基于偏最小二乘法分析枇杷叶提取物中α-葡萄糖苷酶抑制剂

为快速筛选枇杷叶(Eriobotrya japonica)提取物中的α-葡萄糖苷酶抑制剂,本研究基于组效分析法探究有效组分与酶抑制活性间的关系,揭示其关键活性组分。通过测定不同产地的枇杷叶提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制效果,采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)对其进行成分分析,运用偏最小二乘回归分析法分析活性,并通过分子对接进行验证。结果表明,10种提取物能有效抑制α-葡萄糖苷酶,IC₅₀值为1.31～2.65μg·mL^-1,且抑制活性强于阳性对照阿卡波糖(IC₅₀为81.98μg·mL^-1),其中产自陕西省汉中市的野生枇杷叶提取物的抑制效果最佳,IC₅₀为1.31μg·mL^-1,对α-葡萄糖苷酶呈竞争型抑制。10批样品的UPLC-MS特征指纹图谱中有16个共有峰,其中有6个共有峰的回归系数与抑制活性呈正相关,变量重要性较大,贡献度较高。通过与二级质谱、数据库及标准品比对,明确其中4个成分分别为科罗索酸、科罗索酸甲酯、奎宁酸和nerolido-3-...     

粗毛纤孔菌产胞外黑色素发酵条件优化及其抗氧化活性研究

为提高天然黑色素的产量,本研究通过探索碳氮源、转速、pH、温度等单因素对粗毛纤孔菌产黑色素的影响,并利用正交试验筛选产胞外黑色素的最适发酵培养基配方和发酵条件。结果表明,优化后的最佳发酵培养基配方为甘露醇20 g·L^-1、牛肉浸膏5 g·L^-1、碳氮比4∶1、维生素B₁ 10 mg·L^-1,最适发酵条件为发酵温度25℃、发酵初始pH值6、转速180 r·min^-1、发酵时间10 d。在此培养条件下,粗毛纤孔菌胞外黑色素(IHEM)含量高达3.29 g·L^-1,较优化前提高了17.32倍。IHEM体外化学抗氧化活性检测结果显示,IHEM具有良好的抗氧化活性,其对ABTS自由基的清除效果较佳,半最大效应浓度(EC₅₀)为0.019 mg·mL^-1。本研究结果为深层发酵高产黑色素的开发提供了技术支持。     

红比利时杜鹃愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系构建及植株再生

为建立红比利时杜鹃花愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系,以嫩叶为材料,探讨了愈伤组织诱导与增殖的条件,构建并评价了愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系,同时诱导愈伤颗粒出芽、生根,并获得组培小苗。结果表明,在2.41 g·L^-1木本植物基本培养基(WPM)+20 g·L^-1蔗糖+10 g·L^-1麦芽糖+7.0 g·L^-1琼脂+0.050 mg·L^-1植物组培抗菌剂(PPM)为基本培养基的条件下,嫩叶愈伤组织诱导的生长调节剂最优方案为:0.3 mg·L^-1 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)+0.3 mg·L^-1 噻重氮苯基脲(TDZ),此时愈化率可达97.78%;愈伤组织继代增殖的生长调节剂方案为:0.61 mg·L^-12,4-二氧苯氧乙酸(2,4-D)+0.65 mg·L^-1 6-苄基腺嘌呤(6-BA)+1.37 mg·L^-1 TDZ,此时增殖率可达167%。将继代5次后呈疏松状的愈伤颗粒接种于液体继代培养基中,大约4~12 d后愈伤颗粒进入指数生长阶段,增殖率为45%。含有GUS基因的pRI 101-AN与含有GFP基因的pCAMBIA1301-GFP分别在农杆菌GV3101介导下转化处于指数生长期的愈伤悬浮颗粒,OD₆₀₀为0.6的农杆菌侵染液侵染15 min后,愈伤颗粒的GUS染色效率为26.28%,愈伤颗粒的GFP荧光表达效果明显。另外,以2.41 g·L^-1 WPM+7 g·L^-1琼脂+20 g·L^-1 蔗糖为基本培养基,添加2.0 mg·L^-1TDZ + 0.5 mg·L^-1 2,4-D时,可诱导愈伤组织不定芽;以1/2 Read为基本培养基,添加0.5 mg·L^-1 IBA+1 g·L^-1活性炭可诱导出芽的愈伤颗粒生根。本研究结果为进一步开展红比利时杜鹃花稳定遗传转化研究和转基因植株培育奠定了基础。     

