34(3)461-468 中國生物防治學(xué)報 Chinese Journal of Biological Control 2018 年 6 月 收稿日期： 2017-11-09 基金項目：國家自然科學(xué)基金（ 31371962） ，河南省科技創(chuàng)新人才基金（ 134100510009） 作者簡介：王海嬌，碩士研究生， E-mail： wanghaijiaooqq.com； *通信作者，周琳，教授， E-mail： zhoulinhenau163.com；趙特，講師， E-mail：Tezhao126.com。 DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2018.03.003 肉桂精油對辣椒疫霉菌的生物活性 王海嬌1，王軼楠1，高 飛1，段鵬飛2，劉向陽1，游秀峰1，姚倫廣2，趙 特1*，周 琳1*（ 1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院 /河南省新型農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用重點實驗室，鄭州 450002； 2. 南陽師范學(xué)院南水北調(diào)中線水源區(qū)水安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心 /河南省南水北調(diào)中線水源區(qū)生態(tài)安全重點實驗室，南陽 473061） 摘要： 為了研究肉桂精油對辣椒疫霉菌 Phytophthora capsici 的生物活性，離體條件下測定了肉桂精油對辣椒疫霉菌各個生長發(fā)育階段的影響；觀察了處理后供試菌菌絲形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化；測定了對菌絲體細胞膜通透性的影響；盆栽試驗測定了藥劑對辣椒疫病的防治效果。結(jié)果表明，肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長的有效中濃度 （ EC50） 為 111.89 mg/L； 對病菌孢子囊產(chǎn)生的 EC50為 61.09 mg/L； 對孢子囊萌發(fā)的 EC50為 95.14 mg/L；對游動孢子萌發(fā)的 EC50為 54.88 mg/L。肉桂精油可顯著降低辣椒疫霉菌菌絲的鮮重和干重，并使菌絲分支增多、變短；亦能提高該菌的細胞膜通透性。盆栽試驗表明，肉桂精油對辣椒疫病具有很好的保護和治療作用?？梢姡夤鹁蛯苯芬呙咕哂忻黠@的抑制作用，在防治辣椒疫病上具有較大的應(yīng)用潛力。 關(guān) 鍵 詞： 肉桂精油；辣椒疫霉；發(fā)育階段；毒力；防效 中圖分類號： S476 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1005-9261(2018)03-0461-08 Anti-oomycete Activity of Cinnamon Essential Oil against Phytophthora capsici WANG Haijiao1, WANG Yinan1, GAO Fei1, DUAN Pengfei2, LIU Xiangyang1, YOU Xiufeng1,YAO Lunguang2, ZHAO Te1*, ZHOU Lin1*(1. College of Plant Protection, Henan Agricultural University/Creation and Application of Novel Pesticides of Henan Province, Zhengzhou 450002, China; 2. Collaborative Innovation Center of Water Security for Water Source, Region of Mid-line of South-to-North Diversion Project, Henan Province/Key Laboratory of Ecological Security for Water Source Region of Mid-line of South-to-North Diversion Project of Henan Province, Nanyang 473061, China) Abstract: The aim of this study was to evaluate the effectiveness of cinnamon essential oil on controlling pepper blight caused by Phytophthora capsici. The toxicities of the essential oil against P. c a p s i c i at their four different life stages were examined in vitro conditions and the control efficacies were also investigated in vivo conditions. Moreover, morphology and structure of mycelial treated with the essential oil were observed and