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盾壳霉是植物病原菌核盘菌的重寄生真菌,目前作为生物防治剂应用于油菜菌核病的防治中。针对盾壳霉重寄生机理方面的研究主要集中于基因功能水平,如调节产孢和重寄生能力,对盾壳霉代谢物相关研究较少。随着质谱代谢组分析手段的发展,大量研究表明微生物间的相互作用能显著引起菌株代谢物质水平扰动,从而提供以差异代谢物为对象的微生物互作相关机理信息。本研究运用基于质谱的代谢组分析手段,设计重寄生真菌盾壳霉与其宿主核盘菌的接触培养,从代谢物质水平阐述盾壳霉对核盘菌的重寄生机理。研究为挖掘天然活性产物作为新型生物源农药分子,帮助明确重寄生作用靶标,以及优化盾壳霉的生物防治效率来提高油菜菌核病的防治效率等方面有着重要的理论意义和实践价值。主要研究内容和结果如下:1.不同接触时间下,盾壳霉与核盘菌对峙培养过程中的代谢物变化。运用液相质谱联用技术,比较对峙区样品与盾壳霉、核盘菌单独培养样品在不同接触时间点的代谢物水平差异。显微观察显示对峙接触初期接触盾壳霉的核盘菌菌丝出现尖端膨大和破损,盾壳霉菌丝对核盘菌菌丝有明显的趋向性。代谢组主成分分析显示对峙样品处理间有着明显差异,表明盾壳霉与核盘菌对峙培养能显著引起盾壳霉代谢产物的扰动。鉴定出三种差异代谢物涉及到盾壳霉对核盘菌的重寄生过程中,分别为大环内酯类Macrosphelide A,5-氨基戊酸5-Aminopentanoate和苯二酚Benzenediol,且接触时间为2天时监测的代谢物积累水平最高。实验从代谢物水平分析了盾壳霉与其宿主核盘菌的重寄生作用,并构建了盾壳霉特异性次级代谢物数据库来提高代谢物鉴定的准确性和物质鉴定效率。2.不同宿主真菌刺激下,盾壳霉响应专性重寄生宿主的代谢物差异分析。将盾壳霉分别与能寄生的两种核盘菌1980,A367和不能寄生的核盘菌亲缘菌株灰葡萄孢B05.10进行接触培养,分析盾壳霉是否存在宿主特异的代谢水平差异响应。研究表明,外界真菌刺激能引起盾壳霉代谢物水平的显著变化,且盾壳霉响应宿主核盘菌和非宿主灰葡萄孢的变化模式不同。通过对盾壳霉应答宿主核盘菌不应答非宿主灰葡萄孢的差异代谢组分鉴定结果表明,真菌脂类信号分子在盾壳霉的专性宿主响应机制中扮演着重要角色。3.运用酵母代谢组为模型的高通量网络算法,阐述盾壳霉的专性寄生能力在系统代谢物层面的信息,从代谢物途径水平分析盾壳霉应对宿主真菌的响应机理。研究表明甾醇类生物合成途径和氨基酸代谢以及肌醇类信号途径涉及盾壳霉重寄生宿主响应机理。