花期及提取方法对重瓣栀子花成分及活性影响

为提高栀子花资源的利用率,本研究首先分析了花蕾期、盛开期和衰败期3个花期重瓣栀子花的营养活性成分及抗氧化活性。在此基础上,以盛开期重瓣栀子花为原料,比较了不同溶剂(石油醚、乙醇、水)和水蒸气蒸馏4种不同提取物的活性成分含量,抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制活性及抑菌活性的差异。结果表明,不同花期重瓣栀子花总脂肪、总糖和蛋白质含量差异较小,总酚、总黄酮、总环烯醚萜含量及抗氧化活性则表现为盛开期显著高于其他花期。重瓣栀子花乙醇提取物的总酚(6.32%)、总黄酮(8.40%)、总环烯醚萜(19.80%)含量,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH,IC₅₀=98.50μg·mL^-1)、2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS,IC₅₀=65.79μg·mL^-1)自由基清除能力及抑制α-葡萄糖苷酶活性(IC₅₀=275.48μg·mL^-1)的能力均显著高于其他提取物。在抑菌效果上,水蒸气蒸馏物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌及酵母菌的抑制效果均强于其他提取物...     

特布他林杂交瘤细胞株的建立及其单克隆抗体制备与鉴定

分别通过1,4丁二醚法和EDC法将特布他林偶联于载体蛋白BSA和OVA上,用BSA-TBL免疫BALB/c小鼠,经过3次免疫后,OVA-TBL包被后用间接ELISA和阻断ELISA选择细胞融合备用鼠,选择高效价、高敏感性和高特异性的小鼠进行抗原进行冲击免疫;无菌手术取其脾细胞与骨髓瘤细胞融合建立分泌TBL单克隆抗体的杂交瘤细胞株;采用体内诱生腹水法制备TBL mAb,并对TBL mAb的效价、敏感性和特异性等免疫学特性进行鉴定。结果显示,免疫的6只小鼠血清抗体效价均达到10-4;融合后筛选出4C08-G5和3H3-A02共2株敏感特异的杂交瘤细胞,其细胞培养上清液效价分别为1∶800和1∶1600,腹水效价分别为1∶2.56×105和1∶1.02×106;4C08-G5株分泌的抗体对TBL的IC50为5.25ng/ml,与瘦肉精、莱克多巴胺等其他β2激动剂交叉反应性小于3%。本试验获得了抗TBL mAb,为TBL残留免疫检测方法的建立奠定了坚实的基础。     

庆大霉素单克隆抗体的研制及ELISA分析方法的建立

用与牛血清蛋白(BSA)交联的庆大霉素人工抗原(GM-BSA)免疫的BALB/C鼠脾细胞与SP2/0鼠骨髓瘤细胞融合,经筛选、克隆,得到1株能稳定分泌抗庆大霉素单抗的杂交瘤细胞株(6H8),经鉴定6H8的抗体类型及亚类均为IgG1,其轻链为κ链.制备单克隆抗体腹水,腹水的间接ELISA效价在1×10-7以上.该单克隆抗体与庆大霉素结构类似物均无交叉反应,具有高度特异性.以制备的单抗建立间接竞争ELISA方法,其线性回归方程为y=16.122ln(x)-2.0143(R2=0.9934),抑制中浓度IC50为25.2μg·L-1,最低检测限IC20为3.9μg·L-1.竞争ELISA方法检测鲜奶中的庆大霉素平均回收率在92％～110％之间.抗庆大霉素单抗的制备和竞争ELISA方法的建立为庆大霉素快速检测奠定了基础.     

