摘要
茶树精油，是一种具有广谱抗菌活性的天然植物精油。灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）致使的灰霉病是造成果蔬采后损失的主要原因。前期研究表明茶树精油及其特征组分对B.cinerea有较好的抑制作用，为了进一步探究茶树精油及其特征组分对B.cinerea的抑菌机制，本文从代谢组学的角度分析了茶树精油对B.cinerea内部代谢途径及其代谢物的影响。运用理化分析方法研究了茶树精油、特征组分（1,8-桉叶素、松油烯-4-醇）及特征组分复合处理对B.cinerea的生理功能的干扰，进一步在转录组学水平探索了上述处理对B.cinerea的分子抑菌机制。具体研究结果如下： 1.采用代谢组学技术研究茶树精油对B.cinerea菌丝代谢物及相关代谢通路的影响。通过运用超高效液相色谱与四级杆-飞行时间质谱联用技术对茶树精油处理的B.cinerea菌丝进行分析。结果显示，共有91种差异代谢物，其中8种上调和83种下调。通过对这些不同代谢物进行聚类和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）代谢通路分析，发现茶树精油处理显著影响了糖酵解途径、三羧酸循环、脂肪酸代谢、嘌呤代谢和氨基酸代谢等途径。进一步验证实验发现5.00μL/mL茶树精油处理严重破坏了B.cinerea细胞膜的完整性，并显著降低了三羧酸循环相关酶（琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶）活性，增加了过氧化氢含量。代谢组学的结果表明，茶树精油引起了B.cinerea线粒体功能紊乱和氧化应激反应。 2.以B.cinerea菌丝为研究对象，用不同浓度的茶树精油、特征组分（1,8-桉叶素、松油烯-4-醇）及特征组分复合处理分析其对B.cinerea的抑菌效果及对生理功能的干扰。结果显示，不同浓度的茶树精油、1,8-桉叶素、松油烯-4-醇及特征组分复合处理都不同程度的抑制了B.cinerea菌丝的生长，茶树精油、松油烯-4-醇及特征组分复合处理皆降低了三羧酸循环相关酶（琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶和异柠檬酸脱氢酶）活性，增加了过氧化氢、活性氧含量及抗氧化相关酶（过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶）活性，破坏了细胞膜和线粒体结构的完整性；然而，1,8-桉叶素处理未对三羧酸循环相关酶活性，细胞膜、线粒体膜结构以及相对活性氧含量造成明显影响。结论表明，含有松油烯-4-醇的处理（茶树精油、松油烯-4-醇和特征组分复合处理）都能破坏B.cinerea细胞膜和线粒体的完整性以及三羧酸循环，引起线粒体功能紊乱和活性氧积累，激发B.cinerea自身防御反应。1,8-桉叶素处理则破坏了线粒体内部结构，然而未破坏细胞膜和线粒体膜。 3.利用0.50μL/mL茶树精油、特征组分（1,8-桉叶素、松油烯-4-醇）及特征组分复合处理对B.cinerea菌丝进行2h处理，采用转录组学技术研究其对B.cinerea菌丝基因变化的影响。与对照组相比较，茶树精油处理组有280个差异表达基因（105个上调，175个下调），1,8-桉叶素处理组有94个差异表达基因（36个上调，58个下调），松油烯-4-醇处理组201个差异表达基因（125个上调，76个下调），复合处理组有280个差异表达基因（173个上调，107个下调）。对所有差异表达基因进行GO和KEGG通路分析，发现与细胞膜（FAS2、FAD2和MCH5）和线粒体（MRP51，BCS1、PRNC、ND2和MAE）相关的基因均下调，与应激和抗氧化相关的基因（MKC1、ISH1、GTR1和CAT1）均上调，这与验证结果是一致的，表明茶树精油、松油烯-4-醇和复合处理均破坏了细胞膜和线粒体的完整性，诱导了B.cinerea自身的氧化应激；其中，松油烯-4-醇处理主要是通过阻碍线粒体基因表达和呼吸链来影响线粒体功能；茶树精油和复合处理主要通过破坏呼吸链和电子传递链，导致线粒体功能紊乱，并激发了线粒体的自我修复功能。1,8-桉叶素对细胞膜无明显破坏作用，并抑制了DNA复制、重组和修复，从而抑制细胞的生长。
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