the effect of the essential oil on the permeability of the cell membrane was determined. The results showed that the EC50value of cinnamon essential oil against the mycelial growth was 111.89 mg/L. The oil could effectively inhibit sporangium formation, sporangium germination and zoospore germination with EC50values of 61.09 mg/L, 95.14 mg/L and 54.88 mg/L, respectively. The zoospore of the tested pathogen strain was sensitive to the cinnamon essential oil. The mycelial fresh weight and dry weight were significantly decreased by the essential oil. Morphological and structural observation showed that cinnamon essential oil caused the excessive branching and shortening of hyphae. The conductivity of mycelia cell suspension increased in the presence of the essential oil, indicating that the oil affected the cell membrane permeability. The conductivities of mycelia treated by essential oil at four concentrations increased with time, significantly higher than that of control. The above results showed that cinnamon essential oil 462 中 國 生 物 防 治 學(xué) 報 第 34 卷 had good protective and therapeutic effects on pepper blight, and the protective effect was stronger than the therapeutic effect. Therefore, cinnamon essential oil is worthy of further study and has a strong application potential. Key words: cinnamon essential oil; Phytophthora capsici; life stage; toxicity; control efficacy 由辣椒疫霉菌 Phytophthora capsici 引起的植物病害已成為世界各地蔬菜生產(chǎn)的主要制約因素1,2。 該病菌危害茄科、葫蘆科和豆科的多種蔬菜和其他植物，共計 50 多種3,4，可侵染植株的各個部位，引起植株枯萎、根腐、頸腐、幼苗猝倒、葉枯、莖枯和果腐等多種癥狀5。目前生產(chǎn)上防治辣椒疫病最常用的措施仍是施用殺菌劑6。 20 世紀(jì) 80 年代后開始使用內(nèi)吸性殺菌劑甲霜靈、殺毒礬 M8、氰霜唑等防治辣椒疫病效果較好，但隨著這些藥劑的長期使用，病菌的抗藥性已逐漸產(chǎn)生7-9。辣椒疫病的防治仍然面臨著巨大挑戰(zhàn)。因此，發(fā)掘新的殺菌活性物質(zhì)對辣椒疫病的綜合治理具有重要意義。已有研究表明，多種植物精油顯示出很強的抗真菌性能， 具有較大的應(yīng)用潛力10-15。 肉桂精油是從肉桂 Cinnamomum cassiao， 樟科 Lauraceae樟屬 Cinnamomum 中提取的具芳香氣味的揮發(fā)性物質(zhì)，具有較強的抗菌和抗氧化活性，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的研究應(yīng)用較多16。研究表明肉桂精油對多種植物病原真菌，如禾谷鐮刀菌 Fusarium graminearum、番茄灰霉病菌 Botrytis cinerea、蘋果青霉病菌 Penicillium expansum、番茄莖枯病菌 Ahernaria alternata、黃瓜鐮刀菌 Fusarium oxysporum f. sp. cucumaium 等有較強抑菌活性17-21。肉桂精油的主要成分有肉桂醛（亦稱桂皮醛）、丁香酚、樟腦、菘萜、乙酸肉桂酯等。然而，關(guān)于肉桂精油及其主要成分對辣椒疫霉菌的抑菌作用鮮有研究報道。劉麗等22研究了肉桂醛對辣椒疫霉菌絲的徑向生長和孢子萌發(fā)的影響，并對其抑菌機制進行了初步探討；薛延豐等23發(fā)現(xiàn)了肉桂醛灌根 3 次后對辣椒疫病的防效顯著大于對照藥劑甲霜靈。作者前期篩選了 20 多種植物精油對辣椒疫霉菌的抑菌活性（另文發(fā)表），發(fā)現(xiàn) 0.5 g/L 肉桂精油處理 1 5 d 均可完全抑制菌絲生長，所用精油以肉桂枝葉為原料采用水蒸氣蒸餾提取而得，經(jīng) GC-MS 分析桂皮醛含量為 80%。