基于跨膜转运途径和作用靶点分析的壳聚糖抑制扩展青霉分子机理研究
发布时间：2022-01-24 21:20
扩展青霉（Penicillium expansum）引起的青霉病害是苹果采后主要病害,不仅导致苹果的腐烂变质,造成巨大的经济损失;而且其产生的展青霉素严重威胁人类健康。壳聚糖是一种天然多糖,具有激发植物抗性和抑制病原微生物效应,因而在果蔬采后病害防治中有着广泛应用。本实验室前期研究结果显示壳聚糖可显著抑制扩展青霉,且通过一种能量依赖方式的吸收转运到细胞内,暗示着可能存在胞内抑菌模式。本论文采用反向遗传和生化细胞分析,探究壳聚糖的跨膜转运途径及胞内壳聚糖在其抑菌过程中的作用,从胞内的维度,在分子细胞水平解析壳聚糖的抑菌作用机制。本文获得的主要研究结果如下:（1）采用三种内吞途径特异性阻断剂（盐酸氯丙嗪、染料木黄酮和盐酸阿米洛利）,发现均能抑制壳聚糖向胞内的转运,且降低壳聚糖的in vitro和in vivo抑菌活性。其中,盐酸氯丙嗪和染料木黄酮、盐酸氯丙嗪和盐酸阿米洛利、染料木黄酮和盐酸阿米洛利、盐酸氯丙嗪和染料木黄酮和盐酸阿米洛利处理后,壳聚糖对青霉病害的抑制率分别下降19.3%、11.4%、3.3%和15.1%,表明壳聚糖主要是依赖网格蛋白和小窝蛋白介导的内吞作用进入扩展青霉胞内的,...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖的结构图
江苏大学硕士学位论文9第二章壳聚糖的跨膜转运途径及胞内壳聚糖在其抑菌过程中的效应分析2.1引言扩展青霉是梨果类采后腐烂的主要病原菌，每年都会因为腐烂病害造成巨大的经济损失；壳聚糖是一种绿色安全的天然产物，具有抗菌活性，被广泛用于果蔬的采后病害防治。本实验室在前期研究中发现壳聚糖能够抑制扩展青霉孢子萌发和菌丝生长，并且观察到壳聚糖能够进入到孢子内部（图2.1）；通过转录组数据分析，发现扩展青霉经壳聚糖处理后，内吞通路相关的多数基因表达上调（图2.2），暗示着壳聚糖可能通过特定的细胞内吞途径进入细胞内。为进一步明确壳聚糖的吸收转运途径及胞内壳聚糖在其抑菌过程中的作用。本章采用内吞途径特异性阻断结合基因敲除反向遗传验证，对壳聚糖在扩展青霉中的跨膜转运途径及胞内壳聚糖在抑菌过程中的作用进行分析研究，进而在分子细胞水平阐明壳聚糖对扩展青霉的抑制作用机理。图2.1壳聚糖吸收转运分析Fig2.1Up-takeofFITClabeledchitosanbyPenicilliumexpansum[88]
基于跨膜转运途径和作用靶点分析的壳聚糖抑制扩展青霉分子机理研究10图2.2扩展青霉经壳聚糖作用后的内吞通路分析Fig.2.2EndocytosispathwayassociatedwithchitosantransportationinP.expansum[88]2.2试验试剂与仪器2.2.1试验菌种扩展青霉菌种（Penicilliumexpansum编号：3.3703），由中国普通微生物菌种保藏中心（CGMCC）提供。2.2.2主要试剂苹果、土豆，购买自本地超市；壳聚糖（分子量100kDa，脱乙酰度93%）购买自浙江省金壳药业有限公司；盐酸阿米洛利（Amiloridehydrochloride）购买自美仑生物技术有限公司；溶壁酶购买自广东微生物研究所；蜗牛酶和纤维素酶购买自上海瑞永生物；琼脂粉，冰醋酸，葡萄糖、蔗糖、二甲基（DMSO）亚砜、硝酸钠、氯化钾、氢氧化钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钠、无水乙醇、果胶酶、胰蛋白胨等购买自上海国药集团化学试剂有限公司；