B族黄曲霉毒素抗原合成设计及特异性、广谱性抗体制备与特性分析

为制备B族黄曲霉毒素(BGAFs)特异性强、广谱性好的抗体,本研究根据黄曲霉毒素B₁(AFB₁)的分子结构和活性位点,采用肟化活泼酯法(OAE)、氨甲基化法(MOA)、混合酸酐法(MA)、半缩醛法(SA)、环氧化物法(EP)和烯醇醚衍生物法(EED)6种方法合成BGAFs人工抗原AFB₁-BSA,并通过UV和SDS-PAGE进行鉴定;采用AFB₁-BSA免疫新西兰白兔制备多克隆抗体(AFB₁ pAb),间接ELISA检测AFB₁ pAb效价,间接竞争ELISA(icELISA)分析其敏感性,交叉反应试验(CR)分析其特异性和广谱性。结果表明,AFB₁-BSA合成成功,在BGAFs抗原合成的6种方法中OAE效果最好,AFB₁与BSA的分子结合比为8.46∶1;AFB₁ pAb的间接ELISA效价为1∶(1.28×10⁴),IC₅₀为10.32 μg·L^-1,与AFB₂、AFG₁、AFG₂、AFM₁、AFM₂的CR分别为75.21%、44.13%、14.72%、16.36%、1.44%。本研究制备出了高效价、敏感、特异、广谱的AFB₁ pAb,为BGAFs免疫检测方法的建立奠定了物质和技术基础。     

复合诱变选育高产赤藓糖醇解脂亚罗酵母及其发酵工艺优化

为获得赤藓糖醇高产菌株，以解脂亚罗酵母WT5为出发菌株，采用⁶⁰Co-γ射线和常压室温等离子体(ARTP)对其进行复合诱变处理。为进一步提高赤藓糖醇产量，采用单因素筛选结合Plackett-Burman(PB)试验方法优化培养基组成，同时对培养模式进行改进。结果表明，复合诱变能有效提升解脂亚罗酵母性能，其中⁶⁰Co-γ射线最佳辐射剂量和ARTP最优处理时间为1 200 Gy、60 s。诱变处理后获得优良菌株CA20，其赤藓糖醇产量为60.80 g·L^-1，是出发菌株WT5的2.41倍。此外，PB拟合结果确认发酵最优培养基组分为：43 g·L^-1葡萄糖、1.92 g·L^-1酵母浸出粉、2.98 g·L^-1蛋白胨、4.70 mg·L^-1硫酸铵、6.85 g·L^-1氯化钠、3.30 mg·L^-1磷酸二氢钾、0.65 mg·L^-1维生素B1、49 mg·L^-1     

人工雌性激素己烯雌酚单克隆抗体的制备及表征

合成了己烯雌酚的半抗原CP-DES,并将半抗原与牛血清蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)共价偶联制备免疫原和包被原。将免疫好的Balb/c小鼠脾脏细胞和SP2/0骨髓瘤细胞融合,筛选出了1株能稳定分泌己烯雌酚单克隆抗体的杂交瘤细胞株2D87C412C7。分析该杂交瘤细胞的染色体,并以间接酶联免疫吸附分析法(iELISA)检测了单克隆抗体免疫球蛋白的类型。获得的杂交瘤细胞的平均染色体数目为45-50对左右,它分泌IgG1亚类的单克隆抗体。该细胞株体外传代和冻存复苏后抗体分泌稳定,细胞上清效价大于640,诱导腹水效价大于108,该单克隆抗体的检测限IC20=2.3ng/ml,与己烯雌酚结构类似物存在一定的交叉反应,与两种载体蛋白(BSA,OVA)无交叉反应。本研究为己烯雌酚ELISA检测方法的建立提供了条件。     

