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單楊院士團隊丁勝華研究員在阿魏酸甲酯抑菌鏈格孢菌機制方面取得新進展

2023-11-29 09:18:17 來源：湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院閱讀量：10205

　　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)濟損失。單楊院士團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嚴重破壞了A. alternata細胞的超微結(jié)構(gòu)和質(zhì)膜完整性，增強了細胞膜的通透性，導(dǎo)致A. alternata細胞內(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，單楊院士團隊丁勝華研究員在MF抑制鏈格孢菌機制研究方面取得新進展，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，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的細胞膜結(jié)構(gòu)、干擾其膜脂代謝、促進鞘脂合成、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。【閱讀原文1】【閱讀原文2】

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