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压灭菌的海洋拮抗酵母可显著增强采收后梨果实对扩展青霉的抗性[J]. 王静,马茜. 基因组学与应用生物学. 2019(10)
[2]多酚及植物精油对扩展青霉生长及展青霉素生成的抑制作用研究[J]. 王媛,袁亚宏,杨丽霞,骆莹,王玲,张志伟,岳田利. 食品安全质量检测学报. 2015(07)
[3]整合素受体靶向的载胰岛素三甲基壳聚糖纳米给药系统细胞摄取及转运机制[J]. 许娟,刘冲,许艺苧,山伟,刘敏,黄园. 药学学报. 2015(07)
[4]采后柠檬酸处理对苹果青霉病的控制及其贮藏品质的影响[J]. 葛永红,李灿婴,朱丹实,李颖琦,刘婧. 食品科学. 2014(22)
[5]壳聚糖诱导芦笋对茎枯病的抗性研究[J]. 秦力,菅文磊,崔日秀,陈景丽,卢钢. 北方园艺. 2014(20)
[6]细胞内吞的研究进展[J]. 范真真,陈虹,黄秉仁. 生命的化学. 2014(04)
[7]外源NO对采后果蔬病害扩展青霉质膜的影响[J]. 赖童飞,刘毅,黄焰,吴欢欢,潘洁,周婷. 中国食品学报. 2013(11)
[8]壳聚糖涂膜对机械伤苹果抗性生理特征的影响[J]. 周会玲,袁仲玉,吴主莲,张晓晓,田蓉,郭琳琳. 西北植物学报. 2013(07)
[9]热水和壳聚糖处理对厚皮甜瓜采后病害及苯丙烷代谢的影响[J]. 刘瑶瑶,毕阳,李国林,袁莉,邓惠文,王毅. 食品工业科技. 2013(15)
[10]精氨酸修饰的壳聚糖作为基因载体的跨膜机制研究[J]. 张海玲,朱敦皖,宋丽萍,刘兰霞,董霞,冷希岗. 生物医学工程与临床. 2013(02)
硕士论文
[1]苹果青霉病害致病菌Penicillium expansum候选效应子的系统发掘与功能分析的初步研究[D]. 李明艳.江苏大学 2019
[2]壳聚糖对扩展青霉的抑制作用及其机理的初步研究[D]. 夏小双.江苏大学 2018
[3]赭曲霉培养基筛选及AopacC基因对生长和产毒调控的功能研究[D]. 刘菲.江苏大学 2016
[4]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的功能研究[D]. 周晨.南京农业大学 2013
[5]载幽门螺杆菌Lpp20基因壳聚糖纳米粒的制备及其黏膜免疫小鼠的实验研究[D]. 曹斌.南华大学 2010
本文编号：3607320
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
壳聚糖的结构图
江苏大学硕士学位论文9第二章壳聚糖的跨膜转运途径及胞内壳聚糖在其抑菌过程中的效应分析2.1引言扩展青霉是梨果类采后腐烂的主要病原菌，每年都会因为腐烂病害造成巨大的经济损失；壳聚糖是一种绿色安全的天然产物，具有抗菌活性，被广泛用于果蔬的采后病害防治。本实验室在前期研究中发现壳聚糖能够抑制扩展青霉孢子萌发和菌丝生长，并且观察到壳聚糖能够进入到孢子内部（图2.1）；通过转录组数据分析，发现扩展青霉经壳聚糖处理后，内吞通路相关的多数基因表达上调（图2.2），暗示着壳聚糖可能通过特定的细胞内吞途径进入细胞内。为进一步明确壳聚糖的吸收转运途径及胞内壳聚糖在其抑菌过程中的作用。本章采用内吞途径特异性阻断结合基因敲除反向遗传验证，对壳聚糖在扩展青霉中的跨膜转运途径及胞内壳聚糖在抑菌过程中的作用进行分析研究，进而在分子细胞水平阐明壳聚糖对扩展青霉的抑制作用机理。图2.1壳聚糖吸收转运分析Fig2.1Up-takeofFITClabeledchitosanbyPenicilliumexpansum[88]
