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丝绒锥盖壳菌通过破坏MAPK信号与氨基酸生物合成抑制胶孢炭疽菌的生防机制:转录组与代谢组解析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Canadian Journal of Microbiology 1.6
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本研究针对胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)对农林生产造成的严重危害,由来自未知机构的研究人员开展丝绒锥盖壳菌(Coniochaeta velutina)的生物防治机制研究。通过转录组与代谢组联合分析发现,该生防真菌显著影响病原菌MAPK信号通路、氨基酸生物合成及次级代谢过程,关键代谢物木犀草素(pectolinarigenin)上升及萜类化合物下降导致菌丝生长受抑,为开发新型炭疽病绿色防控策略提供理论依据。
胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是一种危害严重的植物病原真菌,给农业和林业生产带来重大经济损失及生态破坏。为寻找高效生防菌剂,本研究从健康油茶(Camellia oleifera)叶片中分离出一株内生真菌——丝绒锥盖壳菌(Coniochaeta velutina),并借助转录组学与代谢组学技术深入解析其抑制胶孢炭疽菌的分子机制。
通过比较处理组(接菌处理后的胶孢炭疽菌)与对照组(未处理的病原菌),转录组分析共检测到15310个表达基因,其中3938个基因呈现显著差异表达(p < 0.05),包括2093个上调基因和1845个下调基因。这些基因主要富集于丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、抗生素生物合成、氨基酸代谢、碳代谢以及过氧化物酶通路等重要生物学过程。
代谢组分析则鉴定出452种代谢物,其中138种存在显著差异,主要集中在次级代谢物合成、氨基酸生物合成和α-亚麻酸代谢途径。结合转录组与代谢组关联分析及qRT-PCR验证,研究发现处理组细胞内木犀草素(pectolinarigenin)含量显著上升,进而干扰MAPK信号传导并抑制氨基酸的生物合成,这两大过程对维持细胞正常生长至关重要。
尤为值得注意的是,萜类化合物的含量下降是丝绒锥盖壳菌抑制胶孢炭疽菌生长的关键因素。该研究不仅揭示了C. velutina的生防作用机制,也为开发新型炭疽病防控策略奠定了坚实的理论基础。
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