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灰霉菌是一种广谱型病原真菌,可以侵染许多作物,给人类造成了巨大的经济损失。反式-2-己烯醛是一种重要的植物挥发性化合物,具有很强的抑菌活性。本文通过灰霉菌转录组学,研究反式-2-己烯醛对灰霉菌的影响机制,并利用基因敲除技术研究硫同化通路影响反式-2-己烯醛对灰霉菌抑菌作用,旨在探究反式-2-己烯醛的抑菌机理以及更好的利用反式-2-己烯醛作为果蔬抑菌剂提供应用理论基础。主要研究结果如下:
1、反式-2-己烯醛处理能够抑制灰霉菌孢子萌发和菌丝生长,最低抑菌浓度(MIC)为5.24μM,最低杀菌浓度(MFC)为1048μM。反式-2-己烯醛MFC浓度处理30min会引起灰霉菌谷胱甘肽代谢相关基因表达上调,尤其是Bcglr1(fold changes值13.9)表达显著上调,还能影响灰霉菌硫代谢途径相关的基因,特别是硫同化途径的基因Bcmet3(22.6倍)、Bcmet16(12.3倍)、Bcmet10(2.47倍)表达量显著上调。
2、利用原生质体转化法,利用抗性筛选、PCR验证,获得了硫同化基因Bcmet3和Bcmet16缺失突变体△Bcmet3和△Bcmet16以及回补菌株pBcmet3和pBcmet16。敲除菌株的孢子萌发率显著下降,回补菌株无差异。灰霉菌对于硫的利用与抵抗反式-2-己烯醛密切相关,培养基中无硫源或者无法利用硫源(敲除硫同化基因)时,对反式-2-己烯醛抗性下降。反式-2-己烯醛处理会导致灰霉菌ROS分子积累、蛋白质羰基化水平提高以及谷胱甘肽含量升高,同时与Bcmet3和Bcmet16基因相互关联。
3、反式-2-己烯醛熏蒸对于贮藏期间番茄和草莓采后灰霉菌的生长有抑制作用。敲除菌株△Bcmet3、△Bcmet16对番茄及草莓的致病性显著低于野生型灰霉菌,且在反式-2-己烯醛熏蒸下敲除菌株菌斑均更低,耐受能力明显下降。硫代谢有助于灰霉菌抗逆性,2g/L的硫酸钾浸泡果梗能够显著提高番茄以及草莓果实的硫酸根含量,硫酸钾处理草莓后菌斑直径高于对照组,硫酸根含量的升高会有助于灰霉菌的侵染和抵抗反式-2-己烯醛。
1、反式-2-己烯醛处理能够抑制灰霉菌孢子萌发和菌丝生长,最低抑菌浓度(MIC)为5.24μM,最低杀菌浓度(MFC)为1048μM。反式-2-己烯醛MFC浓度处理30min会引起灰霉菌谷胱甘肽代谢相关基因表达上调,尤其是Bcglr1(fold changes值13.9)表达显著上调,还能影响灰霉菌硫代谢途径相关的基因,特别是硫同化途径的基因Bcmet3(22.6倍)、Bcmet16(12.3倍)、Bcmet10(2.47倍)表达量显著上调。
2、利用原生质体转化法,利用抗性筛选、PCR验证,获得了硫同化基因Bcmet3和Bcmet16缺失突变体△Bcmet3和△Bcmet16以及回补菌株pBcmet3和pBcmet16。敲除菌株的孢子萌发率显著下降,回补菌株无差异。灰霉菌对于硫的利用与抵抗反式-2-己烯醛密切相关,培养基中无硫源或者无法利用硫源(敲除硫同化基因)时,对反式-2-己烯醛抗性下降。反式-2-己烯醛处理会导致灰霉菌ROS分子积累、蛋白质羰基化水平提高以及谷胱甘肽含量升高,同时与Bcmet3和Bcmet16基因相互关联。
3、反式-2-己烯醛熏蒸对于贮藏期间番茄和草莓采后灰霉菌的生长有抑制作用。敲除菌株△Bcmet3、△Bcmet16对番茄及草莓的致病性显著低于野生型灰霉菌,且在反式-2-己烯醛熏蒸下敲除菌株菌斑均更低,耐受能力明显下降。硫代谢有助于灰霉菌抗逆性,2g/L的硫酸钾浸泡果梗能够显著提高番茄以及草莓果实的硫酸根含量,硫酸钾处理草莓后菌斑直径高于对照组,硫酸根含量的升高会有助于灰霉菌的侵染和抵抗反式-2-己烯醛。