25種天然植物精油對藍莓致病菌生長曲線、抑制作用(一)
摘要:為降低藍莓采后遭受病原菌侵染引起嚴重腐爛而帶來的損失,本研究分離鑒定引起藍莓果實腐爛的致病菌并開發綠色安全的病害防治措施。通過組織分離法從自然發病的藍莓果實上獲得4種致病菌,形態學和分子鑒定表明4種病原菌分別為皮落青霉(Penicillium crustosum)、塔賓曲霉(Aspergillus tubingensis)、鏈格孢菌(Alternaria alternata)和串珠鐮刀菌(Fusarium verticillioides),致病力排序為皮落青霉>塔賓曲霉>鏈格孢菌>串珠鐮刀菌。考慮到串珠鐮刀菌的致病性較弱,后續僅對其他3種致病菌進行生長發育條件分析。
結果表明,3種菌的最適生長溫度在25~28℃之間,生長曲線的對數生長期均在66 h之內,孢子均在12 h之內萌發。進一步探究了25種天然植物精油對致病菌的體外作用效果,發現多數精油對皮落青霉和塔賓曲霉的生長均具有高效的抑制作用,其中2μL/mL的茉莉精油、丁香羅勒精油、山蒼子精油和紅景天精油體外能完全抑制4種菌的生長,2μL/mL的續斷精油可抑制皮落青霉、塔賓曲霉和鏈格孢菌的生長,對串珠鐮刀菌的抑菌率為97%。活體實驗表明,山蒼子精油和茉莉精油熏蒸能顯著降低接種皮落青霉的藍莓果實病害發生,山蒼子精油作用效果優于茉莉精油,有望作為控制藍莓貯藏病害的綠色替代措施。
藍莓(Vaccinium corymbosum L.)果實口感酸甜細膩,富含花青素等抗氧化物質,具有較高的營養和經濟價值。隨著近年來人們對營養健康的追求,鮮食藍莓的比例越來越高。但藍莓果實質地柔軟、果皮薄,且成熟期集中在夏季高溫多雨季節,采后極易腐爛,貨架期非常短,這極大限制了藍莓果實的銷售半徑和降低了其經濟價值。研究表明,采后致病菌侵染是導致藍莓腐敗損失的主要原因之一。Wang Fei等在加利福尼亞州藍莓果實上分離出的致病菌有灰葡萄孢(Botrytis cinerea)和鏈格孢菌(Alternaria Nees)。Bell等也報道膠孢炭疽(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)會引起藍莓炭疽病。
Jiang Xiaoqian和劉春燕等也在四川產區藍莓果實上分離到了青霉、鐮刀菌和黑曲霉,其分別能夠引起藍莓發生青霉病、果腐病和黑霉病,其中黑曲霉的致病性最強。葛達娥等從江蘇產區生產的藍莓果實上分離得到稻黑孢霉、青霉屬、枝孢屬和鏈格孢屬真菌致病菌,致病性實驗確定鏈格孢霉為主要病原菌。因此,不同地區藍莓果實優勢致病菌存在差異,分離特定地區藍莓果實的優勢致病菌對于開發針對性的病害防治措施具有重要意義。
植物精油具有天然、低毒或無毒、廣譜抑菌和環境友好等優點,被廣泛用于新鮮果蔬的防腐保鮮。Yan Jia等發現山蒼子精油對竹子上的綠木霉、桔青霉以及黑曲霉有較好的抑菌活性。Ji Yaru等發現牛至精油和丁香精油對灰葡萄孢和鏈格孢菌的抑制效果較好,且60μL/L牛至精油能增強藍莓苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和過氧化物酶等抗病相關酶的活性,提高藍莓果實抗病性。Chen Chuying等發現丁香精油含量在0.4%以上時柑橘發病率與對照組相比降低了40%左右,且精油處理后柑橘果實中的H2O2含量和抗病相關酶活性升高,誘發了柑橘果實抗性,導致柑橘果實中丙二醛含量降低。
Wang Hanbo等研究了0、50、100μmol/L茉莉酸甲酯處理對藍莓果實中的防御物質(如抗壞血酸、谷胱甘肽)、抗氧化酶(如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶)以及H2O2的影響,發現茉莉酸甲酯提高了藍莓果實中防御物質以及抗氧化酶的水平,且有效維持了藍莓的果實品質。許晴晴也研究了100μmol/L香芹酚對藍莓果實抗病性酶活力以及果實品質與營養物質的影響,證實了精油處理可以延緩果實的衰老,及時清除藍莓果實體內的自由基,提高藍莓果實抗病性,延長其貨架期。盡管如此,植物精油在藍莓采后病害上的研究仍然非常有限,探究更多植物精油的作用效果對于制定藍莓果實病害防控措施具有一定指導意義。
基于此,本研究首先從自然發病的藍莓果實分離引起藍莓腐爛的優勢致病菌,通過形態學和分子生物學鑒定其種類,并進一步探究25種天然植物精油對藍莓致病菌的作用效果,以期為開發針對性的藍莓保鮮技術提供理論參考。