55个小麦主栽及后备品种抗赤霉病评价与籽粒DON毒素含量分析

为发掘赤霉病的抗性种质资源,评估小麦品种籽粒DON毒素含量与赤霉病抗性内在联系,本研究分别以‘华麦1169’‘小偃22’‘郑9023’和‘苏麦3号’为高感、中感、中抗和高抗赤霉病对照品种,于2021年春季对生产上种植面积超过10万hm2的16个主栽品种和湖北的39个主栽和后备品种,采用双花滴注接种法开展田间赤霉病抗性鉴定,同时对供试材料用与Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5和Fhb7和QFhs.crc-2DL连锁的分子标记进行检测,并对55个小麦品种测定其收获后籽粒DON毒素含量。结果表明,55个供试小麦品种中有21个表现为中抗赤霉病。结合分子检测结果发现,抗性鉴定为中抗的21个小麦品种中,16个品种未检测出目标抗赤霉病基因,推测其可能含有其他未知或未检测的抗赤霉病基因;55个小麦中仅‘华麦169’携带Fhb1,平均病小穗率22.34%;‘新麦18’‘扬麦11’和‘西农979’等5个品种携带Fhb2,平均病小穗率为28.34%~45.92%;‘偃展4110’‘衡观35’和‘烟农19’等5个品种携带Fhb4,平均病小穗率为26.73%~65.59%;‘良星99’‘华麦1123’和‘襄麦35’等13个品种携带QFhs.crc-2DL,平均病小穗率为32.96%~70.81%;未检测到携带Fhb5的品种。籽粒DON毒素测定结果表明,田间鉴定为中抗赤霉病的21个品种中,其籽粒DON毒素含量最高的品种超过最低的8倍,有8个品种籽粒DON毒素含量超过3500μg/kg,田间鉴定为中感赤霉病的13个品种中,DON毒素含量最高的品种超过最低的4倍,除‘扬麦13’‘鄂麦352’和‘荆麦66’这3个品种DON毒素含量低于3500μg/kg,其余10个均高于3500μg/kg。这些检测结果充分说明对小麦抗赤霉病遗传改良的种质资源筛选来说,田间抗病鉴定取得的信息量远远不够,即使田间鉴定为中抗,也有必要对品种的籽粒DON毒素进行测定,更客观全面地反映品种的综合抗赤霉病潜力。

基于电子鼻技术的小麦籽粒DON含量检测

为探究利用电子鼻技术对小麦籽粒中DON含量定量检测的可行性,本研究在25℃和40℃平衡温度下对DON含量不同的80个小麦籽粒样品的顶空气体进行电子鼻检测,并结合由UPLC-MS/MS测得的各样品DON含量进行统计分析,结果发现,除4号和5号传感器外,其余8个传感器的响应值均与样品DON含量具有显著或极显著的相关性,其中1号传感器的响应值及其参数与样品DON含量的相关性最强,表明1号传感器可以作为检测小麦籽粒样品DON含量的关键气体传感器。以1号传感器的参数为主,分别建立了在两平衡温度下样品DON含量的回归模型。对各模型的拟合效果分析发现,在40℃平衡温度下基于X_(17)(1号传感器21~60 s响应值的和)所建一元回归模型最好;在25℃平衡温度下,基于X_(1)(1号传感器20~40 s响应值的平均值)和X_(12)(8号传感器1~5 s响应值的和)所建二元回归模型拟合效果最好,其次为基于X_(1)所建的一元回归模型。该研究可为电子鼻技术在小麦籽粒中DON含量检测中的应用提供理论依据和技术支撑。

臭氧/金属负载活性炭对溶解性有机氮(DON)去除效果研究

为探讨臭氧/金属改性活性炭对二级出水中溶解性有机氮(DON)的去除效果,利用SEM、XRD和BET对改性活性炭进行了表征,并结合三维荧光光谱和区域体积积分分析手段对DON进行了定量分析。结果表明:金属负载改性活性炭后,Fe-AC表面主要为Fe3O4、Cu-AC表面主要为Cu O和Cu、Mn-AC表面主要为MnO、Pd-AC和Pt-AC表面主要为Pd单质和Pt单质;相比于改性前,Fe-AC的比表面积和微孔比表面积都有一定程度的增加。经过金属负载改性的活性炭在一定程度上提高了DON的去除率,特别是Pd-AC,对DON的去除效果最佳,由改性前的56.1%提高至79.2%,增加了23.1个百分点。二级出水区域Ⅱ和Ⅳ荧光区域标准体积占总的荧光区域标准体积的63.76%,经过臭氧/金属负载活性炭处理后,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和总荧光区域标准体积呈下降趋势,荧光区域Ⅳ代表的SMPs去除率最高。

