二苯-α-吡喃酮类链格孢霉毒素和人血清白蛋白的相互作用及机理探究

为探究链格孢酚单甲醚(AME)和链格孢酚(AOH)这两种二苯-α-吡喃酮类链格孢霉毒素与人血清白蛋白(HSA)之间的分子相互作用及机理,本研究模拟血液生理pH值,采用稳态荧光光谱、同步荧光光谱、3D荧光光谱以及圆二色光谱等方法研究两者之间的相互作用。结果表明,AME和AOH与HSA相互作用均发生了静态猝灭,具有较高亲和力,以氢键和范德华力(ΔH<0,ΔS<0)结合形成1:1复合物,互作过程中这两种类毒素破坏了人血清白蛋白中稳定二级结构的氢键网络,使蛋白二级结构展开,且AME和AOH使人血清白蛋白中的α-螺旋结构含量从48.93%分别减少至39.41%和44.01%,并使色氨酸残基极性降低、疏水性增加,但酪氨酸残基极性变化不大,即结合位点可能位于色氨酸残基所在的空腔(即结合位点I);AME对HSA的猝灭程度、猝灭常数(K_sv)及结合常数(K_a)均大于AOH,结合距离也更小(r_AME=2.56 nmAOH=2.60 nm)。本研究结果为进一步探究二苯-α-吡喃酮类链格孢霉毒素的毒代动力学和药代动力学,完善丰富其毒理学相关资料,以及进行风险评估和在食品中限量标准的制定提供了参考依据。     

十字花科植物黑斑病的研究进展

十字花科植物黑斑病是由死体营养型致病菌链格孢属(Alternaria spp.)真菌侵染引起的重要病害之一。链格孢菌侵染植物的过程,首先通过释放毒素诱导侵染处植物细胞的程序性死亡,再通过细胞壁降解酶分解死亡的细胞。同时,植物也会通过激发先天性免疫反应,调节植物内源激素和植物抗毒素等分子抵御病菌的侵染。本文重点综述了链格孢菌侵染十字花科植物过程中,双方在基因组(致病和抗病基因)、转录组(调控因子)、代谢组(毒素和抗毒素)和蛋白组(酶类)等方面的相关变化及其作用机制,以期为培育抗黑斑病的十字花科蔬菜提供有价值的参考。     

黄芩叶斑病病原菌鉴定和药剂室内毒力测定

为探究黄芩叶斑病的病原种类,筛选有效的杀菌剂,本研究从甘肃省定西市陇西县黄芩主产区采集黄芩叶斑病病叶,采用组织分离法进行病原物的分离,通过病原菌的形态特征并结合rDNA转录间隔区(rDNA-ITS)、过敏原基因(Alt a1)、质膜腺苷三磷酸基因(ATPase)和组蛋白基因(His 3)4个基因序列对病原菌进行种类鉴定,采用菌丝生长速率法测定4种杀菌剂对病原菌的抑菌作用。结果表明,引起陇西县黄芩叶斑病的病原菌为茄链格孢(Alternaria solani)和细极链格孢(Alternaria tenuissima),其中细极链格孢为优势病原菌;室内毒力测定表明,97%咯菌腈的抑菌作用最强,对茄链格孢(A. solani)和细极链格孢(A. tenuissima)均有较好的抑菌作用,EC₅₀分别为0.06和0.04 mg·L^-1。本研究在国内首次报道了茄链格孢(A. solani)和细极链格孢(A. tenuissima)是引起黄芩叶斑病的病原菌,可为科学诊断该病害、研究其发生规律和田间防治提供理论基础和科学依据。     

