小麦褐斑病菌次生代谢产物的生产与毒理学特征解析:揭示潜在霉菌毒素威胁

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Journal of Plant Diseases and Protection 2.2

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  研究人员针对小麦褐斑病病原菌Pyrenophora tritici-repentis潜在毒性次生代谢产物研究不足的现状,通过不同培养基培养Vol2菌株,系统分离鉴定了四甲基酸衍生物(TAB/Tricticones等)和蒽醌类色素等代谢产物。研究发现10,11-脱氢弯孢菌素(DHC)和TAB不仅具有植物毒性、抗菌活性,对Sf9昆虫细胞表现强烈毒性,还能显著抑制蜘蛛螨繁殖。该研究首次揭示这些代谢物在谷物基质的产毒规律(DHC可达110 mg/kg),为小麦霉菌毒素风险监控提供重要依据。

  

小麦褐斑病的罪魁祸首——Pyrenophora tritici-repentis(Ptr)在产生潜在毒性次级代谢产物方面长期被科学界忽视。这项开创性研究犹如打开真菌代谢的潘多拉魔盒,研究人员采用M1D液体培养基和粟米固体培养基双培养系统,从Ptr Vol2菌株中成功捕获7种"分子武器":液体培养物中分离出四甲基酸衍生物家族(包括双胞胎化合物Triticones A/B(TAB)、C、D以及Curvupallide C),固体培养物则收获蒽醌色素双雄(Catenarin和Chrysophanol)以及大环内酯猛将10,11-脱氢弯孢菌素(10,11-dehydrocurvularin, DHC)。

毒性测试结果令人警醒:DHC和TAB这对"毒理双煞"展现出多重生物活性。它们不仅是植物生长抑制剂(phytotoxic properties),还能对抗微生物(antimicrobial activity),更可怕的是对Sf9昆虫细胞具有强烈杀伤力。注射实验显示TAB能让大蜡螟(Galleria mellonella)幼虫快速毙命,而DHC则化身"生殖克星",显著降低蜘蛛螨的繁殖力。

深入分析发现,当培养基含酒石酸铵氮源时,TAB成为主要代谢产物;而在珍珠大麦等谷物基质上,DHC产量惊人——不同菌株产量差异达55倍(2-110 mg/kg)。这些发现如同敲响警钟:TAB和DHC作为Ptr产生的潜在霉菌毒素(mycotoxins),可能通过污染小麦谷物威胁人畜健康,亟需建立系统的产毒监测体系。

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