香蕉是全球最重要的经济作物之一，对热带、亚热带国家的粮食安全至关重要。但香蕉采后易遭受病害，香蕉冠腐病是其采后贮藏期间的主要真菌病害之一，导致果实品质劣变并造成商业价值损失。层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)是引发香蕉冠腐病的病原真菌之一，该菌产生的伏马毒素可污染全球多种作物，对人类和牲畜健康均构成威胁。目前，针对这一病害，尚缺乏有效的防治手段。因此，亟需鉴定和解析层出镰刀菌的毒力因子，为有效控制采后病害提供关键靶标。

　　中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队在前期研究伏马毒素生物意义过程中，发现伏马毒素生物合成是层出镰刀菌响应氧化胁迫的重要机制，并促进层出镰刀菌对香蕉果实的侵染;而Activator Protein-1(AP-1)在层出镰刀菌中的同源基因(FpAP1)可能参与这个过程(Xie et al., 2023,Journal of Agricultural and Food Chemistry)。然而，FpAP1在维持氧化还原平衡中的作用，及其对层出镰刀菌致病性的调控机制目前仍不明确。

　　近日，研究团队发现FpAP1属于bZIP转录因子家族，具有bZIP家族保守的DNA结合结构域，并表现出转录激活活性。遗传学实验表明，与野生型菌株相比，FpAP1缺失突变体(ΔFpap1)的伏马毒素含量显著升高，但对香蕉果实和本氏烟草的毒力明显减弱。值得注意的是，FpAP1可调控层出镰刀菌对活性氧及杀真菌剂胁迫的耐受性，这揭示了胁迫反应与层出镰刀菌毒力之间的内在联系。进一步基于团队前期对层出镰刀菌全基因组信息的研究(Li et al., 2025, Journal of Agricultural and Food Chemistry)，通过DNA亲和纯化测序(DAP-seq)与转录组分析，共鉴定出393个受FpAP1直接调控的靶基因;进一步结合双荧光素酶报告实验(DLR)与电泳迁移率变动实验(EMSA)，发现FpAP1可通过新的调控网络，调节与层出镰刀菌生长(FpGH和FpGNAT)、氧化应激反应(FpTRX和FpGST)及毒力(FpCCO和FptoxD)相关的基因表达。该研究揭示了FpAP1介导的层出镰刀菌生长与毒力调控网络，为有效防控镰刀菌病害及真菌毒素污染提供了潜在的关键靶点。

　　图1.FpAP1是层出镰刀菌侵染香蕉过程中的重要致病因子

　　图2.层出镰刀菌中FpAP1介导的调节网络

　　相关研究成果以“Deciphering a novel regulatory network of FpAP1 that impactsFusarium proliferatumvirulence to plant host”为题，发表在国际植物学领域知名期刊Plant, Cell & Environment(IF5-year=7.7)上。中国科学院华南植物园李涛涛研究员为通讯作者，博士研究生王悦安为第一作者。中国科学院华南植物园蒋跃明研究员、博士研究生叶晓筠、广西农科院谢丽红助理研究员共同参与了此项研究。该研究得到国家重点研发计划、广东省重点实验室项目和广州市科技计划项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70591