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。

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。

利用单克隆免疫亲和柱——高效液相色谱法检测小麦中DON毒素的研究

研究了单克隆免疫亲和柱——高效液相色谱法测定小麦中DON毒素的方法。样品通过聚乙二醇—水提取,提取液用DON毒素单克隆免疫亲和柱净化,Symmetry C18色谱柱分离,紫外检测器检测和外标法定量。该方法对添加不同含量DON毒素的平均回收率为86.11%～95.24%,变异系数(CV)为0.88%～2.59%,最低检出限为0.1mg/kg,可用于小麦样品中DON毒素的检测。

DON毒素作为小麦赤霉病损失率评估及防治指标的研究

本文通过自然发病调查和人工接种方法,对小麦赤霉病发病程度与产量损失率的关系,以及小麦赤霉病发病程度与病粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素浓度的关系进行了研究,并对制定小麦赤霉病的化学防治指标进行了探讨,为指导大田防治提供依据。结果表明:小麦赤霉病发生程度和DON浓度呈极显著的正相关关系。小麦赤霉病病粒率(FDK)(X)与DON毒素浓度(Y)的关系式分别是Y=16.4+1.39X(R^2=0.75,P<0.001)和Y=-9.99+1.76X(R^2=0.77,P<0.001)。小麦赤霉病造成小麦产量减少,根据小麦赤霉病产量损失率制订的防治指标为小麦乳熟期的病情指数2.4-8.7%,或者是FDK 2.8-7.5%。小麦赤霉病产生的DON毒素污染小麦,造成小麦价格下降,根据小麦赤霉病DON造成小麦价格损失,小麦赤霉病的防治指标是乳熟期病情指数0.4-3.2%,或者是FDK 0.6%-3.1%。说明小麦赤霉病含有DON毒素引进小麦价格下降造成的损失大于其产量下降的损失。小麦赤霉病含有DON毒素造成其损失增大,改变了小麦赤霉病化学防治指标。简要表述该研究的意义。

储存对小麦中DON毒素含量的变化规律研究

本研究的目的是调查南京地区含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivaleno,DON,又称致吐毒素)的小麦中常温储存条件下DON毒素浓度的变化情况。采用耦联电子捕获器气谱色谱仪对小麦储存期内面粉中的DON含量逐月进行检测。小麦面粉储存前DON浓度是8.83±1.75 mg/kg,储存期DON毒素平均浓度分别为6.66、7.33、6.08、7.90、5.45、6.56、7.29、8.02、6.82和8.60 mg/kg,结果表明在储存期间小麦面粉中的DON毒素没有明显变化。研究结果揭示了在调查地区常温储存条件下,小麦中的致吐毒素没有发生显著的变化。

氟唑菌酰羟胺不同施药时间对小麦赤霉病防效及DON毒素控制研究

为明确新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病防治适期、防治效果及对籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇)毒素的控制效果。采用田间试验的方法研究了氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的防效,并采用液相色谱质谱法检测不同处理小麦籽粒中DON毒素的含量。试验结果表明,喷雾1次,20%氟唑菌酰羟胺悬浮剂防治小麦赤霉病最佳施药时间是小麦扬花30%~50%时,此时施药对小麦籽粒中DON毒素控制效果达97.48%。20%氟唑菌酰羟胺悬浮剂作为防治小麦赤霉病的理想药剂将具有良好的应用和推广前景。

禾谷镰刀菌Fgap1转录因子调控Tri基因表达及DON毒素合成

DNA序列同源比对分析预测出镰刀菌氧胁迫调控因子Fgap1在DON合成基因簇的Tri5和Tri10基因上有结合位点。为阐明Fgap1转录因子在禾谷镰刀菌的Tri基因表达和DON产生中的作用,本研究以野生型PH-1和突变株⊿Fgap1为试验材料,通过菌落形态观察、菌丝生长速率、菌丝结构观察分析氧压敏感性,通过实时荧光定量PCR技术分析Tri基因在不用氧化压力下的表达量,并采用HPLC法测定DON毒素含量。结果表明,过氧化氢、甲耐醌、过氧化叔丁醇、重铬酸钾4种氧化剂均可抑制镰刀菌生长;通过同源重组构建的Fgap1基因缺失突变株对氧化压力更加敏感,明显抑制了镰刀菌的菌丝生长。在氧化胁迫下野生型PH-1菌株中DON毒素含量大量增加,Fgap1基因缺失突变株的DON毒素含量没有明显增加;在氧化胁迫下野生型PH-1菌株的Fgap1基因和Tri基因的表达量大幅上调,而基因缺失突变株⊿Fgap1中未检测到Fgap1基因表达,Tri基因的表达没有明显上调。本研究明确禾谷镰刀菌中Fgap1转录因子能够感受并传递氧化压力信号,为调控Tri基因的表达和DON毒素的合成提供了一定的理论依据。

