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【研究背景】自然界中葡萄糖以D-葡萄糖的形式存在,作为重要的代谢物和信号分子在生物的生长发育中发挥重要作用。D-甘露糖作为D-葡萄糖的C2异构体,由同一种转运蛋白运输,肿瘤细胞大量摄入甘露糖后,会产生甘露糖-6-磷酸(M-6-P)干扰三羧酸循环、糖酵解途径、磷酸戊糖途径和多糖合成,从而破坏细胞的能量供给与物质循环,抑制肿瘤细胞的生长和增殖。死体营养型寄生菌RhizoctoniasolaniKühn AG1-IA作为立枯丝核菌高致病性融合菌群,严重危害各类作物产量,可侵染植物32科188属。探究甘露糖在病原真菌生长发育中的作用效果及其作用机制具有非常重要的潜在经济价值。【材料与方法】测定立枯丝核菌高致病性菌株Rhizoctonia solani AG1-IA生长过程中36 h、48 h、60 h、72 h、5 d、7 d、14 d活性氧含量,对6个活性氧清除相关基因进行q-RT表达分析,并结合菌核产生的时间进行比较分析;将甘露糖加到培养基中,糖溶液终浓度为0.025 mol/L、0.05 mol/L、0.1 mol/L,用终浓度相同的葡萄糖作为甘露糖的对照组。于处理第60 h检测抗氧化酶活性。【结果与分析】一方面,在供试培养时间内,前60 h,立枯丝核菌处于菌核未分化的菌丝期(mycelial stage, MS),60 h后,开始出现菌核分化,菌核的形成分为两个阶段:(a) 72 h后菌丝体交织形成松散、白色的菌丝体,该阶段为菌核初期(sclerotial initial, SI),(b) 14天后形成成熟致密的菌丝团,该阶段为菌丝成熟期(sclerotia mature, SM)。过氧化氢含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性及过氧化物酶活性均在60 h达到供试培养时间内的最大值,过氧化氢酶活性呈先下降后上升的趋势,最小值出现在72 h。q-RT结果显示,活性氧清除酶SOD, POD, CAT, GPx, GR和GST编码基因在菌核初期表达量较低。另一方面,在供试培养基中添加不同浓度的甘露糖,菌核开始分化时间均早于60 h,葡萄糖培养的立枯丝核菌菌核分化部位集中于培养皿边缘,而甘露糖培养的立枯丝核菌菌核分化部位集中于中央,且菌核分布面积、菌核总重量显著高于对照组。超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性及过氧化氢酶活性随着外源甘露糖浓度的升高而增大,甘露糖培养基中AG1-IA抗氧化酶的活性显著高于葡萄糖培养基中AG1-IA抗氧化酶的活性。【结论】正常培养条件下,菌核形成与活性氧稳态密切相关,其中过氧化氢含量刺激菌核分化,甘露糖作为葡萄糖的同分异构体,通过扰乱立枯丝核菌活性氧稳态引起菌核提前形成。