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作物所在花生抗黃曲霉侵染機制研究方面取得新進展
近日，作物所關(guān)于花生抗黃曲霉侵染的研究論文“Chemical profile changes in Peanut seeds infected with aspergillus flavus via widely targeted metabolomics”在Food?Chemistry（中科院農(nóng)林科學(xué)一區(qū)TOP，IF=8.5）發(fā)表。聯(lián)合培養(yǎng)碩士生周月倪、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)徐夢云博士、我院作物所博士后Muhammad J. Umer及王潤風博士為論文共同第一作者。我院作物所洪彥彬研究員、陳小平研究員、劉浩副研究員為論文共同通訊作者。
花生是重要的油料經(jīng)濟作物，也是廣東省單一面積種植最大的油料經(jīng)濟作物，全省播種面積常年穩(wěn)定在550萬畝以上，占比全部油料作物（油茶、大豆、油菜及小眾油料作物）種植面積的97%以上，對穩(wěn)固油料安全生產(chǎn)具有重要作用?；ㄉN子富含油脂與蛋白質(zhì)，極其容易遭受黃曲霉菌的污染，黃曲霉菌產(chǎn)生的致癌物質(zhì)黃曲霉毒素是砒霜的60倍，對人體的消化系統(tǒng)以及肝腎造成損傷。研究表明種植抗黃曲霉侵染的花生品種能夠從源頭有效減少黃曲霉毒素的產(chǎn)生，但是有關(guān)花生種子抗黃曲霉侵染的機制仍需加強研究。
花生種子接種黃曲霉菌后于第3天黃曲霉毒素含量達到峰值，利用廣泛靶向代謝組學(xué)技術(shù)鑒定到了1426個代謝物，其中接種早期與接種后期共有425個共有代謝物。該研究從差異代謝物表達譜中，篩選出酚酸類化合物在受到黃曲霉菌侵染后顯著上調(diào)，通過體外試驗證實有5種花生天然酚酸化合物具有抑制黃曲霉菌生長的作用，其中2,4-二羥基苯甲酸效果最佳，可作為篩選抗病品種的生物標志物。此外，利用抗黃曲霉侵染的花生種質(zhì)資源10份、感病種質(zhì)資源10份，分別進行總酚酸含量測定，結(jié)果表明酚酸含量越高的品種具有顯著的抗黃曲霉菌侵染能力。
本研究為后續(xù)開展花生抗黃曲霉侵染提供了代謝組的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究結(jié)果表明花生制品中添加酚酸類化合物能夠抑制黃曲霉生長。此外，培育抗黃曲霉品種，需要用不同的花生品種大量接種黃曲霉菌，不僅是對研究人員的傷害，也會在環(huán)境中釋放黃曲霉孢子。通過本研究結(jié)果，我們可以培育出高酚酸兼抗黃曲霉的花生新品種，我們只需要檢測酚酸含量高的花生品種，或檢測酚酸Biomarker含量高的品種，無需接種黃曲霉菌，即酚酸含量越高的花生，兼抗黃曲霉菌侵染的能力越強。
本研究獲得了國家重點研發(fā)計劃三級子課題、省現(xiàn)代種業(yè)重點研發(fā)計劃、國家花生產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142750
