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鲜桃果实Penicillium expansum侵染机制的整合分析:防御酶活性与转录组调控研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Pest Management Science 3.8
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来自全球的研究人员针对Penicillium expansum(扩展青霉)侵染鲜桃导致重大经济损失及产毒(如棒曲霉素patulin)问题,通过酶活性检测与转录组分析揭示:该病原菌36小时内可完全定殖,显著改变多聚半乳糖醛酸酶(PG)、几丁质酶等防御酶活性,并调控ANP1、HCT等2884个差异基因表达。研究为开发基于生物技术的采后病害防控策略提供分子靶点。
扩展青霉(Penicillium expansum)作为桃果实采后主要病原菌,不仅能造成全球性经济损失,其分泌的棒曲霉素(patulin)更对人类健康构成严重威胁。最新研究揭示了该真菌的侵袭动态:24小时内突破果实防线,36小时完成全面定殖。
在侵染初期(24-48小时),桃果实启动多层次防御反应:多聚半乳糖醛酸酶(PG)、几丁质酶、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性显著飙升。转录组数据显示,36小时关键时间点出现2884个差异表达基因,其中ANP1(拟南芥坏死诱导蛋白同源基因)、BGL(β-葡萄糖苷酶)、CAD(肉桂醇脱氢酶)等399个基因上调,而HCT(羟基肉桂酰转移酶)和PFK(磷酸果糖激酶)等2445个基因则被抑制。
京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析证实,病原菌通过干扰糖酵解、苯丙烷代谢等核心通路瓦解宿主防御体系。特别值得注意的是,钙依赖蛋白激酶(CDPK)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)等信号转导关键元件表达异常,导致细胞稳态失衡。
该研究为采后病害防控提供了精准时间窗(36小时前),并提出通过基因编辑增强G6PDH/Glc6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)等抗性相关基因表达的生物防治新思路。
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