為了進一步評價以桂皮醛為主成分的肉桂精油對辣椒疫霉菌不同生長發(fā)育階段的抑制活性及對辣椒疫病的防治效果，采用離體活性測定方法系統(tǒng)測試了其對辣椒疫霉菌的菌絲生長、游動孢子囊形成和萌發(fā)以及游動孢子萌發(fā)的毒力，研究了其對菌絲的生長量、形態(tài)結(jié)構(gòu)和細胞膜通透性的影響，采用離體葉片法和灌根法分別測定了肉桂精油對辣椒疫病的保護作用和治療作用，為肉桂精油作為植物源殺菌劑的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。 1 材料與方法 1.1 試驗材料 供試?yán)苯芬呙咕?P. capsici 由河南省新型農(nóng)藥創(chuàng)制與應(yīng)用重點試驗室提供。 肉桂精油是采用水蒸氣蒸餾的方法從購自江西吉安的桂皮枝葉中提取，其中桂皮醛含量 80%；對照藥劑 250 g/L 嘧菌酯懸浮劑由華北制藥河北華諾有限公司提供。豫甜大甜椒由河南豫藝種業(yè)科技發(fā)展有限公司提供。 10% V8 培養(yǎng)基： 100 mL V8 汁 （ V8 濃縮混合蔬菜汁， 美國 CAMPBELL 公司生產(chǎn)） 加入去離子水 900 mL，CaCO31.5 g，瓊脂 20 g。 10% V8 培養(yǎng)液： 100 mL V8 汁加入去離子水 900 mL， CaCO30.02 g。 1.2 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長的影響 參照慕立義等24的生長速率法，計算肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長的抑制率，并根據(jù)幾率值分析法求毒力回歸方程和有效中濃度（ EC50）。同時，在光學(xué)顯微鏡下觀察菌絲形態(tài)。 1.3 肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊形成、釋放及游動孢子萌發(fā)的影響 參照 Matheron 和 Porchas25的方法測定肉桂精油對辣椒疫霉菌游動孢子囊形成和萌發(fā)的影響；采用懸滴法24測定肉桂精油對辣椒疫霉菌游動孢子萌發(fā)的影響。根據(jù)下列公式計算藥劑對辣椒疫霉菌孢子囊形成、釋放及游動孢子萌發(fā)的抑制率，并根據(jù)幾率值分析法求毒力回歸方程和有效中濃度（ EC50）。 抑制率（ %）（對照組處理組） /對照組 100。 第 3 期 王海嬌等：肉桂精油對辣椒疫霉菌的生物活性 463 1.4 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長量的影響 根據(jù)肉桂精油對辣椒疫霉菌的 EC50， 先用含 0.5%丙酮與 0.5%吐溫- 80 的無菌水配制精油母液， 取 1 mL藥液和 9 mL V8 液體培養(yǎng)基于滅菌培養(yǎng)皿（直徑 9 cm）中混勻，使其終濃度為 EC50（ 111.89 mg/L）和 EC90（ 172.59 mg/L），每皿放置 5 個菌餅。以 1 mL 含 0.5%丙酮與 0.5%吐溫- 80 的無菌水和 9 mL V8 液體培養(yǎng)基混勻作為對照，每處理重復(fù) 3 次，置 25 恒溫箱中黑暗培養(yǎng) 3 d 后，用濾紙濾去培養(yǎng)液，每個菌絲團用50 mL 無菌水洗菌 3 4 次，除去表面多余水分，濾去菌餅，稱量菌絲鮮重，計算鮮重抑制率。然后將菌絲叢放入烘箱中， 60 烘干 2 h，待冷卻后稱量其干重，計算干重抑制率。 1.5 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲細胞膜通透性的影響 采用電導(dǎo)率法測定26。用滅菌的蒸餾水將肉桂精油配制為 50、 200、 300、 500 和 1000 mg/L 的藥液，將在 V8 培養(yǎng)液中培養(yǎng) 3 d 的辣椒疫霉菌菌絲去除菌餅，用蒸餾水洗滌 3 次，并用布氏漏斗抽干其表面上的培養(yǎng)液和水分，分別稱取 0.1 g 菌絲放入 10 mL 上述系列濃度的藥液中，以無菌蒸餾水為對照，在室溫中，于 0、 5、 10、 30、 60、 90、 120、 180 和 360 min 測定其電導(dǎo)率。每處理重復(fù) 3 次。 1.6 肉桂精油對辣椒疫病的保護作用和治療作用 肉桂精油對辣椒疫病的保護作用和治療作用分別采用離體葉片法27和灌根法28測定。 1.6.1 離體葉片法 選擇葉齡相同和大小一致的辣椒葉片， 連同葉柄剪下， 肉桂精油濃度為 100、 200 mg/L。保護作用試驗噴藥 24 h 后接種，每片葉子接種直徑 0.5 cm 菌餅 1 個，治療作用試驗接種 24 h 后噴藥，施藥量為 1 mL/葉。以 80 mg/L 的嘧菌酯藥液為標(biāo)準(zhǔn)藥劑對照，以蒸餾水為空白對照，每處理 3 次重復(fù)，每重復(fù)選取 5 片葉子。以在 25 下光照 /黑暗交替培養(yǎng) 3 d，根據(jù)彭化賢等29室內(nèi)離體葉片鑒定病情分級標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查病情指數(shù)。計算不同處理的病情指數(shù)和相對防效。 