基因中心在溫度調(diào)控黃曲霉毒素合成的機制研究方面取得新進展
近日，基因中心作物品質(zhì)控制與多組學技術(shù)創(chuàng)新團隊在溫度調(diào)控黃曲霉毒素合成的機制研究方面取得新進展。研究成果以“Integrated metabolomics and lipidomics analyses suggest the temperature-dependent lipid desaturation promotes aflatoxin biosynthesis in Aspergillus flavus”為題在微生物學領(lǐng)域重要期刊Frontiers in Microbiology（中科院2區(qū)TOP，IF=6.064）在線發(fā)表?；蛑行膮墙B文副研究員為論文的第一作者，基因中心晏石娟研究員為該論文的通訊作者。
黃曲霉毒素是由黃曲霉菌和寄生曲霉菌等曲霉真菌產(chǎn)生的一類劇毒、強致癌的次級代謝產(chǎn)物。受環(huán)境條件的影響，玉米、花生等油料作物種子如保存不當容易受到曲霉真菌侵染從而產(chǎn)生黃曲霉毒素污染。據(jù)統(tǒng)計，每年由于黃曲霉毒素污染造成的經(jīng)濟損失高達數(shù)十億元。因此，探索環(huán)境因素調(diào)控黃曲霉毒素合成的分子機理具有重要意義。前人研究表明溫度是調(diào)控黃曲霉毒素合成的重要環(huán)境因素（Caceres et.al., Toxins, 2020）。但迄今為止，溫度調(diào)控黃曲霉毒素合成的分子機制尚不明晰。
該研究團隊綜合運用了代謝組學、脂質(zhì)組學和分子生物學技術(shù)手段，從胞內(nèi)全局代謝變化層面探究溫度如何調(diào)控黃曲霉菌中黃曲霉毒素的合成。研究結(jié)果表明，在黃曲霉菌生長早期，不產(chǎn)毒素的高溫（37℃）下，黃曲霉菌胞內(nèi)氨基酸和碳水化合物代謝得到顯著促進，這與觀察到的早期更為快速的菌絲生長表型相一致。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在利于產(chǎn)毒素的低溫（28℃）下，黃曲霉菌胞內(nèi)大多數(shù)脂質(zhì)的側(cè)鏈和游離脂肪酸的不飽和度更高，并且脂類物質(zhì)的不飽和度與黃曲霉毒素的合成呈正相關(guān)。qRT-PCR實驗表明，在低溫下，黃曲霉菌胞內(nèi)的脂肪酸去飽和酶的表達被上調(diào)，與不飽和脂肪酸的高含量相一致。該研究首次揭示黃曲霉菌響應(yīng)不同環(huán)境溫度的胞內(nèi)脂類物質(zhì)的積累特征，以及提示了多不飽和脂肪酸容易誘發(fā)胞內(nèi)氧化應(yīng)激促進黃曲霉毒素的合成。研究結(jié)果為進一步探索黃曲霉菌中脂質(zhì)氧化、氧化應(yīng)激和黃曲霉毒素合成的關(guān)系，及黃曲霉毒素的防控提供新的理論基礎(chǔ)。
該研究得到國家自然科學基金、廣東省農(nóng)業(yè)科學院優(yōu)秀博士人才引進、中青年學科帶頭人培育項目、廣東省自然科學基金等多個科研項目的資助。
