膠紅酵母控制蘋果展青霉素及降解的應答調(diào)控機制.pdf

1、展青霉素(patulin，PAT)是一種有毒的真菌次生代謝產(chǎn)物，是對人類危害最大的真菌毒素之一。PAT對水果及其制品的污染在全球范圍內(nèi)都很嚴重，尤其是蘋果及其制品。采用拮抗酵母控制并降解水果及其制品中的PAT已展現(xiàn)出良好的應用前景，但相關研究目前尚處于起步階段，特別是拮抗酵母控制水果上PAT的產(chǎn)生及降解PAT的機制尚不明確，這嚴重影響了拮抗酵母在水果采后真菌毒素控制及降解方面的應用。
　　論文采用課題組前期篩選分離到的膠紅酵母（R

2、hodotorula mucilaginosa），從R.mucilaginosa防治蘋果擴展青霉（Penicillium expansum）生長及PAT產(chǎn)生的生理機制、R.mucilaginosa體外（In vitro）降解PAT的機制、分析R.mucilaginosa降解PAT時轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組的變化幾個方面，揭示拮抗酵母控制蘋果PAT產(chǎn)生與降解的機制。除此之外，論文還分析了R.mucilaginosa降解PAT的產(chǎn)物并對降解產(chǎn)物的毒

3、性進行研究。論文主要研究結(jié)果如下:
　　1.R.mucilaginosa能夠抑制蘋果采后由P.expansum引起的青霉病并降低蘋果傷口處PAT的含量。通過RT-qPCR測得R.mucilaginosa能夠抑制P.expansum的生長，表明R.mucilaginosa是通過抑制P.expansum的生長從而控制PAT的產(chǎn)生。
　　2.R.mucilaginosa控制蘋果采后青霉病的生理機制主要包括:R.mucilagino

4、sa能在蘋果果實表皮上生長繁殖;R.mucilaginosa顯著誘導蘋果果實的幾丁質(zhì)酶、β-1，3-葡聚糖酶及苯丙氨酸解氨酶的活性，從而提高果實的抗病性;電鏡掃描的結(jié)果說明R.mucilaginosa通過附著在P.expansum菌絲上來抑制霉菌在果實傷口處生長。R.mucilaginosa能夠降解PAT，生理機制研究結(jié)果表明，R.mucilaginosa降解PAT需要活細胞的存在，且PAT刺激R.mucilaginosa產(chǎn)生的胞內(nèi)酶具

5、有降解作用。
　　3.利用基于iTRAQ技術的蛋白質(zhì)組學工具研究R.mucilaginosa對PAT應答調(diào)控，結(jié)果表明，在PAT存在時，表達上調(diào)的蛋白有131個，下調(diào)的蛋白有101個。表達上調(diào)蛋白和表達下調(diào)蛋白的生物過程主要包括單個有機體過程、代謝過程和細胞過程;主要的分子功能分別是催化活性和綁定功能。表達上調(diào)蛋白富集到的結(jié)構(gòu)域主要與NAD(P)綁定功能相關;表達下調(diào)蛋白富集到的結(jié)構(gòu)域與FAD/NAD(P)綁定功能相關。
　

6、　4.分析乙酰化蛋白修飾在R.mucilaginosa對PAT的應答調(diào)控中的作用，結(jié)果表明，在PAT存在時，46個蛋白的54個乙?；稽c上調(diào)，60個蛋白的81個乙酰化位點下調(diào)。上調(diào)乙?；鞍鬃钪匾姆肿庸δ転榻壎?、催化活性和氧化還原酶活性，最重要的生物過程包括TCA循環(huán)代謝過程、代謝過程、細胞蛋白代謝過程、核酸代謝過程以及輔因子生物合成過程。下調(diào)乙?；鞍鬃钪匾姆肿庸δ転榻壎ā⒋呋钚院脱趸€原酶活性，最重要的生物過程分別是細胞蛋白代

7、謝過程、代謝過程以及氧化應激反應。差異乙?；揎椀鞍讌⑴c的代謝途徑主要包括三羧酸循環(huán)、糖酵解途徑和磷酸戊糖途徑。
　　5.分析巴豆?；鞍仔揎椩赗.mucilaginosa對PAT的應答調(diào)控中的作用，結(jié)果表明，在PAT存在條件下79個蛋白中的102個巴豆?；稽c上調(diào)，46個蛋白中的67個巴豆?；稽c下調(diào)。差異巴豆?；鞍鬃钪匾纳镞^程為代謝過程、細胞過程及單個有機體過程;最重要的分子功能包括催化活性、綁定以及結(jié)構(gòu)分子活性。差異巴

8、豆?；鞍锥鄶?shù)分布在線粒體，與ROS和TCA循環(huán)相關的一些蛋白的巴豆?；缴险{(diào)。
　　6.利用轉(zhuǎn)錄組學技術對與PAT共培養(yǎng)的R.mucilaginosa基因組轉(zhuǎn)錄信息進行分析，結(jié)果表明，182個差異表達基因中的104個基因為上調(diào)表達，78個基因為下調(diào)表達，多數(shù)差異表達基因與代謝過程和糖酵解過程有關。
　　7.經(jīng)過HPLC和HPLC-PDA-MS檢測，推測R.mucilaginosa降解PAT產(chǎn)物是ascladiol。利用H