基于Dual RNA-seq分析的褪黑素影响萝卜与链格孢菌互作的作用研究

由芸薹链格孢菌(Alternaria brassicae)严重影响萝卜(Raphanus sativus)生产,外源喷施褪黑素可减轻病症,但褪黑素同时存在于植物和微生物中,外源喷施时可对感病植株上寄主和病原物的生命活动均有影响,其介导寄主-病原菌互作的作用模式。为解析褪黑素参与调控病叶上萝卜和链格孢菌互作的生理和基因转录机制,本研究通过对感黑斑病萝卜叶面外施0~1 500 μmol·L^-1浓度褪黑素,检测病情指数变化,同时利用互作转录组分析0、500和1 500 μmol·L^-1褪黑素处理下萝卜和链格孢菌转录水平变化。结果显示,50~500 μmol·L^-1褪黑素可分别显著提高萝卜和链格孢菌双方的生长势和抗逆性,且500 μmol·L^-1表现最优,1 000和1 500 μmol·L^-1与500 μmol·L^-1相比作用较小,呈明显剂量依赖型模式,但500 μmol·L^-1褪黑素处理下,萝卜对链格孢菌抗性明显提升。Dual RNA-seq检出萝卜基因组reads比对率>88%,链格孢菌基因reads比对率≤0.06%,萝卜差异表达基因数显著高于链格孢菌检出数。对萝卜及链格孢菌生长及抗逆性调控相关基因表达模式进行验证,基因表达模式基本与表型反应一致。综上所述,褪黑素介导萝卜与链格孢菌的作用存在低浓度促进、高浓度抑制的剂量依赖性效应,500 μmol·L^-1浓度下褪黑素对双方均具生长促进作用,但褪黑素对寄主的影响超过对链格孢菌的影响,最终表现为诱导萝卜对链格孢菌抗性增强。本研究为褪黑素在萝卜黑斑病抑制中的应用提供了数据支撑和理论基础,并在转录水平上初步解析了褪黑素参与萝卜对链格孢菌抗性变化的作用模式。     

UPLC–MS/MS同时测定山楂干制品中的8种真菌毒素

建立了一种萃取溶剂少、操作简单、灵敏度高的QuECHERS前处理方法,结合超高效液相色谱-串联质谱实现山楂干制品中黄曲霉毒素(AFB_1、 AFB_2、 AFG_1、 AFG_2)、赭曲霉毒素A (OTA)、交链孢酚(AOH)、交链孢酚单甲醚(AME)、展青霉素(PAT)等8种真菌毒素同步定量分析,并将该方法应用于实际山楂干制品中真菌毒素污染分析,了解其实际污染情况。试验以0.2%甲酸的乙腈溶液为提取剂,采用QuECHERS方法进行前处理,应用超高效液相色谱-质谱联用定量分析8种真菌毒素。结果显示, AFB_1、 AFB_2、 AFG_1、 AFG_2、 OTA、 AOH、 AME等7种真菌毒素在1～50μg/L范围内线性关系良好, PAT在5～50μg/L范围内线性关系良好,相关系数均R2≥0.991。回收率为84.3%～111.5%。将建立的方法应用于17个山楂干制品样品分析,其中AOH和AME检出率分别为100%、 88.2%,含量为1.2～9.0μg/kg,其余6种毒素均未检出。结果表明,建立的QuECHERS方法适用于山楂干制品中多种真菌毒素同步定量分析。     

小麦重要生育期和入仓阶段籽粒真菌污染及呕吐毒素积累情况分析

调查分析了济麦22、济麦23、济麦229、济麦44和济糯麦1号等5个山东省主要栽培小麦品种生长发育和采后入仓期间籽粒的真菌污染以及呕吐毒素积累情况,分别在小麦籽粒灌浆期、成熟期和采后入仓3个阶段进行采样,对污染真菌进行分离、纯化,并进行形态学鉴定和基于18S核糖体DNA的ITS序列的分子鉴定,测定小麦籽粒生长发育期呕吐毒素积累情况。试验共分离到603株真菌,分属9个属,分别是镰孢属、曲霉属、青霉属、交链孢属、毛霉属、根霉属、毛壳菌属、篮状菌属和黑孢霉属;小麦籽粒成熟期真菌污染和呕吐毒素积累最严重;济麦22和济麦23受真菌污染最轻,其次是济麦44和济糯麦1号,济麦229污染最重。结果表明,小麦受真菌和毒素污染的程度与籽粒生育期和品种相关;小麦籽粒成熟期前是小麦病害与呕吐毒素污染防控的关键阶段,可以在小麦成熟期前采取措施对真菌污染和呕吐毒素积累进行防控;采收时避免交叉感染,防止入仓时小麦携带大量病原菌加重污染,这些均可作为小麦真菌病害防治的理论依据。     

