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        13種苯丙烷代謝物對(duì)6種炭疽菌的抑菌活性研究

        2023-01-16 02:45:56吳朋朋許云鳳羅麗娟蔣凌雁
        熱帶作物學(xué)報(bào) 2022年12期
        關(guān)鍵詞:皮素紫檀香豆素

        吳朋朋,安 尉,許云鳳,羅麗娟,蔣凌雁*

        13種苯丙烷代謝物對(duì)6種炭疽菌的抑菌活性研究

        吳朋朋1,安 尉2,許云鳳1,羅麗娟1,蔣凌雁1*

        1. 海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院/海南省熱帶生物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南海口 570228;2. 海南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,海南???570228

        炭疽病是廣泛影響熱帶、亞熱帶植物的真菌性病害。開發(fā)綠色農(nóng)藥是有效防治炭疽病的重要手段。熱帶牧草柱花草的轉(zhuǎn)錄組和代謝組研究表明,苯丙烷代謝通路在響應(yīng)炭疽菌侵染過程中顯著上調(diào)。為評(píng)價(jià)苯丙烷代謝物的抑菌活性,本研究采用體外抑菌試驗(yàn),測(cè)定了13種苯丙烷代謝物對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、橡膠膠孢炭疽菌、大薯膠孢炭疽菌、芒果膠孢炭疽菌、番木瓜膠孢炭疽菌和橡膠尖孢炭疽菌等6種炭疽菌的菌絲生長(zhǎng)抑制作用;進(jìn)一步測(cè)定了活性較好的代謝物及其兩兩組合對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)和5種炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制作用。結(jié)果表明,13種代謝物對(duì)6種炭疽菌的抑制效果不同,在500 μmol/L和1000 μmol/L的濃度下,紫檀芪對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果最好,高濃度時(shí)平均抑制率可達(dá)47.47%~80.74%;在1000 μmol/L的濃度下,根皮素和香豆素對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)也有一定的抑制效果,而其他9種代謝物對(duì)6種炭疽菌抑制作用較弱或者無明顯抑制作用。代謝物兩兩組合時(shí),含紫檀芪的代謝物組合對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)有顯著的抑制作用,平均抑制率為31.07%~89.05%;紫檀芪及含紫檀芪的代謝物組合對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)有顯著的抑制作用,對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、橡膠膠孢炭疽菌、橡膠尖孢炭疽菌、芒果膠孢炭疽菌和番木瓜膠孢炭疽菌毒力最強(qiáng)的代謝物或組合分別為紫檀芪+根皮素、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+根皮素、紫檀芪,IC50值分別為293.475、67.660、184.764、108.671、68.417 μmol/L。本文所發(fā)掘的代謝物及其組合可為進(jìn)一步研究防治炭疽病的綠色農(nóng)藥提供理論基礎(chǔ)。

        苯丙烷代謝物;炭疽菌;抑菌活性

        炭疽菌屬()真菌廣泛分布于熱帶和亞熱帶植物[1],其寄主廣泛,可引發(fā)荔枝[2]、芒果[3]、橡膠[4]和柱花草[5]等重要熱帶和亞熱帶作物的炭疽病危害,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。炭疽菌不僅在植株生長(zhǎng)發(fā)育過程中引起炭疽病病害,也在水果采后儲(chǔ)存過程中引發(fā)病害[6]。目前,植物炭疽病的防治主要采用化學(xué)殺菌劑[7]。但是,化學(xué)殺菌劑的長(zhǎng)期使用會(huì)在土壤中殘留大量農(nóng)藥,造成環(huán)境污染,危害人類健康,且會(huì)使炭疽菌產(chǎn)生抗藥性[8]。因此,開發(fā)綠色生物防治技術(shù)極為重要。

        生物防治是指利用有益生物或者生物代謝產(chǎn)物來防治植物病害的各種措施,其中生物農(nóng)藥是近幾年的研究熱點(diǎn)[7]。目前我國(guó)已有一些植物源農(nóng)藥被登記,如丁子香酚、藜蘆堿、香芹酚和蛇床子素等[9]。王忠興等[10]研究發(fā)現(xiàn)丁子香芹酚對(duì)葡萄灰霉病防治效果明顯,能有效控制灰霉病發(fā)生危害;石潔等[11]研究表明丁子香酚、苦參堿對(duì)葡萄炭疽病防治效果顯著,防治效果均高于80%。苯丙烷代謝途徑是植物重要的代謝途徑,產(chǎn)生的代謝物超過8000種[12],在抵御病原菌侵襲方面發(fā)揮著重要作用[13]。苯丙烷代謝物的植物抗病研究已取得一定進(jìn)展。BEYER等[14]研究發(fā)現(xiàn),東莨菪堿可保護(hù)大豆免受侵害。LIU等[15]研究了木犀草素的抑菌活性,發(fā)現(xiàn)100 mg/L或200 mg/L的木犀草素可抑制灰葡萄孢和青霉菌的生長(zhǎng),保持櫻桃果實(shí)采后的品質(zhì)。ZHANG等[16]探究了咖啡酸對(duì)蘋果灰霉病的防治效果和機(jī)制,發(fā)現(xiàn)注射300 mg/L的咖啡酸可有效降低蘋果發(fā)病率和病斑直徑;同時(shí),咖啡酸處理也有效促進(jìn)了木質(zhì)素的積累,從而抑制蘋果灰霉病。YANG等[17-18]研究了瑞香素和6-甲基香豆素對(duì)青枯菌的抑制活性,瑞香素在10 mg/L和25 mg/L時(shí),可顯著抑制青枯菌生物膜形成;在100 mg/L時(shí),6-甲基香豆素對(duì)青枯菌的抑制率為74.28%。ROY等[19]研究了咖啡酸、阿魏酸、4-香豆酸、柚皮素和槲皮素等對(duì)10種炭疽菌的抑制活性,發(fā)現(xiàn)只有阿魏酸和4-香豆酸可抑制真菌生長(zhǎng),且抑制作用呈現(xiàn)濃度依賴性。因此,利用苯丙烷代謝物開發(fā)植物源農(nóng)藥具有良好的前景。

