基因中心在温度调控黄曲霉毒素合成的机制研究方面取得新进展
近日，基因中心作物品质控制与多组学技术创新团队在温度调控黄曲霉毒素合成的机制研究方面取得新进展。研究成果以“Integrated metabolomics and lipidomics analyses suggest the temperature-dependent lipid desaturation promotes aflatoxin biosynthesis in Aspergillus flavus”为题在微生物学领域重要期刊Frontiers in Microbiology（中科院2区TOP，IF=6.064）在线发表。基因中心吴绍文副研究员为论文的第一作者，基因中心晏石娟研究员为该论文的通讯作者。
黄曲霉毒素是由黄曲霉菌和寄生曲霉菌等曲霉真菌产生的一类剧毒、强致癌的次级代谢产物。受环境条件的影响，玉米、花生等油料作物种子如保存不当容易受到曲霉真菌侵染从而产生黄曲霉毒素污染。据统计，每年由于黄曲霉毒素污染造成的经济损失高达数十亿元。因此，探索环境因素调控黄曲霉毒素合成的分子机理具有重要意义。前人研究表明温度是调控黄曲霉毒素合成的重要环境因素（Caceres et.al., Toxins, 2020）。但迄今为止，温度调控黄曲霉毒素合成的分子机制尚不明晰。
该研究团队综合运用了代谢组学、脂质组学和分子生物学技术手段，从胞内全局代谢变化层面探究温度如何调控黄曲霉菌中黄曲霉毒素的合成。研究结果表明，在黄曲霉菌生长早期，不产毒素的高温（37℃）下，黄曲霉菌胞内氨基酸和碳水化合物代谢得到显著促进，这与观察到的早期更为快速的菌丝生长表型相一致。进一步分析发现，在利于产毒素的低温（28℃）下，黄曲霉菌胞内大多数脂质的侧链和游离脂肪酸的不饱和度更高，并且脂类物质的不饱和度与黄曲霉毒素的合成呈正相关。qRT-PCR实验表明，在低温下，黄曲霉菌胞内的脂肪酸去饱和酶的表达被上调，与不饱和脂肪酸的高含量相一致。该研究首次揭示黄曲霉菌响应不同环境温度的胞内脂类物质的积累特征，以及提示了多不饱和脂肪酸容易诱发胞内氧化应激促进黄曲霉毒素的合成。研究结果为进一步探索黄曲霉菌中脂质氧化、氧化应激和黄曲霉毒素合成的关系，及黄曲霉毒素的防控提供新的理论基础。
该研究得到国家自然科学基金、广东省农业科学院优秀博士人才引进、中青年学科带头人培育项目、广东省自然科学基金等多个科研项目的资助。
