基于组学技术的枯草芽孢杆菌CF-3 VOCs对炭疽菌和褐腐菌的影响及应用研究

来源 :上海大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weihuifrist
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种抑菌活性强、抑菌谱广、安全无毒害的生防细菌。由胶胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的荔枝炭疽病和褐腐菌(Monilinia fruticola)引起的桃褐腐病是造成荔枝和桃果实采后损失的重要原因。本论文以枯草芽孢杆菌CF-3作为目标菌,以荔枝炭疽菌和桃褐腐菌作为供试病原菌。通过转录组学和蛋白组学技术分析了枯草芽孢杆菌CF-3产生的挥发性有机物质(VOCs)对果蔬采后病原真菌炭疽菌和褐腐菌的抑制作用,从基因和蛋白水平揭示了CF-3 VOCs抑制两种采后病原真菌的分子机制;并通过对果实生理生化指标的分析研究了CF-3 VOCs联合热处理对荔枝和桃果实采后病害的防控作用,为生防菌的精准开发利用奠定了理论基础。主要结论如下:1)通过高通量测序的方法,分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚处理对炭疽菌的影响。从转录组数据可看出,LC vs LK组(CF-3 24 h发酵液处理炭疽菌vs空白对照处理炭疽菌)中有2320个差异表达基因,L24 vs LK组(2,4-二叔丁基苯酚vs空白对照)获得了2918个差异表达基因,其中有1030个共有的差异表达基因。这些差异表达基因充分参与了细胞的生物过程、分子功能和细胞组分;通过KEGG通路富集分析了差异基因参与的相关通路,主要富集在氨基酸的生物合成通路和碳代谢通路中,其中LC vs LK组主要富集在苯丙氨酸代谢通路及丙氨酸通路,L24 vs LK组主要富集在氨基糖和核苷酸糖代谢和脂肪酸代谢通路。2)通过TMT技术分析了CF-3的VOCs及其主效成分2,4-二叔丁基苯酚处理对炭疽菌的影响。从蛋白组数据可看出,LC vs LK组共鉴定出565个差异表达蛋白,L24 vs LK组共鉴定出831个差异表达蛋白。通过KEGG通路注释分析了差异蛋白质参与的相关代谢通路,发现处理对炭疽菌不同代谢途径产生了明显的影响,主要包括能量代谢、脂质代谢、次生代谢物的生物合成(LC vs LK)、氨基酸代谢(LC vs LK)和其他氨基酸的代谢等,对其他通路中的翻译、信号转导、运输和分解代谢等也产生明显的影响。故CF-3 VOCs和2,4-二叔丁基苯酚可能通过影响炭疽菌基本的物质代谢和能量代谢相关蛋白来抑制其生长。3)通过高通量测序的方法,分析了CF-3的VOCs处理对褐腐菌的影响。从转录组数据可看出,TK vs TC组(CF-3 24 h发酵液处理褐腐菌vs空白对照处理褐腐菌)获得了1602个差异表达基因。通过对差异表达基因进行分类和富集分析可知,其主要富集在抗生素的生物合成、淀粉和蔗糖代谢及氨基酸的生物合成等通路;碳水化合物的运输和新陈代谢、能量产生和转换为显著分类,故VOCs可能通过影响褐腐菌本身碳水化合物和能量代谢的相关途径来抑制其生长。4)通过TMT技术分析了CF-3的VOCs对褐腐菌的影响。从蛋白组数据可看出,TK vs TC组鉴定出1008个差异蛋白,这些差异表达蛋白充分参与了细胞的生物学过程、分子功能和细胞组分。对差异表达蛋白进行富集分析可知,其主要富集在次生代谢物的生物合成、碳代谢、翻译和抗生素的生物合成等通路。5)将CF-3 VOCs和热处理技术相结合,研究了联合处理对荔枝和桃果实上两种病原真菌的影响。结果表明,经过联合处理可显著降低荔枝和桃果实的腐烂指数,更好的保持果实失重率、可溶性固形物含量和桃果实的硬度、成熟度,保持水果的质量;过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶这四种抗氧化相关酶的酶活均显著高于空白对照组和其他处理组,苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶这三种抗病相关酶的酶活均显著高于空白对照组和其他处理组;CF-3 VOCs联合热处理可以优势互补,更好的激活果实体内的抗氧化保护系统和抗病性酶系统,以防止植物细胞受到氧化伤害,同时更有效的抵御病原真菌的入侵。
其他文献
随着上海市城镇化高速发展、大量的人口从农村进入城市。快速城镇化带动建筑业持续发展,上海市建筑业规模不断扩大,尤其是民用建筑。随之带来的是能源消耗和碳排放增长。能源
背景冠状动脉CT血管成像(CCTA)在当今已经大范围地被运用于冠状动脉疾病的诊断与研究之中,在目前设备的时间及空间分辨率和成像图像重建算法在不断提高的大时代背景下,冠状动
目的观察术中实施超声引导下双侧肋缘下腹横筋膜阻滞的全身麻醉小儿腹腔镜阑尾炎切除术患儿术后苏醒期躁动、疼痛情况.方法拟行腹腔镜阑尾炎切除术的患儿74例,随机分为超声引
软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)是一种新型网络架构,已经引起了业界的广泛研究和重视。随着用户需求的增大,网络规模也日益庞大,SDN网络也不例外,针对此需求
大学生村官政策是国家为解决大学生就业困难、农村人才匮乏而做的有益尝试。面对纷繁复杂的农村工作,一些大学生村官没能经受得起利益的诱惑,触犯了法律。虽然有相关政策法规
高职智能接宇专业是近几年来新出现的专业,课程体系建设还存在这样或者那样的不足,有必要加大高职智能楼宇专业的课程体系的研究,以促进谈专业的健康发展。本文围绕楼宇智能化工
为了实现风电机组的实时仿真以便将仿真系统应用于风电机组控制系统的硬件在环测试,本文提出了一种基于NI(National Instrument美国国家仪器有限公司)软硬件实现的风电机组仿
正念训练对于提升非疾病人群的心理健康具有重要作用。本研究旨在探索八周正念训练及七天日常正念训练对大学生冗思的干预效果,冗思在正念训练对抑郁情绪影响中的作用,以及正
目的为了研究复发性卵巢囊肿患者口服孕激素的效果。方法本次入选患者均为2017年5月~2017年11月我院接受的复发性卵巢囊肿患者90人,随机分为治疗组与对照组,各45人,对照组使
为满足信息化条件下具有体系作战能力的联合作战人才培养及教学训练创新要求,以近来年多学科专业协同装备综合演练实践为基础,对基于指挥信息系统构建跨区域、一体化装备综合