        本研究基于前期轉(zhuǎn)錄組和代謝組研究[20],挑選出根皮素、柚皮素、芹菜素、大豆苷元、紫檀芪、阿魏酸、香豆素、芒柄花黃素、白藜蘆醇、芥子酸、咖啡酸、木犀草素和4-香豆酸等13種苯丙烷代謝途徑中的代謝物,購(gòu)買其商業(yè)化的產(chǎn)品,檢測(cè)對(duì)6種從熱帶作物中分離出來的炭疽菌菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)的抑制作用,篩選出具有較好抑菌活性的代謝物,為后續(xù)開發(fā)外源綠色抑菌劑提供依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        13種苯丙烷代謝物:芒柄花黃素(純度≥98%)、白藜蘆醇(純度≥98%)、芥子酸(純度≥97%)、咖啡酸(純度≥98%)、柚皮素(純度≥98%)購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司),4-香豆酸(純度≥98%)、紫檀芪(純度≥97%)、木犀草素(純度≥98%)、大豆苷元(純度≥97%)、芹菜素(純度≥97%)購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司,香豆素(純度≥99%)、阿魏酸(純度≥99%)、根皮素(純度≥98%)購(gòu)于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

        6種供試菌株:柱花草膠孢炭疽菌()、橡膠膠孢炭疽菌()、橡膠尖孢炭疽菌()、大薯膠孢炭疽菌()、番木瓜膠孢炭疽菌()和芒果膠孢炭疽菌(),均為本實(shí)驗(yàn)室前期分離純化保存的菌株。

        1.2 方法

        1.2.1 體外抑菌試驗(yàn) 采用生長(zhǎng)速率法[21]測(cè)定13種苯丙烷代謝物對(duì)炭疽菌的抑制作用,并與乙醇或二甲基亞砜(DMSO)溶劑對(duì)照,其中香豆素、紫檀芪、阿魏酸、根皮素溶劑為乙醇,其余代謝物溶劑為DMSO。將不同濃度的代謝物分別加入PDA培養(yǎng)基中,倒入9 mm的培養(yǎng)皿中,待平板冷卻后在中間放置直徑一致的炭疽菌菌塊,28℃倒置培養(yǎng)。采用十字交叉法測(cè)量6 d菌落直徑,每次試驗(yàn)重復(fù)3次。根據(jù)菌落直徑計(jì)算菌絲生長(zhǎng)抑制率:

        根據(jù)單一代謝物抑制率,選取抑制效果好的代謝物進(jìn)行兩兩組合體外抑菌試驗(yàn),方法同上。

        1.2.2 孢子萌發(fā)試驗(yàn) 采用水瓊脂玻片法[22]測(cè)定苯丙烷代謝物對(duì)炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制作用。孢子懸浮液的制備:將炭疽菌菌絲于CM培養(yǎng)基(配方同TALBOT等[23])中,培養(yǎng)3 d后,用兩層紗布過濾,將得到的孢子懸浮液離心,用無菌水重懸,并將孢子懸浮液濃度調(diào)整為106個(gè)/mL。孢子萌發(fā)試驗(yàn):將不同濃度(0、100、250、500、1000 μmol/L)的代謝物分別加入到孢子懸浮液中,吸取40 μL混合液滴加到水瓊脂玻片上,以溶劑作為對(duì)照,28℃培養(yǎng)3 h后鏡檢,隨機(jī)選取5個(gè)視野,每個(gè)視野中孢子數(shù)約為80~100個(gè),統(tǒng)計(jì)孢子萌發(fā)數(shù)。根據(jù)以下公式計(jì)算孢子萌發(fā)率和孢子萌發(fā)抑制率:

        參照周子騫等[24]的方法,以代謝物濃度的對(duì)數(shù)值()和抑制率的幾率值()構(gòu)建毒力回歸方程,并計(jì)算相關(guān)系數(shù)和半抑制濃度(IC50)。

        1.3 數(shù)據(jù)處理

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS 20軟件和Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行處理,采用Duncan法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(<0.05);采用probit回歸模型構(gòu)建不同代謝物對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)抑制率的毒力回歸方程,并計(jì)算IC50值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(SE)表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 13種苯丙烷代謝物對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)的抑制作用

