[1]宋昊跃,刘畅,庞丽,等.棘孢木霉次级代谢产物麦角甾醇防治小麦赤霉病潜能分析[J].江苏农业科学,2024,52(22):133-139.
　Song Haoyue,et al.Study on potential of ergosterol，secondary metabolite of Trichoderma asperellum，to control wheat scab disease[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(22):133-139.
点击复制

棘孢木霉次级代谢产物麦角甾醇防治小麦赤霉病潜能分析()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第52卷
期数:
2024年第22期
页码:
133-139
栏目:
植物保护
出版日期:
2024-11-20

文章信息/Info

Title:
Study on potential of ergosterol，secondary metabolite of Trichoderma asperellum，to control wheat scab disease
作者:
宋昊跃1; 2; 3; 4; 刘畅1; 庞丽1; 2; 吴长景2; 张慧芳2; 3; 4; 赵怀松5; 张建夫6; 张福丽1; 2; 3; 4
1.三峡大学生物技术研究中心/三峡区域植物遗传与种质创新湖北省重点实验室，湖北宜昌 443000； 2.周口师范学院，河南周口 466000；3.河南周口国家农高区现代农业产业研究院，河南郸城 477150； 4.河南省作物高效生产与食品质量安全重点实验室，河南郸城 477150； 5.项城市农业农村局经济技术作物推广站，河南项城 466200； 6.周口师范学院化学化工学院，河南周口 466000
Author(s):
Song Haoyue; et al
关键词:
棘孢木霉; 次级代谢产物; 麦角甾醇; 促生; 抗病; 小麦赤霉病
Keywords:
-
分类号:
S435.121.4+5
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)CBS 433.97次级代谢物中分离纯化化合物麦角甾醇，研究其对小麦株高、根长和根数的影响，并对麦角甾醇防治小麦赤霉病的潜能进行了分析。结果表明，麦角甾醇具有促进小麦生长的作用，当浓度为0.1、10 mg/L时，与对照相比，小麦幼苗根数分别增加了6.06%、9.09%，株高分别增加了1004%、669%。另外，麦角甾醇具有防治小麦赤霉病的潜能，小麦赤霉病病原菌禾谷镰刀菌PH-1胁迫条件下，与对照相比，麦角甾醇浓度为0.1 mg/L时，小麦叶片防御酶PPO活性提高了58.42%，POD活性提高了73.68%，LTP-1基因表达量是CK的2.07倍，Glu1基因的表达量是CK的1.89倍；麦角甾醇浓度为10 mg/L时，P5CS基因的表达量是CK的1.79倍。不同浓度麦角甾醇处理条件下，PR1.1、PR4和Chi基因的表达量均表现为下调。综上，棘孢木霉CBS 433.97中分离的麦角甾醇能够促进小麦生长并能诱导小麦对赤霉病的抗性，可用于生物农药开发。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］张爱民，阳文龙，李欣，等. 小麦抗赤霉病研究现状与展望［J］. 遗传，2018，40(10)：858-873.
［2］Goswami R S，Kistler H C. Heading for disaster：Fusarium graminearum on cereal crops［J］. Molecular Plant Pathology，2004，5(6)：515-525.
［3］于思勤，马忠华，张猛，等. 河南省小麦赤霉病发生规律与综合防治关键技术［J］. 中国植保导刊，2019，39(2)：53-60.
［4］周雪婷. 粮食中DON的危害分析及快速测定方法研究进展［J］. 现代食品，2019(10)：169-172.
［5］Chen Y，Kistler H C，Ma Z H. Fusarium graminearum trichothecene mycotoxins：biosynthesis，regulation，and management［J］. Annual Review of Phytopathology，2019，57：15-39.
［6］周晴晴，路艳琴，陆景倩，等. 小麦赤霉病生防机制研究进展［J］. 江苏农业科学，2023，51(3)：1-8.
［7］李兵，梁晋刚，朱育攀，等. 我国小麦赤霉病成灾原因分析及防控策略探讨［J］. 生物技术进展，2021，11(5)：647-652.
