《癸醛抑制果蔬采後青黴屬致病菌的分子機制研究》是依託杭州師範大學，由周婷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：癸醛抑制果蔬采後青黴屬致病菌的分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周婷
- 依託單位：杭州師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
癸醛是一種安全、高效、廣譜並且環保的抑菌物質，對果蔬采後青黴屬致病菌Penicillium expansum（梨果類采後主要病害）和Penicillium digitatum（柑橘類采後主要病害）具有明顯的抑制作用。本文首先通過生理、生化及相關分子指標的檢測，確定了癸醛對Penicillium expansum和Penicillium digitatum生長發育及致病力的影響；然後通過Small RNA-sequencing、mRNA-sequencing、Isobaric tag for relative and absolute quantitation結合生物信息學分析篩選出癸醛在病原菌轉錄組及蛋白質組水平的作用靶標；接著利用pCAMBIA 1300-HPH雙元載體以及農桿菌介導的轉化驗證部分關鍵作用靶標基因的生物學功能，最終闡明癸醛抑制果蔬采後青黴屬致病菌的分子機制。
結題摘要
Penicillium expansum和Penicillium digitatum是果蔬采後主要致病菌，每年對我國果蔬產業造成巨大的經濟損失，開發新的采後防治策略及技術，具有重要的現實意義。癸醛（Decanal）作為一種環境友好的天然物質，具有抑菌能力強、防治範圍廣的優點。因此，本項目以P. expansum和P. digitatum為研究對象，篩選Decanal的最低抑菌濃度，通過生理、生化及其相關分子指標檢測，確定了Decanal對P. expansum生長發育及致病力的調控機制，並對調控P. digitatum生長發育相關的長鏈非編碼RNA（LncRNA）進行了鑑定與分析，主要研究結果如下：
1、利用形態學結合分子生物學方法，確定了P. expansum的遺傳背景及其毒素合成相關基因的表達圖譜，鑑定出130個調控P. expansum孢子萌發的重要基因；
2、確定癸醛的最低抑菌濃度為0.12 g/L，濃度達到0.24g/L時對蘋果和梨果實青黴病具有良好的防治效果；
3、利用RNA-sequencing及其iTRAQ (isobaric tags for relative and absolute quantitation)分別鑑定出3963和539個癸醛處理誘導的差異表達基因和蛋白；
4、整合轉錄組和蛋白質組數據發現，癸醛主要影響P. expansum的代謝及遺傳物質加工途徑；
5、進一步分析表明，癸醛能夠通過干擾P. expansum的氧化磷酸化途徑，限制胞內ATP的合成，進而抑制病原菌的發育；
6、通過對不同發育時期P. digitatum高通量測序，檢測到3957個發育相關的LncRNA和2175個mRNA，並對其相互關係進行了預測和整合。
研究結果初步闡明Decanal對青黴屬采後病害的抑菌機制，為進一步提高癸醛的防治效果及套用潛力提供理論基礎，為今後開發新型殺菌劑的作用靶標提供新思路。