        從表1可見,13種苯丙烷代謝物對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果差異較大,且代謝物濃度對(duì)抑菌效果有影響。500 μmol/L處理后,紫檀芪對(duì)6種炭疽菌的平均抑制率均大于45%,最高為對(duì)橡膠尖孢炭疽菌,達(dá)到77.71%;根皮素對(duì)橡膠尖孢炭疽菌和大薯膠孢炭疽菌的平均抑制率分別大于42%和23%;柚皮素對(duì)大薯膠孢炭疽菌、芒果膠孢炭疽菌和番木瓜膠孢炭疽的平均抑制率大于或接近20%,分別為28.82%、20.68%和19.95%;白藜蘆醇對(duì)大薯膠孢炭疽菌的平均抑制率大于24%;阿魏酸對(duì)橡膠尖孢炭疽菌的平均抑制率大于21%;其余情況的平均抑菌率均低于20%。1000 μmol/L處理后,紫檀芪和根皮素對(duì)6種炭疽菌的抑制率均高于500 μmol/L處理,其中紫檀芪的平均抑制率均大于47%,最高為80.74%;根皮素對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、橡膠膠孢炭疽菌、大薯膠孢炭疽菌和橡膠尖孢炭疽菌的平均抑制率均大于20%,對(duì)橡膠尖孢炭疽菌的平均抑制率最高為47.52%。其余情況與500 μmol/L處理相比,對(duì)6種炭疽菌的抑制率有的提高、有的降低或變化不大,其中香豆素的抑制率明顯提高,對(duì)橡膠膠孢炭疽菌、大薯膠孢炭疽菌和番木瓜膠孢炭疽菌的平均抑制率均超過20%;阿魏酸對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、橡膠尖孢炭疽菌和白藜蘆醇對(duì)大薯膠孢炭疽菌的抑制率也明顯提高,平均抑制率分別大于24%、30%和35%;但柚皮素對(duì)大薯膠孢炭疽菌和番木瓜膠孢炭疽菌的抑制率變化不大。紫檀芪、根皮素、香豆素、柚皮素、阿魏酸和白藜蘆醇等6種代謝物對(duì)全部或部分炭疽菌菌絲生長(zhǎng)具有較好的抑制效果,其中紫檀芪對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制效果最好。圖1為菌絲抑制效果較好的4種代謝物1000 μmol/L處理6 d的菌絲圖片。

        2.2 代謝物組合對(duì)6種炭疽菌的抑制效果

        以對(duì)菌絲抑制效果較好的紫檀芪、香豆素、阿魏酸、根皮素、柚皮素和白藜蘆醇等6種代謝物為供試材料,進(jìn)一步測(cè)定其兩兩組合對(duì)6種炭疽菌的抑制效果。由表2可知,7種組合對(duì)6種炭疽菌菌絲都有一定的抑制效果,且與濃度成正相關(guān),表現(xiàn)出濃度依賴性。其中紫檀芪+阿魏酸組合的抑制效果最好,對(duì)6種炭疽菌菌絲的抑制率都達(dá)到了50%以上。3種含紫檀芪的組合(紫檀芪+根皮素、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+香豆素)對(duì)6種炭疽菌的抑制效果較好,平均抑制率為31.07%~89.05%;除紫檀芪+根皮素對(duì)大薯膠孢炭疽菌,以及紫檀芪+香豆素對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、大薯膠孢炭疽菌外,其余的抑制作用均等于或優(yōu)于單獨(dú)一種代謝物使用。4種不含紫檀芪的組合對(duì)炭疽菌菌絲抑制效果差異較大,有的優(yōu)于單一代謝物,有的沒有單一代謝物的抑制效果明顯。

        2.3 代謝物及其兩兩組合對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制作用

        代謝物及其兩兩組合處理3 h后的炭疽菌孢子萌發(fā)結(jié)果顯示(表3),代謝物單獨(dú)使用時(shí),6種代謝物對(duì)不同炭疽菌孢子萌發(fā)具有不同的抑制效果。其中紫檀芪抑制效果最為明顯,與空白對(duì)照相比,對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的平均抑制率均大于98%;其余5種代謝物,除了根皮素和香豆素對(duì)番木瓜膠孢炭疽菌孢子萌發(fā)平均抑制率達(dá)到50%以上,以及白藜蘆醇對(duì)柱花草膠孢炭疽菌孢子萌發(fā)平均抑制率為47.50%接近50%之外,其余的抑制效果相對(duì)較差,平均抑制率均小于36%。代謝物兩兩組合時(shí),含紫檀芪的3種組合(紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+根皮素、紫檀芪+香豆素)對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)抑制效果顯著,除紫檀芪+阿魏酸對(duì)橡膠尖孢炭疽菌抑制率為89.52%,其余的平均抑制率均達(dá)到90%以上;不含紫檀芪的4種組合(根皮素+阿魏酸、根皮素+香豆素、香豆素+阿魏酸、白藜蘆醇+柚皮素)對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制效果差異較大,其中對(duì)番木瓜膠孢炭疽菌孢子萌發(fā)有一定抑制效果,抑制率均在40%以上,而對(duì)橡膠膠孢炭疽菌、橡膠尖孢炭疽菌和芒果膠孢炭疽菌的抑制效果較差,抑制率小于或等于20%。

        圖1 4種代謝物(1000 μmol/L)處理6 d后不同炭疽菌菌絲生長(zhǎng)狀態(tài)

        表3 6種代謝物及其兩兩組合對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)抑制率

        注:數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤,歸一化為溶劑對(duì)照組的抑制率為0;同列不同小寫字母表示差異顯著(<0.05)。

        Note: The data is the mean±, normalized to the inhibition rate of the solvent control group is 0; Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05).