河南小麦黑胚病优势病原菌及其近似种rDNA-ITS序列分析

从河南省具有地域代表性的5个不同地区分离小麦黑胚病原菌Alternaria spp.菌株17株,经形态鉴定主要为链格孢属两个近似种A.alternata和A.tenuissima.通过与GenBank中登录的链格孢属中的9个种的rDNA-ITS序列比较分析,发现所有供分析菌株具有很高的同源性,其中与6个小孢子种A.alternata、A.tenuissima、A.mali、A.gaisen,A.citri、A.arborescens同源性为98%～100%,在聚类图上成为一支,而3个大孢子种A.radicina、A.porri和A.solani聚为另外一支,可明显地与其它小孢子种区分开.通过对Alternaria 58个菌株的rDNA ITS序列分析发现,同一个种或相似种内不分地域范围和寄主都有很高的保守性.与小孢子种相比,3个大孢子种在位点97-171、365-402、443-490处具有各自的特异位点,所以这些序列有可能作为它们分类鉴定、分子标记及系统发育的重要依据.分析结果表明,ITS1-5.8S-ITS2序列分析只能验证小麦黑胚病菌形态学鉴定的结果,但不能用于链格孢近似种的分类鉴定.     

玉米赤霉烯酮降解酶基因（ZEN-jjm）的克隆、表达及活性分析

玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是世界上污染范围最广泛的一种镰刀霉毒素,能导致人或动物不孕、流产等症状,损害内脏器官并促进癌细胞的生长.本文通过设计1对特异性引物,从粉红螺旋聚孢霉(Gliocladium roseum)中克隆获得大小为795 bp的DNA片段(ZEN-jjm),通过构建E. coil原核表达载体进行表达.经HPLC检测证实,IPTG诱导后的细胞裂解上清能在3 h内完全降解液体中1μg/mL的ZEN.序列分析结果表明ZEN-jjm与zhd101存在9个碱基的差异,ZEN-jjm编码的ZEN降解酶与文献报道的乳糖水解酶存在3个氨基酸的差异,但ZEN毒素降解实验证实二者活性相似.     

链格孢ATMT转化体系的构建及弱毒突变株验证

本文利用来自质粒pUCATPH的构巢曲霉色氨酸合成基因trpC的启动子(PtrpC)、终止子(TtrpC)和潮霉素磷酸转移酶抗性基因(hph)以及植物表达载体pROKⅡ成功构建了适用于丝状真菌的根癌农杆菌介导转化的双元载体pROKIIHPH,并转化根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens LBA4404,建立了根癌农杆菌LBA4404介导的链格孢Alternaria alternata分生孢子转化体系;再从乙酰丁香酮(AS)浓度、不同的共培养时间、受体菌分生孢子浓度和农杆菌菌液浓度对A. alternata转化效率的影响对体系进行优化。结果确定了根癌农杆菌菌液体积为200mL(OD600=0.15),A. alternata分生孢子浓度为106个/mL,在A. tumefaciens的预培养时期以及与A. alternata共培养时期分别加入200μmo1/LAS,共培养时间48h,转化率达120～200个/105分生孢子。在所筛选的约800个转化子中获得了1株毒性明显低于野生菌sd1的弱毒突变株t108,通过PCR验证推测其毒力降低可能由于T-DNA插入阻断了基因的表达。该实验结果为与突变相关基因的研究以及弱毒株t108的进一步研究和利用提供了实验材料,也为深入研究链格孢sd1菌株的基因功能奠定了基础。     