1.6.2 灌根法 選擇長勢均一、 6 8 片真葉的盆栽辣椒植株，用注射器分別將濃度為 500、 1000 mg/L的精油藥液 10 mL 在距離根莖 3 cm 處灌根， 24 h 后將 5 mL 游動孢子懸浮液（濃度為 1 104 個 /mL）注入相同位置。治療作用試驗接種 24 h 后灌藥。以 800 mg/L 的嘧菌酯藥液為標(biāo)準(zhǔn)藥劑對照，以蒸餾水為空白對照。每處理 3 次重復(fù)，每重復(fù) 3 盆植株。 24 h 后適時澆水以保證土壤濕度近飽和狀態(tài)，溫度保持在 25 28 ， 7 d 后根據(jù)王進強等30的分級標(biāo)準(zhǔn)鑒定病情。計算不同處理病情指數(shù)，評價藥劑的防治效果。 1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計分析，應(yīng)用 Duncan 氏新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。 2 結(jié)果與分析 2.1 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長的影響 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長具有明顯的抑制活性，且隨著精油濃度的升高抑制活性增強（圖 1）。當(dāng)肉桂精油濃度升為 175 mg/L 時，辣椒疫霉菌絲生長抑制率達 91.75%，當(dāng)其升高到 200 mg/L 時，則完全抑制了辣椒疫霉菌絲的生長。 由此計算得到肉桂精油抑制辣椒疫霉菌絲生長的 EC50為 111.89 mg/L（表 1） 。 進一步用 EC50的肉桂精油處理辣椒疫霉菌后，在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，肉桂精油對辣椒疫霉菌的抑制作用是改變菌絲的生長形態(tài)，表現(xiàn)為菌絲形態(tài)發(fā)生異常，頂端生長受到抑制，菌絲伸長生長減慢，長度明顯縮短，分支明顯增多、短小，而正常菌絲分支均勻（圖 2）。 2.2 肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊形成的影響 肉桂精油可有效抑制辣椒疫霉菌孢子囊的形成，且精油濃度越高，抑制作用越強。低濃度肉桂精油處理下，辣椒疫霉孢子囊仍有不同程度的萌發(fā)，但當(dāng)精油濃度升高到 200 mg/L 時，則孢子囊?guī)缀醪荒苄纬桑▓D 3）。其毒力回歸方程為 Y 3.3921 0.9003X，相關(guān)系數(shù)為 0.9866， EC50為 61.09 mg/L， 95%的置信區(qū)間為 51.13 73.00 mg/L（表 1）。 2.3 肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊萌發(fā)的影響 不同濃度的肉桂精油對辣椒疫霉孢子囊萌發(fā)具有不同程度的影響，表現(xiàn)為濃度依賴性。當(dāng)肉桂精油濃度高于 100 mg/L 時，孢子囊萌發(fā)抑制率接近 50%，當(dāng)精油濃度升到 150 和 200 mg/L 時，其對孢子囊萌 464 中 國 生 物 防 治 學(xué) 報 第 34 卷 抑制率Inhibition (%)注：圖中數(shù)據(jù)為平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差。圖中標(biāo)有不同字母者表示在 0.05 水平上差異顯著（ Duncan 氏新復(fù)極差法）；下圖同。 Note: The data were mean SE. Different lowercase letters indicated significant differences at 0.05 level by Duncans new multiple range test. The notes in the following figures were same with Fig.1. 圖 1 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長的影響（ 5 d） Fig. 1 Inhibition of different concentrations of cinnamon essential oil against mycelial growth of P. capsici (5 d) ABA：對照 Control； B：處理 Treatment 圖 2 肉桂精油處理 3 d 時對辣椒疫霉菌菌絲形態(tài)的影響（ 400 ） Fig. 2 Effect of cinnamon essential oil on the mycelial shape of P. capsici on the third day under optical microscope (400 ) abccdef0204060801006.25 12.5 25 50 100 150 200濃度 Concentration (mg/L)圖 3 肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊形成的影響 Fig. 3 Inhibition of cinnamon essential oil against sporangiurn formation of P. capsici 發(fā)的抑制率分別提高到 64.16%和 78.85%（圖 4）。