霉变甘蔗病原菌节菱孢菌株产毒能力评价及产毒调节机理研究

Chewing cane is favoured by people on account of its sweet taste and nutrition. The annual value of chewing cane production is over RMB 20 billion. Chewing cane is susceptible to the pathogenic fungus which producing toxin. Poisoning cases would happen every year due to eating the infected chewing cane. The reason of toxication is that Chewing cane was infected by Arthrinium which producing the toxinβ-nitropropionic acid . Toxigenicity was different among the fungus strains. But the Clustering was not done for the strains, and there was not report about the stability of toxigenicity ,the toxin synthetic route and the regulating mechanism by now. In this study, the infected cane samples would be collected from the high prevanlence areas of toxication and the main producing areas, and used for fungus isolation and identification. It would be carry out for fungus strains bank construction, toxigenicity evaluation, clustering and toxin synthetic mechanism which would Provide the technical support for the supervisory control and pre-warning in the high risk areas.

果蔗口感甜蜜、富含营养而深受人们喜爱，全国果蔗年产值超过200亿元人民币。果蔗在运输和贮存期间，容易受到病原菌侵染，发生变质，并产生毒素，几乎每年都有食用变质甘蔗引起中毒的病例发生。引起食用变质甘蔗中毒的原因是果蔗受到节菱孢感染，产生3-硝基丙酸毒素所致。该菌菌株产毒能力相差很大，约有半数的菌株能够产毒。但是，至今，对这些菌株并没有进行系统归类，这些菌株的产毒能力稳定性、毒素合成途径及其调控机理方面还未见报道。本项目拟采集霉变甘蔗中毒病例高发区和果蔗主产区的甘蔗样品，分离鉴定节菱孢菌株，建立病原菌菌株库，评价菌株的产毒能力，用聚类分析进行系统归类，建立可靠的菌株分类鉴定技术，为对高风险地区的果蔗和疑似感染高毒菌株的果蔗实行有效监控和预警提供技术支撑，防止中毒事件发生。对节菱孢毒素3-硝基丙酸的合成途径及其调节机理进行探索，在生产实际中为采取有效措施减少变质甘蔗毒素形成和积累提供理论基础。

果蔗口感甜蜜、富含营养而深受人们喜爱，全国果蔗年产值超过200亿元人民币。果蔗在 运输和贮存期间，容易受到病原菌侵染，发生变质，并产生毒素，几乎每年都有食用变质甘蔗引起中毒的病例发生。引起食用变质甘蔗中毒的原因是果蔗受到节菱孢感染，产生3-硝基丙酸毒素（3-NPA）所致。本项目采集霉变甘蔗中毒病例高发区（河北、河南等）和果蔗主产区（广西、广东等）的甘蔗样品，分离筛选到39株节菱孢菌株，建立了高效液相方法测定 3‐NPA并优化了实验条件，并对这些菌株进行了产毒能力的研究，此外，还对该菌进行了挥发性有机物进行测定，发现有菌株除了产3‐NPA还产生了蜂蜜曲毒素、以及醇、酚、烃类酯和酮等有机物。利用转录组分析技术对产毒调控基因进行研究，以期找到产毒调控相关基因，因为差异基因很多，需要进一步确认产毒基因。本项目还从生物防治方面进行采后甘蔗霉变防治技术研究，以单宁和聚乙烯亚胺为原材料，合成了一种具有多羟基多氨基的材料，此材料对真菌节菱孢有明显的防治效果，此外从健康甘蔗土壤筛选出10株芽孢杆菌，对节菱孢有拮抗作用，其中有 1 株贝莱斯芽孢杆菌对节菱孢强的抑制作用，这两种生物防治能有效防止节菱孢对甘蔗的侵染并以及3-NPA毒素的产生，还对两种生物防治进行了抑菌机理研究。此项目研究成果为对高风险地区的果蔗和疑似感染高毒菌株的果蔗实行有效监控和预警提供技术支撑，防止中毒事件发生，为在生产实际中为采取有效措施减少变质甘蔗毒素形成和积累提供理论基础。