幾種植物源化合物對青枯菌的抑制作用及機理研究.pdf

1、青枯雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)是一種能夠引起植物青枯病的土傳性病原細菌。該病原菌主要分布在熱帶、亞熱帶和部分溫帶地區(qū)，能夠浸染50余科百余種作物，造成重大的經(jīng)濟損失。青枯雷爾氏菌與寄主、環(huán)境長期協(xié)同進化過程中，在形態(tài)、種下分化、致病性、致病機理等方面表現(xiàn)出高度的復雜性，這種復雜性致使植物青枯病的難防難治。長期以來，青枯雷爾氏菌的防治措施主要依賴于化學農(nóng)藥及采用抗性品種、無菌嫁接和輪作等，但是防治效果不理想，

2、而且還存在環(huán)境污染和抗性等問題。植物本身存在著豐富的天然抗菌物質，這些抗菌物質具有快速分解、環(huán)境友好和不易產(chǎn)生抗性等特點。因此，從植物材料出發(fā)獲得對防治青枯菌高效和環(huán)境友好兼容的天然活性化合物具有重要意義。本論文篩選對青枯菌具有抑菌活性的植物源化合物，通過評價抑制效果、探究抑菌機制、進行室內(nèi)防控效果和對致病力的影響等試驗，以期獲得對青枯菌具有較強的抑菌活性物質，為研究植物源化合物對青枯菌的抑病機制和探討細菌性青枯病的防治提供新的思路，為

3、開發(fā)、研制新型生物農(nóng)藥提供可靠的理論與實踐依據(jù)。
　　1、評價了14種對青枯雷爾氏菌具有抑菌活性的植物源化合物，明確了原兒茶醛、香荊介酚、香豆素和白藜蘆醇四種化合物抑菌活性較好。試驗采用100μg/mL和10μg/mL處理青枯菌后檢測菌量并評價抑菌活性。結果顯示原兒茶醛、香豆素、香荊介酚和白藜蘆醇在兩個濃度下均有抑菌效果，其中在100μg/mL濃度下抑菌率分別達到99.40％、96.04％、84.66％和70.27％，與其他化合物

4、存在顯著性差異，而10μg/mL濃度下各處理間差異不顯著。確定原兒茶醛、香豆素、香荊介酚和白藜蘆醇作為候選化合物開展進一步研究。
　　2、測定了香豆素、原兒茶醛、香荊介酚和白藜蘆醇對青枯菌最小抑菌濃度MIC與最小殺菌濃度MBC，以及四種物質對青枯菌生長的影響。結果表明，原兒茶醛的MBC為40μg/mL，在液體培養(yǎng)基中隨濃度增大對青枯菌生長的抑制作用越強，其中64μg/mL濃度下菌株生長完全受到抑制;白藜蘆醇與香豆素的MIC和MBC

5、分別為230μg/mL、230μg/mL與110μg/mL、110μg/mL，且兩種物質均在128μg/mL濃度下對生長的抑制作用最為明顯;香荊介酚對菌株的抑制效果隨著濃度的增加而增加，MIC和MBC分別為210μg/mL和250μg/mL。
　　3、明確四種植物源化合物對青枯雷爾氏菌菌株形態(tài)及結構的影響。利用掃描電鏡觀察處理后青枯菌的菌態(tài)，結果表明:原兒茶醛處理后菌株細胞形態(tài)變長呈細腰狀，可能為抑制細菌分裂生殖而抑制菌株生長;白

6、藜蘆醇處理后菌態(tài)表現(xiàn)為不完整，邊緣模糊，推斷白藜蘆醇可能為破壞了青枯菌的細胞壁或細胞膜的完整，致使出現(xiàn)內(nèi)質外流細胞塌陷;香豆素可能是改變細胞膜通透性而導致內(nèi)外滲透壓的失常，進而引起細胞表面凸起和破裂抑制了細菌的生長;香荊介酚處理后的細菌菌態(tài)呈現(xiàn)為畸形，細胞膜不完整。
　　4、研究植物源化合物處理下青枯菌運動性和生物膜的變化，明確化合物對青枯菌前期侵染的影響。結果表明，原兒茶醛能夠明顯抑制菌株的運動性，但是能夠促進生物膜的形成;白藜

7、蘆醇和相近介酚對青枯菌運動性和生物膜均有明顯的抑制作用;香豆素對運動性和生物膜影響較小。
　　5、四種植物源化合物對青枯菌的致病相關基因有顯著的影響。利用RT-PCR技術研究四種化合物對與致病力相關基因的表達的影響，試驗數(shù)據(jù)顯示與對照相比白藜蘆醇處理后pilT、egl和epsB的表達量均顯著性的下調(diào);香豆素處理后pilT的表達量明顯下調(diào);原兒茶醛能夠顯著性的增加egl基因的表達;香荊介酚對pilT和epsB的表達具有明顯的促進作用

8、，但是對egl和pehC沒有顯著性的影響。
　　6、盆栽試驗表明四種植物源化合物對青枯菌的前期侵染有較好的抑制效果。分別測定傷根接菌和不傷根接菌兩種情況下植物源化合物對青枯病的防控效果，及在不傷根情況下化合物對菌株在煙株根部定殖和粘附的影響。結果表明在不傷根接菌的情況下，白藜蘆醇和香豆素對菌株前期的粘附和定殖有明顯的抑制作用，原兒茶醛對青枯菌定殖和粘附有一定的促進作用，但3種化合物對煙草青枯病發(fā)生有明顯的推遲和延緩作用;香荊介酚對

9、菌株粘附和定殖沒有明顯的影響，對煙草青枯病沒有明顯的防控效果。然而，在傷根條件下，四種植物源化合物沒有明顯的防治效果。因此，可以推斷植物源化合物的作用主要表現(xiàn)在青枯菌對煙株的前期侵染階段，而侵入后沒有顯著效果。
　　總之，通過試驗證明香豆素、原兒茶醛、香荊介酚和白藜蘆醇對青枯雷爾氏菌均具有抑菌效果，探究抑菌機制發(fā)現(xiàn)處理對青枯菌細菌形態(tài)有不同程度的損傷，其運動性與生物膜的形成受到一定的抑制，且顯著影響了與致病力相關的基因的表達。而進