小麦赤霉病与DON积累的抗性及其相关SSR位点差异

以禾谷镰刀菌(FusariumgraminearumSchwabe)菌株进行穗部喷雾和单花滴注接种,评价了10个小麦抗源的赤霉病和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)积累抗性。结果表明,望水白、苏麦3号、延岗坊主、繁60096属于高抗品种,Frontana表现感病,其余品种表现中抗。除Frontata外,所有抗源DON含量在3mg/kg以下。不同接种方法间、不同致病菌株间的病小穗率和DON含量以及同一处理内的病小穗率和DON含量间呈极显著相关。利用与已报道的赤霉病抗性QTL相关SSR引物对供试材料进行PCR扩增,比较扩增产物等位位点的差异,除4B染色体的GWM113标记外,其余标记在品种间具有2～8个等位位点,多态信息含量为0.14～0.85。单倍型分析表明,延岗坊主具有与望水白一致的3B主效QTL的SSR标记位点,扬麦158和新中长分别在2D和4B上具有多个与武汉1号一致的抗性QTL相关SSR位点,翻山小麦在3B和6B上具有多个与苏麦3号或望水白一致的抗性QTL相关SSR位点,繁60096在2D上有多个与武汉1号一致的QTL相关SSR标记,而镇麦7459和温州红和尚与已报道的小麦赤霉病抗性多数SSR位点不一致,可能具有不同的抗性基因。

DON污染饲粮添加竹炭和竹醋液对断奶仔猪抗氧化性能及小肠黏膜形态的影响

【目的】探讨脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)污染饲粮添加竹炭和竹醋液对断奶仔猪抗氧化性能及小肠黏膜形态的影响。【方法】选用28头35日龄、平均体质量(12.10±1.12)kg/头的杜长大断奶仔猪,随机分为4个处理(基础饲粮(对照组)、基础饲粮+DON(DON组)、基础饲粮+DON+质量分数1.96%竹炭(竹炭组)、基础饲粮+DON+质量分数0.99%竹醋液(竹醋液组)),每处理7个重复,每个重复1头猪,试验期为37d。于试验第15,30和37天采血,分离血清,测定血清GSH-Px、CAT、SOD活性及T-AOC和MDA含量;试验结束时,取空肠和回肠样品,检测小肠绒毛高度、隐窝深度、淋巴细胞数和杯状细胞数。【结果】1)试验第15天,DON组MDA的含量显著高于对照组和竹炭组(P<0.05),竹炭、竹醋液组与对照组差异不显著(P>0.05)。试验第30天,DON组SOD的活性显著低于对照组(P<0.05),竹炭和竹醋液组与对照组差异不显著(P>0.05)。试验第37天,DON组GSH-Px的活性显著低于对照组(P<0.05),竹炭和竹醋液组与对照组差异不显著(P>0.05)。T-AOC、CAT在整个试验过程中各组间差异不显著(P>0.05)。2)DON组回肠绒毛高度显著低于对照组、竹醋液组(P<0.05),竹炭、竹醋液组与对照组相比差异不显著(P>0.05);DON组空肠隐窝深度显著高于对照组(P<0.05),竹炭、竹醋液组与对照组差异不显著(P>0.05)。各组间回肠、空肠杯状细胞数和淋巴细胞数差异不显著(P>0.05)。【结论】饲粮中添加质量分数1.96%竹炭和质量分数0.99%竹醋液可缓解DON导致的仔猪抗氧化性能下降和小肠黏膜损伤,在一定程度上改善仔猪的小肠组织学形态和吸收功能,提高机体的抗氧化能力。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的毒性及其生物转化研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是世界上分布最广泛的真菌毒素之一,给世界粮食产业造成巨大经济损失,也给人类健康带来重大威胁。该文对DON毒素的基本性质、毒性作用及生物转化研究进展进行全面论述,为DON毒素的防控技术提供参考。

