基于气相色谱-质谱法检测禾谷镰孢菌丝胞内外的脱氧雪腐镰刀菌烯醇和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇

禾谷镰孢(Fusarium graminearum)是引起小麦赤霉病的主要病原真菌,不仅会造成严重的作物减产,还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等真菌毒素污染谷物,威胁人畜健康。为探究禾谷镰孢产毒菌丝胞内外的毒素含量,本文建立了气相色谱-质谱联用法同时检测DON和15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)。通过质谱特征扫描,DON和15-ADON均获得了较高离子化效应的离子。在单离子检测(SIM)模式下,利用m/z295、235和193离子定性分析DON,m/z 392、235和193离子定性分析15-ADON。选择其中响应强度最高的m/z 235离子定量分析DON,m/z 193离子定量分析15-ADON。利用该方法检测禾谷镰孢野生型PH-1和DON合成缺陷突变体tri5胞内外的DON和15-ADON含量,PH-1胞内的DON和15-ADON含量分别为(149.13±9.15)μg/g和(1833.31±185.33)μg/g,胞外含量分别为(5910.35±468.23)μg/g和(45222.12±2726.81)μg/g;tri5突变体的胞内外均未检测到DON和15-ADON。该方法可用于菌丝胞内外DON和15-ADON的同时分析。

禾谷镰孢菌中β-1,4-D-内切木聚糖酶基因FgXYLD的生物学功能

由禾谷镰孢菌Fusarium graminearum为主要病原菌引起的小麦赤霉病是小麦三大病害之一,对小麦的产量和质量均构成巨大威胁。β-1,4-D-内切木聚糖酶作为一种重要的水解酶,能够降解植物细胞壁的主要成分之一半纤维素,进而在病菌侵染寄主植物时发挥作用。为进一步揭示禾谷镰孢菌中β-1,4-D-内切木聚糖酶基因FgXYLD的功能,本实验将该基因在禾谷镰孢菌中敲除,通过研究FgXYLD基因敲除突变体的基本特性以明晰该基因功能。结果发现,FgXYLD基因的缺失并不影响禾谷镰孢菌的菌落形态、菌落生长速率与分生孢子萌发,但影响分生孢子的产生;在外界胁迫实验中,敲除突变体对戊唑醇、Na^(+)、K^(+)耐受性增强;在有性生殖实验中,敲除突变体的子囊壳形成延迟,子囊孢子喷发有明显缺陷;在致病力实验中,敲除突变体的致病力低于野生型;在DON毒素测定实验中,敲除突变体DON毒素产生量明显减少,部分产毒基因表达水平有所降低。以上结果表明,β-1,4-D-内切木聚糖酶基因FgXYLD在禾谷镰孢菌的逆境胁迫、有性生殖与致病力中扮演一定功能。