2025年2月，我校郑文辉教授团队在国际高水平期刊 New Phytologist（新植物学家）上在线发表了题为“Golgi-associated retrograde protein (GARP) complex recruits retromer to trans-Golgi network for FgKex2 and FgSnc1 recycling, necessary for the development and pathogenicity of Fusarium graminearum”（GARP招募囊泡逆转运体至TGN促进FgKex2和FgSnc1的循环是小麦赤霉病菌发育和致病必须的）的研究论文。该论文揭示了定位于反式高尔基体（TGN）的GARP复合体通过招募 retromer（囊泡逆转运复合体），进而介导货物蛋白FgKex2和FgSnc1的逆向转运，最终调控禾谷镰刀菌的生长发育和侵染致病，为小麦真菌病害防治研究提供了重要思路。
该研究中，分析测试中心色谱质谱分室利用Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一型质谱仪，鉴定了GARP复合体亚基FgVps51、FgVps52、FgVps53和FgVps54，为其提供了有力支撑。
小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的，是小麦上最具毁灭性的真菌病害之一。同时，该病原菌会产生呕吐毒素（DON）、玉米赤霉烯酮（ZEN）等多种真菌毒素污染麦粒，导致小麦质量下降，甚至失去食用或饲用价值，对全球粮食安全构成了严重威胁。Retromer复合体是一类保守的五聚体蛋白复合体（Vps35-Vps26-Vps29-Vps5-Vps17），通过调控跨膜蛋白从内体向TGN和质膜的逆向运输，来维持细胞的多种生物学功能。实验室前期研究表明，retromer复合体以囊泡状定位于内体，并向TGN快速转运，阻断转运过程或敲除该复合体各个亚基对禾谷镰刀菌的生长发育，对致病性以及DON毒素的产生至关重要（New Phytologist, 2016）。然而，retromer如何被招募到TGN并完成货物蛋白的精准转运，从而调控禾谷镰刀菌生长发育和致病性的分子机制仍不清楚。
本研究发现，GARP复合物主要定位在反式高尔基体（TGN），由FgVps51、FgVps52、FgVps53和FgVps54四个亚基组成，功能上和retromer复合体相似，是禾谷镰刀菌生长发育、致病及DON毒素合成的重要基因。进一步分析证实GARP复合体亚基FgVps51、FgVps52、FgVps53分别与retromer复合体亚基FgVps35、FgVps17相互作用；其中Vps53和Vps35的相互作用在各个物种（从酵母菌到动植物）中均存在，暗示在真核生物中存在保守的生物学功能。
进一步解析互作机理，发现一旦retromer复合体从内体运出，靠近TGN时，将被GARP复合体锚定，进而对货物蛋白精准投递，如SNARE蛋白Snc1和Ca2+依赖性丝氨酸蛋白酶Kex2；缺失上述复合体任一亚基，将导致货物蛋白的错误分选，最终影响了病原菌的生长发育及侵染致病。
Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一型质谱仪配置了全新的大气压离子源、先进的四极杆技术、超高场 Orbitrap 分析器和最新型的双压线性离子阱，适用于许多富有挑战性的应用，例如蛋白质分析、翻译后修饰分析、小分子分析等。
分析测试中心色谱质谱分室配备完整的蛋白质组及代谢组学分析设施，包括样品制备平台、质谱平台以及数据分析平台，广泛服务于生命科学、食品安全、环境分析等领域。
设备管理员：李亚星
联系电话：0591-88681690
中心坚持不懈地致力于为广大科研团队提供支持，也诚邀各位用户在论文发表时致谢中心或相应的设备工程师，我们会给予相应的奖励。
校内用户使用中心仪器设备获得的测试数据，论文中标注仪器型号，且论文的第一单位是福建农林大学，并在论文致谢中标注有“致谢福建农林大学分析测试中心”字样(或文章署名中有中心工程师)，根据所发表论文期刊水平，给予不同的测试费奖励。
福建农林大学分析测试中心
2025年11月28日
引用：
论文链接：https://doi: 10.1111/nph.70006
福建农林大学推文：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMjE3MjY5OA==&mid=2649081147&idx=1&sn=8286f441bc05187d1e60222ac2683a41&scene=21&poc_token=HCmOLmmjOGJwt5X7aXiz5RSLBn4UuXxrnEf-LveQ
