β2-微管蛋白E198T突变介导的 Fusarium incarnatum 对多菌灵抗性机制研究

本研究首次报道了 Fusarium incarnatum 中β2-微管蛋白E198T点突变导致的多菌灵（carbendazim）高水平抗性，通过分子对接和定点突变技术揭示了不同198位点突变（E198K/L/Q）的抗性差异，为玉米茎腐病的抗药性治理提供了新靶点。

　　

玉米茎腐病是全球玉米产区最具破坏性的病害之一，由镰刀菌属（Fusarium）复合病原体引起，可造成25%以上的产量损失并产生真菌毒素。多菌灵作为常用苯并咪唑类杀菌剂，其单一作用靶点β-微管蛋白易因氨基酸突变引发抗性。尽管已有F167Y、E198K/L等突变报道，但 Fusarium incarnatum 的抗性机制尚未明确。

江苏省农业科学院的研究团队在《Pesticide Biochemistry and Physiology》发表的研究中，首次发现田间分离的 Fusarium incarnatum 高抗菌株HA18R携带新型β₂-微管蛋白E198T突变（MIC>100 μg/mL），而中抗菌株HA16R存在F167Y突变（50

关键技术包括：1）从江苏淮安田间样本分离鉴定 Fusarium incarnatum 菌株；2）基于MIC值的抗性分级评估；3）β₂-tubulin基因测序与定点突变技术；4）分子对接模拟多菌灵与突变体蛋白结合模式。

【Identification of field carbendazim-resistant isolates】
通过特异性引物扩增ITS、EF-1α和RPB2基因确认两株抗性菌株均为 Fusarium incarnatum。敏感性测定显示HA18R在100 μg/mL多菌灵平板上仍可生长，携带新型E198T突变；HA16R仅耐受50 μg/mL，存在已知F167Y突变。

【Fitness assessment】
抗性菌株HA18R表现出菌丝生长速率和孢子萌发率显著下降，提示E198T突变可能伴随适应性代价。

【Cross-resistance】
两菌株对噻菌灵（thiabendazole）表现正交叉抗性，但对戊唑醇（tebuconazole）、咪鲜胺（prochloraz）等其它杀菌剂敏感，证实β₂-tubulin突变特异性。

【Site-directed mutagenesis】
通过定点突变构建E198L/K/Q变体，发现E198T与E198K/L均导致高水平抗性（MIC>100 μg/mL），而E198Q仅产生低水平抗性（MIC=10 μg/mL）。

【Molecular docking】
分子对接显示E198T突变通过改变β₂-微管蛋白198位点电荷分布，削弱多菌灵与靶标蛋白的氢键结合能力，而E198Q因保留谷氨酰胺极性仅部分影响结合。

该研究首次阐明E198T突变在 Fusarium incarnatum 中的抗性机制，证实198位点不同取代类型（极性/非极性/带电）可导致抗性水平梯度差异。这一发现为设计新型微管蛋白抑制剂和抗性监测策略提供了理论依据，对保障玉米安全生产具有重要意义。