        2.4 紫檀芪及其組合對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的毒力測(cè)定

        根據(jù)以上結(jié)果,測(cè)定了紫檀芪及含紫檀芪的3種組合對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的毒力方程,結(jié)果表明(表4),4種代謝物組合的摩爾濃度對(duì)數(shù)()與孢子萌發(fā)抑制率的幾率值()近似呈線性正相關(guān),相關(guān)系數(shù)除紫檀芪+阿魏酸組合對(duì)橡膠尖孢炭疽菌和芒果膠孢炭疽菌分別為0.868和0.850之外,其余均大于0.9,即相關(guān)性較好。對(duì)柱花草膠孢炭疽菌,紫檀芪+根皮素組合毒力最強(qiáng),IC50值最小,為293.475 μmol/L,而紫檀芪、紫檀芪+阿魏酸和紫檀芪+香豆素組合毒力較弱,IC50值分別為422.046 μmol/L、536.712 μmol/L和500.808 μmol/L。對(duì)橡膠膠孢炭疽菌和橡膠尖孢炭疽菌,紫檀芪+阿魏酸組合毒力最強(qiáng),IC50值分別為67.660 μmol/L和184.764 μmol/L;紫檀芪+香豆素組合對(duì)橡膠尖孢炭疽菌的毒力最弱,IC50值為364.661 μmol/L。對(duì)芒果膠孢炭疽菌,紫檀芪+根皮素組合毒力最強(qiáng),IC50值為108.671 μmol/L;紫檀芪+阿魏酸組合毒力最弱,IC50值為418.270 μmol/L;紫檀芪和紫檀芪+香豆素組合毒力相近,IC50值分別為132.884 μmol/L和162.851 μmol/L。對(duì)番木瓜膠孢炭疽菌,紫檀芪毒力最強(qiáng),IC50值為68.417 μmol/L;紫檀芪+阿魏酸組合毒力最弱,IC50值約為213.844 μmol/L;紫檀芪+根皮素和紫檀芪+香豆素組合毒力相當(dāng),IC50值分別為84.905 μmol/L和86.662 μmol/L。

        綜上所述,紫檀芪及3種含紫檀芪代謝物組合對(duì)不同的炭疽菌的毒力不同。對(duì)柱花草膠孢炭疽菌、橡膠膠孢炭疽菌、橡膠尖孢炭疽菌、芒果膠孢炭疽菌和番木瓜膠孢炭疽菌毒力最強(qiáng)的代謝物或組合分別為紫檀芪+根皮素、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+根皮素和紫檀芪。

        3 討論

        炭疽病是危害熱帶作物的重要病害,可侵染橡膠、芒果、番木瓜、大薯和柱花草等熱帶作物,造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[5, 25-28]。目前,炭疽病的防治主要采用化學(xué)殺菌劑[24, 29-30],長(zhǎng)期使用化學(xué)殺菌劑會(huì)造成環(huán)境污染,危害人類健康,因此急需開發(fā)綠色生物抑菌劑。本文以6種從重要熱帶經(jīng)濟(jì)作物上分離的炭疽菌為供試菌株,研究了13種苯丙烷代謝物的抑菌效果。體外抑菌試驗(yàn)和孢子萌發(fā)試驗(yàn)結(jié)果表明,根皮素、香豆素、阿魏酸、紫檀芪及其兩兩組合對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)均有不同程度的抑制效果,其中紫檀芪及其組合表現(xiàn)出最好的抑菌活性。