［8］赵娜，杜秀明，李令蕊，等. 我国小麦赤霉病发生与控制研究进展［J］. 河北农业科学，2020，24(2)：54-58.
［9］Alfiky A，Weisskopf L. Deciphering Trichoderma-plant-pathogen interactions for better development of biocontrol applications［J］. Journal of Fungi，2021，7(1)：61.
［10］Zhang F L，Ge H L，Zhang F，et al. Biocontrol potential of Trichoderma harzianum isolate T-aloe against Sclerotinia sclerotiorum in soybean［J］. Plant Physiology and Biochemistry，2016，100：64-74.
［11］王前程，张迎迎，戴陶宇，等. 拟康宁木霉T-51菌株对番茄枯萎病的生物防治及其机理研究［J］. 西北植物学报，2022，42(6)：974-982.
［12］Bai B K，Liu C，Zhang C Z，et al. Trichoderma species from plant and soil：an excellent resource for biosynthesis of terpenoids with versatile bioactivities［J］. Journal of Advanced Research，2023，49：81-102.
［13］Guo Q F，Shi L，Wang X Y，et al. Structures and biological activities of secondary metabolites from the Trichoderma genus (Covering 2018-2022)［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2023，71(37)：13612-13632.
［14］Zhang J L，Tang W L，Huang Q R，et al. Trichoderma：a treasure house of structurally diverse secondary metabolites with medicinal importance［J］. Frontiers in Microbiology，2021，12：723828.
［15］Ahluwalia V，Kumar J，Rana V S，et al. Comparative evaluation of two Trichoderma harzianum strains for major secondary metabolite production and antifungal activity［J］. Natural Product Research，2015，29(10)：914-920.
［16］Vinale F，Ghisalberti E L，Sivasithamparam K，et al. Factors affecting the production of Trichoderma harzianum secondary metabolites during the interaction with different plant pathogens［J］. Letters in Applied Microbiology，2009，48(6)：705-711.
［17］Vinale F，Strakowska J，Mazzei P，et al. Cremenolide，a new antifungal，10-member lactone from Trichoderma cremeum with plant growth promotion activity［J］. Natural Product Research，2016，30(22)：2575-2581.
［18］Luo Y，Zhang D D，Dong X W，et al. Antimicrobial peptaibols induce defense responses and systemic resistance in tobacco against tobacco mosaic virus［J］. FEMS Microbiology Letters，2010，313(2)：120-126.
［19］Pascale A，Vinale F，Manganiello G，et al. Trichoderma and its secondary metabolites improve yield and quality of grapes［J］. Crop Protection，2017，92：176-181.
［20］吴长景，崔承彬，田从魁，等. 产紫青霉G59的两株突变株新产抗肿瘤活性产物研究［J］. 国际药学研究杂志，2010，37(2)：122-126.
［21］刘畅. 棘孢木霉CBS 433.97次级代谢产物分离及其生物活性分析［D］. 宜昌：三峡大学，2021：8-50.
［22］Jia L J，Tang H Y，Wang W Q，et al. A linear nonribosomal octapeptide from Fusarium graminearum facilitates cell-to-cell invasion of wheat［J］. Nature Communications，2019，10：922.
［23］刘萍，李明军. 植物生理学实验技术［M］. 北京：科学出版社，2007：144-146.
［24］Luchini A，Delhom R，Cristiglio V，et al. Effect of ergosterol on the interlamellar spacing of deuterated yeast phospholipid multilayers［J］. Chemistry and Physics of Lipids，2020，227：104873.
［25］Weete J D. Structure and function of sterols in fungi［M］//Advances in lipid research. Amsterdam：Elsevier，1989：115-167.
［26］Hu Z H，He B，Ma L，et al. Recent advances in ergosterol biosynthesis and regulation mechanisms in Saccharomyces cerevisiae［J］. Indian Journal of Microbiology，2017，57(3)：270-277.
［27］谭爱娟，宁玮霁，刘爱英，等. 红曲霉产麦角甾醇液体条件优化［J］. 食品科学，2008，29(9)：434-436.