由此求出肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊萌發(fā)的 EC50為95.14 mg/L（表 1）。 2.4 肉桂精油對辣椒疫霉菌游動孢子萌發(fā)的影響 肉桂精油對辣椒疫霉菌游動孢子萌發(fā)具有強烈的抑制作用 （圖 5） 。 其回歸方程為 Y- 2.8500 4.5131X（ r 0.9925）， EC50為 54.88 mg/L， 95%的置信區(qū)間為 50.92 59.14 mg/L（表 1）。 第 3 期 王海嬌等：肉桂精油對辣椒疫霉菌的生物活性 465 抑制率Inhibition (%)圖 4 肉桂精油對辣椒疫霉菌孢子囊萌發(fā)的影響 Fig. 4 Inhibition of cinnamon essential oil against sporangiurn germination of P. capsici 抑制率Inhibition(%)圖 5 肉桂精油對辣椒疫霉菌游動孢子萌發(fā)的影響 Fig. 5 Inhibition of cinnamon essential oil against zoospore germination of P. capsici 表 1 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長、孢子囊形成和萌發(fā)以及游動孢子萌發(fā)的毒力 Table 1 Toxicities of cinnamon essential oil against mycelium growth, sporangium formation, sporangium germination and zoospore germination of P. capsici 發(fā)育階段 Life cycle 毒力回歸方程 Regression equation 相關(guān)系數(shù) r EC50（ 95%置信限） EC50(95% FL) (mg/L) 卡方值 2菌絲生長 Mycelia growth Y- 6.2200 5.4764X 0.9845 111.89（ 85.41 146.58） 1.64 孢子囊形成 Sporangia formation Y 3.3921 0.9003X 0.9866 61.09（ 51.13 73.00） 6.45 孢子囊萌發(fā) Sporangia germination Y 1.1680 1.9370X 0.9890 95.14（ 76.85 117.18） 4.90 游動孢子萌發(fā) Zoospore germination Y- 2.8500 4.5131X 0.9925 54.88（ 50.92 59.14） 3.38 2.5 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生長量的影響 在含肉桂精油濃度為 EC50（ 111.89 mg/L）和 EC90（ 172.59 mg/L）的 V8 培養(yǎng)液中，辣椒疫霉菌的菌絲生長均受到明顯抑制。 EC90處理組的辣椒疫霉菌幾乎完全被抑制， EC50處理組的辣椒疫霉菌絲的鮮重與干重抑制率分別為 26.42%與 29.84%（表 2）。 2.6 肉桂精油對辣椒疫霉菌細胞膜通透性的影響 在所測定的 360 min 內(nèi)， 50、 200、 300 和 500 mg/L 4 個濃度肉桂精油處理的辣椒疫霉菌絲體的電導(dǎo)率均隨時間的推移而呈上升趨勢。其中，精油濃度為 50 mg/L 時，在 5、 10、 30、 60、 90、 120、 180 和360 min 的處理時間點，菌絲體的電導(dǎo)率分別為 72.83、 91.40、 110.07、 117.63、 126.27、 132.73、 138.90和 150.23 s/(gcm)，呈現(xiàn)逐漸提高的趨勢，且均顯著高于對照，表明細胞內(nèi)含物通過細胞膜在不斷地從細胞內(nèi)滲漏到溶液中，即細胞膜的通透性逐漸變大，細胞膜的選擇透過性遭到了破壞，細胞膜在喪失其應(yīng)有的功能。而當(dāng)精油濃度提高到 200 500 mg/L 時，菌絲體的電導(dǎo)率明顯高于對照，但與 50 mg/L 相比無明顯差異（圖 6）。 466 中 國 生 物 防 治 學(xué) 報 第 34 卷 表 2 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲生物量的影響 （ 3 d） Table 2 Effects of cinnamon essential oil against mycelial biomass of P. capsici (3 d) 供試濃度 Concentration 鮮重 Fresh weight (mg) 鮮重抑制率 Inhibition of fresh weight (%)干重 Dry weight (g) 干重抑制率 Inhibition of dry weight (%) EC5046.02 0.13 b 26.38 2.10 a 1.74 0.02 b 29.53 5.47 a EC900.13 0.06 c 99.79 0.09 b 0.00 0.00 c 100.00 0.00 b 對照 Control 62.54 1.64 a - 2.48 0.21 a - 注：表中數(shù)據(jù)為平均值標(biāo)準(zhǔn)差。