我院植物保護(hù)研究所作物土傳病害生物防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，近期在芽胞桿菌生物膜調(diào)控機(jī)制解析方面取得了新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了生防枯草芽胞桿菌新的生物膜調(diào)控因子，揭示了其在小麥根際-枯草芽胞桿菌-假禾谷鐮孢菌互作系統(tǒng)中調(diào)控生物膜形成，參與小麥根際定殖和防治小麥莖基腐病新的作用機(jī)制。相關(guān)成果 “Double-wing motif protein is a novel biofilm regulatory factor of the plant disease biocontrol agent, Bacillus subtilis”發(fā)表于國(guó)際農(nóng)林學(xué)科領(lǐng)域著名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院1區(qū)，Top期刊）雜志。

     生物膜又稱(chēng)生物被膜（Biofilm），是附著于任何物體表面，被自身及其它微生物產(chǎn)生的胞外大分子包裹的微生物多細(xì)胞聚集體。生防細(xì)菌的生物膜形成能力對(duì)于作物根部定植以及生防能力的有效發(fā)揮具有重要的理論和實(shí)際意義，然而生防細(xì)菌—枯草芽胞桿菌的生物膜調(diào)控機(jī)制尚不清晰，有待于進(jìn)一步挖掘。
     該研究通過(guò)突變體庫(kù)篩選，首次發(fā)現(xiàn)了生物膜形成相關(guān)新基因orf04391；并首次證明了該基因?qū)Ξa(chǎn)芽孢、粘附、定殖、生物膜的量及對(duì)小麥莖基腐病防效等方面的影響；結(jié)合比較轉(zhuǎn)錄組和熒光定量PCR試驗(yàn)，推測(cè)該新基因通過(guò)Spo0A-SinI/SinR路徑調(diào)控枯草芽胞桿菌生物膜的形成；利用染色質(zhì)免疫沉淀和凝膠阻滯試驗(yàn)解析了新調(diào)控因子Orf04391在體內(nèi)外與sinI轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)域的結(jié)合活性，揭示了該基因作為DNA結(jié)合蛋白參與了生物膜起始基因sinI的轉(zhuǎn)錄，調(diào)控枯草芽胞桿菌生物膜的形成和芽孢的產(chǎn)生。該研究對(duì)于枯草芽胞桿菌定殖改造、小麥根際定殖規(guī)律和指導(dǎo) 防治小麥莖基腐病提供了新參考。也為下一步全面系統(tǒng)的挖掘新的生物膜調(diào)控基因及其調(diào)控機(jī)制研究提供了新思路。

     我院植物保護(hù)研究所作物土傳病害生物防治創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的董遷遷博士為論文第一作者，楊麗榮研究員為通訊作者，加拿大圭爾夫大學(xué)Paul H. Goodwin教授和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)吳坤教授等參與了該項(xiàng)研究。本研究得到了中原科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目（234200510010）、河南省重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項(xiàng)（241111112800）、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專(zhuān)項(xiàng)（2023TD15）等項(xiàng)目的資助。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.4c02192