        表4 4種處理對(duì)5種炭疽菌孢子萌發(fā)的毒力

        目前,尚無關(guān)于紫檀芪對(duì)炭疽菌抑制作用的報(bào)道,但已有紫檀芪對(duì)其他病原菌抑制作用的研究。LYGIN等[31]研究表明,25 μg/mL紫檀芪對(duì)菜豆殼球孢菌、立枯絲核菌和核盤菌抑制效果顯著,對(duì)菌落生長(zhǎng)面積抑制效果超過50%;XU等[32]研究發(fā)現(xiàn),紫檀芪對(duì)荔枝假單胞菌孢子IC50約為6.8 mg/L;ROY等[19]研究結(jié)果表明,50 μmol/L的反式肉桂醛可以抑制炭疽菌菌絲生長(zhǎng);黃小蘭等[33]的研究顯示,2 mg/mL對(duì)羥基苯甲酸對(duì)膠孢炭疽菌的抑制效果較好,達(dá)到了98%。對(duì)于已經(jīng)被登記的植物源農(nóng)藥香芹酚和丁香酚[9],楊婷等[34]的研究結(jié)果表明,400 μg/mL的香芹酚和異丁香酚對(duì)炭疽菌具有較好的抑菌活性,且2種化合物對(duì)膠孢炭疽菌的IC50分別為40.89 μg/mL和42.95 μg/mL;周丹丹等[35]研究了丁香酚對(duì)尖孢炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制作用,結(jié)果顯示當(dāng)丁香酚含量≥5 μL/L,對(duì)孢子萌發(fā)的抑制效果達(dá)到70%以上。在本研究中,500 μmol/L紫檀芪處理后,對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)的抑制作用均達(dá)到45%以上,其中對(duì)橡膠尖孢炭疽菌的抑制率達(dá)到77%;1000 μmol/L處理后,對(duì)6種炭疽菌孢子萌發(fā)的抑制率達(dá)到98%以上。毒力方程結(jié)果顯示,紫檀芪對(duì)供試的5種炭疽菌孢子萌發(fā)抑制率IC50值為68.417~422.046 μmol/L。說明紫檀芪在抑制炭疽菌生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)上具有一定優(yōu)勢(shì)。

        紫檀芪具有抗氧化、抗細(xì)胞增殖和抗真菌等作用[36],但關(guān)于紫檀芪如何抗炭疽病的機(jī)制尚無相關(guān)報(bào)道。XU等[32]通過Sytox green染色進(jìn)行膜透化發(fā)現(xiàn),的孢子和菌絲細(xì)胞在紫檀芪處理后顯示出強(qiáng)熒光,說明紫檀芪通過破壞生物膜從而對(duì)荔枝霜霉病病原菌起到抑制作用。KOLOUCHOVá等[37]的研究也表明,紫檀芪通過抑制生物膜代謝活性從而抑制表皮葡萄球菌、白色念珠菌和大腸桿菌。PEZET等[38]通過顯微觀察發(fā)現(xiàn)紫檀芪可以破壞灰霉菌分生孢子的胞體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體膜和核膜,從而抑制灰霉菌孢子萌發(fā)。因此,推測(cè)紫檀芪也可能通過破壞炭疽菌細(xì)胞膜、線粒體膜和核膜來抑制孢子萌發(fā),從而抑制菌絲生長(zhǎng)。后續(xù)可以通過熒光染色、顯微觀察等生物學(xué)手段作進(jìn)一步研究,以更深入了解紫檀芪對(duì)炭疽菌的作用機(jī)制。

        4 結(jié)論

        本研究通過體外抑菌試驗(yàn)和孢子萌發(fā)試驗(yàn)探究了13種苯丙烷代謝物的抑菌活性。結(jié)果表明,紫檀芪及3種含紫檀芪的組合(紫檀芪+根皮素、紫檀芪+阿魏酸、紫檀芪+香豆素)對(duì)6種炭疽菌菌絲生長(zhǎng)和5種孢子萌發(fā)均有較好的抑制活性。紫檀芪在防治植物炭疽病中具有潛在價(jià)值,可對(duì)其抑菌機(jī)制進(jìn)行更深入的研究,為開發(fā)植物源農(nóng)藥提供理論基礎(chǔ)。

        [1] CANNON P F, DAMM U, JOHNSTON P R, WEIR B S. Colletotrichum-current status and future directions[J]. Studies in Mycology, 2012, 73: 181-213.

        [2] 李少卡, 趙 亞, 王祥和, 胡福初, 陳 哲, 范鴻雁. 海南荔枝炭疽病病原菌鑒定及遺傳多樣性分析[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2021, 29(4): 673-687.

        LI S K, ZHAO Y, WANG X H, HU F C, CHEN Z, FAN H Y. Identification and genetic diversity analysis ofspp. in Hainan[J]. Journal of Agricultural Biotechnology, 2021, 29(4): 673-687. (in Chinese)

        [3] 李其利, 卜俊燕, 唐利華, 黃穗萍, 郭堂勛, 莫賤友. 芒果炭疽菌研究進(jìn)展[J]. 微生物學(xué)雜志, 2020, 40(1): 117-124.

        LI Q L, BU J Y, TANG L H, HUANG S P, GUO T X, MO J Y. Advances in mango anthracnose ()[J]. Journal of Microbiology, 2020, 40(1): 117-124. (in Chinese)

        [4] 蔡志英, 李加智, 王進(jìn)強(qiáng), 張春霞, 何明霞, 賀麗瓊. 橡膠膠孢炭疽菌和尖孢炭疽菌對(duì)殺菌劑的敏感性測(cè)定[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 23(6): 787-790.

        CAI Z Y, LI J Z, WANG J Q, ZHANG C X, HE M X, HE L Q. Sensitivity test ofandisolated from rubber to the fungicides[J]. Journal of Yunnan Agricultural University, 2008, 23(6): 787-790. (in Chinese)

        [5] 易克賢. 柱花草炭疽病及其抗病育種進(jìn)展[J]. 中國(guó)草地, 2001, 23(4): 59-65.

