河北科技师范学院氧化石墨烯对植物病原真菌杀菌机制研究取得新进展

近日， 河北科技师范学院农学与生物科技学院王秀平博士在国际著名环境类期刊Environmental Science: Nano (2019, 6: 3401-3421; IF= 7.704，中科院JCR分区1区)在线发表了“Metabonomics-assisted label-free quantitativeproteomic and transcriptomic analysis revealsnovel insights into the antifungal effect ofgraphene oxide for controllingFusarium graminearum”的研究论文，从转录组、蛋白组及代谢组学层次揭示了氧化石墨烯对植物病原真菌的杀菌机制。该项研究得到国家自然科学基金项目（31501680）资助，论文第一完成单位为我校，王秀平博士为第一作者，陈方方博士（湖北大学）为通讯作者。

植物病原真菌禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum，FG）引起的赤霉病是危害小麦和其他谷物生产的全球性病害。FG的侵染不仅造成作物产量损失，而且产生的毒素严重危害产品品质。生产上常用杀菌剂进行化学防治，但是长期、过量使用化学杀菌剂容易引起病原菌抗药性、杀菌剂残留以及环境污染等问题。氧化石墨烯（Graphene oxide,GO)是一种碳基纳米材料，作为抗菌材料已被广泛研究，但杀菌机制仍不明确。该项研究发现，用GO处理FG菌株后，菌丝分支和生物产量显著减少，菌丝细胞发生严重的质壁分离。转录水平的研究发现，与菌丝体发育和分支密切相关的基因如septins，Pods,MAP基因表达量明显降低，从而影响了菌丝的分支及生长；蛋白水平的研究发现，GO处理FG影响了离子通道、核苷酸以及脂质的代谢，进而导致菌体失水、菌丝体DNA和RNA含量降低及影响细胞壁的合成；代谢水平的研究发现，GO处理后FG脂质含量显著降低，严重影响FG细胞壁的发育。该研究为GO作为杀菌剂在植物保护中的应用提供了理论依据。（编辑：孙艳敏  审核：赵辉）

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/en/c9en00981g#!divAbstract

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