中国农业科学 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (3): 500-513.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2024.03.006
廖宏娟1(), 谭佳思1, 张志斌1, 余璟蓉1, 张馨月1, 江玉梅1(
), 朱笃1,2(
)
收稿日期:
2023-09-24
接受日期:
2023-10-25
出版日期:
2024-02-01
发布日期:
2024-02-05
通信作者:
联系方式:
廖宏娟,E-mail:1774149530@qq.com。
基金资助:
LIAO HongJuan1(), TAN JiaSi1, ZHANG ZhiBin1, YU JingRong1, ZHANG XinYue1, JIANG YuMei1(
), ZHU Du1,2(
)
Received:
2023-09-24
Accepted:
2023-10-25
Published:
2024-02-01
Online:
2024-02-05
摘要:
【目的】由辣椒疫霉(Phytophthora capsici)侵染引起的疫病给辣椒等作物产业带来了巨大的经济损失。论文旨在明确球毛壳菌(Chaetomium globosum)代谢产物抑制辣椒疫霉的稳定性和抑菌机制,为研究与开发辣椒疫霉的微生物源抑菌剂提供参考。【方法】将球毛壳菌发酵粗提物分别在不同温度(40—121 ℃)、pH(1—13)、光照时间(0—12 d)和储存时间(0—60 d)条件下进行处理,采用菌丝生长抑制法测定经不同处理后粗提物对辣椒疫霉的抑制率,以探究粗提物抑制辣椒疫霉的热、酸碱、光和时间稳定性。利用光学显微镜观察粗提物对辣椒疫霉菌丝形态的影响,通过多种生理生化试验探究粗提物作用于辣椒疫霉12—72 h后,对辣椒疫霉细胞壁、细胞膜、活性氧代谢、蛋白质含量、还原糖含量和致病力的影响。【结果】在所设置的处理范围内,球毛壳菌发酵粗提物(1 mg·mL-1)经不同光照时间和储存时间处理后对辣椒疫霉的抑制率没有显著降低,抑制率维持在93%左右;粗提物在40—70 ℃的热处理范围内对辣椒疫霉的抑制率没有显著降低,70 ℃以上的热处理会显著降低粗提物对辣椒疫霉的抑制率,但抑制率不低于70%;粗提物在pH 1—5和9—13的酸碱处理范围内会显著降低对辣椒疫霉的抑制率,但抑制率也不低于70%。粗提物处理影响辣椒疫霉菌丝形态,使菌丝发生严重的扭曲皱缩现象,并影响活性氧代谢,使菌丝中的活性氧大量积累。辣椒疫霉经粗提物处理12—72 h后,其培养液中的碱性磷酸酶活性、β-葡萄糖苷酶活性、核酸和蛋白质含量均显著升高,且其菌丝中的丙二醛和过氧化氢含量显著增加。辣椒疫霉菌丝中的过氧化氢酶活性、可溶性蛋白和还原糖含量则在粗提物处理12—72 h内显著降低,而超氧化物歧化酶、过氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶和β-葡萄糖苷酶活性则仅在一定时间显著降低。【结论】在本试验所设置的处理范围内,球毛壳菌的小麦秸秆发酵粗提物抑制辣椒疫霉的效果不受光照及储存时间的影响,但超过70 ℃的热处理和pH 1—5和9—13的酸碱处理会显著降低粗提物对辣椒疫霉的抑制效果。此外,该粗提物通过改变菌丝形态,破坏细胞壁和细胞膜,引发细胞内物质泄漏,降低菌丝中蛋白质和还原糖含量,抑制抗氧化酶活性,干扰活性氧代谢使活性氧大量积累从而抑制辣椒疫霉。
廖宏娟, 谭佳思, 张志斌, 余璟蓉, 张馨月, 江玉梅, 朱笃. 球毛壳菌小麦秸秆发酵产物抑制辣椒疫霉的稳定性及机制[J]. 中国农业科学, 2024, 57(3): 500-513.
LIAO HongJuan, TAN JiaSi, ZHANG ZhiBin, YU JingRong, ZHANG XinYue, JIANG YuMei, ZHU Du. Stability and Mechanism of Wheat Straw Fermentation Products of Chaetomium globosum Against Phytophthora capsici[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(3): 500-513.
