黄萎病(Verticillium wilt, VW)可导致棉花产量大幅下降,提高植物对黄萎病的抗性是一个世界性难题。在作物生长过程中,需要有效地分配有限的能量资源以平衡生长和防御。目前,鲜有特异性对大丽轮枝菌作出响应的转录因子及其分子机制被报道。本研究发现,与其他类型的MYB转录因子相比,棉花中大部分R2R3型MYB转录因子在受到V. dahliae侵染后发生显著的表达变化。其中,一种新的R2R3-MYB转录因子GhMYB3D5特异性响应V. dahliae的侵染。在没有V. dahliae存在的情况下,GhMYB3D5在15种棉花组织中均不表达;在植株被V. dahliae侵染下,该基因被显著诱导表达。本研究明确了GhMYB3D5正向调控棉花黄萎病的功能及其抗性机制:在植株感染V. dahliae后,上调表达的GhMYB3D5转录因子结合GhADH1基因的启动子,并激活GhADH1基因的表达;并且GhMYB3D5转录因子与GhADH1蛋白可发生物理相互作用,从而进一步增强了GhMYB3D5对其靶基因GhADH1的转录激活强度。进一步发现转录调控模块GhMYB3D5-GhADH1通过提高植株木质素生物合成相关基因(GhPAL、GhC4H、Gh4CL和GhPOD/ GhLAC)的转录水平促进木质素积累,从而增强植株对VW的抗性。综上所述,本研究结果表明GhMYB3D5促进了防御诱导的木质素的积累,该调控方式认为是协调植物免疫和生长的有效方式。
本研究首先建立并验证了一种中兽药的提取方法,该方法能够提取中兽药产品中可能存在的克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇等三种β-受体激动剂及其结构类似的物质。其次,采用该方法对105种批准在动物养殖中使用的中草药进行提取和浓缩,PBS复溶解后采用CGIA筛查存在阳性反应的中草药,出现阳性反应的样品随后经LC-MS/MS(液相色谱-串联质谱法)检测。在动物实验中,将105种中草药分别饲喂三元猪后,接取尿液进行CGIA检测,将有阳性反应的尿液样品进行LC-MS/MS检测。采用乙醇和乙腈(1:9,v/v)为溶剂,对中草药的提取效果良好,在105种受测的中草药的提取物中,青皮、陈皮、木瓜、厚朴和红景天等5种中草药的提取物出现CGIA阳性反应,其他中草药均显阴性反应。105种中草药分别饲喂猪后,喂过青皮和陈皮的猪只尿液出现CGIA检测阳性反应,其他中草药均显阴性反应,在随后的LC-MS/MS检测中喂过青皮和陈皮的猪只尿液未检出克伦特罗、莱克多巴胺或沙丁胺醇。在体外实验中,陈皮、青皮、木瓜、厚朴和红景天能引起克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇CGIA检测阳性现象,该现象属于假阳性;三元猪被超剂量饲喂陈皮或青皮后,猪尿中莱克多巴胺的CGIA检测可出现假阳性。本研究首次提出了中草药的应用可能与临床CGIA检测β-受体激动剂出现假阳性的现象存在一定的关联性,提醒养猪从业者规范中草药添加剂的使用。发现引起猪尿假阳性的青皮和陈皮中存在有一种相同的化学成分——辛弗林,猪尿中存在相对浓度较低的辛弗林可引起莱克多巴胺的CGIA检测呈阳性反应。