同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同字母者表示在 0.05 水平上差異顯著（ Duncan 氏新復(fù)極差法）；下表同。 Note: The data were presented as mean SE. Different lowercase letters in the same column indicated significant differences at 0.05 level by Duncans new multiple range test. The notes in the following tables were same with table 2. 0204060801001201401601800 5 10 30 60 90 120 180 360電導(dǎo)率Conductivity (s/gcm)時間 Time (min)Control50 mg/L200 mg/L300 mg/L500 mg/L圖 6 肉桂精油對辣椒疫霉菌菌絲細胞膜通透性的影響 Fig. 6 Effects of different concentrations of cinnamon essential oil on membrane permeability of P. capsici 2.7 肉桂精油對辣椒疫病的保護作用和治療作用 離體葉片法測定結(jié)果表明， 肉桂精油對辣椒疫病具有很好的保護和治療作用， 當(dāng)肉桂精油濃度為 200 mg/L時，其保護效果和治療效果分別達 70.37%和 66.67%，顯著高于對照藥劑 80 mg/L 嘧菌酯的防效（ 62.97%和 53.33%） 。 灌根法測定結(jié)果表明， 精油濃度為 500 和 1000 mg/L 時， 其保護效果分別達到 61.49%和 75.51%，與對照藥劑的防效均無顯著差異；當(dāng)精油濃度為 500 mg/L 時，治療效果與對照藥劑相當(dāng)，當(dāng)精油濃度提高到 1000 mg/L 時，治療效果達 64.06%，則顯著高于對照（表 3）。 表 3 肉桂精油對辣椒疫病的保護作用和治療作用 （ 7 d） Table 3 Protective and therapeutic effects of cinnamon essential oil against phytophthora blight of pepper (7 d) 保護作用 Protective effects 治療作用 Therapeutic effects 測定方法 Method 供試藥劑 Chemicals 供試濃度 Concentration (mg/L) 病情指數(shù) Disease index 相對防效 Relative efficacy (%)病情指數(shù) Disease index 相對防效 Relative efficacy (%)200 26.67 70.37 a 33.33 66.67 a 肉桂精油 Cinnamon oils 100 46.67 48.14 c 56.5 43.50 c 嘧菌酯 azoxystrobin 80 33.33 62.97 b 46.67 53.33 b 離體葉片法 In vitro leaf 空白對照 Control 0 90.00 - 100.00 - 1000 20.00 75.51 a 32.35 64.06 a 肉桂精油 Cinnamon oils 500 31.45 61.49 b 46.67 48.14 b 嘧菌酯 azoxystrobin 800 21.35 73.86 ab 50.00 44.44 b 灌根法 Root-drenchong 空白對照 Control 0 81.70 - 90.00 - 第 3 期 王海嬌等：肉桂精油對辣椒疫霉菌的生物活性 467 3 討論 由辣椒疫霉菌引起的辣椒疫病是辣椒上的一種毀滅性土傳病害，在全世界蔬菜產(chǎn)區(qū)危害極大，造成辣椒減產(chǎn)，甚至大面積絕收，該病對我國辣椒產(chǎn)區(qū)也已造成嚴(yán)重危害。目前生產(chǎn)上缺乏抗疫病的辣椒品種，防治疫病主要靠化學(xué)防治和規(guī)范化栽培措施，但效果甚微。本研究發(fā)現(xiàn)桂皮醛含量為 80%的肉桂精油不僅可有效抑制辣椒疫霉菌游動孢子囊的形成和釋放，其 EC50分別為 61.09 和 95.14 mg/L；對已釋放的游動孢子萌發(fā)的抑制作用最強，其 EC50為 54.88 mg/L；對菌絲生長的 EC50為 111.89 mg/L，顯微觀察發(fā)現(xiàn)，肉桂精油通過改變菌絲生長形態(tài)而抑制菌落的擴展；肉桂精油處理后辣椒疫霉菌絲體細胞膜的選擇透過性亦遭到破壞。離體葉片試驗和盆栽試驗結(jié)果表明，該精油對辣椒疫病同時具有良好的保護作用和治療作用?？梢?，肉桂精油對辣椒疫霉菌具有較強的抑菌活性，是一種有效的辣椒疫霉菌的抑制劑，在病害發(fā)生的不同階段均可用于辣椒疫病的綜合治理，尤其在孢子囊形成之前施用可有效抑制病原菌的再侵染及病害的發(fā)展蔓延。 肉桂精油從肉桂的葉、枝、根、果實、花蕾和樹皮中均可提取得到，但提取部位不同，其主要成分也不相同。葉片提取油最主要的成分是丁香酚，桂枝提取油中主要含桂皮醛，根部提取油則富含樟腦，果實提取油中含大量的菘萜、乙酸肉桂酯，花蕾提取油主成分為乙酸肉桂酯，而樹皮提取油多含肉桂醛、樟腦油31，且不同部位的樹皮，其主要成分也存在差異32。肉桂精油中肉桂醛對辣椒疫霉菌的抑制作用已有研究報道22,23。