［28］左园园，任佳丽，李忠海. 食用菌中甾醇物质抗炎活性研究概述［J］. 食品与机械，2018，34(1)：167-172.
［29］崔丹丹. 香菇麦角甾醇的降脂功效研究［D］. 镇江：江苏大学，2019：6-9.
［30］刘培培. 中国美味蘑菇驯化栽培及抗宫颈癌活性研究［D］. 石河子：石河子大学，2019：5-6.
［31］樊晓飞. 食药用菌中麦角甾醇的免疫活性及其VD转化［D］. 长春：吉林农业大学，2013：6-7.
［32］程洋洋，惠靖茹，郝竞霄，等. 食用菌中麦角甾醇的研究进展［J］. 食品工业科技，2021，42(10)：349-354.
［33］da Silva M H R，Cueva-Yesquén L G，Júnior S B，et al. Endophytic fungi from Passiflora incarnata：an antioxidant compound source［J］. Archives of Microbiology，2020，202(10)：2779-2789.
［34］Vinale F，Flematti G，Sivasithamparam K，et al. Harzianic acid，an antifungal and plant growth promoting metabolite from Trichoderma harzianum［J］. Journal of Natural Products，2009，72(11)：2032-2035.
［35］Vinale F，Manganiello G，Nigro M，et al. A novel fungal metabolite with beneficial properties for agricultural applications［J］. Molecules，2014，19(7)：9760-9772.
［36］侯远鑫，侯淑芬，高荣敏，等. 蜈蚣草全草石油醚部位的化学成分研究［J］. 中国药房，2019，30(6)：817-820.
［37］杜思梦，方保停，李向东，等. 外源水杨酸对低温胁迫下小麦幼苗叶绿素荧光特性及抗氧化酶活性的影响［J］. 江苏农业科学，2022，50(19)：68-73.
［38］陈颖，王婷，华学军. 脯氨酸转运相关基因的研究进展［J］. 植物学报，2018，53(6)：754-763.
［39］赵伶俐，范崇辉，葛红，等. 植物多酚氧化酶及其活性特征的研究进展［J］. 西北林学院学报，2005，20(3)：156-159.
［40］赵晶晶，詹万龙，周浓. 非生物胁迫下植物体内活性氧和丙酮醛代谢的研究进展［J］. 南方农业学报，2022，53(8)：2099-2113.
［41］van Loon L C，van Strien E A. The families of pathogenesis-related proteins，their activities，and comparative analysis of PR-1 type proteins［J］. Physiological and Molecular Plant Pathology，1999，55(2)：85-97.
［42］Wong L H，Gatta A T，Levine T P. Lipid transfer proteins：the lipid commute via shuttles，bridges and tubes［J］. Nature Reviews Molecular Cell Biology，2019，20：85-101.
［43］鲁晋秀，闫秋艳，李倩，等. 脂质转运蛋白生物学功能及其在小麦中的研究进展［J］. 山西农业科学，2018，46(10)：1730-1733.
［44］吕桂珍. 茉莉酸信号途径在小麦抗白粉病反应中的作用［D］. 郑州：河南农业大学，2013：3.
［45］Dudziak K，Zapalska M，Brner A，et al. Analysis of wheat gene expression related to the oxidative stress response and signal transduction under short-term osmotic stress［J］. Scientific Reports，2019，9：2743.
［46］Zhu X L，Li Z，Xu H J，et al. Overexpression of wheat lipid transfer protein gene TaLTP5 increases resistances to Cochliobolus sativus and Fusarium graminearum in transgenic wheat［J］. Functional & Integrative Genomics，2012，12(3)：481-488.
［47］Liu B，Xue X D，Cui S P，et al. Cloning and characterization of a wheat β-1，3-glucanase gene induced by the stripe rust pathogen Puccinia striiformis f. sp. tritici［J］. Molecular Biology Reports，2010，37(2)：1045-1052.
