马铃薯内生炭角菌与马铃薯早疫病病原菌的化学相互作用研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31801789
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    王文宣
  • 依托单位：
    中南大学
  • 学科分类：
    C1406.生物防治
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Potato early blight is one of serious diseases causing heavy reduction of potato production. Therefore, it is demanded to develop environment-friendly and specific agents to prevent potato from early blight. Endophytic Xylaria sp. from potato has selective inhibition on early blight pathogen Alternaria solani. Chemical research on Xylaria sp. resulted in the isolation and identification of 16 new cytochalasins (including one new skeleton) and 5 new lactones. In the co-culture experiment of Xylaria sp. and A. solani, they showed traits of chemcial interaction. Xylaria sp. was induced by A. solani to produce two types of unknown secondary metabolites, and increased the production of some metabolites. This project is planning to utilize technologies including MALDI-imaging-MS to investigate the chemical crosstalk between these two strains, in order to discover and obtain compounds active on A. solani. Afterwards, the anti potato early blight effect of Xylaria sp. and active compounds will be evaluated. This project aims to build the foundation to develop new anti potato early blight bio-control agent, and to enrich the knowledge on the relationship between endophytic fungi, host plant and pathogens.
马铃薯早疫病是普遍发生并造成马铃薯大量减产的主要病害之一。针对该病害开发环境友好和作用专一的农药是目前重要需求。Xylaria sp.是一株马铃薯内生炭角菌，对马铃薯早疫病病原菌茄链格孢具有选择性抑制作用。前期研究从Xylaria sp.发酵物中分离鉴定了16个新的细胞松弛素类化合物（包括一种新骨架）和5个新的内酯。Xylaria sp.与茄链格孢共培养时显示出明显的化学相互作用特征，能够被茄链格孢诱导产生两类未知的次生代谢产物，其他部分成分含量也发生了明显变化。本项目拟通过MALDI影像质谱等技术研究两株菌之间的化学交流，从中发现和分离鉴定抗茄链格孢活性小分子，并评估Xylaria sp.及其活性成分防治马铃薯早疫病的能力。为开发新的抗马铃薯早疫病的生物农药打下前期基础，并进一步丰富对植物内生真菌—病原菌—宿主植物之间化学相互作用的认识。

结项摘要

马铃薯早疫病是普遍发生并造成马铃薯大量减产的主要病害之一。针对该病害开发环境友好和作用专一的农药是目前重要需求。本项目前期发现马铃薯内生长柄炭角菌Xylaria longipes能够选择性抑制马铃薯早疫病病原菌茄链格孢具有选择性抑制作用，随后采用OSMAC策略和基因挖掘技术对对象菌的次生代谢产物进行了系统的研究，分离鉴定了100余个包括细胞松弛素、大环内酯、环肽在内的代谢产物，包括四种骨架新颖的细胞松弛素类化合物。项目对对象菌、病原菌和马铃薯进行了共培养、接种等研究，利用MALDI影像质谱技术和代谢组学分析发现了大环内酯类化合物可能参与了它们之间的化学交流。单体化合物的活性测试发现了细胞松弛素类化合物具有较强的逆转真菌耐药的作用。项目利用对象菌的生物制剂对马铃薯幼苗进行接种，发现其能够显著提升植株对病原菌的抵抗力。基于本项目目前已经发表了SCI论文8篇，培养了2名硕士研究生毕业，参与了2次学术交流汇报，并有一篇专利正在准备之中。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Cytochalasans from the Endophytic Fungus Xylaria cf. curta with Resistance Reversal Activity against Fluconazole-Resistant Candida albicans
来自内生真菌 Xylaria 的细胞松弛素 cf.
  • DOI：
    10.1021/acs.orglett.9b00015
  • 发表时间：
    2019-02-15
  • 期刊：
    ORGANIC LETTERS
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Wang, Wen-Xuan;Lei, Xinxiang;Liu, Ji-Kai
  • 通讯作者：
    Liu, Ji-Kai
Cytotoxic cytochalasans from fungus Xylaria longipes
来自真菌 Xylaria longipes 的细胞毒性细胞松弛素
  • DOI：
    10.1016/j.fitote.2019.104278
  • 发表时间：
    2019-09-01
  • 期刊：
    FITOTERAPIA
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Wang, Wen-Xuan;Li, Zheng-Hui;Liu, Ji-Kai
  • 通讯作者：
    Liu, Ji-Kai
Curtachalasins, immunosuppressive agents from the endophytic fungus Xylaria cf. curta
Curtachalasans，来自内生真菌 Xylaria 的免疫抑制剂 cf.
  • DOI：
    10.1039/c9ob01552c
  • 发表时间：
    2019-09-14
  • 期刊：
    ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wang, Wen-Xuan;Cheng, Gui-Guang;Liu, Ji-Kai
  • 通讯作者：
    Liu, Ji-Kai
Cytotoxic 19,20-epoxycytochalasans from endophytic fungus Xylaria cf. curta
来自内生真菌 Xylaria 的细胞毒性 19,20-环氧细胞松弛素 cf.
  • DOI：
    10.1016/j.fitote.2019.104253
  • 发表时间：
    2019-09-01
  • 期刊：
    FITOTERAPIA
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Wang, Wen-Xuan;Li, Zheng-Hui;Liu, Ji-Kai
  • 通讯作者：
    Liu, Ji-Kai
Cytochalasins D1 and C1, Unique Cytochalasans from Endophytic Fungus Xylaria cf. curta
细胞松弛素 D1 和 C1，来自内生真菌 Xylaria 的独特细胞松弛素 cf.
  • DOI：
    10.1016/j.tetlet.2019.150952
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Tetrahedron Letters
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Wen-Xuan Wang;Tao Feng;Zheng-Hui Li;Jing Li;Hong-Lian Ai;Ji-Kai Liu
  • 通讯作者：
    Ji-Kai Liu

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
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