MIEX^(■)预处理对水源水中藻源DON的去除效能及机理

利用小试试验研究了磁性离子交换树脂预处理（MIEX ）对高藻水源水中的溶解性有机氮（DON）的去除效能,并通过分子量分布测定、双向电泳等手段初步分析了其作用机理.结果表明,MIEX 预处理对DON具有较好地去除效果,并可有效强化混凝工艺的处理效能.投加量为15m L/L时,MIEX 预处理可提升DON去除率20%;以铜绿微囊藻为主要种属的高藻水源水中藻类蛋白种类不低于230种,且大多数处于酸性端,分子量区间主要分布于15～40Ku、65～75Ku,处于MIEX 预处理可去除的分子量区间,从而具有较好的去除效果.综上所述,MIEX 预处理可以作为强化去除高藻水源水中DON的一种方法。

小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素的气相色谱法检测及毒素污染去除分析

建立了一种用气相色谱仪分析小麦粉中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素残留的分析方法。样品以乙腈/水混合溶液提取,样品提取液经充分晾干后,将毒素生成三甲基硅烷(TMS)衍生物,最后用电子捕获检测器(ECD)测定。DON在0.01～1.0mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数为0.998 5。在0.04、0.2、1.0 mg/kg 3个浓度水平进行了添加实验,在小麦粉中其平均回收率为93.8%～108.5%,相对标准偏差为4.3%～8.6%。方法的最低检测浓度为0.01 mg/kg。该方法操作简单、快速、准确,可普遍用于基层检测机构中小麦粉DON的日常检测。结果表明:面粉中DON含量明显低于小麦粒中,对田间看似健康的小麦粒是否感染DON毒素,是无法简单通过肉眼观察到的,所以对小麦粒进行DON含量监测和去毒处理是非常有必要的。

利用DONtest-HPLC检测小麦镰刀菌毒素DON含量的差异

以2003年长江中下游地区赤霉病大流行后收获的8个不同抗、感赤霉病小麦为材料,探讨DONtest HPLC在低毒素小麦选育中的利用价值,并揭示不同抗性小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量的差异特点。研究结果表明,本方法具有快速、准确的特点,平均回收率达78.2%;不同抗性品种DON含量差异明显,3个抗病品种中望水白含量最低,3个中抗类型中扬麦158最低。高产毒素镰刀菌菌株接种鉴定结果进一步证实了这种差异。研究结果还表明,2003年江苏4个地区12份样本均受到不同程度污染,DON变幅为0.175～7.239mg·kg-1。自然发病条件下,病粒率与DON含量存在显著相关性,可以作为毒素选择的间接指标。

实验制粉去除小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的研究

采用自然污染脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素不同程度的9种小麦为材料,通过检测其经实验制粉工艺得到麸皮、细麸、不同出粉点面粉包括最后统粉的DON含量,探索小麦实验制粉工艺去除DON的效果。结果表明:经过小麦实验制粉工艺后,能够重新分配小麦中的DON毒素,存留在面粉中的DON总量仅为原来小麦的31.03%～50.39%,并主要分布在小麦的表皮中,在小麦胚乳中也呈从内到外逐渐升高。制得面粉统粉中DON含量减少23.67%～58.97%,心磨粉最高能减少70.51%。小麦籽粒DON含量与制得面粉中DON含量之间呈幂函数回归关系,回归方程为y=0.498x1.206(R2=0.991),随着DON污染程度越低,DON含量减少率越大。以上实验证明,小麦制粉工艺是一种有效的去除小麦中DON毒素的方法。