图8
粗提物处理下辣椒疫霉菌丝活性氧积累的荧光显微镜观察 A、B:对照组的相同视野在光学显微镜、荧光显微镜下的照片The photos of the same field of view of the control group under an optical microscope and a fluorescence microscope, respectively;C、D:粗提物处理组的相同视野在光学显微镜、荧光显微镜下的照片The photos of the same field of view of the crude extract treatment group under an optical microscope and a fluorescence microscope, respectively"
[1] |
廖宏娟, 张志斌, 江玉梅, 朱笃. 微生物次级代谢产物抗辣椒疫霉的研究进展. 天然产物研究与开发, 2023, 35(4): 705-721.
|
|
|
[2] |
doi: 10.1111/mpp.2012.13.issue-4 |
[3] |
doi: 10.1094/PHP-RS-15-0028 |
[4] |
doi: 10.1016/j.molp.2019.01.018 |
[5] |
doi: 10.3390/molecules21060756 |
[6] |
doi: 10.1094/PDIS-03-16-0280-RE |
[7] |
doi: 10.1094/PHYTO-05-15-0129-R |
[8] |
doi: 10.1016/j.indcrop.2018.05.061 |
[9] |
|
[10] |
廖宏娟, 张志斌, 江玉梅, 朱笃. 球毛壳菌对植物病原真菌和根结线虫的生物防治潜力. 天然产物研究与开发, 2022, 34(6): 1076-1089.
|
|
|
[11] |
doi: 10.5511/plantbiotechnology.13.0315a |
[12] |
doi: 10.1094/PDIS-02-12-0211-FE |
[13] |
doi: 10.1111/mpp.12190 pmid: 25178392 |
[14] |
梁海林, 童志武, 朱笃. 球毛壳菌次级代谢产物及其生物活性研究进展. 天然产物研究与开发, 2018, 30(4): 609, 702-707.
|
|
|
[15] |
徐国波, 张青艳, 周孟. 毛壳属真菌的次生代谢产物及其生物活性研究进展. 天然产物研究与开发, 2018, 30(3): 515-525.
|
|
|
[16] |
doi: 10.1016/j.femsle.2005.09.013 |
[17] |
doi: 10.3390/molecules23112873 |
[18] |
doi: 10.1094/MPMI-02-21-0032-R |
[19] |
doi: 10.1111/fml.2013.339.issue-2 |
[20] |
|
[21] |
张春珍, 石丹姝, 张文波, 席雪冬, 于志国. 伯氏致病杆菌SN269发酵液中madumycin Ⅱ的分离与纯化. 农药学学报, 2016, 18(6): 783-786.
|
|
|
[22] |
韩云飞, 他永全, 王勇, 冯俊涛, 王永红. 致病杆菌属细菌代谢物抑菌活性研究进展. 农药学学报, 2022, 24(2): 217-231.
|
|
|
[23] |
doi: 10.1007/s13765-018-0345-9 |
[24] |
doi: 10.3390/biom9090443 |
[25] |
doi: 10.1007/s12600-012-0263-z |
[26] |
郭赛赛, 张敬泽. 多粘类芽孢杆菌及其脂肽化合物研究进展. 农药学学报, 2019, 21(5/6): 787-798.
|
|
|
[27] |
廖宏娟, 江玉梅, 冶霞, 张志斌, 马童雨, 朱笃. 球毛壳菌固态发酵产抗植物病原真菌活性物质的工艺优化. 中国农业科学, 2023, 56(11): 2106-2117. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.11.006.
|
|
|
[28] |
doi: 10.1016/j.bjm.2016.01.006 |
[29] |
王轶楠, 赵特, 高飞, 段鹏飞, 刘向阳, 周琳. 山苍子精油对辣椒疫霉生长发育的影响及对辣椒疫病的防效. 植物保护学报, 2018, 45(5): 1112-1120.
|
|
|
[30] |
田立鹏, 万强贵, 王婷, 李春爱, 蔡梦, 蒲陆梅. 油橄榄叶提取物对Botrytis cinerea抑菌效果与机理研究. 核农学报, 2023, 37(2): 329-337.
doi: 10.11869/j.issn.1000-8551.2023.02.0329 |
|
|
[31] |
蒋大程, 高珊, 高海伦, 邱念伟. 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量中的细节问题. 实验科学与技术, 2018, 16(4): 143-147.
