摘要
随着环保理念的加强,人们越来越重视化学农药对生态和环境带来的危害,研究开发高效环保无污染的新型农药迫在眉睫。植物精油由于其环保无毒和天然易获得的特性,现已经将其应用到抗菌、杀虫、抗氧化以及防腐等方面。杜松是我国北方常绿树种,作为蒙医和藏医的传统药材,其枝干、针叶和球果均可提取精油。由灰葡萄孢引起的灰霉病作为一种世界性重要植物病害,对林业和农业产生严重经济损失。本文通过筛选3种植物精油对4种植物病原真菌菌丝生长的抑制作用,分别计算毒力回归方程,选定杜松精油为供试药剂,分析测定其化学成分,并探究其对灰葡萄孢菌的抑菌活性及作用机理,得到如下研究结果: 1.3种植物精油均有较好的抑菌效果。杜松精油、雪松精油、丝柏精油对4种病原真菌、灰葡萄孢(Botrytiscinerea)、忽视拟盘多毛孢(Fusariumoxysporum)、交链格孢菌(Pestalotiopsisneglecta)、尖孢镰刀菌(Alternariaalternata)均有不同程度的抑制效果,且具有浓度依赖性。其中杜松精油对灰葡萄孢菌的抑制效果最好,10μL/mL时完全抑制灰葡萄孢菌孢子萌发,20μL/mL对菌丝生长抑制率为100%,毒力回归方程为Y=4.647X-3.68,EC50的值为5.61μL/mL,EC90的值为10.58μL/mL,显著低于其他药剂的浓度。 2.杜松精油能够抑制灰葡萄孢的侵染能力。杜松精油能够降低被灰葡萄孢侵染的果实发病率和发病直径,经160μL/mL的杜松精油处理的樱桃番茄果实发病率为27.7%,显著低于对照组(P<0.05)。且果实病斑直径随处理的杜松精油浓度增加而缩小,未经杜松精油处理的对照组病斑平均直径为9.3mm,是160μL/mL杜松精油处理组直径的2.97倍。 3.杜松精油对灰葡萄菌的细胞结构具有显著影响。杜松精油处理导致灰葡萄孢菌培养液中胞外电导率和可溶性蛋白含量、菌丝中MDA和H2O2含量显著高于对照组(P<0.05),且随处理时间延长不断升高。说明杜松精油破坏了灰葡萄孢菌细胞膜的完整性,导致胞内物质泄漏,加剧了细胞膜脂过氧化程度。通过扫描电子显微镜观察发现,杜松精油处理影响灰葡萄孢菌丝正常生长,导致菌丝扭曲变形,表面粗糙凹凸不平甚至出现断裂。 4.杜松精油影响灰葡萄孢体内酶活系统的稳定性。经杜松精油处理后抗氧化相关酶SOD和CAT活性显著高于对照组(P<0.05),在12h时达到最高。而致病相关酶EG、PG、PL活力均显著低于对照组(P<0.05),随处理时间的延长逐渐降低。说明杜松精油对灰葡萄孢菌的酶活系统产生了不利影响,引起其自身的氧化应激反应,同时削弱其致病相关酶活力,降低其侵染和致病能力。 5.利用GC-MS对杜松精油化学成份进行分析测定。与NIST文库比较,得到18种化合物占总含量的94%,其中萜烯类物质占主要成分(51.02%),包括柠檬烯(15.71%)、2-蒈烯(10.94%)等,其次是醇类物质(34.62%)和烷烃类物质(8.35%)。 综上所述,本研究确定了杜松精油对灰葡萄孢菌的抑菌活性及作用机理,为进一步开发杜松精油作为植物源杀菌剂提供理论依据。