磺胺甲嗯唑单克隆抗体的研制及免疫金标试纸检测方法的建立

用磺胺甲嗯唑人工免疫原（BSA-SMZ）免疫BALB／C小鼠（Mus muscalus）,细胞融合技术筛选抗磺胺甲嗯唑单克隆抗体（SMZ mAb）杂交瘤细胞,体内诱生腹水法制备SMZ mAb,并鉴定其免疫学特性;应用SMZ mAb研制SMZ残留快速检测金标试纸（SMZ-strip）,并测定其性能。结果表明,筛选出3株杂交瘤细胞,其中最好的3G6株间接ELISA效价细胞培养上清为1：8.1×10^2,腹水为1：6.4×10^5,亲和常数（K=a）为3.07×10^9L／mol,对SMZ的半数抑制浓度（IC50）为12.4μg／L,与磺胺嘧啶的交叉反应率（CR％）为2.84％,与其它磺胺类药物无交叉反应;SMZ-strip目测检测限为6μg/L;其敏感性与竞争ELISA试剂盒相当,符合率为100％;SMZ-strip具有快速、敏感、特异、简便等特点,适合于SMZ残留快速检测的推广应用。     

SPE-UPLC-MS/MS测定葡萄酒中的高氯酸盐

为建立前处理简单、定量准确、灵敏度高的葡萄酒中高氯酸盐的快速测定和分析方法,本研究使用酸化甲醇提取葡萄酒样品,最终选择WAX固相萃取柱前处理净化,亲水性聚丙烯滤膜(GHP)过滤,经Phenyl-Hexyl色谱柱分离,以电喷雾离子源(ESI)在多反应监测(MRM)负离子模式下测定葡萄酒中高氯酸盐。结果表明,该方法的检测时间为12 min,检出限和定量限分别为0.15μg·L^-1和0.5μg·L^-1,在1、2、5、10和20μg·L^-1水平的加标回收率介于94.5%～105%之间,相对标准偏差(RSD)小于3.17%。该方法的建立可为葡萄酒生产企业和相关监管部门提供一定的技术支撑。     

硒处理对薄壳山核桃幼苗生长的影响

为探究硒对薄壳山核桃幼苗生长的影响,利用不同浓度亚硒酸钠[0(CK)、0.5、5、10、20、40、80 μmol·L^-1]对薄壳山核桃幼苗进行处理,并测定相关生理指标。结果表明,低浓度硒对薄壳山核桃幼苗生长发育、生物量积累、酶活性均有促进作用,而高浓度硒抑制了幼苗生长、干物质的积累、酶活性、光合速率,且硒浓度越高,抑制作用越明显。80 μmol·L^-1 硒浓度处理后的根长较CK显著降低了55.36%(P<0.05),其他形态指标均无显著差异。硒处理显著提高了幼苗体内的硒含量,且根系>叶片。随着硒浓度的增加,叶、根内的硒含量呈先升高后降低的趋势,硒浓度≥0.5 μmol·L^-1时,其他处理均与CK存在显著差异。40 μmol·L^-1硒浓度处理下叶中的硒含量较CK显著增加了1 682倍,根中的硒含量提高了482倍。低硒浓度(≤10 μmol·L^-1)处理可以促进根中Mn²⁺、Mg²⁺含量和叶中的Zn²⁺含量的积累。当硒浓度≥5 μmol·L^-1时,会促进根中Zn²⁺含量的积累,硒浓度≥10 μmol·L^-1,促进茎中Mn²⁺含量的积累,其中在80 μmol·L^-1硒浓度处理下茎中Mn²⁺含量为CK的9.29倍。过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性随着硒浓度增加均呈先增后减的趋势,且在0.5 μmol·L^-1硒浓度处理下达到最高,明显高于CK,分别为1 698.63、1 912.28 U·mg prot^-1。综上,低浓度硒处理和施硒时间长短对幼苗光合作用影响不大,而高浓度硒处理会抑制光合作用。本研究结果为进一步揭示硒富集机理和硒的科学使用提供了理论依据。     