组合分选方法对减除小麦中DON毒素的效果探究

小麦经粒径分选和重力分选后,得到不同千粒重的样品,应用超高液相色谱串联质谱法对分选后样品的DON毒素含量进行分析.结果表明：30个样品的DON含量之间差异显著（P＜0.001）;在同一粒径区间,小麦的DON含量与千粒重呈显著负相关,在2.2～2.4、2.4～2.6、3.0～3.2和＞3.2 mm粒径区间,小麦DON含量随千粒重的增加呈线性函数减少;在2.6～2.8和2.8～3.0mm粒径区间,小麦DON含量随千粒重的增加呈幂函数减少.去除13.03％废弃物和DON含量较高的颗粒,得到的86.97％小麦中DON总量低于原样68.94％.

氨基酸态氮对禾谷镰刀菌生长及DON毒素产生的影响

为阐明土壤不同氮素形态尤其是有机氮形态与土壤有害生物种群发生、发展的关系,以禾谷镰刀菌供试菌株,初步研究了5种氨基酸态氮对其生长及DON毒素产生的影响。结果表明:0.20%氮源添加量下的100 ml液体培养基中,各培养基中菌丝干质量差异显著,培养基中菌丝干质量从大到小的顺序为赖氨酸培养基(1.27 g)>硝酸钠培养基(0.88 g)>谷氨酸培养基(0.84 g)>酪氨酸培养基(0.52 g)>缬氨酸培养基(0.45 g)>蛋氨酸培养基(0.36 g)。赖氨酸培养基发酵液中DON毒素含量最高,达到2951μg/L,其他不同氮源培养基发酵液中DON毒素含量大小顺序为酪氨酸(1418μg/L)>谷氨酸(240μg/L)>硝酸钠(224μg/L)>缬氨酸(214μg/L)>蛋氨酸(50μg/L),毒素含量与氮源添加量呈正相关关系。生物测定结果显示,赖氨酸液体培养基发酵液的抑制效果最为明显,种子萌发抑制率、胚根抑制率、胚芽抑制率分别达到了63.0%、60.9%、63.0%,其次为酪氨酸(41.0%、34.4%、34.8%)、谷氨酸(26.0%、18.8%、23.9%)、硝酸钠(25.0%、15.6%、21.7%)、缬氨酸(25.0%、14.1%、21.7%)和蛋氨酸(7.0%、9.4%、17.4%)。对比5种氨基酸,当赖氨酸作为唯一氮源时,对禾谷镰刀菌的生长和产毒作用显著,可提高病原菌的侵染、定殖寄主植物的能力,从而诱导茎腐病的发生。

小麦DON毒素研究进展

近年来,由于全球气候急剧变化以及栽培、耕作制度的转变,导致禾谷镰刀菌引起的赤霉病频繁发生,不仅使小麦大面积减产,严重影响其品质,也造成经济上的重大损失。受赤霉菌侵染的小麦会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)毒素,该毒素广泛污染小麦及其制品、粮油食品和饲料等,是世界上污染面积最大、污染量最高,对小麦危害最严重的真菌毒素之一。DON可以产生广泛的毒性效应,具有很强的细胞毒性,有明显胚胎毒性和一定致畸作用,严重威胁食品安全、人和动物健康。因此,对DON毒素调控机理及防控的研究已成为当前高度关注的热点问题之一。通过综述DON的理化性质、毒性机理、污染特征、分布规律、检测方法以及小麦抗DON毒素积累机制等方面的进展,以期为小麦抗DON毒素育种提供参考依据。

氰烯·戊唑醇不同用药时间和次数对小麦赤霉病及DON毒素的管控效果

扬花初期是防控小麦赤霉病的最佳时期,为了探索错过扬花初期用药补防对小麦赤霉病和毒素的管控效果,本试验选择姜堰地区存在的13个小麦品种,用48%氰烯·戊唑醇SC进行赤霉病防控,通过扬花初期漏防6天后补防1次和扬花初期用药1次、扬花初期用药2次3种方式,对各品种小麦赤霉病防效和DON毒素控减效果进行比较。结果表明:错过扬花初期6天后用48%氰烯·戊唑醇补防1次,对各品种赤霉病的平均病穗率和病指防效、DON毒素控减效果比扬花初期防治1次分别低15.87%、21.25%、35.48%,比扬花初期用药2次分别低39.79%、44.87%、66.84%。赤霉病最适首次防治时间是扬花初期,扬花初期漏防6天后补防1次,对赤霉病和DON毒素的管控效果较差,坚持扬花初期+6天后两次用药效果最好,在各个品种中该趋势表现一致。

