[目的]建立超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)检测燕麦中6种常见单端孢霉烯族毒素的方法,以监测燕麦中该毒素的含量.[方法]以燕麦为研究对象,采用响应曲面设计优化QuEChERS处理方法,并提供了一种快速、高效的样品提取净化策略,结合UHPLC-MS/MS用于同时定量分析燕麦中常见共污染的6种单端孢霉烯族毒素.[结果]该方法经验证各分析物在相应的浓度范围内具有良好的分析性能(r>0.99),准确度为87.26%～99.64%,日间和日内相对标准偏差分别小于6.8%和5.5%,具有实际应用潜力.将该方法应用于中国12份燕麦样品中真菌毒素的检测,发现1份样品呕吐毒素(DON)污染超标,同时单端孢霉烯族共污染现象普遍存在.[结论]此类毒素风险被低估,有必要开展持续广泛监测以提供污染数据从而评估消费者的风险.

镰孢菌Fusarium spp.通常引起多种作物病害,但其中某些种类可作为植物内生菌从而提高植物的生长和抗逆性.因此,研究非农田生态系统镰孢菌物种多样性和生态功能具有重要的科学意义.本研究对分离自滩涂盐碱地盐生植物根际的 23 株镰孢菌进行了种类鉴定、非生物胁迫抗性及毒性评价研究.结果表明:经形态学和多基因联合建树分析(ITS+rpb2+tef1-α),这些菌株属于 7 个系统发育种,多数菌株属于尖孢镰孢菌 F.oxysporum、恶臭镰孢菌 F.foetens 和藤仓镰孢菌 F.fujikuroi.在 7 种非生物胁迫条件下[H2O2、亚硫酸氢钠甲萘醌(menadione sodium bisulfite,MSB)、KCl、山梨醇(sorbitol)、荧光增白剂(calcofluor white,CFW)、刚果红(congo red)、NaCl]测定菌株抗性,上述 3 种镰孢菌与Fusarium sp.1 表现出相似的抗性能力;Fusarium sp.2 和Fusarium sp.3 尤其在离子胁迫和渗透胁迫方面表现出较强的适应性;芳香镰孢菌F.ambrosium则对多种胁迫均比较敏感.PCR 检测表明大多数菌株含有恩镰孢菌素(enniatin)合成核心基因,约 1/3 菌株包含伏马菌素(fumonisin)基因,少量菌株含有单端孢霉烯族毒素(trichothecene)基因.只有少量菌株扩增出 six2、six9和six13等编码木质部分泌蛋白SIX(secreted in xylem)的基因.接种试验表明,多数菌株对拟南芥和 NL895 杨树无性系具有不同程度的致病性,只有少量菌株具有明显的促生效应;而所有菌株接种小麦幼苗均未引起病害.研究发现促生和致病菌株在毒素合成基因和 six 基因数量方面并无明显差异,表明还存在其他致病或促生机制.本研究揭示了盐生植物根系存在较为丰富的镰孢菌种类,而且存在致病或促生等方面的差异.本研究为深入研究营养方式转变的基因组演化特征和植物-镰孢菌的共生互作提供了模型.

目的 建立谷物及其制品中黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、单端孢霉烯族类毒素、伏马菌素等16种真菌毒素的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法.方法 5g样品加入20 ml乙腈-水-甲酸(79∶20∶1,V/V)溶液提取,10 000r/min离心5 min后稀释,Cortecs C18色谱柱(100 mm×3.0 mm,1.6lm)分离,以乙腈-0.1％甲酸水作为流动相梯度洗脱,采用四极杆串联质谱仪电喷雾模式检测,同位素稀释内标法定量.结果 16种真菌毒素在线性范围内(0.05 ～ 200 ng/ml)具有良好的线性关系,相关系数(r2) ＞0.99,方法定量限为0.1～50 μg/kg,加标回收率为72.67％～126.92％之间,相对标准偏差(RSD)为0.15％～16.83％.应用本方法分析英国弗帕斯检测技术研究所(FAPAS)质控样品,测定结果均在标示范围内,方法准确度良好.结论 本方法具有良好的灵敏度、回收率和重复性,前处理方法简单,适用于常规实验室对谷物及其制品中真菌毒素的检测,满足日常真菌毒素监测工作的需要.

目的 制备用于隐蔽态A型单端孢霉烯族毒素富集净化的免疫磁珠.方法 采用A型单端孢霉烯族(简称A型单族)毒素人工抗原3-乙酰-新茄腐镰刀菌烯醇-酸酐-牛血清蛋白(3-Ac-NEOS-HS-BSA)免疫新西兰长耳白兔,分离血清制备A型单族毒素多克隆抗体,测定效价并纯化.然后优化高效价抗体与免疫磁珠的偶联条件并应用.结果 免疫5次后的兔血清中A型单族毒素抗体效价最高为1∶64 000.抗体和磁珠的最优偶联条件为:24℃、pH 7.4、0.02 mol/L含10％甲醇的PBS缓冲液中旋转捕获24 h.结论 A型单族毒素多克隆抗体及其免疫磁珠的制备为同步富集净化复杂基质中A型单族毒素、提高方法的检测限奠定基础.

禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的赤霉病是小麦生产上危害最为严重的病害之一.赤霉病除了造成减产外,感病籽粒中含有多种镰刀菌毒素,如单端孢霉烯族的呕吐毒素,可引起人畜中毒和重大疾病,给食品安全构成严重威胁.过去20年,随着禾谷镰刀菌全基因组序列的公布和遗传转化体系的成熟,禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的功能基因组学的研究取得了较大进展,单端孢霉烯族毒素的产生、调控机制及网络研究成为热点.本文综述国内外单端孢霉烯族毒素的生物合成和分子调控机制,包括合成基因簇及决定不同产毒化学型的基因、产毒调控元件、环境因子调控产毒的分子机制,可为小麦抗赤霉病的育种提供新思路,为新型药剂的研发提供分子靶标,为赤霉病的持续防控和毒素污染的有效治理提供理论依据.

目的 了解广东省主要水稻种植区稻谷中真菌毒素的污染模式,分析不同地区真菌毒素的分布,为实施精准防控措施提供参考.方法 2018—2019年在广东省珠三角、粤北、粤东、粤西四个片区的8个地市采集120份稻谷样品,采用超高效液相色谱-串联质谱仪多反应监测模式测定16种真菌毒素的污染状况.结果 本次监测的稻谷中19.17%(23/120)样品检出真菌毒素,主要污染种类为黄曲霉毒素和伏马菌素.伏马菌素B1(FB1)检出率为9.17%(11/120);黄曲霉毒素B1(AFB1)的检出率为8.33%(10/120),有2份样品超过国家限量值(10μg/kg),污染水平分别为73.90和18.80μg/kg.6种单端孢霉烯族化合物中仅检出脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)及其乙酰化化合物,其中DON的检出率为1.67%(2/120),3-Ac-DON和15-Ac-DON的检出率均为0.83%(1/120).玉米赤霉烯酮(ZEN)的检出率为3.33%(4/120),杂色曲霉素检出率为1.67%(2/120).监测的120份样品未检出赭曲霉毒素A(OTA)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、T-2和HT-2毒素.8.33%(10/120)样品受到2种及以上真菌毒素污染,以AFB1和其他真菌毒素的混合检出多见.不同地市的污染模式有所差异,湛江市样品中FB1、FB2、DON和3-Ac-DON的含量较高,河源市样品中AFB1、AFB2、杂色曲霉素、FB1、FB2的含量较高,韶关市样品中ZEN、DON和3-Ac-DON的含量较高.结论 广东省稻谷中受到多种真菌毒素污染,且受污染的真菌毒素种类存在地域差异.应针对稻谷中多种真菌毒素的混合污染模式,科学评估暴露风险,采取针对性的控制措施,保护消费者的饮食安全.

小麦赤霉病是由镰孢菌属(Fusarium)病原真菌引起的小麦病害,世界各地小麦产区均有发生,我国主要发生在长江中下游麦区和淮河流域麦区,并有向北蔓延的趋势.小麦赤霉病不仅造成小麦减产,而且其主要病原菌禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)能产生单端孢霉烯族化合物和玉米赤霉烯酮等多种真菌毒素,给人和动物的健康带来威胁.化学防治是历史最悠久的防治方法,但造成了一定的环境问题.为了能更加环保地控制农业病害,全球研究者都在积极地探索生物防治方法.生物防治利用生物防治病害,高效、经济、环保.生防菌的发现是生物防治研究的重要进程,已经筛选出的小麦赤霉病生防菌有芽孢杆菌、放线菌、盾壳霉等.本文综述了近年来禾谷镰孢菌拮抗菌及小麦赤霉病生物防治的研究进展,总结了小麦赤霉病生防菌种类、生防特点及其产生的抗真菌活性物质,并且集中阐述了小麦赤霉病生物防治存在的问题和解决措施,以期为小麦赤霉病生物防治研究提供参考.

利用染色体步移技术对植物内生真菌Paramyrothecium roridum中单端孢霉烯毒素的生物合成基因tri5、tri12启动子进行克隆,分别利用原核和真核表达系统以及荧光素酶表达系统对启动子核心区域进行鉴定,发现tri12的启动子片段12-f1对氨苄青霉素抗性基因和潮霉素抗性基因表达的启动效率最高,tri5的启动子片段5-f0对荧光素酶基因表达的启动效率最高;同时对启动子的功能组件进行分析,发现tri5含有TATA box和CAAT box,而tri12是TATA-less启动子,但含有CAAT box和GC box.本研究为强启动子的筛选及单端孢霉烯类化合物的高效生物合成奠定基础.