苯并芘(BaP)对鲤鱼肝、肾抗氧化、非特异性免疫能力及组织结构的影响

为探究苯并芘(BaP)对鲤鱼的毒性机制,本研究检测了不同浓度BaP(0、0.1、0.5、1.0 μg·L^-1)暴露对鲤鱼肝、肾组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)及非特异性免疫酶溶菌酶(LZM)、酚氧化酶(PO)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)活性,以及硝基四氮唑兰(NBT)阳性细胞及肝、肾组织结构的影响。结果表明,1.0 μg·L^-1 BaP暴露30 d后,鲤鱼肝、肾组织SOD活性、MDA含量及肝组织CAT、肾组织GSH活性均显著低于对照组;1.0 μg·L^-1 BaP暴露的肝、肾组织LZM、AKP和PO活性以及肝组织ACP活性均显著低于对照组;不同浓度BaP暴露30 d后,鲤鱼NBT阳性细胞数均显著下降,且对肝、肾组织造成不同程度的损伤。相关性分析结果表明,BaP暴露浓度与肝、肾组织的SOD活性呈负相关,与MDA含量呈正相关,与肝、肾组织的AKP、ACP、PO活性呈负相关,与NBT阳性细胞数呈负相关。综上,水体中BaP暴露对鲤鱼肝、肾抗氧化和非特异性免疫能力及组织结构产生了一定程度的负面影响,本研究为水体中BaP的生态毒性效应研究提供了理论参考。     

12株侧耳属食用菌菌丝中主要营养成分分析

为探究湖北省侧耳属食用菌常见栽培种的主要营养成分,采用常规方法测定了12株侧耳属食用菌菌丝中灰分、粗蛋白、粗脂肪和总糖的含量,利用高效液相色谱法测定了菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的含量。结果表明,食用菌菌丝中灰分含量为3.81%～6.65%,粗蛋白含量为11.18%～21.4%,粗脂肪含量为0.65%～3.45%,总糖含量为15.18%～24.70%,洛伐他汀含量为12.94～42.10μg·g^-1,麦角硫因含量为13.59～61.25μg·g^-1。菌株P380菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的相对含量较高,分别为42.10、51.70μg·g^-1,表明菌株P380可能是洛伐他汀和麦角硫因合成的优势菌株。本研究结果为后期生物活性物质富集培养基的筛选及侧耳属食用菌生物活性物质的合理开发与利用奠定了基础。     

外源NO对镉胁迫下草地早熟禾种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探究可缓解草地早熟禾镉胁迫的最适有效硝普钠(SNP)浓度,以草地早熟禾品种蓝月为试验材料,SNP为NO供体材料,研究不同浓度NO对镉胁迫下草地早熟禾叶片生理特性的影响。结果表明,镉离子浓度为200μmol·L^-1时草地早熟禾的生长受到严重抑制,施加SNP(<100μmol·L^-1)能够促进草地早熟禾种子发芽,增加草地早熟禾幼苗叶绿素含量,提高叶片干物质量、相对含水量,以及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而其游离脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量均有所降低。表明低浓度NO(<100μmol·L^-1)可有效缓解草地早熟禾镉胁迫,高浓度SNP(>100μmol·L^-1)则表现出抑制作用。本研究结果为草地早熟禾修复镉污染土壤提供了理论依据。     

PEG模拟干旱胁迫下花椰菜种质资源萌发特性及抗旱性评价

为鉴定和筛选花椰菜耐旱种质资源,以12个花椰菜种质资源为试验材料,测定不同浓度PEG[0(CK)、100、150和200 g·L^-1]模拟干旱胁迫对花椰菜的相对发芽率(RGP)、相对发芽势(RGR)、相对发芽指数(RGI)、相对活力指数(RVI)、相对苗高(RSH)和相对根长(RRL)等6个指标的影响,并采用隶属函数法进行抗旱性的综合评价。结果表明,100 g·L^-1PEG胁迫对花椰菜种子萌发的影响不大,150~200 g·L^-1PEG胁迫则显著抑制花椰菜种子萌发。100~150 g·L^-1PEG胁迫对RRL具有一定的促进作用,而150~200 g·L^-1 PEG胁迫则会明显抑制RSH,表明150~200 g·L^-1 PEG可作为花椰菜萌发期抗旱性筛选的适宜浓度。基于RGP、RGR、RGI、RVI、RSH和RRL 6个指标,通过隶属函数法综合评价发现,12个花椰菜材料的抗旱性依次表现为P3>P6>A1>P8>P7>P2>P1>P4>P5>A2>A3>P9。本研究结果为花椰菜抗旱品种选育提供了一定的理论依据。     

