镰刀菌与黄曲霉的相互作用


发布时间:

2021-12-24

来源:

本站

作者:

PhenoTrait

  由于气温升高和夏季热浪的高发,预计欧洲玉米黄曲霉(Asper-gillus flavus,A. flavus)的发病率将增加,仅次于镰刀菌(Fusarium verticillioides,F. verticillioides)。在目前的研究中,调查了两个霉菌之间的相互作用。黄曲霉和镰刀菌在单一培养、双重培养和混合培养中生长,如图1。黄曲霉和镰刀菌在双培养或混合培养条件下的生长速度明显低于单一培养条件下的生长速度,如图2。黄曲霉产生黄曲霉素(aflatoxins,AF),镰刀菌产生伏马菌素(fumonisins,FBs)。在大多数情况下,双接种或混合接种对霉菌毒素的产生不利,如图3。

 

  图1 黄曲霉和镰刀菌培养的代表性例子:在同一分离物的双重培养、不同分离物的双重培养、单独培养和在25℃下培养4天后的混合培养

 

  图2 (a)接种黄曲霉的生长速率;(b)接种镰刀菌的生长速率。

 

  图3 (a-c)黄曲霉素(aflatoxins, AF)(AFB1, AFB2, AFs总量(ng/g))与黄曲霉菌丝数量的关系。(d-g)伏马菌素(FB1、FB2、FB3和FBs总量(ng/g)相对于其菌丝体(F. verticillioides)的数量。

  在植物中,双重接种可减少黄曲霉的病变,而镰刀菌的病变大小和毒素产量均未受黄曲霉影响;混合接种造成的病变比单独接种黄曲霉大112%,比单独接种镰刀菌小9%,如图4。伏马菌素水平比单次接种高17%,如图5。

 

  图4由黄曲霉和镰刀菌产生的病变大小

 

  图5 在玉米穗轴上接种黄曲霉和镰刀菌后,玉米穗轴上产生的伏马菌素(FB1,FB2, FB3,FBs(µg/g))。

 

  黄曲霉比镰刀菌提前2天接种,镰刀菌的病变面积比单独接种黄曲霉小55%(图6),伏马菌素的产生几乎被完全抑制(图7)。黄曲霉和镰刀菌之间的相互作用是高度动态的,取决于实验条件下,测量的变量和他们接种的方式,在两个接种点,同时在一个接种点,或按顺序在一个物种移植另一个的现有病变。

 

  图6镰刀菌(a)或黄曲霉(b)混合接种对病变大小的影响。0A + W:仅接种黄曲霉;2F + A:黄曲霉接种前2天预接种镰刀菌;0F + W:仅接种镰刀菌;2A + F:接种镰刀菌前2天预接种黄曲霉;0F + A:黄曲霉和镰刀菌同一天接种。

 

  图7预接种黄曲霉对玉米穗轴上产生的伏马菌素(FB1,FB2, FB3,FBs(µg/g))。0F + W:仅接种镰刀菌;2A + F:接种镰刀菌前2天预接种黄曲霉;0A + F:黄曲霉和镰刀菌同一天接种。

 

  综上所述,基于这些离体实验和植物实验,黄曲霉和镰刀菌对彼此的生长、发育和霉菌毒素的产生都有影响。这一发现和以前的发现是进一步阐明这些复杂的真菌相互作用的重要步骤,应该通过实地试验来补充,从而为这一新出现的问题制定有效的控制策略。

 

  来源:Chen, X., Landschoot, S., Detavernier, C. et al. Cross-talk between Fusarium verticillioides and Aspergillus flavus in vitro and in planta. Mycotoxin Res 37, 229–240 (2021). https://doi.org/10.1007/s12550-021-00435-x

 

  编辑:王春颖

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