《Pesticide Biochemistry and Physiology》：Resistance risk and molecular mechanism of
Exserohilum turcicum to metconazole
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摘要大叶斑病（Northern corn leaf blight, NCLB）是由Exserohilum turcicum引起的，是全球玉米生产中的主要叶部病害。甲基硫菌灵（Metconazole）是一种脱甲基抑制剂（DMI）类杀菌剂，已显示出对各种真菌病原菌的优良活性；然而
摘要
大叶斑病（Northern corn leaf blight, NCLB）是由Exserohilum turcicum引起的，是全球玉米生产中的主要叶部病害。甲基硫菌灵（Metconazole）是一种脱甲基抑制剂（DMI）类杀菌剂，已显示出对各种真菌病原菌的优良活性；然而，其对E. turcicum的防控效果和抗药性风险仍不明确。本研究评估了从我国主要玉米种植区采集的103株E. turcicum分离物对甲基硫菌灵的敏感性。EC??值呈连续的单峰分布，范围为0.0045至0.0946 μg/mL，平均值为0.0266 ± 0.0189 μg/mL，未检测到抗药分离物。通过杀菌剂适应性筛选和紫外线诱变获得了8个稳定的甲基硫菌灵抗性突变体，抗药性突变频率为7.3 × 10?4。这些突变体表现出显著的适合性代价，包括生长、生物量、产孢、萌发和致病力下降。交叉抗性分析显示，甲基硫菌灵与戊唑醇之间存在强交叉抗性，但与具有不同作用机制的杀菌剂之间无交叉抗性。序列分析显示，EtCyp51的编码区或启动子区均未发生突变；然而，EtCyp51在抗性突变体中的表达显著升高，并经甲基硫菌灵处理后进一步诱导。这些结果表明E. turcicum中甲基硫菌灵抗药性发展风险较低，提示EtCyp51过表达对甲基硫菌灵抗性有所贡献，为甲基硫菌灵在防治大叶斑病中的合理应用和抗性管理提供了重要信息。
引言
玉米（Zea mays L.）是全球最重要的谷物、饲用和工业作物之一，对全球粮食安全、畜牧业发展和生物能源领域的推进作出重要贡献（Erenstein等，2022；Pokovai等，2025）。大叶斑病（NCLB）是全球玉米生产中最为严重的真菌性叶部病害之一，广泛发生于温带、亚热带以及部分热带玉米栽培区（Ahangar等，2022；Navarro等，2021）。该病主要侵染玉米叶片，在适宜环境条件下可迅速扩散，导致叶面积和光合效率下降、籽粒发育与灌浆受阻，并在严重流行时造成显著减产（Rezaei等，2023）。大叶斑病主要由真菌病原菌Exserohilum turcicum引起（Meng等，2025；Song等，2026）。
由于见效迅速、防效稳定且对环境条件依赖较低，化学防治仍是最为普遍采用的管理策略。然而，随着杀菌剂使用频率和强度的持续增加，病原菌面临长期的选择压力，杀菌剂抗药性风险逐渐引起广泛关注（Mair等，2016b；Wang等，2024b；Yin等，2023）。因此，鉴定并应用高效且环境安全的防治药剂，对于大叶斑病病原菌的可持续管理至关重要。
甲基硫菌灵是一种属于脱甲基抑制剂（DMI）类的新三唑类杀菌剂。凭借其强内吸活性、广谱抗真菌效力和相对持久的持效性，已被广泛应用于多种作物真菌病害的防治（Chen等，2026；Hollomon，2015）。甲基硫菌灵主要通过抑制病原真菌甾醇生物合成途径中甾醇14α-脱甲基酶（CYP51）的活性，阻断麦角甾醇合成，破坏真菌细胞膜的结构与功能，从而抑制病原菌的菌丝生长、孢子萌发及侵染过程（Odds等，2003）。
以往研究已表征了E. turcicum对包括甲基硫菌灵在内的DMI类杀菌剂的敏感性，为抗性监测提供了参考（Weems和Bradley，2017）。在相关植物病原真菌中，DMI抗性已与靶标酶CYP51的改变及其编码基因表达上调相关。例如，在Pyrenophora teres f. sp. teres中，靶标位点改变和Cyp51表达上调均与DMI敏感性降低相关（Mair等，2016a）。然而，仅靠敏感性调查无法解决抗药性发展潜能或其生物学和分子特征的问题。对于E. turcicum而言，与甲基硫菌灵抗性相关的适合性后果、交叉抗性模式及分子改变仍缺乏充分表征。因此，本研究旨在建立中国采集的E. turcicum分离物的区域性敏感性参考值，评估实验室抗性潜能与稳定性，表征抗性相关的适合性变化和交叉抗性，并检测抗性突变体中EtCyp51的序列变异与表达情况。
章节片段
菌株、杀菌剂与培养基
菌株从山西、河北、辽宁、黑龙江和吉林等玉米种植区采集的具有典型大叶斑病症状的玉米叶片中分离。经单孢子分离和分子鉴定，确认其为E. turcicum，共获得103株大叶斑病病原菌分离物。使用PDA、YBA和AEA培养基测定E. turcicum对相应杀菌剂的敏感性（Wang等
E. turcicum对甲基硫菌灵的基线敏感性
对从山西、河北、辽宁、黑龙江和吉林等玉米种植区采集的103株E. turcicum分离物进行了甲基硫菌灵敏感性检测。这些分离物的EC??值呈连续分布（图1），范围为0.0045至0.0946 μg/mL，平均值为0.0266 ± 0.0189 μg/mL。最高EC??值比最低值高出21.02倍。不同分离物对甲基硫菌灵的敏感性频率分布显示为
讨论
大叶斑病（NCLB）由E. turcicum引起，是全球影响玉米生产最具破坏性的叶部病害之一（Nsibo等，2024；Song等，2025）。在适宜的温度和湿度条件下，该病可导致严重叶片坏死、光合能力下降，最终造成玉米产量和品质降低。化学防治仍是病害管理的主要策略。然而，杀菌剂的长期和不合理使用已
CRediT作者贡献声明
王晨光：写作–审阅与编辑，写作–初稿，可视化，验证，软件，方法论，调查，形式分析，数据整理。张玲珑：可视化，验证，软件，方法论，调查，形式分析，数据整理。张梦瑶：软件，调查。张硕：软件，调查。杨琳：软件，调查。刘超博：软件。李广耀：软件。黄瑞平：软件。侯义平：写作–审阅与
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的财务利益冲突或个人关系。
致谢
本研究由国家重点研发计划（2022YFD1400900）资助。
王晨光|张玲珑|张梦瑶|张硕|杨琳|刘超博|李广耀|黄瑞平|侯义平
南京农业大学植物保护学院，农业与林业生物安全全国重点实验室，中国 江苏 南京