高压脉冲电场法提取耐辐射奇球菌中类胡萝卜素的研究

为探讨高压脉冲电场(PEF)电学参数致耐辐射奇球菌破壁提取类胡萝卜素的影响及最佳工艺参数,采用正交试验法,分析了电场强度、处理时间、频率和脉宽4种电场参数对类胡萝卜素提取效果的影响。结果表明,PEF技术提取类胡萝卜素的最优提取水平组合为:电场强度30 kV·cm^-1,处理时间30 s,频率30 Hz,脉宽10 μs。该条件下,提取量为75.06 μg·g^-1,与未进行电场处理的样品提取量48.27 μg·g^-1相比,增加了55.5%。本研究结果为PEF技术的工业化大规模应用提供了理论依据。     

60Co-γ辐照结合1-MCP处理对蓝莓贮藏品质的影响

为研究⁶⁰Co-γ辐照结合1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对蓝莓贮藏品质的影响,以粉蓝蓝莓为试验材料,对采后蓝莓生理指标、营养指标及相关酶活性进行测定,研究0±0.5℃条件下6种处理(1.5 kGy辐照处理记为A、2.5 kGy辐照处理记为B、1.5 kGy辐照+1 μL·L^-1 1-MCP 处理记为C、2.5 kGy辐照+1 μL·L^-1 1-MCP处理记为D、1 μL·L^-1 1-MCP处理记为E,不进行任何处理记为F)对蓝莓贮藏品质的影响。结果表明,与对照(F)比较,4种处理(A、C、D、E)均能够抑制果实腐烂率的上升和风味指数的下降,延缓果实的生理代谢,更好地保持果实的营养品质和酶活性,而2.5 kGy辐照处理(B)降低了果实的硬度、L^*值、可溶性固形物含量和花色苷含量,加快了果实多聚半乳糖醛酸酶活性的上升。其中,在贮藏80 d时,A、B、C、D、E、F组蓝莓的腐烂率分别为24.94%、38.36%、13.87%、30.78%、22.96%和48.38%。因此,1.5 kGy ⁶⁰Co-γ辐照结合1 μL·L^-1 1-MCP处理蓝莓对果实的贮藏效果最好。本研究结果为蓝莓的贮藏保鲜提供了新思路。     

薄壳山核桃CiSULTR2.1基因的克隆与表达分析

为探究薄壳山核桃CiSULTR2.1基因功能及表达特征,以一年生薄壳山核桃实生苗为材料,利用RT-PCR和PCR技术克隆CiSULTR2.1基因全长,利用RT-qPCR技术分析其在不同浓度硒酸盐处理下的表达情况。结果表明,克隆得到1 902 bp的序列,经分析此序列属硫转运蛋白基因CiSULTR2.1全长开放阅读框的cDNA,编码633个氨基酸。CiSULTR2.1蛋白分子质量为68 943.37 Da,为疏水性的非分泌蛋白,无信号肽,结构稳定,二级结构主要由α-螺旋(51.18%)、延伸链(12.64%)和无规则卷曲(31.28%)构成,包含硫转运蛋白典型的Sulfate-transp结构域(PF00916)和STAS结构域(PF01740)。RT-qPCR分析结果表明,CiSULTR2.1在薄壳山核桃幼苗根与叶中均有表达,40、80 μmol·L^-1硒酸盐处理下,12 h出现表达高峰,此后表达量明显下降;而0.5 μmol·L^-1硒酸盐处理下,CiSULTR2.1表达高峰出现时间延后至48 h。硒酸盐浓度过高时,CiSULTR2.1表达量显著下降且低于对照。CiSULTR2.1基因能够快速响应40、80 μmol·L^-1高浓度硒酸盐的诱导,而0.5 μmol·L^-1低浓度硒酸盐需要较长时间才能诱导其高表达。高浓度硒酸盐处理较长时间对植物产生毒性效应,植物对硒酸盐的吸收减少,硒含量降低。本研究结果为薄壳山核桃CiSULTR2.1基因功能及硒吸收机制的研究提供了理论依据。     

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。