科研产出
5种植物精油对稻曲病菌的抑菌活性比较及薰衣草精油抑菌机制分析
《植物保护 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：本试验采用菌丝生长速率法测定了5种植物精油对稻曲病菌Ustilaginoidea virens的抑菌效果，通过测定精油对菌丝的有效抑制中浓度(EC50),筛选作用效果最佳的植物精油，并进一步分析了精油对稻曲病菌的作用机制。结果显示，薰衣草精油对稻曲病菌的作用效果最佳，其EC50为0.249 mg/mL。薰衣草精油可降低稻曲病菌细胞中Na+K+-ATP酶（Na+K+-ATPase）、琥珀酸脱氢酶（SDHase）和NAD-苹果酸脱氢酶（NAD-MDHase）的活力；同时，也可降低稻曲病菌细胞膜上麦角固醇的含量。通过比较转录组分析发现，在薰衣草精油处理后，稻曲病菌中有20个转录因子的表达量发生了变化；同时，糖代谢、氨基酸代谢以及核酸代谢途径中的一些重要调控基因表达量也发生了改变。结果表明，薰衣草精油可通过降低病原菌能量代谢中酶活力、细胞膜上麦角固醇的含量以及干扰糖代谢、氨基酸代谢和核酸代谢途径中重要基因的表达来抑制病原菌的生长。
关键词： 薰衣草精油 稻曲病菌 抑菌机制 转录组分析 代谢途径
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水稻幼穗响应稻曲病菌毒素胁迫早期的转录组分析
《中国水稻科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]由稻曲病菌引起的稻曲病不仅造成水稻减产,而且还会产生对动物和植物有毒的真菌毒素.探明水稻幼穗对稻曲病菌毒素胁迫响应的分子机制,可为发掘水稻抗稻曲病基因以及抗病分子育种开辟新的思路.[方法]用稻曲病菌毒素处理水稻幼穗,采用转录组测序技术对水稻幼穗进行转录组测序,以水稻9311基因组作为参考基因组进行对比,利用TPM法计算基因表达量,设定参数(差异倍数的绝对值不小于2,且q值不大于0.05)筛选差异表达基因.结合基因差异表达分析、富集功能分析,鉴定水稻响应胁迫的关键基因,并利用实时荧光定量PCR技术对差异表达基因进行验证.[结果]在稻曲病菌毒素胁迫12 h后,水稻幼穗出现2526个差异表达基因(DEG);通过GO富集、KEGG代谢途经和KOG功能分析,将差异基因划分为GO功能下的64个条目、32个代谢途径和KOG功能下23个类别,包括淀粉和蔗糖代谢、苯丙类生物合成、碳代谢、糖酵解/糖异生、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程.DEG中有66个植物转录因子,分属7种植物转录因子家族,包括WRKY和Myb两大转录因子.分析二萜类生物合成与淀粉和蔗糖代谢途径相关基因发现,OsCPS2、OsKSL4和细胞色素P450等基因表达量上调,而淀粉酶、β-呋喃果糖苷酶和UDP-焦磷酸化酶等基因表达量下调,推测这些基因在水稻响应稻曲病菌毒素胁迫时发挥重要的作用.[结论]稻曲病菌毒素作为非生物胁迫因素对水稻幼穗具有毒性;通过干扰淀粉和蔗糖代谢等途径而影响种子营养物质的合成,降低水稻抵抗病原菌侵染水稻的能力.
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