不同药剂对小麦赤霉病DON毒素及田间防效的影响

为了研究小麦赤霉病的防效及毒素残留,选用氰烯菌酯·戊唑醇等8种药剂对试验田块喷施,分析不同药剂、不同施药次数对DON毒素的影响。结果表明,喷施药剂的次数和时间并不影响DON毒素的含量;在毒素测定试验中,氰烯菌酯·戊唑醇能有效降低DON毒素含量,其次是氰烯菌酯,且具有持效性,但随着用药时间的推移,防效逐渐下降;最后推荐使用烯菌酯·戊唑醇在扬花初期及灌浆初期喷施2次用药。

不同杀菌剂对小麦赤霉病及DON毒素的防控效果

为了明确对小麦赤霉病防效好且控减镰刀菌毒素(DON)效果显著的药剂,本研究选用6种杀菌剂开展小麦穗期试验。结果表明:在小麦扬花初期(扬花株率5%左右)和扬花初期7 d后分别使用40%丙硫菌唑·戊唑醇SC 40 mL/667 m^(2)防治2遍、使用25%丙硫菌唑EC 45 mL/667 m^(2)防治2遍,对小麦赤霉病防效较好,且控减DON毒素效果明显,增产效果也优于其他处理。

DON毒素的类生长激素活性与小麦赤霉病

经过系列研究证明,禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)的主要组分脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)具有类生长激素活性。该活性能提高赤霉菌的侵染能力和病情严重度,在赤霉病病程中导致一系列病理生理过程。但 DON 对小麦的类生长激素作用受小麦基因型的抗赤性制约,而且不同抗赤性基因型对 DON 的类生长激素作用的敏感性差异只有强弱之分,显示 DON对小麦的类生长激素作用是非专化性的,这可能是小麦赤霉病非专化性的生理原因。利用 DON 的类生长激素活性建立的小麦品种抗赤性生物测定法能灵敏准确地鉴定小麦品种的抗赤性。然而,DON 在小麦组织培养中的作用复杂,把它作为筛选抗赤霉病小麦细胞突变体的选择压,则是不合理的。

不同组合用药处理对小麦赤霉病及DON毒素影响

通过不同杀菌剂组合对小麦赤霉病防治效果、小麦产量及DON毒素控制效果的试验研究,明确不同杀菌剂组合在小麦赤霉病与毒素控制中的价值。结果表明,在小麦扬花初期使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL,8 d后又使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL的处理和扬花初期使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL,8 d后再使用48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL的处理对小麦赤霉病及DON毒素的总体控制效果良好,2个处理对赤霉病的防效分别为94.59%、93.76%,对DON毒素的控制效果分别为91.76%、94.41%.,并对小麦都有一定的增产效果,小麦容重增幅达4.57%、3.74%,千粒重增幅为18.41%、16.14%,单位面积产量增幅为38.61%、33.09%。综合抗药性治理和科学用药等因素分析,在小麦抽穗扬花初期先使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL,8 d后再使用48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL配方是有效控制小麦赤霉病、降低DON毒素的良好用药方式,保障小麦产量和质量安全。

DON毒素与氟对大鼠骨及关节软骨的损伤作用

目的观察DON毒素与氟对大鼠骨、关节软骨和滑膜的损伤,探讨DON毒素与氟(F)的交互作用。方法 28日龄Wistar大鼠幼鼠50只,按照完全随机化方法分空白组、氟(F)组、DON毒素组、"DON+F"组、"DON+茶+F"组。F染毒各组饮用150 mg/L NaF去离子水溶液,空白组和DON毒素组饮用去离子水;DON毒素染毒各组按0.2μg/g DON毒素灌胃,空白组和F组用等量蒸馏水灌胃,每天灌胃1次;"DON+茶+F"组饮用由茶水溶解的150 mg/L NaF水溶液。喂养5周后,取双侧膝关节,进行X线拍片和组织病理切片。结果大鼠体格发育正常,关节无肉眼可见的异常改变,毛发有光泽,一般状态良好。X线显示,对照组骨及软骨无异常改变,骨密度正常,关节软骨面光滑无损伤,滑膜正常;DON组、F组及"DON+F"组均可见关节腔隙狭窄,关节面毛糙不整,硬化及骨赘形成等改变;F组可见骨皮质硬化、增生,骨膜增厚,有的出现骨小梁破坏和增生,还有的出现囊样变和局部骨密度增加;"DON+F"组病变较为严重;"DON+茶+F"组病变较DON组、F组和"DON+F"组轻。病理切片观察显示,对照组改变轻微或无改变;DON组、F组、"DON+F"组均可见关节软骨细胞变性及坏死,"DON+F"组病变严重,除可见软骨损伤外,还可见骨小梁的破坏,排列紊乱,局部出现密度增加或稀疏改变;"DON+茶+F"组病变相对轻微。结论 DON毒素和F可导致大鼠骨、关节软骨和滑膜损伤,DON与F具有交互作用。低氟茶或可在一定程度上减轻DON和F对骨软骨的损伤。