利用Affymetrix芯片分析DON诱导抗赤霉病小麦品种望水白的基因表达谱

中国小麦地方品种望水白不但高抗赤霉病,而且其籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇,被认为是赤霉病的致病因子)含量也低。为了研究望水白低DON含量的分子机制,利用Affymetrix小麦基因芯片对望水白受DON诱导调控的基因进行高通量的检测,以DON诱导后12 h和24 h混合样品作为处理组,水处理做为对照。总共检测到差异表达的基因1 114个,其中上调表达的基因有949个,下调基因165个。在上调表达基因中,推断有功能的基因涉及转录因子、信号蛋白、着丝粒蛋白以及与病程相关的基因,如:腺苷三磷酸结合盒转运蛋白,谷胱甘酞转移酶、细胞色素P450酶、苯丙氨酸解氨酶、葡萄糖基转移酶以及抗病蛋白等。对上调表达中的部分基因进行RT-PCR分析,证实它们都受DON诱导上调表达,与芯片检测结果吻合。

DON毒素和硒对软骨聚集蛋白聚糖硫酸化修饰的影响

目的研究大骨节病(Kashin-Beck disease,KBD)可疑致病因子脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和补硒对软骨细胞外基质聚集蛋白聚糖(aggrecan)硫酸化修饰的影响。方法应用体外单层培养C28/I2人软骨细胞,采用MTT法测定不同浓度DON和不同作用时间下的细胞增殖活性,通过Real-time PCR和Western-blot法分别检测加DON毒素或补硒后软骨细胞的aggrecan、PAPS合成酶2(PAPS synthetase 2,PAPSS2)、PAPS转运体1(PAPS transporter 1,PAPST1)、N-乙酰氨基半乳糖胺-4,6-硫酸转移酶[carbohydrate(N-acetylgalactosamine 4-sulfate 6-O)sulfotransferases 15,CHST15]以及芳基硫酸酯酶B(arylsulfatase B,ARSB)mRNA和蛋白的表达水平。结果 DON毒素可抑制C28/I2软骨细胞系的增殖活性,在DON毒素作用下aggrecan、PAPSS2、PAPST1和CHST15的mRNA和蛋白质表达水平降低,ARSB mRNA和蛋白质表达水平升高,加硒可在一定程度上改善这种状况。结论 DON毒素对软骨细胞的增殖有明显的抑制作用,细胞对毒素有一浓度和时间的依赖性;DON毒素可通过改变aggrecan硫酸化修饰相关酶类的表达水平影响软骨蛋白聚糖的硫酸化。

小麦赤霉病发病程度与DON含量的关系

采用田间判断小麦赤霉病的发病级别或者检测刚收获小麦的病粒率，分析小麦赤霉病田间发病级别与其麦粒脱氧雪腐镰刀菌烯醇（ＤＯＮ）含量之间以及病粒率与麦粒ＤＯＮ含量之间的关系，结果表明它们之间都有极显著的相关性。小麦田间发病级别为２级以上时，麦粒的ＤＯＮ含量＞１０００μｇ／ｋｇ，４级以上时，麦粒的ＤＯＮ含量＞２０００μｇ／ｋｇ；在病粒率＜２５％时，ＤＯＮ含量＜１２００μｇ／ｋｇ，病粒率在２５％～４０％时，ＤＯＮ含量为１２００～２２００μｇ／ｋｇ，病粒率＞４０％时，ＤＯＮ含量＞２２００μｇ／ｋｇ。本研究采用卫生部食品卫生监督检验所建立的薄层色谱分析法测定样品中的ＤＯＮ含量，ＤＯＮ平均回收率为９１．２％。

芒果畸形病与DON和ZEN的关系初析

运用酶联免疫吸附法,对芒果畸形病组织中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)含量进行检测。结果显示:病组织中,DON含量达6296.77ng/mL,ZEN含量达278.80ng/mL;健康芒果组织中,二者含量分别为2327.27ng/mL和134.49ng/mL。说明高浓度毒素可能导致芒果植株叶芽大量畸形增生而不发育,花序畸形,花胚退化等症状。

