Bacillus velezensis EU07 通过转录组重编程机制抑制 Fusarium graminearum 的生长

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Bacillus velezensis EU07 suppresses Fusarium graminearum via transcriptomic reprogramming

　　

摘要

Fusarium graminearum 对全球谷物生产构成了严重威胁，因此需要采取可持续的控制措施。本研究通过转录组学和形态学分析，阐明了生物控制剂 Bacillus velezensis EU07 对 F. graminearum 的拮抗机制。暴露于 EU07 会破坏真菌的细胞完整性，导致菌丝严重变形。RNA-seq 分析显示，EU07 引发的并非典型的应激反应，而是一种深刻的转录组崩溃。超过 35% 的改变的真菌转录组受到抑制，这些改变主要针对关键的代谢枢纽、分泌体效应因子和主转录因子，从而抑制真菌的生长并降低其致病性。作为防御反应，病原体大幅重新分配了其转录资源。这种防御机制表现为膜转运蛋白（用于疑似毒素的外排）增加了约 30 倍，以及谷胱甘肽 S-转移酶增加了 80 倍，以减轻严重的氧化应激。此外，EU07 还抑制了多个核心脆弱节点，包括脯氨酸脱氢酶（PRODH）和apolipophorin，破坏了病原体的渗透调节能力和膜完整性。分子对接分析表明，Bacillus 的脂肽 iturin A 以高亲和力（?7.2 kcal/mol）直接结合 apolipophorin。我们的研究结果表明，B. velezensis EU07 通过同时导致真菌代谢紊乱和毒力丧失来压制 F. graminearum，揭示了这些真菌靶点非常适合用于下一代基于 RNAi 的生物控制。