        YI K X. Stylo anthracnose and current research progresses on anthracnose resistance breeding[J]. Grassland China, 2001, 23(4): 59-65. (in Chinese)

        [6] DEAN R, KAN J, PRETORIUS Z A, HAMMOND- KOSACK K E, PIETRO A D, SPANU P D, RUDD J J, DICKMAN M, KAHMANN R, ELLIS J. The Top 10 fungal pathogens in molecular plant pathology[J]. Molecular Plant Pathology, 2012, 13(7): 804.

        [7] 劉麗萍, 高 潔, 李 玉. 植物炭疽菌屬真菌研究進(jìn)展[J]. 菌物研究, 2020, 18(4): 266-281.

        LIU L P, GAO J, LI Y. Advances in knowledge of the fungi referred to the genus[J]. Journal of Fungal Research, 2020, 18(4): 266-281. (in Chinese)

        [8] 李 河, 李司政, 王悅辰, 劉君昂, 徐建平, 周國(guó)英. 油茶苗圃炭疽病原菌鑒定及抗藥性[J]. 林業(yè)科學(xué), 2019, 55(5): 85-94.

        LI H, LI S Z, WANG Y C, LIU J A, XU J P, ZHOU G Y. Identification of the pathogens causing anthracnose ofin nursery and their resistence to fungicides[J]. Scienta Silve Sinicae, 2019, 55(5): 85-94. (in Chinese)

        [9] 張正煒, 郗厚誠(chéng), 常文程, 黃璐璐, 陳 秀. 我國(guó)植物源農(nóng)藥商品化應(yīng)用現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議[J]. 世界農(nóng)藥, 2020, 42(12): 6-15.

        ZHANG Z W, XI H C, CHANG W C, HUANG L L, CHEN X. Current situation of commercialized application of plant-derived pesticides in China and suggestions for industrial development[J]. World Pesticides, 2020, 42(12): 6-15. (in Chinese)

        [10] 王忠興, 魏蕓娜, 顧沛雯. 幾種植物源和微生物源藥劑對(duì)葡萄灰霉菌的毒力測(cè)定及田間防效[J]. 北方園藝, 2019(15): 55-60.

        WANG Z X, WEI Y N, GU P W. The toxicity and control effect of several botanical and biological's pesticides against[J]. Northern Horticulture, 2019(15): 55-60. (in Chinese)

        [11] 石 潔, 李寶燕, 欒炳輝, 李凌云, 田園園, 王英姿. 5種生物藥劑對(duì)葡萄炭疽病藥效研究[J]. 中國(guó)果樹, 2021(1): 74-76.

        SHI J, LI B Y, LUAN B H, LI L Y, TIAN Y Y, WANG Y Z. Study on the control effect of five biological fungicides on grape anthracnose[J]. China Fruits, 2021(1): 74-76. (in Chinese)

        [12] DONG N Q, LIN H X. Contribution of phenylpropanoid metabolism to plant development and plant-environment interactions[J]. Journal of Integrative Plant Biology, 2021, 63(1): 180-209.

        [13] NAOUMKINA M A, ZHAO Q, GALLEGO‐GIRALDO L, DAI X, ZHAO P X, DIXON R A. Genome-wide analysis of phenylpropanoid defence pathways[J]. Molecular Plant Pathology, 2010, 11(6): 829-846.

        [14] BEYER S F, BEESLEY A, ROHMANN P F W, SCHUL-TH-EISS H, LANGENBACH C. Thenon-host defence-associated coumarin scopoletin protects soybean from Asian soybean rust[J]. The Plant Journal, 2019, 99(3): 397-413.

        [15] LIU X, CUI X, JI D, ZHANG Z, TIAN S. Luteolin-induced activation of the phenylpropanoid metabolic pathway contributes to quality maintenance and disease resistance of sweet cherry[J]. Food Chemistry, 2021, 342: 128309.

        [16] ZHANG M Y, WANG D J, GAO X X, YUE Z Y, ZHOU H L. Exogenous caffeic acid and epicatechin enhance resistance againstthrough activation of the phenylpropanoid pathway in apples[J]. Scientia Horticulturae, 2020, 268: 109348.

        [17] YANG L, WANG Y, HE X B, XIAO QL, HAN ST, JIA Z, LI S L, DING W. Discovery of a novel plant-derived agent againstby targeting the bacterial division protein FtsZ[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2021, 177: 104892.

        [18] YANG L, WEI Z L, LI S L, XIAO R, XU Q Q, RAN Y, DING W. Plant secondary metabolite, daphnetin reduces extracellular polysaccharides production and virulence factors of[J]. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2021, 179: 104948.

        [19] ROY S, NUCKLES E, ARCHBOLD D D. Effects of phenolic compounds on growth ofspp[J]. Current Microbiology, 2018, 75(5): 550-556.

        [20] JIANG L Y, WU P P, YANG L Y, LIU C, GUO P F, WANG H, WANG S C, XU F P, ZHUANG Q W, TONG X Z, LIU P D, LUO L J. Transcriptomics and metabolomics reveal the induction of flavonoid biosynthesis pathway in the interaction of[J]. Genomics, 2021, 113(4): 2702-2716.

        [21] 陳年春. 農(nóng)藥生物測(cè)定技術(shù)農(nóng)藥植保專業(yè)用[M]. 北京: 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 1991.

