肉桂醛靶向辣椒疫霉PVC1的抑菌機(jī)理研究.pdf

1、辣椒疫霉(Phytophthora capsici L.)是卵菌綱疫霉屬真菌，可侵染茄科、葫蘆科等多種作物，危害范圍廣，破壞性大，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了極大損失。目前防治農(nóng)業(yè)卵菌病害的高效低毒殺菌劑相對(duì)匱乏。實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)，植物源化合物肉桂醛在田間能夠高效防治辣椒疫病，并且這種抑菌機(jī)制可能跟胞內(nèi)鈣離子減少有關(guān)，為進(jìn)一步明確肉桂醛的作用靶標(biāo)和作用的分子機(jī)制，本文主要進(jìn)行以下研究:
　　1.肉桂醛對(duì)辣椒疫霉菌的體外抑制作用。研究表明，肉

2、桂醛對(duì)70種Phytophthoracapsici生理小種的平均抑制中濃度EC50為1.10 mmol/L。經(jīng)1.6 mmol/L肉桂醛處理的辣椒疫霉菌絲嚴(yán)重變形、皺縮甚至斷裂，PI熒光染色結(jié)果顯示菌絲表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞死亡現(xiàn)象。隨著肉桂醛處理濃度的升高，NJ01菌絲丙二醛含量逐漸升高，菌絲胞內(nèi)甘油含量呈逐漸下降趨勢(shì)，菌絲細(xì)胞膜受損嚴(yán)重。
　　2.肉桂醛提高辣椒對(duì)疫病的抗性。研究表明，單獨(dú)N J01菌株接種的辣椒植株表現(xiàn)出明顯感病癥

3、狀（莖基部變黑褐色、干枯萎縮，植株倒伏，葉片脫落，生物量下降）;而用1 mmol/L肉桂醛處理NJ01菌株游動(dòng)孢子2h后再接種到辣椒植株的處理組長(zhǎng)勢(shì)良好，無(wú)明顯病癥，鮮重和葉綠素含量顯著上升至對(duì)照水平，植株葉片抗氧化酶(CAT、SOD、POD)活性顯著上升，抗氧化物質(zhì)（GSH和ASA）含量顯著增加。研究認(rèn)為，肉桂醛對(duì)辣椒植株有很好的防效，并且肉桂醛可能通過(guò)抑制辣椒疫霉菌的生長(zhǎng)及其對(duì)辣椒植株的侵染能力，同時(shí)調(diào)控辣椒植株防衛(wèi)反應(yīng)，進(jìn)而提高辣

4、椒對(duì)疫病抗性。
　　3.肉桂醛靶向性辣椒疫霉PVC1在酒釀酵母同源突變體△Yvc1中的驗(yàn)證。首先克隆肉桂醛靶向性辣椒疫霉Pvc1基因，并將其轉(zhuǎn)入酵母同源突變體△Yvc1中。再采用酵母菌株梯度稀釋法進(jìn)行互補(bǔ)試驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)野生酵母菌株BY4741對(duì)肉桂醛較為敏感，而酵母同源突變體△Yvc1對(duì)肉桂醛的敏感性降低。當(dāng)突變株轉(zhuǎn)入辣椒疫霉同源Yvc1后，互補(bǔ)子表現(xiàn)出對(duì)肉桂醛敏感的特性。以酵母野生型、突變體、互補(bǔ)子三種菌株進(jìn)行胞內(nèi)Ca2+熒光檢

5、測(cè)，通過(guò)觀察統(tǒng)計(jì)熒光強(qiáng)度及密度，發(fā)現(xiàn)肉桂醛處理后，與野生型菌株相比，Yvc1缺失菌株中的Ca2+變化不明顯。當(dāng)轉(zhuǎn)入辣椒疫霉同源Pvc1后，其細(xì)胞內(nèi)Ca2+顯著降低。說(shuō)明辣椒疫霉PVC1確實(shí)是肉桂醛高效抑制辣椒疫霉活性的靶標(biāo)之一。
　　4.肉桂醛處理對(duì)辣椒疫霉菌絲表達(dá)譜的影響。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)肉桂醛處理后的辣椒疫霉差異基因中下調(diào)基因數(shù)目為2575個(gè)，上調(diào)基因個(gè)數(shù)為956個(gè);這些差異表達(dá)基因參與的大多數(shù)是細(xì)胞代謝路徑、