链格孢菌是一种常见的破坏性真菌，可导致多种水果和蔬菜在采后贮运过程中发生黑斑病腐烂，对农业生产带来巨大经济损失。单杨院士团队丁胜华研究员在前期研究中，比较了阿魏酸（FA）、阿魏酸甲酯（MF）和阿魏酸乙酯（EF）在体外和体内对链格孢菌的抑菌活性，发现MF比FA和EF对A. alternata具有更强的抑制作用，并通过扫描电镜、透射电镜和激光共聚焦扫描显微镜观察，发现MF严重破坏了A. alternata细胞的超微结构和质膜完整性，增强了细胞膜的通透性，导致A. alternata细胞内的电解质、核酸和蛋白质大量泄漏（Postharvest Biology and Technology，2023，196:，112158）。然而，MF对A. alternata的分子抗真菌机制和特异性靶点尚不清楚，这对精确控制病原菌和开发靶向抗真菌药物具有重要意义。
近日，单杨院士团队丁胜华研究员在MF抑制链格孢菌机制研究方面取得新进展，相关成果以“Integrated transcriptomic, proteomic, and metabolomic approaches reveal the antifungal mechanism of methyl ferulate against Alternaria alternata”为题发表在中科院一区TOP期刊Postharvest Biology and Technology（IF: 7.0）。我院2020级硕士研究生孔慧为该论文的第一作者，丁胜华研究员为通讯作者，湖南大学生物学院隆平分院为第一单位，湖南省农业科学院农产品加工研究所洞庭实验室为第二单位。该研究获国家自然科学基金项目（32272257）、湖南省科技人才托举工程-中青年优秀科技人才培养计划（2023TJ-Z01）、湖南省自然科学基金项目（2022JJ30330）和长沙市杰出创新青年培养计划（KQ2106080）资助。
本研究通过整合转录组学、蛋白质组学和代谢组学方法，揭示了A. alternata对MF的调控分子机制。A. alternata经200 mg L-1 MF处理后，共检测到909个上调基因，964个下调基因，302个上调蛋白，83个下调蛋白。与细胞膜脂质代谢（鞘脂代谢、类固醇生物合成、醚脂代谢）相关的基因和蛋白显著增强，而参与DNA复制和修复途径（碱基切除修复、同源重组）的基因显著抑制。此外，ABC转运蛋白和谷胱甘肽代谢两种解毒相关途径也被诱导。综上，MF主要通过破坏A. alternata的细胞膜结构、干扰其膜脂代谢、促进鞘脂合成、干扰遗传信息加工、阻碍DNA复制和修复等途径，显著抑制了A. alternata的生长。本研究从分子水平提出了MF对A. alternata的抑菌机制，为MF作为一种新型天然抑菌剂应用于果蔬采后病原菌的防治提供了理论参考。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2023.112682
https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2022.112158
日期：2023-11-28
