谷物中重要真菌产毒预测微生物学和扩增片段长度多态性分型研究

来源 :中国疾病预防控制中心 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dlinc
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目的:(1)对安徽、江苏、河北、河南四省部分地区2008年产小麦、玉米的真菌污染状况和菌相分布进行调查,为进行粮食中主要污染真菌产毒预测微生物学研究提供菌株;(2)对可能影响禾谷镰孢产毒的关键因子进行筛选,为不同自然条件下预测禾谷镰孢的产毒情况提供资料,为粮食防霉提供实验手段;(3)对从安徽、江苏、河北、河南四省小麦、玉米样品中分离出的50株串珠镰孢进行AFLP分型,通过DNA指纹图谱鉴定来自我国不同地区同一作物、同一地区不同作物中串珠镰孢纯化株的种群亚型和菌株的亲缘关系。方法:(1)将小麦、玉米样品消毒后点种于PDA培养基上,28±1℃培养5-7天后进行菌落计数并鉴定菌相;(2)以禾谷镰孢为研究对象,以玉米和小麦为研究基质,构建L18-Hunter和Plackett-Burman模型,筛选对禾谷镰孢毒素产量有较大影响的重要因素变量(温度、通气量、水分含量、pH值、光照、培养基量、基质成分、培养时间等)。同时进行毒素产量随时间而变化的趋势研究;(3)对从安徽、江苏、河北和河南四省玉米和小麦样品中分离的50株串珠镰孢进行DNA提取纯化,经PstⅠ和MseⅠ双酶切,对酶切片段进行预扩增和选择性扩增后进行聚类分析。结果:(1)安徽、江苏、河北和河南四省小麦样品真菌污染率几乎100%,优势菌是交链孢霉,其次为根霉和镰孢;玉米样品全部被真菌污染,优势菌四省各异,镰孢均是四省玉米污染的重要优势菌,其中串珠镰孢最常见;(2)L18-Hunter设计的实验结果表明,按a=0.05标准,三株禾谷镰孢中仅菌株3.4522产3-A-DON、15-A-DON以及10种毒素总和的模型拟合结果有统计学意义(P分别为0.0425、0.0118和0.0401),模型R2分别为0.80、0.86和0.81。回归方程系数效应检验结果显示,水分含量(P值分别为0.0293、0.0074和0.0189)和培养时间(P值分别为0.0302、0.0074和0.0189)是影响禾谷镰孢3.4522产3-A-DON、15-A-DON及10种毒素总量的关键因子。以L18-Hunter设计实验结果为基础进行的Plackett-Burman设计实验结果表明,按a=0.05标准,就DON绝对值、DON对数值、ZEN对数值、DON及其衍生物的对数值、B类单端孢霉烯族化合物对数值、毒素总量绝对值及毒素总量对数值而言,该模型显著(P值分别为0.0345、0.0022、0.0029、0.0068、0.0067、0.0148和0.0006)。模型R2分别为0.81、0.93、0.92、0.89、0.90、0.86和0.95。回归方程系数显著性检验结果显示,在不同的培养条件下,培养时间、温度和初始pH值是影响禾谷镰孢3.4522产毒的关键因子。禾谷镰孢产毒量随培养时间延长而增加,多在14-28天达高峰,此后下降。(3)50株串珠镰孢的AFLP分型结果显示,8对引物共扩增出1346个条带,其中多态性条带1322个,每对引物产生的多态性位点百分率在95.21%~100%之间,表明串珠镰孢在DNA水平上存在较大变异,其中来自河北玉米样品的串珠镰孢较其它省份多态性高。50株串珠镰孢菌株间的相似系数在36%~81%,在相似系数为0.63时,50株串珠镰孢菌株可分为5组,其中49株来自玉米,其种群分5个组,一株来自小麦。AFLP分型结果显示,不同作物别、不同区域同一作物来源的串珠镰孢存在较大遗传差异,但该差异与样品种类和来源没有明显相关关系。结论:(1)四省2008年产小麦样品真菌污染严重,优势菌是交链孢霉;玉米样品全部被真菌污染,串珠镰孢为重要的优势菌相。(2)培养时间、一定范围(20~50%)内的水分含量、温度和初始pH值是影响禾谷镰孢产毒的关键因子。禾谷镰孢产毒量随时间延长而增加,产毒高峰多在14-28天。(3)串珠镰孢在DNA水平上存在较大变异,其中分离自河北玉米样品的串珠镰孢较其它省份多态性高。不同作物别来源(玉米或小麦)、不同区域同一作物来源串珠镰孢存在较大遗传差异,但该差异与样品种类和来源没有明显相关关系。
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