炭疽病由炭疽菌属使得，是全球性最紧迫性的作物冷害其中之一，还具备着强破碎性、规划广、细菌感染区间大等基本特征。有机化学消毒剂仍是如今菌物防治炭疽病的主要的途径，但乱用使得致病菌体抗药理作用、情况感染和食材防护等间题。作物是非人工抗病菌产品的宝库，开发建设作物源消毒剂还具备着选性强、对非指标菌物相对的防护、环境等优势与劣势。

2024年11月烟台先进材料与绿色制造山东省实验室杨军丽的研究院院长管理团队在Postharvest Biology and Technology杂志上发表题为“Gypenoside GP5 effectively controls Colletotrichum gloeosporioides, an anthracnose fungus, by activating autophagy”文章。研究利用DIA蛋白质组学技术，揭示了绞股蓝皂苷GP5通过激活自噬机制有效控制炭疽菌的机理，为防治炭疽病提供了新的思路。拜谱生物为该研究提供了DIA淀粉酶组学技术性服务。

中文名字版头：绞股蓝皂苷GP5通过激活自噬有效控制炭疽病真菌Colletotrichum gloeosporioides

论文期刊：Postharvest Biology and Technology

2025年后果指数公式：6.4

发表文章时刻：2024年11月

客服工作单位：烟台先进材料与绿色制造山东省实验室

设计建筑材料：绞股蓝皂苷GP5处理后的炭疽病真菌C. gloeosporioides

拜谱提供数据技能：DIA血清组学

研究方案思绪：

探讨结论

GP5对炭疽菌的减弱用

通过 菌丝种子发芽效率法测定化合物GP4-GP7对菌丝生长的抑制作用，结果显示GP4-GP7的EC50值分别为96.98、27.5、38.48和61.59 mg/L。其中，GP5表现出最强的抑制效果，在12.5 mg/L浓度下，其抑制效果显著优于其他化合物。当GP5浓度为25 mg/L时，对炭疽菌的抑制率接近50%。此外，GP5的抗真菌活性超过了常用的化学农药百菌清和植物源农药苦参碱（图1）。

图1 GP5基本型式相仿性类化合物对球孢梭菌菌丝种植的损害

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

通过光学显微镜观察，发现在GP5浓度为EC50时，孢子萌发受到明显抑制；而在400 mg/L浓度下，孢子完全不萌发。培养8小时后，GP5处理组的孢子萌发率显著低于对照组。在400 mg/L浓度下，孢子芽管长度仅为11.11 μm，而对照组的芽管长度已达到92.70 μm。这表明GP5能够有效抑制炭疽菌孢子的萌发和芽管伸长（图2）。

图2 用EC50和400mg/L溶度补救GP5后的孢子萌生和芽管总长

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024） 实验发掘，GP5就能够能够可以可以抑制香蕉、常见常见常见葡萄品种品种品种和番茄上的炭疽病斑括展。当GP5浓硫酸盐浓度可达到500 mg/L时，香蕉、常见常见常见葡萄品种品种品种和番茄的炭疽病能够引起病发的率强势缩减。在1000 mg/L浓硫酸盐浓度下，GP5对香蕉、常见常见常见葡萄品种品种品种和番茄的炭疽病包括强势可以可以抑制作方法用（图3）。

图3 GP5可压制球孢梭菌对获得根茎的毒力

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

GP5补救后炭疽菌菌体变现情形

通过检测网上体视显微镜（SEM）和散射智能光学显微镜（TEM）观察，发现GP5处理后的炭疽菌菌丝部分脱水，细胞壁结构发生变化（图4）。在400 mg/L浓度下，GP5处理的菌丝细胞壁粘附增强。TEM观察显示，GP5处理后，细胞内的线粒体结构变得模糊，线粒体嵴断裂，细胞器结构难以辨认，并且出现了自噬体和自溶酶体。这些结果表明，GP5通过诱导自噬导致细胞死亡，从而发挥抗菌作用。

图4 GP5清理后的电镜观擦

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

通过荧光显微镜观察，发现GP5处理后的炭疽菌细胞中出现大量红色荧光，表明存在大量的酸性囊泡结构，如自噬体和溶酶体（图5）。这与之前的TEM观察结果一致，证实了GP5诱导的自噬现象。此外，GP5处理后，细胞内钙离子（Ca2+）浓度升高，进一步激活自噬系统。

图5 GP5医治后的AO刺绣

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

通过JC-1固色法检测线粒体膜电位，发现GP5处理后，线粒体膜电位显著下降。随着GP5浓度的增加，红色荧光逐渐减弱，绿色荧光逐渐增强，表明GP5能够诱导线粒体膜损伤，破坏线粒体功能，进而触发线粒体自噬（图6）。

图6 人体细胞内Ca2+浓硫酸浓度和线粒体膜电极电位变化无常

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

蛋清组学分享

通过DIA蛋白酶质组学技术性，发现GP5处理后，炭疽菌中有271个蛋白质表达发生显著变化，其中214个上调，57个下调（图7）。GO功能分析显示，差异表达蛋白主要参与代谢过程和细胞过程。KEGG通路分析显示，差异表达蛋白主要富集在有机物质代谢、细胞氮化合物代谢和基因表达等途径。特别是，自噬相关蛋白Atg8的表达上调，进一步证实了GP5通过自噬途径发挥抗真菌作用。

图7 淀粉酶质组学可是

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

新闻稿件总结ppt

研究发现绞股蓝皂苷GP5能够有效抑制炭疽菌的生长和致病性。通过体外实验，GP5显著抑制了炭疽菌菌丝的生长和孢子萌发，其效果优于常用的化学农药氯噻酮和植物源农药苦参碱。进一步的电镜观察和球蛋白组学分析显示，GP5通过激活自噬途径，诱导细胞内自噬体和自溶酶体的形成，从而导致炭疽菌细胞死亡。

图8 GP5PKC. gloeosporioides的抗细菌原则。

（图源：Y. Liu, et al., POSTHARVEST BIOL TEC., 2024）

拜谱个人总结

研究采用DIA淀粉酶组学，揭示了绞股蓝皂苷GP5通过激活自噬机制有效控制炭疽菌的机理。这一发现不仅为防治炭疽病提供了新的思路，还展示了DIA蛋白组学在植物病理学研究中的强大应用潜力。拜谱生物作为一家国内领先的多组学服务公司，率先引进赛默飞最新一代质谱仪Astral，并且专家团队总结多年DIA蛋白组项目经验，结合Astral质谱仪高稳定性、高灵敏度、高通量、高深度的特性对样品制备、分离技术、算法软件、实验设计全流程进行多维迭代更新，助力蛋白组学检测。此外，拜谱生物还提供转录组学、讲述后呈现组、分泌组学以及多个学协同商品技术服务，欢迎致电咨询！

选取学术论文：

Liu Y, Li X, Gong C, et al. Gypenoside GP5 effectively controls Colletotrichum gloeosporioides, an anthracnose fungus, by activating autophagy[J]. Postharvest Biology and Technology, 2025, 220: 113305.