宽皮柑橘‘W默科特’黑腐病菌的分离与鉴定

通过对宽皮柑橘‘W默科特’黑腐病菌的分离鉴定,结果发现该真菌属于柑橘链格孢（Alternaria citri Ellis et. Pierce）,半知菌亚门链格孢属,引起柑橘黑腐病。     

农产品中类似神经鞘脂类真菌毒素的污染与控制

类似神经鞘脂类真菌毒素（SAMT）腐马素和AAL-Toxin因其结构与二氢神经鞘氨醇类似,它们竞争性抑制二氢神经鞘氨醇N-酰基转移酶的活性,打破生物体内神经鞘脂类物质的平衡,从而对人畜健康产生威胁。本文介绍了SAMT的结构、生物合成和毒理机制,综述了SAMT及其产毒菌株的各种检测方法及在农产品中的污染状况和相应的防控手...     

植物精油在食品防霉保质中应用的研究进展

食品在保藏、运输过程中,极易受到微生物污染而引起腐败变质,亟需有效的抑菌防腐措施。植物精油作为天然抑菌剂,具有易挥发、可降解、低残留、低毒性、环境友好的特点,已成为食品行业研究开发的热点。本文综述了植物精油的来源和活性成分、抑制真菌生长、抑制真菌毒素产生及其在食品保藏中的应用现状,以期为进一步开发与利用植物精油作为天然抑菌剂和食品保鲜剂提供参考。     

Deoxynivalenol Content of Cereal Grain from Naturally Infected and Artificially Inoculated Plants in Field Trials in Norway

The Fusarium mycotoxins deoxynivalenol (DON) and 3-acetyl-deoxynivalenol (3-acDON) were determined in grain samples from naturally infected and Fusarium culmorum inoculated plants in field experiments in Norway during 1992–1996. The mean DON content in trials with inoculated plants was 11.8 μg/g in spring oats, 11.3μg/g in winter wheat, 28.9 μg/g in spring wheat and 31.4 μg/g in spring barley. In the natural infection trials the mean DON content was 0.32 μg/g in spring oats, 0.22μg/g in winter wheat, 1.48μg/g in spring wheat and 0.54 μg/g in spring barley. Only small differences in DON content were observed among cultivars, and significant differences were found only in winter wheat in the inoculation trials, and in spring wheat in the natural infection trials. A significant correlation was observed between the 3-acDON and DON contents in the inoculated trials in all grain species, the mean ratio of 3-acDON to DON ranging from 0.011 in wheat to 0.071 in oats.     

比率电化学传感技术在农产品真菌毒素检测中的研究进展

真菌毒素广泛存在于霉变农产品中,具有致癌、致畸、致突变等危害,受其污染的农产品已被世界卫生组织列为食源性疾病的主要来源,但农产品中真菌毒素检测存在基质复杂、灵敏度要求高等难题。电化学传感技术操作简单、成本低、灵敏度高以及分析速度快,在农产品真菌毒素检测中应用广泛,而将比率策略与电化学传感结合发展的比率电化学传感技术可以进一步提高传感器在复杂环境中的分析准确度和可靠性。该研究主要从直接传感、免疫传感、DNA传感及适配体传感等4个方面综述了近3年来（2018－2021年）比率电化学传感技术的研究进展,系统讨论了它们的信号产生策略、传感机理及其在农产品真菌毒素检测方面的应用,总结了不同传感模式中所用识别元件、传感材料、实际样品及检测真菌毒素的分析性能,并讨论了不同传感模式的优缺点。最后,分析了比率电化学传感技术在农业传感领域的瓶颈问题,如识别元件的开发,多种真菌毒素的同时检测,农产品的现场、实时检测等,指出开发便携式设备实现不同真菌毒素的现场、同时、快速检测是本领域的重要发展方向,以期为农产品中真菌毒素高效检测技术提供参考。     

Suppression of rice blast,cabbage black leaf spot,and tomato bacterial wilt diseases by Meyerozyma guilliermondii TA-2 and the nature of protection