DON毒素和小麦互作对小麦幼穗细胞可溶性蛋白的影响

本研究经小麦幼穗细胞和DON毒素混合处理，研究抗赤霉病程度不同的苏麦3号（R）、望水白（R）、延冈坊主（R）、Alondra's（S）、安徽11（S）和仪宁小麦（S）的可溶性蛋白谱带的变化。用3μg／ml的脱氧雪腐镰刀菌烯酸（DON）与小麦幼穗细胞混和处理2、8、24、30h，分别提取可溶性蛋白，进行PAGE测定。结果显示，感病品种有多条谱带消失，如仪宁小麦、安徽11、Alondra's在处理2h后Rf0．13的条带消失，处理8h后Rf0．02条带消失，感病品种Alondra’s和安徽11在处理24h后Rf0．05的条带消失。抗病品种的电泳谱带没有变化，如苏麦3号、望水白在毒素处理后蛋白条带没有发生变化，抗病品种延冈坊主在处理24h后RfO．OS、O．11的蛋白带仅有变浅的趋势。研究还表明抗病品种苏麦3号、望水白、延冈坊主具有感病品种没有的Rf0．3的蛋白带，且在毒素处理前后保持一致。

小麦镰刀菌毒素DON积累抗性研究进展

赤霉病是影响小麦生产的重要病害。小麦赤霉菌侵染寄主后,不仅影响小麦产量和品质,感病子粒中的真菌毒素(主要为脱氧雪腐镰刀菌烯醇,Deoxynivalenol,DON)还对人畜安全造成危害,培育抗病特别是抗DON积累品种是减轻赤霉病危害的有效途径。目前,在赤霉病5种抗性类型中仅抗侵染(类型Ⅰ)和抗扩展(类型Ⅱ)的研究较为深入,随着近年来对食品安全的重视,对毒素DON积累抗性类型(类型Ⅲ)的许多研究也陆续展开。本文系统地综述了抗毒素DON积累种质资源筛选、抗性遗传和抗病基因的分子标记等方面的进展。

粮食中DON含量与手骨关节炎严重程度关系的研究

目的观察不同主食地区人群骨关节炎患病严重程度与粮食中真菌毒素含量之间的关系。方法在不同主食地区拍40岁以上的常住人口右手X线片,根据关节间隙狭窄、关节软骨下硬化、囊样变及骨外侧变形等进行严重程度诊断。采集当地主食粮食样品,用气相色谱法检测粮食中的DON含量。结果面粉中DON的平均含量为0.302μg/kg,大米中的平均含量为0.078μg/kg,两者差异显著(P<0.001),且与骨关节炎的严重程度呈明显正相关关系。结论粮食中真菌毒素可能是人类骨关节炎的重要致病因素。

培养基质中添加酯化葡甘露聚糖和DON对小鼠脾细胞生长和转化的影响

将体外培养的脾细胞分为5组,以RPMI-1640为基础培养基,第1组为空白对照组;第2组为阳性对照组,添加500μg/L DON;第3组、第4组和第5组在添加500μg/L DON的基础上分别添加0.05%、0.10%和0.15%的EGM。在培养72h后,测定各组培养基质中MDA含量、SOD活性、脾细胞存活率和淋巴细胞转化率。结果表明,第1组、第4组和第5组的脾细胞存活率、SOD活性极显著高于第2组(P<0.01);第1组、第4组和第5组的淋巴细胞转化率显著高于第2组(P>0.05);第2组培养液中MDA含量显著高于第1组、第4组和第5组(P<0.05);第1组、第4组和第5组各项指标差异不显著(P>0.05)。由此表明,EGM能很好地吸附DON,减轻DON对小鼠脾细胞的毒性作用;EGM在饲料中的适宜添加剂量为0.10%。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(don)直接竞争elisa方法的建立

利用前期制备得到的DON酶标抗原(辣根过氧化物酶标记)以及抗DON抗体,建立检测食品中DON含量的直接竞争ELISA方法。该方法的检测范围1～100ng/mL,灵敏度达0.56ng/mL,半数抑制浓度IC50为10ng/mL;与DON类似物T-2毒素的交叉反应率为12%;玉米淀粉样品回收率在80.2%～91.1%之间,平均批间变异<15%,平均批内变异<3%。

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)对培养软骨细胞生长代谢的影响

本文报告了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)对培养软骨细胞生长代谢的影响。结果显示:在一代兔关节软骨细胞培养24h 时,仅在培养液中加入1.0μg/ml 的 DON,即对软骨细胞产生致命性的损伤。在培养120h 时加 DON,其毒性作用随 DON 浓度升高而损伤加重。在培养216h 时加入2.5μg/ml 以下的 DON,对软骨细胞的生长代谢没有明显的影响。简单讨论了 DON 与大骨节病的关系。