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單楊院士團(tuán)隊丁勝華研究員在阿魏酸甲酯抑菌鏈格孢菌機(jī)制方面取得新進(jìn)展

2023-11-29 09:18:17 來源：湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院閱讀量：10206

　　鏈格孢菌是一種常見的破壞性真菌，可導(dǎo)致多種水果和蔬菜在采后貯運過程中發(fā)生黑斑病腐爛，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。單楊院士團(tuán)隊丁勝華研究員在前期研究中，比較了阿魏酸(FA)、阿魏酸甲酯(MF)和阿魏酸乙酯(EF)在體外和體內(nèi)對鏈格孢菌的抑菌活性，發(fā)現(xiàn)MF比FA和EF對A. alternata具有更強(qiáng)的抑制作用，并通過掃描電鏡、透射電鏡和激光共聚焦掃描顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)MF嚴(yán)重破壞了A. alternata細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)和質(zhì)膜完整性，增強(qiáng)了細(xì)胞膜的通透性，導(dǎo)致A. alternata細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)、核酸和蛋白質(zhì)大量泄漏(Postharvest Biology and Technology，2023，196:，112158)。然而，MF對A. alternata的分子抗真菌機(jī)制和特異性靶點尚不清楚，這對精確控制病原菌和開發(fā)靶向抗真菌藥物具有重要意義。

　　近日，單楊院士團(tuán)隊丁勝華研究員在MF抑制鏈格孢菌機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Integrated transcriptomic, proteomic, and metabolomic approaches reveal the antifungal mechanism of methyl ferulate against Alternaria alternata”為題發(fā)表在中科院一區(qū)TOP期刊Postharvest Biology and Technology(IF: 7.0)。我院2020級碩士研究生孔慧為該論文的第一作者，丁勝華研究員為通訊作者，湖南大學(xué)生物學(xué)院隆平分院為第一單位，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所洞庭實驗室為第二單位。該研究獲國家自然科學(xué)基金項目(32272257)、湖南省科技人才托舉工程-中青年優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)計劃(2023TJ-Z01)、湖南省自然科學(xué)基金項目(2022JJ30330)和長沙市杰出創(chuàng)新青年培養(yǎng)計劃(KQ2106080)資助。

　　本研究通過整合轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)方法，揭示了A. alternata對MF的調(diào)控分子機(jī)制。A. alternata經(jīng)200 mg L-1 MF處理后，共檢測到909個上調(diào)基因，964個下調(diào)基因，302個上調(diào)蛋白，83個下調(diào)蛋白。與細(xì)胞膜脂質(zhì)代謝(鞘脂代謝、類固醇生物合成、醚脂代謝)相關(guān)的基因和蛋白顯著增強(qiáng)，而參與DNA復(fù)制和修復(fù)途徑(堿基切除修復(fù)、同源重組)的基因顯著抑制。此外，ABC轉(zhuǎn)運蛋白和谷胱甘肽代謝兩種解毒相關(guān)途徑也被誘導(dǎo)。綜上，MF主要通過破壞A. alternata的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、干擾其膜脂代謝、促進(jìn)鞘脂合成、干擾遺傳信息加工、阻礙DNA復(fù)制和修復(fù)等途徑，顯著抑制了A. alternata的生長。本研究從分子水平提出了MF對A. alternata的抑菌機(jī)制，為MF作為一種新型天然抑菌劑應(yīng)用于果蔬采后病原菌的防治提供了理論參考?！?a target="_blank">閱讀原文1】【閱讀原文2】

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