禾谷镰刀菌DON毒素生物合成调控研究进展

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)是农作物赤霉病的主要病原真菌,其产生的真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)广泛分布于小麦、玉米及其制品中,影响食品的安全性。从物理因素、化学因素及生物因素等方面对禾谷镰刀菌DON毒素的生物合成调控机理和研究进展进行综述,为禾谷镰刀菌DON毒素的防控提供参考。

大麦赤霉病抗性种质的挖掘及其小孢子对DON毒素胁迫培养的响应

采用单花滴注法将禾谷镰刀菌分生孢子接种42份大麦品种(系),对其赤霉病菌的抗性进行评价,并利用DON毒素对抗性不同大麦的小孢子进行离体胁迫培养。结果表明,供试品种(系)对赤霉病抗性存在明显差异,可将其划分为高抗、中抗、中感和重感四种类型。在5 mg·L^(-1) DON毒素的胁迫下,抗性不同的大麦小孢子的愈伤组织相对产量为高抗>中抗>高感,表明供试品种小孢子水平的耐DON毒素能力与植株水平的抗赤霉病能力之间存在一定的联系。

小麦赤霉病穗组织中黄色镰刀菌和DON毒素的定量分析

为阐明小麦赤霉病穗组织中黄色镰刀菌Fusarium culmorum(简称Fc)与毒素产生之间的关系,分别用TaqMan探针实时定量PCR和ELISA法,对接种4天后的17个小麦品系穗组织中的FcDNA和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量进行了测定。在Fc DNA定量检测中,TaqMan探针实时PCR技术具有高度的稳定性和可重复性。不同小麦品系的Fc DNA含量差异显著,感病品种比抗病品种高100倍左右;DON含量也不相同,Fc生物量的增加伴随着DON产量的提高,两者之间存在对数关系(y=19758lnx-111230)。菌量较低时,DON含量相对较大;而菌量较高时,DON含量相对偏低。

DON毒素与氟对骨生长发育因子的影响及茶的拮抗作用

目的观察DON毒素与氟致骨软骨损伤的联合作用机制中,对转化生长因子β2(TGF-β2)、成纤维细胞生长因子23(FGF-23)等4种骨生长发育相关的指标的影响,探讨DON毒素与氟的联合作用和茶的拮抗效应。方法 28日龄Wistar大鼠幼鼠30只,按照完全随机化方法分空白组、"DON+F"组和"DON+F+茶"组。空白组饮用超纯水,"DON+F"组饮用150mg/L NaF超纯水溶液;"DON+茶+F"组饮用由茶水溶解的150mg/L NaF水溶液;DON毒素染毒组各组按0.2μg/g DON毒素灌胃,空白组用等量超纯水灌胃,每天1次。喂养5周后,麻醉后断头取血,ELISA法测定各细胞因子。结果 ELISA结果显示,血清中TGF-β2的平均含量"DON+F"组(55.47pg/ml)显著高于对照组(29.2 pg/ml)和"DON+F+茶"组(38.4 pg/ml);FGF-23的平均含量"DON+F"组(205.49pg/ml)显著高于对照组(192.92 pg/ml)和"DON+F+茶"组(97.3pg/ml);BMP-2的平均含量"DON+F"组(15.24ng/ml)显著高于对照组(12.44ng/ml)和"DON+F+茶"组(12.9ng/ml);TNF-α的平均含量"DON+F"组(936.88pg/ml)显著高于对照组(579.54 pg/ml)和"DON+F+茶"组(652.95 pg/ml)。结果提示DON与F可导致骨软骨损伤,茶具有保护作用。结论茶可在一定程度上可减轻DON毒素和氟对骨软骨的损伤,显示了一定的拮抗作用,但不能消除DON毒素和F的致病效应。