        CHEN N C. Pesticide bioassay technology for pesticide plant protection specialty[M]. Beijing: Beijing Agricultural University Press, 1991. (in Chinese)

        [22] 方中達(dá). 植病研究方法[M]. 3版. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 1998.

        FANG Z D. Research methods of plant diseases[M]. 3rd edition. Beijing: China Agriculture Press, 1998. (in Chinese)

        [23] TALBOT N J, EBBOLE D J, HAMER J E. Identification and characterization of, a gene involved in pathogenicity from the rice blast fungus[J]. Plant Cell, 1993, 5(11): 1575-1590.

        [24] 周子騫, 李 敏, 高兆銀, 王 義, 洪小雨, 李春霞, 胡美姣. 海南番木瓜炭疽病病原菌鑒定及其防治藥劑篩選[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2020, 33(1): 70-76.

        ZHOU Z Q, LI M, GAO Z Y, WANG Y, HONG X Y, LI C X, HU M J. Pathogens identification and fungicide screening of papaya fruit anthrocnose in Hainan[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2020, 33(1): 70-76. (in Chinese)

        [25] 曹學(xué)仁, 車海彥, 楊 毅, 羅大全. 2014年海南省橡膠炭疽病菌對(duì)多菌靈和咪鮮胺的敏感性測(cè)定[J]. 植物病理學(xué)報(bào), 2015, 45(6): 626-631.

        CAO X R, CHE H Y, YANG Y, LUO D Q. Sensitivity ofspp. fromto carbendazim and prochloraz in Hainan province in China in 2014[J]. Acta Phytopathologica Sinica, 2015, 45(6): 626-631. (in Chinese)

        [26] 王萬東, 劉光華, 尼章光, 羅心平, 俞艷春. 芒果炭疽病的發(fā)生規(guī)律及綜合防治[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 35(6): 67-69.

        WANG W D, LIU G H, NI Z G, LUO X P, YU Y C. Pathogenesis and comprehensive treatments of mango anthracnose[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2008, 35(6): 67-69. (in Chinese)

        [27] 王雅君, 邵遠(yuǎn)志, 何文琪, 尤文靜, 葛春暉, 李 雯. 采后番木瓜果實(shí)炭疽病病原菌分離鑒定及其拮抗菌的篩選[J]. 食品工業(yè)科技, 2020, 41(6): 111-118, 130.

        WANG Y J, SHAO Y Z, HE W Q, YOU W J, GE C H, LI W. Isolation and identification of anthracnose pathogen in postharvest papaya fruits and screening of the antagonistic bacteria[J]. Science and Technology of Food Industry, 2020, 41(6): 111-118, 130. (in Chinese)

        [28] WINCH J E, NEWHOOK F J, JACKSON G V H, COLE J S. Studies ofdisease on yam,, in Solomon Islands[J]. Plant Pathology, 1984, 33(4): 467-477.

        [29] 張俊有, 蔣家珍. 采用半果接種法研究幾種殺菌劑對(duì)芒果炭疽病的防治效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020, 48(24): 102-107.

        ZHANG J Y, JIANG J Z. Study on control efficacy of several fungicides on mango anthracnose by semi-fruit inoculation method[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2020, 48(24): 102-107. (in Chinese)

        [30] 林春花, 徐 軒, 戈玉琪, 牟保輝, 劉文波, 繆衛(wèi)國(guó), 鄭服叢. 中國(guó)2種橡膠樹炭疽病菌對(duì)咪鮮胺敏感性比較[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2017, 38(1): 111-115.

        LIN C H, XU X, GE Y Q, MOU B H, LIU W B, MIAO W G, ZHENG F C. Comparison of sensitivity between twospecies fromto prochloraz in China[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2017, 38(1): 111-115. (in Chinese)

        [31] LYGIN A V, HILL C B, PAWLOWSKI M, ZERNOVA O V, WIDHOLM J M, HARTMAN G, LOZOVAYA V V. Inhibitory effects of stilbenes on the growth of three soybean pathogens in culture[J]. Phytopathology, 2014, 104(8): 843-850.

        [32] XU D, DENG Y, XI P, ZHU Z, KONG X, WAN L, SITU J, LI M, GAO L, JIANG Z. Biological activity of pterostilbene against, the litchi downy blight pathogen[J]. Postharvest Biology and Technology, 2018, 144: 29-35.

        [33] 黃小蘭, 蓋智星, 王日葵, 賀明陽, 韓 冷, 周 煉. 對(duì)羥基苯甲酸處理對(duì)采后柑橘炭疽病的抑制及機(jī)理研究[J]. 食品與機(jī)械, 2016, 32(9): 121-125, 208.

        HUANG X L, GAI Z X, WANG R K, HE M Y, HAN L, ZHOU L. Mechanism and inhibitory effect of p-hydrx-ybenzoic acid on anthracnose in postharvest citrus[J]. Food and Machinery, 2016, 32(9): 121-125, 208. (in Chinese)

        [34] 楊 婷, 史紅安, 李聰麗, 李建華, 王立華, 李國(guó)元, 張志林. 13種萜類化合物對(duì)膠孢炭疽菌和鏈格孢的抑制活性[J]. 植物保護(hù), 2017, 43(2): 192-195.

