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河北科技師範學院氧化石墨烯對植物病原真菌殺菌機制研究取得新進展

該項研究發現,用GO處理FG菌株後,菌絲分支和生物産量顯著減少,菌絲細胞發生嚴重的質壁分離。轉錄水平的研究發現,與菌絲體發育和分支密切相關的基因如septins,Pods,MAP基因表達量明顯降低,從而影響了菌絲的分支及生長;蛋白水平的研究發現,GO處理FG影響了離子通道、核苷酸以及脂質的代謝,進而導緻菌體失水、菌絲體DNA和RNA含量降低及影響細胞壁的合成;代謝水平的研究發現,GO處理後FG脂質含量顯著降低,嚴重影響FG細胞壁的發育。該研究為GO作為殺菌劑在植物保護中的應用提供了理論依據。

近日, 河北科技師範學院農學與生物科技學院王秀平博士在國際著名環境類期刊Environmental Science: Nano (2019, 6: 3401-3421; IF= 7.704,中科院JCR分區1區)在線發表了“Metabonomics-assisted label-free quantitativeproteomic and transcriptomic analysis revealsnovel insights into the antifungal effect ofgraphene oxide for controllingFusarium graminearum”的研究論文,從轉錄組、蛋白組及代謝組學層次揭示了氧化石墨烯對植物病原真菌的殺菌機制。該項研究得到國家自然科學基金項目(31501680)資助,論文第一完成單位為我校,王秀平博士為第一作者,陳方方博士(湖北大學)為通訊作者。

植物病原真菌禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum,FG)引起的赤黴病是危害小麥和其他谷物生産的全球性病害。FG的侵染不僅造成作物産量損失,而且産生的毒素嚴重危害産品品質。生産上常用殺菌劑進行化學防治,但是長期、過量使用化學殺菌劑容易引起病原菌抗藥性、殺菌劑殘留以及環境污染等問題。氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是一種碳基納米材料,作為抗菌材料已被廣泛研究,但殺菌機制仍不明确。該項研究發現,用GO處理FG菌株後,菌絲分支和生物産量顯著減少,菌絲細胞發生嚴重的質壁分離。轉錄水平的研究發現,與菌絲體發育和分支密切相關的基因如septins,Pods,MAP基因表達量明顯降低,從而影響了菌絲的分支及生長;蛋白水平的研究發現,GO處理FG影響了離子通道、核苷酸以及脂質的代謝,進而導緻菌體失水、菌絲體DNA和RNA含量降低及影響細胞壁的合成;代謝水平的研究發現,GO處理後FG脂質含量顯著降低,嚴重影響FG細胞壁的發育。該研究為GO作為殺菌劑在植物保護中的應用提供了理論依據。(編輯:孫豔敏  審核:趙輝)

原文鍊接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/en/c9en00981g#!divAbstract

本文來自河北科技師範學院,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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