草莓炭疽病菌对双苯菌胺的抗性风险评估及抗性分子机制研究

Strawberry anthracnose is one of the most serious diseases of strawberry in the word, caused by Colletotrichum spp. Currently, chemical control is still one of the most effective methods to control the diseases. However, many fungicides against anthracnose have generated serious resistance problems because of irrational and frequent applying in fields. Therefore, it is imperative to develop new classes of fungicides with new mode of action to control anthracnose and to manage resistance problems. SYP-14288 is a novel fungicide with broad antifungal spectrum, and low toxicity, which was developed by fluazinam structure by the Shenyang Chemical Institute in China. SYP-14288 had a high activity to Colletotrichum spp. The project preliminary studies showed that SYP-14288 is functioned as an uncoupler and indirectly inhibit the reaction from pyruvic acid to AcetylCoA. Until now, there is no any research report about the resistance developing risk and resistance molecular mechanism of the fungicide. Based on the above, this project aims to: (i) assess resistance risk of Colletotrichum spp. to SYP-14288, (ii) scientifically clarify resistance molecular mechanism of Colletotrichum spp. to SYP-14288. This project could also provide a technical support for rational use of SYP-14288, delaying emergence and development of resistance and early monitoring of fungicide resistance in fields.

草莓炭疽病是全世界草莓种植业的重要病害之一，它是多种炭疽菌复合侵染引起的。化学防治仍是目前防治草莓炭疽病最为有效的方法之一。但随着一些高效内吸性杀菌剂的不合理频繁使用，导致抗药性问题在炭疽菌的寄主范围内普遍发生，亟需开发全新作用机制的药剂用于植物炭疽病害的防治和抗药性治理。双苯菌胺是沈阳化工研究院开发的一个结构新颖的化合物，具有低毒、广谱的特点，对炭疽病菌高效。本项目前期研究发现该药剂是一种抑制病原菌能量合成的解偶联剂，并可影响糖代谢中乙酰-CoA的生成。关于草莓炭疽病菌对双苯菌胺抗药性风险和抗药性分子机制均不清楚。本项目拟针对上述空白开展相关研究，评估草莓炭疽病菌对双苯菌胺的抗性风险，明确其抗药性分子机制，为田间合理用药、延缓抗药性产生和发展及开展抗药性早期预警提供技术支持。

草莓炭疽病是全世界草莓种植业的重要病害之一，它是多种炭疽菌复合侵染引起的。化学防治仍是目前防治草莓炭疽病最为有效的方法之一。但随着一些高效内吸性杀菌剂的不合理频繁使用，导致抗药性问题在炭疽菌的寄主范围内普遍发生，亟需开发全新作用机制的药剂用于植物炭疽病害的防治和抗药性治理。双苯菌胺是沈阳化工研究院开发的一个结构新颖的化合物，具有低毒、广谱的特点，对炭疽病菌高效。本项目前期研究发现该药剂是一种抑制病原菌能量合成的解偶联剂，并可影响糖代谢中乙酰-CoA的生成。关于草莓炭疽病菌对双苯菌胺抗药性风险和抗药性分子机制均不清楚。.本项目拟针对上述空白开展相关研究，评估草莓炭疽病菌对双苯菌胺的抗性风险，明确其抗药性分子机制，为田间合理用药、延缓抗药性产生和发展及开展抗药性早期预警提供技术支持。本项目拟针对上述空白开展相关研究，通过药剂驯化、紫外诱导成功获得具有较高抗性水平和适合度的抗药性菌株，抗性频率分别为2.4×10-7与1.2×10-7，说明草莓炭疽菌对双苯菌胺具有潜在的抗药性风险；抗药性菌株获得的难易程度可能与菌株的基因型有关，具体的原因还有待遗传学进一步证明；双苯菌胺与其它类常见炭疽菌防治药剂之间无交互抗药性，在实际生产中可以与这些杀菌剂进行轮换使用，以延缓抗药性的产生。总体而言，双苯菌胺对草莓炭疽病菌为低风险药剂。.通过对原始菌株与突变株菌株进行两两比对，对比对的结果进行聚类分析，我们获取了1469个上调表达的基因，1473个下调表达的基因。对这些基因进行PATHWAY的分析，选定抗性候选基因进行差异分析，候选基因的表达量和敏感菌株的表达量构成了显著性差异。通过评估草莓炭疽病菌对双苯菌胺的抗性风险，明确其抗药性分子机制，为田间合理用药、延缓抗药性产生和发展及开展抗药性早期预警提供技术支持。