基于跨膜转运途径和作用靶点分析的壳聚糖抑制扩展青霉分子机理研究10图2.2扩展青霉经壳聚糖作用后的内吞通路分析Fig.2.2EndocytosispathwayassociatedwithchitosantransportationinP.expansum[88]2.2试验试剂与仪器2.2.1试验菌种扩展青霉菌种（Penicilliumexpansum编号：3.3703），由中国普通微生物菌种保藏中心（CGMCC）提供。2.2.2主要试剂苹果、土豆，购买自本地超市；壳聚糖（分子量100kDa，脱乙酰度93%）购买自浙江省金壳药业有限公司；盐酸阿米洛利（Amiloridehydrochloride）购买自美仑生物技术有限公司；溶壁酶购买自广东微生物研究所；蜗牛酶和纤维素酶购买自上海瑞永生物；琼脂粉，冰醋酸，葡萄糖、蔗糖、二甲基（DMSO）亚砜、硝酸钠、氯化钾、氢氧化钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钠、无水乙醇、果胶酶、胰蛋白胨等购买自上海国药集团化学试剂有限公司；
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压灭菌的海洋拮抗酵母可显著增强采收后梨果实对扩展青霉的抗性[J]. 王静,马茜. 基因组学与应用生物学. 2019(10)
[2]多酚及植物精油对扩展青霉生长及展青霉素生成的抑制作用研究[J]. 王媛,袁亚宏,杨丽霞,骆莹,王玲,张志伟,岳田利. 食品安全质量检测学报. 2015(07)
[3]整合素受体靶向的载胰岛素三甲基壳聚糖纳米给药系统细胞摄取及转运机制[J]. 许娟,刘冲,许艺苧,山伟,刘敏,黄园. 药学学报. 2015(07)
[4]采后柠檬酸处理对苹果青霉病的控制及其贮藏品质的影响[J]. 葛永红,李灿婴,朱丹实,李颖琦,刘婧. 食品科学. 2014(22)
[5]壳聚糖诱导芦笋对茎枯病的抗性研究[J]. 秦力,菅文磊,崔日秀,陈景丽,卢钢. 北方园艺. 2014(20)
[6]细胞内吞的研究进展[J]. 范真真,陈虹,黄秉仁. 生命的化学. 2014(04)
[7]外源NO对采后果蔬病害扩展青霉质膜的影响[J]. 赖童飞,刘毅,黄焰,吴欢欢,潘洁,周婷. 中国食品学报. 2013(11)
[8]壳聚糖涂膜对机械伤苹果抗性生理特征的影响[J]. 周会玲,袁仲玉,吴主莲,张晓晓,田蓉,郭琳琳. 西北植物学报. 2013(07)
[9]热水和壳聚糖处理对厚皮甜瓜采后病害及苯丙烷代谢的影响[J]. 刘瑶瑶,毕阳,李国林,袁莉,邓惠文,王毅. 食品工业科技. 2013(15)
[10]精氨酸修饰的壳聚糖作为基因载体的跨膜机制研究[J]. 张海玲,朱敦皖,宋丽萍,刘兰霞,董霞,冷希岗. 生物医学工程与临床. 2013(02)
硕士论文
[1]苹果青霉病害致病菌Penicillium expansum候选效应子的系统发掘与功能分析的初步研究[D]. 李明艳.江苏大学 2019
[2]壳聚糖对扩展青霉的抑制作用及其机理的初步研究[D]. 夏小双.江苏大学 2018
[3]赭曲霉培养基筛选及AopacC基因对生长和产毒调控的功能研究[D]. 刘菲.江苏大学 2016
[4]胞吞作用基因MoPAN1和MoEDE1在稻瘟病菌生长发育及致病过程中的功能研究[D]. 周晨.南京农业大学 2013
[5]载幽门螺杆菌Lpp20基因壳聚糖纳米粒的制备及其黏膜免疫小鼠的实验研究[D]. 曹斌.南华大学 2010
本文编号：3607320
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