|
|
|
[32] |
doi: 10.1016/j.foodcont.2013.06.056 |
[33] |
doi: 10.1016/j.pestbp.2017.12.003 |
[34] |
doi: 10.1007/s11274-018-2413-z |
[35] |
doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.11.248 |
[36] |
doi: 10.1016/j.fgb.2011.12.003 |
[37] |
doi: 10.1016/j.pestbp.2019.05.014 |
[38] |
doi: 10.3390/molecules27238636 |
[39] |
杨康, 陈健, 辛爱景, 蔡金霞, 石志琦, 杨立飞. 麝香草酚抑制灰霉菌的作用机理: PAO-H2O2系统. 应用生态学报, 2020, 31(7): 2441-2448.
doi: 10.13287/j.1001-9332.202007.031 |
doi: 10.13287/j.1001-9332.202007.031 |
|
[40] |
李萍, 张茜茹, 吴亚, 高智谋. 辣椒疫霉多聚半乳糖醛酸酶活性对其致病力的影响. 安徽农业科学, 2015, 43(19): 111-113, 167.
|
|
|
[41] |
doi: 10.1016/j.procbio.2018.03.031 |
[42] |
doi: 10.1016/j.tibtech.2012.01.003 pmid: 22336383 |
[43] |
|
[44] |
doi: 10.1165/rcmb.2009-0047TR pmid: 19738160 |
[45] |
王荣波, 陈姝樽, 肖小露, 李本金, 刘裴清, 石茗月, 陈庆河, 翁启勇. 枯草芽胞杆菌BS193对辣椒疫霉的拮抗作用及其相关生防因子检测. 农业生物技术学报, 2022, 30(4): 772-782.
|
|
|
[46] |
pmid: 11888164 |
[47] |
doi: 10.1007/s00253-008-1543-x |
[48] |
doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.04.269 |
[49] |
|
[50] |
|
[51] |
doi: 10.1021/jf302857x |
[52] |
doi: 10.1021/nn300934k pmid: 22587225 |
[53] |
doi: 10.1039/c9nr04424h pmid: 31363721 |
[54] |
doi: 10.1074/jbc.RA118.006219 |
[55] |
doi: 10.1016/j.plantsci.2012.11.009 |
[56] |
doi: 10.3389/fpls.2016.00347 pmid: 27066020 |
[57] |
刘青, 李升, 梁才康, 张红辉, 吴静, 王嘉福, 冉雪琴. 贵州地区木霉菌分离鉴定及对辣椒疫霉的拮抗作用. 微生物学通报, 2019, 46(4): 741-751.
|
|
|
[58] |
doi: 10.1016/j.indcrop.2021.114000 |
[1] | 廖宏娟, 江玉梅, 冶霞, 张志斌, 马童雨, 朱笃. 球毛壳菌固态发酵产抗植物病原真菌活性物质的工艺优化[J]. 中国农业科学, 2023, 56(11): 2106-2117. |
[2] | 殷洁,范倩,黄建国. 撕裂蜡孔菌的新功能——防治茄子绵疫病及促生效应[J]. 中国农业科学, 2018, 51(12): 2300-2310. |
[3] | 马艳, 胡安忆, 杨豪, 常志州, 徐跃定, 张建英. 菜粕生物熏蒸防控辣椒疫病[J]. 中国农业科学, 2013, 46(22): 4698-4706. |
[4] | 冯俊涛, 韩立荣, 范瑞娟, 陈从珍, 张兴. 枯茗酸对辣椒疫霉病菌生长发育的影响[J]. 中国农业科学, 2012, 45(13): 2628-2635. |
[5] | 石美,张妹婷,沈锋,梁东丽,党虎玲 . 石灰性土壤中不同硝化抑制剂的抑制效果及其对亚硝态氮累积的影响[J]. 中国农业科学, 2011, 44(3): 500-506 . |
[6] | 贾永健,冯宝珍,李培谦,张修国,付红波. 辣椒疫霉(Phytophthora capsici)果胶甲基酯酶Pcpme3基因真核表达及功能研究[J]. 中国农业科学, 2009, 42(6): 1988-1993 . |
[7] | 李 俊,王开峰,张正光,王源超,郑小波. 辣椒疫霉elicitin基因的克隆及其原核表达产物功能分析[J]. 中国农业科学, 2007, 40(6): 1166-1173 . |
|