由Botrytis cinerea感染引起的植物二次代谢物的动态变化

科学领域:

• 植物病理学 植物病理学
• 植物生物化学 植物生物化学
• 菌类遗传学 菌类遗传学

背景情况:

• 植物产生二次代谢物以防御病原体.
• 病原体感染可以导致预适应和耐药性,例如真菌的多药耐药性 (MDR).
• 葡萄藤 (Vitis vinifera) 容易感染 Botrytis cinerea,这是一个重要的真菌病原体.

研究的目的:

• 为了研究葡萄树对Botrytis cinerea感染的反应中的代谢变化.
• 为了确定由B. cinerea.诱导的植物二次代谢物 (PSMs).
• 探索诱导的PSM与B. cinerea.中MDR的发展之间的关系.

主要方法:

• 用B. cinerea. 接种"维多利亚" (易受感染) 和"闪亮麻斯喀特" (耐药) 葡萄的注射.
• 使用气体染色学/四极点飞行时间质谱学 (GC/QTOF) 和液体染色学/四极点飞行时间质谱学 (LC/QTOF) 对受感染和非受感染葡萄叶的代谢分析.
• 固相微提取 (SPME) 用于挥发性和非挥发性代谢物分析.
• 生物测试以确定已识别的PSM的抗真菌活性.

主要成果:

• 在受感染的葡萄叶中积累了特定的非挥发性 (例如GABA,白醇,piceid) 和挥发性 (例如β-ocimene,α-farnesene) 代谢物.
• 鉴定诱导的PSM,如欧原醇,黄,储,复星和酸,具有对B. cinerea的抑制活性.
• 诱导的PSM与B. cinerea中的ATP结合盒 (ABC) 载体基因过度表达之间的相关性,表明MDR诱导.

结论:

• 葡萄藤感染B. cinerea诱导复杂的代谢反应,包括生产抗真菌PSM.
• 这些诱导的PSM具有双重作用:直接的抗真菌活性和通过ABC载体基因上调调节在B. cinerea中间接诱导MDR.
• 了解这些植物病原体的代谢相互作用对于管理农业环境中的杀菌剂耐药性至关重要.