《薑黃素對硃砂葉蟎致毒的體壁效應及分子機制》是依託西南大學，由丁偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：薑黃素對硃砂葉蟎致毒的體壁效應及分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁偉
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
害蟎的發生危害已成為農林業安全生產的主要障礙之一，害蟎的控制十分困難，尋找新的綠色殺蟎劑具有重要價值。創製新型殺蟎劑的關鍵和基礎在於新的作用靶標的確定和致毒機制的研究。本研究小組在前期的研究中已經明確食用色素薑黃素具有殺蟎活性，而且蟎類中毒症狀明顯區別於神經毒劑。為揭示薑黃素的致毒機制，以蟎的體壁屏障為研究切入點，通過室內生測、生理生化和分子機制研究，闡明薑黃素對蟎類體壁的穿透效應，對蟎類體壁表皮細胞的傷害、致死以及細胞凋亡的誘導作用；明確在薑黃素脅迫下，硃砂葉蟎呼吸作用與水分代謝的生理回響，以及蟎類幾丁質合成酶的生化效應和分子回響機制。為進一步解釋薑黃素生理活性的多樣性提供依據，為以薑黃素為模板進行天然產物殺蟎劑的分子設計，創製擁有自主智慧財產權的新型殺蟎劑提供理論支持。
結題摘要
我們已經明確了食用色素薑黃素具有殺蟎活性，但是其具體的殺蟎致毒機制未見報導。本項目研究的主要內容是：(1) 明確薑黃素對硃砂葉蟎體壁的穿透效應；(2) 明確在薑黃素脅迫下，硃砂葉蟎形態變化與水分代謝的生理回響；(3) 薑黃素脅迫下硃砂葉蟎幾丁質相關酶的生化效應和分子回響機制；(4) 薑黃素脅迫下硃砂葉蟎數字基因表達譜測序分析；(5) 薑黃素脅迫下硃砂葉蟎體內主要酶系的回響。取得的主要成果：(1) 建立了液相色譜-淋洗法測定系統，明確了薑黃素脅迫下硃砂葉蟎體壁穿透的濃度和溫度效應：處理濃度為5.0 mg/mL穿透率達到最大為1.785%，在溫度31°C處理24 h穿透率最大為2.253%，初步揭示了薑黃素的穿透效應；(2) 薑黃素處理後硃砂葉蟎的運動頻率逐漸減少至死亡，72 h後體長皺縮率為23.17%，96 h後水分損失率為72.59%，因此薑黃素能夠明顯地影響硃砂葉蟎的形態與體內水分含量；(3) 薑黃素能顯著抑制幾丁質酶活性及基因表達：濃度4.0 mg/mL處理24 h後幾丁質酶活性降低了32%，幾丁質酶基因表達量也顯著下調；(4) 分析了薑黃素脅迫下的硃砂葉蟎的數字基因表達譜，獲得了96個顯著差異表達的基因，對這些基因進行GO富集分析和KEGG富集分析發現這些顯著差異基因主要參與了生理過程、代謝過程、單生物過程、細胞凋亡、連線和催化、離子跨膜轉運、神經傳導等生物學過程；(5) 薑黃素脅迫下硃砂葉蟎體內MAO、SOD、POD和GSTs均受到了不同程度的影響：處理8 h後，MAO活力下降了16.1%，SOD活性上升了26.3%，POD活性上升了20.9%，GSTs活性上升了21.1%；(6) 本項目共發表和正在發表研究論文18篇，培養博士研究生1名，碩士研究生4名。本項研究成果闡明了薑黃素對硃砂葉蟎體壁效應及分子效應，為進一步解釋薑黃素生理活性的多樣性提供依據，為以薑黃素為模板進行天然產物殺蟎劑的分子設計，開發新的殺蟎劑提供理論支持。