但與前人研究不同的是，本試驗所用肉桂精油是以 80%桂皮醛為主要成分，研究明確了其對辣椒疫霉菌 4 個不同生長發(fā)育階段的抑菌活性強度和對辣椒疫病的防治效果，其中對辣椒疫霉菌絲生長的EC50為 111.89 mg/L，低于劉麗等22關(guān)于肉桂醛對辣椒疫霉菌絲徑向生長的 EC50（ 132 mg/L），而與李麗娜等33測定肉桂醛對辣椒疫霉 NJ01 菌株的 EC50（ 0.81 mmol/L，即 107.05 mg/L）非常接近。本文所用肉桂精油為多種化學(xué)成分的混合物，除了主要活性成分桂皮醛外，其他的一種或幾種成分亦可能具有抑菌效果，或各成分之間也可能存在增效或拮抗作用，因此，想要明確肉桂精油中的抑菌活性成分，尚需采用活性追蹤與化學(xué)分離相結(jié)合的方法對肉桂精油中的活性化合物進行分離和鑒定，為新抗菌劑的開發(fā)提供必要的理論參考。本研究通過離體葉片法和灌根法明確了肉桂精油對辣椒疫病具有很好的保護和治療作用。離體葉片法測定結(jié)果表明， 200 mg/L 肉桂精油的保護和治療作用分別達 70.37%和 66.67%，顯著高于對照藥劑 80 mg/L 嘧菌酯的防效（ 62.97%和 53.33%）；灌根法測定結(jié)果表明， 500 mg/L 精油對辣椒疫病的保護和治療作用均達 60%以上，與對照藥劑嘧菌酯的防效相當(dāng)， 1000 mg/L 精油的治療效果達 64.06%，顯著高于嘧菌酯。這與薛延豐等23發(fā)現(xiàn)肉桂醛灌根 3 次后對辣椒疫病的防效顯著大于對照藥劑甲霜靈一致。李麗娜等33研究認為，肉桂醛在防治辣椒疫病的過程中，除了其抑菌作用外，還可能通過抑制辣椒疫霉菌對辣椒植株的侵染能力，同時調(diào)控辣椒植株的防衛(wèi)反應(yīng)，進而提高辣椒對疫病的抗性。因此，關(guān)于肉桂精油及其主要成分對辣椒疫病的防病作用原理值得進一步深入研究。 參 考 文 獻 1 Kousik C S, Donahoo R S, Hassell R. Resistance in watermelon rootstocks to crown rot caused by Phytophthora capsiciJ. Crop Protection, 2012, 39(5):18-25. 2 李惠霞 , 劉永剛 , 漆永紅 . 12 種殺菌劑對辣椒疫霉菌的室內(nèi)毒力比較 J. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 , 2006, 41(5):63-66. 3 Hausbeck M K, Lamour K H. Phytophthora capsici on vegetable crops: research progress and management challengesJ. Plant Disease, 2004, 88(12): 1292-1303. 4 Sholberg P L, Walker M C, OGorman D T, et al. First report of Phytophthora capsici on cucurbits and peppers in British ColumbiaJ. Canadian Journal of Plant Pathology, 2007, 29(2): 153-158. 5 Keinath A P. Sensitivity of populations of Phytophthora capsici from South Carolina to mefenoxam, dimethomorph, zoxamide and cymoxanilJ. Plant Disease An International Journal of Applied Plant Pathology, 2007, 91(6): 743-748. 6 Lee Y S, Kim J, Shin S C, et al. Antifungal activity of Myrtaceae essential oils and their components against three phytopathogenic fungiJ. Flavour and Fragrance Journal, 2008, 23(1): 23-28. 468 中 國 生 物 防 治 學(xué) 報 第 34 卷 7 Kousik C S, Keinath A P. First report of insensitivity to cyazofamid among isolates of Phytophthora capsici from the Southeastern United StatesJ. Plant Disease An International Journal of Applied Plant Pathology, 2008, 92(6): 979-979. 8 Pang Z, Shao J, Chen L, et al. Resistance to the novel fungicide pyrimorph in Phytophthora capsic: risk assessment and detection of point mutations in CesA3 that confer resistanceJ. PLoS ONE, 2013, 8(2): e56513. 9 Quesada-Oc