微生物抑制层生镰刀菌及降解伏马毒素B1机制研究

发布时间：2020-06-11 02:49

【摘要】：真菌毒素(Mycotoxin)是真菌产生的有毒次级代谢产物。如同黄曲霉毒素,伏马毒素B1对食品的污染严重威胁到人类的健康,长期过量曝露于含有毒素的食品会引起人类的中毒或各种疾病,严重者甚至死亡。有实验结果表明伏马毒素B1与人类食管癌的高发成正相关;伏马毒素B1导致儿童神经管缺陷的疾病也有报道。因此,对自然界存在的能够产生伏马毒素B1的镰刀菌属(Fusarium spp.)真菌污染进行有效抑制以减少真菌毒素的产生成为迫切需要解决的问题。实验前期从蚯蚓体表筛选出一株能够降解几丁质的菌株,以16SrDNA基因序列分析为基础,结合形态学观察和部分生理生化特性测定(Biolog),该菌株被确定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。通过实验得出:筛选出的粘质沙雷氏菌对产毒镰刀菌孢子萌发、菌丝生长明显的抑制作用,粘质沙雷氏菌的发酵浓度对伏马毒素B1合成相关基因的转录、表达有抑制作用从而抑制毒素的产生。通过PCR扩增,在粘质沙雷氏菌扩增到ChiA、ChiB基因。通过基因组测序,发现粘质沙雷氏菌含有经基因组测序发现粘质沙雷氏菌中有合成羧酸酯酶(Carboxyleasterase)和转氨酶(Aminotransferase)的基因序列。通过RNAseq,发现粘质沙雷氏菌对伏马毒素合成主要相关基因的表达有明显的抑制作用。研究内容:证明粘质沙雷氏菌对产毒镰刀孢子萌发的抑制和菌丝细胞壁的降解,聚焦于粘质沙雷氏菌对毒素合成相关基因的转录、表达的影响等分子层面,最后确定粘质沙雷氏菌的活性物质,阐明其抑菌抑毒的机理。本研究可以丰富抗菌资源库,为镰刀菌的生物防治和有效控制伏马毒素污染提供理论基础。
【图文】：

伏马毒素,神经鞘氨醇

脂类物质作为细胞膜的重要构成成分和细胞功能调节剂，在细胞的生长和分化中起到逡逑重要的作用。由于伏马毒素的化学结构与人或动物机体内的神经鞘氨醇有着高度的相似逡逑性（见图１－２），因此在神经鞘脂类的代谢过程中，伏马毒素Ｂ１竞争性地结合神经鞘氨逡逑醇Ｎ－２酰基转移酶，从而抑制了神经鞘氨醇的生物合成，阻碍了鞘脂类代谢（Ｗａｎｇ邋ｅｔ逡逑ａｌ．？邋１９９１；邋Ａｂａｄｏ邋－邋Ｂｅｃｏｇｎｅｅ邋ｅｔ邋ａｌ．？邋１９９８；邋Ｙｏｏ邋ｅｔ邋ａｌ．；邋１９９２，邋Ｒｉｌｅｙ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋１９９３），见图邋１－３。逡逑神经鞘脂类生物合成的破坏将给人类以及动物的健康造成严重的危害。逡逑Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ逦Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ逡逑逦逡逑／逦Ｈ邋Ｈ邋Ｆａｔｔｙ邋ａｃｙｌ－ＣｏＡ逦／邋ｃｏ邋ｃ0逦ＦＢ］逡逑ｆ逦Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ逦ｆ逦Ｖ－／逡逑ｆ邋ｈｏ邋ｏ逦／逦ｏｃ逦伏邋３毒ＫＢ１逡逑Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋＾邋Ｊ逦＼邋Ｊ逦Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ邋＼逦Ｊ逡逑ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ邋｝邋＾逦Ｙ逦ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ邋ｊ逦Ｊ逡逑－Ｓ：鞘氨ａ￥ｆ＾Ｐｈｉｎｇａｎｉｎｅ｜ｆ邋１逦）邋ｊ逦ｊ逦Ｊ逡逑

伏马毒素,基因家族

因族类基因。在合成伏马毒素的基因调控途径上，在的下游，还具有１０个相关逡逑ＦＵＭ基因家族类基因参与调节伏马毒素合成酶的活性。从而调控伏马毒素产量（Ｈｅｉｎｌ逡逑ｅｔａｌ．邋２０１０）（见图１－４，表１－２）。然而，其余相关ＦＵＭ类基因的敲除突变体在伏马毒素逡逑合成量上影响较小或没有影响，说明该基因族在调控镰刀菌伏马毒素生物合成上具有逡逑一定的功能冗余。此外，在ＦＵＭ基因家族以外，一些其他与伏马毒素产量相关的基因逡逑也正在日益发掘。例如，ＡＲＥＡ、ＣＰＰ１、ＦＣＣ１、ＦＳＴ１、ＦｖＶＥｌ、ＧＢＰ１、ＧＢＢ１邋等多逡逑个基因均被报道在伏马毒素合成和产量上具有重要作用（Ｋｉｍ邋＆邋Ｗｏｌｏｓｈｕｋ，邋２００８；逡逑Ｂｌｕｈｍ邋＆邋Ｗｏｌｏｓｈｕｋ，邋２００６；邋Ｓｈｉｍ邋＆邋Ｗｏｌｏｓｈｕｋ，邋２００１邋；邋Ｂｌｕｈｍ邋ｅｔ邋ａｌ．？邋２００８；邋Ｍｙｕｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．５邋２００９；逡逑Ｓａｇａｒａｍ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００６；邋Ｓａｇａｒａｍ邋＆邋Ｓｈｉｍ，邋２００７；邋Ｄｅｓｊａｒｄｉｎｓ，，邋１９９６）。表邋１－３邋列出邋了在串珠镰刀逡逑４逡逑
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S476

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