        YANG T, SHI H A, LI C L, LI J H, WANG L H, LI G Y, ZHANG Z L. Antifungal activity of 13 terpenoid compounds againstandsp[J]. Plant Protection, 2017, 43(2): 192-195. (in Chinese)

        [35] 周丹丹, 王 卓, 邢夢(mèng)珂, 屠 康, 周程雁. 植物精油抑制炭疽菌及對(duì)枇杷采后炭疽病與品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(19): 212-217.

        ZHOU D D, WANG Z, XING M K, TU K, ZHOU C Y. Inhibitory effect of plant essential oils on colletorichum acutatum and postharvest anthracnose and quality of loquat fruits[J]. Food Science, 2017, 38(19): 212-217. (in Chinese)

        [36] 王婭寧, 尉亞輝, 郝浩永, 姬婧媛. 白藜蘆醇代謝物的研究進(jìn)展[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 2007, 27(4): 4852-4857.

        WANG Y N, WEI Y H, HAO H Y, JI J Y. Advances in the research of resveratrol metabolins[J]. Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica, 2007, 27(4): 4852-4857. (in Chinese)

        [37] KOLOUCHOVá I, MA?áTKOVá O, PALDRYCHOVá M, KODE? Z, KVASNI?KOVá E, SIGLER K, ?EJKOVá A, ?MIDRKAL J, DEMNEROVá K, MASáK J. Resveratrol, pterostilbene, and baicalein: plant-derived anti-biofilm agents[J]. Folia Microbiologica, 2018, 63(3): 261-272.

        [38] PEZET R, PONT V. Ultrastructural observations of pterosti-lbene fungitoxicity in dormant conidia ofpers[J]. Journal of Phytopathology, 1990, 129(1): 19-30.

        Antifungal Activity of 13 Phenylpropanoid Metabolites Against SixSpecies

        WU Pengpeng1, AN Wei2, XU Yunfeng1, LUO Lijuan1, JIANG Lingyan1*

        1. College of Tropical Crops, Hainan University / Key Laboratory of Sustainable Utilization of Tropical Biological Resources of Hainan Province, Haikou, Hainan 570228, China; 2. College of Life Science, Hainan University, Haikou, Hainan 570228, China

        is a fungal pathogen which causes a destructive disease called anthracnose and affects a wide range of tropical crop plants. Development of green pesticide is important for the prevention and control of anthracnose disease. Early transcriptome and metabolome studies of stylo (spp.) have shown that the phenylpropanoid metabolic pathway is significantly up-regulated in response toinfection.In this study, anantifungal test was used to determine the inhibitory effects of 13 phenylpropanoid metabolites on the mycelial growth of six Cspecies, including stylo, rubber, rubber, yam, mangoand papayaThe metabolites with higher inhibitory effects and the pairwise combinations were used to test the activity on the inhibition of the mycelial growth of sixspecies. In addition, the effects on conidial germination of fivespecies were also examined using the metabolites and their pairwise combinations. The results showed that 13 metabolites displayed different inhibitory effects on the sixspecies. Among all the tested metabolites, pterostilbene had the best inhibitory effect on the mycelial growth of the sixspecies at both 500 μmol/L and 1000 μmol/L. The inhibition rates of pterostilbene ranged from 47.47% to 80.74% at 1000 μmol/L. Phloretin and coumarin also showed inhibitory effects on the mycelial growth of the sixspecies at a 1000 μmol/L, but the rest nine metabolites did not show significant inhibitory effects. Then, pterostilbene, phloretin, coumarin, ferulic acid, naringin, resveratrol were combined in pair to test the effects on the mycelial growth and conidial germination of the six. The results showed the combinations containing pterostilbene had a significant inhibitory effect on the mycelial growth of the sixspecies, and the inhibition rates ranging from 31.07% to 89.05%. For the conidial germination, pterostilbene and its combinations showed a significant inhibitory effect on five. Therefore, the IC50values of pterostilbene and its combinations on conidial germination of fivespecies were determined. Overall, the metabolites or combinations with best inhibition effects on stylo, rubber, rubber, mangoand papayawere pterostilbene+phloretin, pterostilbene+ferulic acid, pterostilbene+ferulic acid, pterostilbene+phloretin and pterostilbene with IC50values of 293.475 μmol/L, 67.660 μmol/L, 184.764 μmol/L, 108.671 μmol/L and 68.417 μmol/L, respectively. The metabolites and its combination identified from this study could provide candidates for further development of green pesticide.

        phenylpropanoid metabolite;; antifungal activity

        S432.1

        A

        10.3969/j.issn.1000-2561.2022.12.014

        2022-01-27;

        2022-03-26

        海南省自然科學(xué)基金高層次人才項(xiàng)目(No. 320RC466);中國(guó)科協(xié)青年人才托舉工程第六屆項(xiàng)目(2020—2022年度)(No. 2020QNRC001)。

        吳朋朋(1997—),男,碩士研究生,研究方向:作物遺傳育種。*通信作者(Corresponding author):蔣凌雁(JIANG Lingyan),E-mail:lyjiang@hainanu.edu.cn。

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