亚洲镰刀菌（Fusarium asiaticum）是我国稻麦轮作区小麦赤霉病和水稻穗腐病的优势病原菌，可导致粮食减产和毒素污染。近年来，具有组蛋白去乙酰化酶抑制活性的环肽类新兴真菌毒素Apicidin在江苏等地稻麦样品中频繁检出，但其生物合成基因簇及致病作用尚不明确。

近日，农产品质量安全与营养研究所粮油质量安全与营养创新团队联合南京农业大学、韩国首尔国立大学和崇实大学，在生物学一区TOP期刊《Science China Life Sciences》（IF=9.5）发表题为“Apicidin is a key virulence determinant of Fusarium asiaticum in wheat–rice cropping systems”的研究论文。

研究团队通过群体筛查和T2T基因组组装，鉴定了Apicidin生物合成基因簇FaAps-BGC，发现部分菌株因该基因簇缺失或核心基因假基因化而丧失产毒能力，同时致病力显著降低。进一步分析发现，途径特异转录因子FaAps2是调控Apicidin合成的关键因子，其缺失会导致毒素合成受阻，并显著削弱病菌对小麦和水稻的侵染能力。此外，Apicidin能够破坏植物细胞膜完整性、诱导活性氧积累并抑制寄主防御反应，从而促进病菌侵染。

该研究首次解析了新兴镰刀菌毒素Apicidin生物合成基因簇及其调控机制，证实Apicidin是亚洲镰刀菌侵染小麦和水稻的重要毒力因子，创新性揭示了次级代谢基因簇变异与病菌致病力演化之间的关系，为新兴镰刀菌毒素的风险防控提供了新理论依据。

本研究得到国家重点研发计划（2023YFD1400903）、江苏省农业自主创新资金项目（CX(23)1002）等项目联合资助。粮油团队刘馨研究员、南京农业大学李凯楠博士为论文共同第一作者，粮油团队徐剑宏研究员、南京农业大学叶文武教授为论文共同通讯作者，南京农业大学顾沁教授、韩国首尔大学Yin-Won Lee教授及崇实大学Jeong-Ah Seo教授、Jae Yun Lim博士参与了本研究。

论文链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1007/s11427-025-3301-y