所(园)在楝叶吴萸挥发油抗卵菌机制研究方面取得阶段性进展

2022-04-07

植物卵菌病害主要由疫霉(Phytophthora)、腐霉(Pythium)、霜霉(Peronospora)等病原菌引起,在全球范围内严重威胁农业生产。目前,生产上可供选择的杀卵菌剂种类较少,且病原菌的抗药性问题已日益突出,亟需开发新型防治药剂以减少农业生产损失。

江苏省中国科学院植物研究所天然产物化学项目组前期研究发现,植物天然产物楝叶吴萸挥发油(TFO)对多种卵菌的生长具有抑制作用,是一种潜在的卵菌防治药剂。本研究以辣椒疫霉为靶标生物,分析了TFO对辣椒疫霉的离体和活体抑菌活性,发现TFO在离体和活体条件下,对辣椒疫霉抑制效果强烈。随后,进一步探究了TFO的作用机制,发现其通过破坏辣椒疫霉细胞膜完整性,导致DNA、蛋白等胞内物质的渗漏,最终造成病原菌的死亡。同时,TFO还能够提高植物防御相关酶的活性,从而增强植物对病原菌的抗性。最后,对TFO的成分进行了分析,明确了柠檬烯、β-榄香烯和2-十三酮为挥发油的抗菌活性成分。本研究初步阐明了TFO抑制卵菌的分子机制,为其作为新型植物源农药的研究和开发提供理论基础。

图1. 楝叶吴萸挥发油(TFO)抑制辣椒疫霉的生长和产孢

相关研究成果“Inhibition efficacy of Tetradium glabrifolium fruit essential oil against Phytophthora capsici  potential mechanism”于近期发表于期刊《Industrial Crops & Products》 (中科院一区,IF=5.645)。本研究得到国家自然科学基金(31601683、31970375)、江苏省植物资源研究与利用重点实验室开放基金(JSPKLB201925、JSPKLB202051)和江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ[2020]09、LYKJ[2020]24)等项目的资助。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114310

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