［48］Lu Z X，Gaudet D，Puchalski B，et al. Inducers of resistance reduce common bunt infection in wheat seedlings while differentially regulating defence-gene expression［J］. Physiological and Molecular Plant Pathology，2005，67(3/4/5)：138-148.
［49］陈燕玲，岑光莉，孙婷婷，等. 植物几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶及其协同抗病性研究进展［J］. 农业生物技术学报，2022，30(7)：1394-1411.
［50］Wangorsch A，Scheurer S，Blanca M，et al. Allergenic properties and molecular characteristics of PR-1 proteins［J］. Frontiers in Allergy，2022，3：824717.
［51］Zhang C W，Huang M Y，Sang X C，et al. Association between sheath blight resistance and chitinase activity in transgenic rice plants expressing McCHIT1 from bitter melon［J］. Transgenic Research，2019，28(3)：381-390.

相似文献/References:

[1]陈立华,金秋,牛明,等.棘孢木霉对水稻纹枯病病原菌立枯丝核菌生物防治的研究[J].江苏农业科学,2015,43(05):115.
　Chen Lihua,et al.Study on biocontrol of rice sheath blight pathogen Rhizoctonia solani by Trichoderma asperellum[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(22):115.
[2]唐承晨,张纯,王吉永,等.药用植物蛇足石杉内生菌研究进展[J].江苏农业科学,2017,45(07):13.
　Tang Chengchen,et al.Research progress of endophyte from Huperzia serrata[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(22):13.
[3]蒋妮,白丹宇,宋利沙,等.棘孢木霉F2菌株对三七灰霉病的生物防治作用[J].江苏农业科学,2018,46(20):94.
　Jiang Ni,et al.Biological control effect of Trichoderma asperellum F2 on Panax notoginseng grey mould[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(22):94.
[4]尹义旭,汤伟,咸洪泉.重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶gene02524的酶学性质及抑菌活性[J].江苏农业科学,2022,50(9):96.
　Yin Yixu,et al.Enzymatic properties and antibacterial activity of recombinant Pichia pastoris expressing chitinase gene02524 from Trichoderma asperellum[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2022,50(22):96.
[5]张轶敏,王东,王煜,等.棘孢木霉PT-29代谢产物抑制镰刀菌毒素的产生[J].江苏农业科学,2023,51(21):126.
　Zhang Yimin,et al.Trichoderma asperellum PT-29 metabolites inhibit fusarium toxin production[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(22):126.
[6]郎剑锋,张强,刘雯,等.玉米根围土壤中木霉菌的分离、鉴定及生防评价[J].江苏农业科学,2024,52(15):160.
　Lang Jianfeng,et al.Isolation，identification and biocontrol evaluation of Trichoderma from corn rhizosphere soil[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2024,52(22):160.
[7]勾朝金,杨明国,刘勉,等.内生真菌JG2的生物学特性和抑菌代谢产物研究[J].江苏农业科学,2025,53(12):153.
　Gou Chaojin,et al.Study on biological characterization and inhibitory metabolites of endophytic fungus JG2[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(22):153.
[8]张梦汉,刘畅,张慧芳,等.棘孢木霉代谢产物哈茨二酮防治小麦赤霉病潜力分析[J].江苏农业科学,2026,54(1):148.
　Zhang Menghan,et al.Study on potential of harziandione，secondary metabolite of Trichoderma asperellum，against wheat scab disease[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2026,54(22):148.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-11-14
基金项目：河南省科技研发计划联合基金重大项目(编号：235101610015)；河南省重大科技专项(编号：221100110700)；河南省重点研发专项(编号：221111112400)；国家自然科学基金青年科学基金(编号：81803425)；河南省科技攻关项目(编号：222102110060)；周口师范学院产学研合作项目(编号：2021280)。
作者简介：宋昊跃(1998—)，男，河南洛阳人，硕士研究生，主要从事有益微生物资源挖掘与应用研究。E-mail：SongHY202310@163.com。
通信作者：张福丽，博士，教授，主要从事有益微生物资源挖掘与应用研究。E-mail：zhangfl2007@126.com。
更新日期/Last Update: 2024-11-20