This study was conducted to evaluate the efficacy of yeast strain TA-2 for controlling rice blast, cabbage black leaf spot, and tomato bacterial wilt diseases. Microscopic and phylogenetic analyses based on rDNA-internal transcribed region (ITS) and rDNA-D1/D2 sequences indicated that yeast strain TA-2 is Meyerozyma guilliermondii. Pretreatment with TA-2 by soil drenching significantly reduced the severity of black leaf spot disease caused by Alternaria brassicicola and leaf blast disease caused by Magnaporthe oryzae. Symptom development of tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum in both soil drench and needle inoculation tests was significantly reduced in TA-2-pretreated plants under soil drenching. Disease severity and R. solanacearum growth were significantly reduced in tomato plants pretreated with yeast culture, cell suspension, or culture filtrate of TA-2 under soil drenching. TA-2 does not produce antibiotics. The present study indicates that disease suppression is systemic, as the roots were treated with TA-2 and the pathogens were inoculated onto leaves or stems, thereby separating the two spatially. M. guilliermondii TA-2 could become a promising natural antimicrobial agent against rice blast, cabbage black leaf spot, and tomato bacterial wilt diseases and might be useful as an eco-friendly control measure, contributing to sustainable agriculture.     

RPW2表达载体构建及对烟草的遗传转化

将RPW2基因插入表达载体pBI121的表达盒中,构建了RPW2组成型表达载体。通过农杆菌叶盘转化法转化烟草叶片,经卡那霉素筛选、PCR扩增和Southern杂交鉴定证明,RPW2基因已成功转入烟草细胞中,获得6个转基因株系。RT-PCR半定量分析表明,转基因烟草株系的叶片中有RPW2基因的表达。不同转基因株系表达量不同,转基因株系T-R2和T-R4表达量较高。转基因植株叶片上人工接种烟草赤星病菌液检测转基因植株的抗病性,结果表明,与对照植株相比转RPW2基因植株对烟草赤星病抗性显著增强,说明RPW2基因在烟草中也具有抗病能力。另外,转基因株系间RPW2基因表达量虽有差异,但抗病性没有显著差异。     

梨果黑斑病菌磷酸二酯酶PDE基因克隆及其在侵染结构分化中的表达分析

磷酸二酯酶(PDE)能够特异地催化cAMP/cGMP 3', 5'环磷酸的3'环磷酸键水解,调节胞内cAMP水平,进而调控致病真菌的生长发育,但PDE基因在梨果黑斑病菌中的具体调控机制有待研究。本研究采用反转录PCR(RT-PCR)克隆了梨果黑斑病菌Alternaria alternata中的PDEL和PDEH基因;通过TMHMM、ProtScale、SOPMA等在线分析工具对AaPDEL和AaPDEH基因及其编码蛋白进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析了PDEL和PDEH基因在梨果黑斑病菌侵染结构分化过程中的表达特性。克隆得到梨果黑斑病菌PDEL和PDEH,分别命名为AaPDEL和AaPDEH,蛋白编码区(CDS)长度分别为3 132和2 886 bp,分别编码1 043和961个氨基酸。生物信息学分析表明AaPDEL和AaPDEH均属于不稳定亲水蛋白,不含信号肽也无跨膜结构,均具有多个磷酸化位点,分别定位于线粒体和细胞核上;AaPDEL和AaPDEH分别具有Class Ⅱ型和Ⅰ型保守催化结构域。系统分析结果表明,AaPDEL和AaPDEH与小麦褐斑病菌(Pyrenophora tritici-repentis)和番茄匍柄霉(Stemphylium lycopersici)亲缘关系最近,同源性分别高达79.25%和88.80%。qRT-PCR结果显示,疏水性诱导,A. alternata侵染结构分化过程中,AaPDEL和AaPDEH基因在附着胞形成阶段(6 h)表达量显著提高,较萌发初期阶段(2 h)分别上调1.19和1.97倍,表明AaPDEL和AaPDEH在A. alternata侵染结构分化中具有重要的调控作用。本研究为进一步从分子水平揭示PDE调控机制奠定了基础。