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地黄单一化种植造成生长障碍,严重影响其产量和品质,而且重茬地黄易感染土传病害,前期研究还发现自毒物质与病原菌能够协同加剧连作地黄致害,但酚酸类物质与病害真菌—镰刀菌具体的协同互作关系及作用机制尚不清楚。据此,本研究通过蛋白质组学、Native/SDS PAGE等技术深入分析地黄根系关键分泌物(阿魏酸)促进病原镰刀菌增殖的机理。通过分析尖孢镰刀菌在单一酚酸平板上的生长情况,发现尖孢镰刀菌在以阿魏酸为唯一碳源的培养基中能正常生长,同时它对阿魏酸的利用速度较其他酚酸快。通过分析不同浓度阿魏酸对尖孢镰刀菌的菌丝生长、产孢量、孢子萌发、产色素量及产毒素量的影响,发现10mg/L的阿魏酸浓度下,尖孢镰刀菌的这些生理指标均有显著性增加。研究还发现,尖孢镰刀菌的毒素(3-Acetyldeoxynivalenol,3ADON)对地黄组培苗有明显毒害作用,造成组培苗体内保护酶活性显著增加。据此,本研究认为阿魏酸作为地黄根系分泌物中的一种重要化感物质,具有促进病原菌增殖的作用,同时尖孢镰刀菌和其毒素的增加是造成重茬地黄易感染真菌病害的主要原因之一。进一步通过差异蛋白质组学技术发现,阿魏酸诱导下,尖孢镰刀菌蛋白质表达谱发生差异变化,共发现31个差异蛋白点。在阿魏酸诱导前期(20h),发现与氧化磷酸化相关的蛋白差异点居多,且呈现上调表达,说明阿魏酸导致镰刀菌初级代谢旺盛,促进菌体的生长繁殖。在阿魏酸诱导中期(30h),一些与氨基酸、蛋白质、能量代谢相关的蛋白发生下调表达,这可能是由于阿魏酸促进了镰刀菌更早地从生长指数期转变到稳定期。而在阿魏酸诱导后期(40h),发现了 2个转录因子相关的蛋白点,并且均发生上调表达,其中BIZP转录因子可能与镰刀菌毒素合成相关,推测阿魏酸诱导后期促进了尖孢镰刀菌的次级代谢。最后,本研究通过化学合成阿魏酸和牛血清蛋白的偶联产物,找寻与阿魏酸互作的镰刀菌蛋白。利用Native/SDSPAGE技术,锁定两个能与阿魏酸结合的镰刀菌蛋白,即14-3-3蛋白和GST,其中14-3-3蛋白作为一种信号通路蛋白,可能参与转运BZIP转录因子到特定的DNA序列,进而调控与毒素合成相关酶类的表达。综上可见,地黄根系关键分泌物阿魏酸与尖孢镰刀菌之间存在协同作用。阿魏酸能够明显促进尖孢镰刀菌的生长繁殖以及产色素、产毒素等次级代谢,同时阿魏酸能与尖孢镰刀菌的14-3-3蛋白和GST蛋白相互作用,激活相关信号通路,调控下游基因的表达。