硫化氢抑制储藏病原菌生长的效应和机制研究

发布时间：2017-12-16 02:02

  本文关键词：硫化氢抑制储藏病原菌生长的效应和机制研究

  更多相关文章： 硫化氢 病原真菌 食源性细菌 活性氧 黑曲霉 基因敲除

【摘要】：硫化氢(H_2S)最早被认为是一种有毒有害气体,但目前的研究表明,它在动植物的许多生理过程中都起重要的作用,是一个新型气体信号分子。在延缓成熟衰老的研究中,研究人员发现H_2S能够延缓多种果蔬的采后衰老与腐烂,但有关H_2S与采后微生物之间关系的研究还很少。本论文以植物病原菌黑曲霉和食源性细菌大肠杆菌等微生物为主要材料,使用硫氢化钠(NaHS)为H_2S供体,考察了H_2S对这些病原微生物生长的影响及其可能的机制。结果表明,H_2S处理能显著的延缓黑曲霉和意大利青霉引起的采后苹果、猕猴桃、梨、柑橘、甜橙和西红柿腐败。此外,H_2S还能直接抑制黑曲霉和意大利青霉在培养基上的生长,抑制孢子萌发和萌发管伸长,引起菌丝体的结构异常甚至断裂破碎。进一步的实验表明,H_2S处理诱导了黑曲霉胞内活性氧(ROS)的大量产生并引起了DNA氧化损伤。与此结果相应,H_2S处理组黑曲霉体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性与基因表达也明显比对照组低。不仅如此,H_2S还能显著抑制大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和李斯特菌在培养基上的生长。H_2S同样也能够抑制大肠杆菌SOD、CAT和谷胱甘肽还原酶(GR)酶活,降低GSH的含量,刺激胞内ROS的进发,诱导抗氧化调节子SoxRS和OxyR应答,造成菌体的膜脂过氧化损伤和DNA氧化损伤。研究还发现,抗氧化剂抗坏血酸预处理能显著缓解H_2S对大肠杆菌的毒性,侧面证明了H_2S通过氧化损伤抑制大肠杆菌的生长。本文的结果还发现,H_2S还能显著抑制酿酒酵母、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和产气肠杆菌的生长,表明H_2S抑制微生物生长的普遍性。并且通过复苏实验还发现,短时间的较高浓度的H_2S处理能够杀死微生物。本论文还分别构建了黑曲霉CAT编码基因catA和cpeB的敲除载体,并用PEG转化法转入黑曲霉原生质体,成功筛选得到了两株突变体ΔcatA和ΔcpeB。研究发现,突变体ΔcatA与野生型相比对本实验所用的H_202和H_2S胁迫的敏感性无明显差异,而突变体ΔcpeB对H_202和H_2S胁迫都更敏感,这也从另一方面验证了H_2S确实是通过造成氧化损伤来抑制黑曲霉等微生物生长的。综上所述,本研究揭示了H_2S在果蔬采后领域减少由微生物引起的损失和污染的潜在应用价值。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S432.4

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本文编号：1294248