从鳄梨中分离和鉴定致病真菌(Colletotrichum nymphaeae 和 C. siamense),以及这些真菌对Pelargonium graveolens或Cordia verbenacea精油的反应

《Plant Pathology Journal》:Isolation and Identification of Pathogenic Fungi (Colletotrichum nymphaeae and C. siamense) From Avocado and Sensitivity to Essential Oils From Pelargonium graveolens or Cordia verbenacea

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Plant Pathology Journal 2.4

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  鳄梨采后黑斑病的病原真菌Colletotrichum nymphaeae和Colletotrichum siamense被分离鉴定,并评估了天竺葵和黑鼠李草精油(0.25%-4.0%)的抗真菌活性。结果表明,天竺葵精油在0.25%浓度下对两种真菌的抑制率达100%,其有效成分为柠檬烯(32.29%)和香茅醇(13.92%);黑鼠李草精油需4.0%浓度才能完全抑制真菌。GC-MS分析显示,两种精油主要含萜烯类成分,且低浓度天竺葵精油表现出更强的抑菌效果。研究证实植物精油可作为环保型替代农药控制鳄梨黑斑病。

  在现代农业中,病害的控制是保障农产品质量和提高产量的关键环节之一。尤其是水果的采后病害,其发生不仅影响果实的外观和口感,还可能导致严重的经济损失。其中,由植物病原真菌引起的采后病害尤为常见,例如由*Colletotrichum*属真菌引发的炭疽病,这种病害在巴西的鳄梨(即牛油果)种植中尤为突出。为了应对这一挑战,科学家们正在探索更加环保、安全和可持续的控制方法,而植物精油(Essential Oils, EOs)作为一种天然的生物防治剂,正在引起越来越多的关注。本研究的目的是从鳄梨果实中分离并鉴定炭疽病的病原菌,并评估*Pelargonium graveolens*(即天竺葵)和*Cordia verbenacea*(即黑鼠尾草,又名erva baleeira)这两种非传统食用植物的精油在控制炭疽病方面的潜力。

### 病原菌的分离与鉴定

本研究中,研究人员首先从巴西米纳斯吉拉斯州的鳄梨果实中分离出两种病原菌。其中,UCBV 362菌株来自之前的研究工作,已被鉴定为引起炭疽病的*Colletotrichum nymphaeae*,而UCBV 136菌株则是在具有典型炭疽病症状的鳄梨果实中分离得到的,并通过分子生物学手段鉴定为*Colletotrichum siamense*。这两种菌株在形态学上均表现出与炭疽病相关的特征,如在培养基上形成白色或淡褐色的菌落,并且能够引起鳄梨果实表面的圆形坏死病变。为了验证其病原性,研究人员进行了病原性测试,结果表明,两种菌株都能在感染部位引发典型的炭疽病症状,包括轻微的暗色凹陷伤口,这些伤口会逐渐扩展到果实的中果皮层。此外,通过Koch法则的验证,研究人员成功从感染组织中重新分离出病原菌,进一步确认了它们的致病性。

### 精油的提取与成分分析

为了评估精油对这两种病原菌的抑制效果,研究人员从巴西市场购买了*Pelargonium graveolens*和*Cordia verbenacea*的精油。*Pelargonium graveolens*精油是通过蒸馏其叶片、枝条和花朵提取的,而*Cordia verbenacea*精油则是通过蒸汽蒸馏其叶片获得的。为了保证精油的稳定性,它们在购买后被储存在黑暗和低温环境中。通过气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),研究人员对两种精油的化学成分进行了详细分析。结果显示,天竺葵精油中含有58种成分,其中主要成分为柠檬烯醇(citronellol)和香叶醇(geraniol),而黑鼠尾草精油则含有57种成分,其中α-蒎烯(α-pinene)和芳樟醇(caryophyllene)是主要成分。这些成分大多属于萜烯类化合物,具有较强的生物活性,如抗菌、抗真菌和抗氧化等特性。

### 精油的抗真菌活性测试

研究人员通过体外实验评估了天竺葵和黑鼠尾草精油对两种病原菌的抑制效果。实验中,两种精油在不同浓度下被添加到培养基中,并与已知的商用杀菌剂(如Tebuconazole)进行对比。结果显示,天竺葵精油在0.25%的浓度下对*Colletotrichum nymphaeae*(UCBV 362)和*Colletotrichum siamense*(UCBV 136)均表现出显著的杀菌活性。其中,UCBV 136在4.0%浓度下被完全抑制,而UCBV 362在0.25%浓度下也能实现100%的抑制效果。相比之下,黑鼠尾草精油在4.0%的浓度下仅能对UCBV 136实现69.01%的抑制,对UCBV 362则表现出较低的抑制效果。这些结果表明,天竺葵精油在抑制真菌生长方面具有更高的效率,且在较低浓度下即可达到理想的杀菌效果。

### 抑制机制与生物活性

从化学成分的角度来看,精油的抗真菌活性主要依赖于其中的活性成分。例如,柠檬烯醇是一种典型的单萜醇,具有强烈的抗菌和抗真菌特性,能够破坏真菌细胞膜的完整性,从而阻止其正常生长。此外,香叶醇和芳樟醇等成分也显示出显著的杀菌效果。这些成分的作用机制可能包括破坏细胞壁结构、抑制几丁质合成、增加活性氧(ROS)的积累,以及干扰细胞膜的通透性。在本研究中,天竺葵精油中的某些成分,如柠檬烯醇和芳樟醇,表现出更强的抗真菌活性,这可能与其分子结构中的羟基或醛基有关,这些基团能够与真菌细胞膜中的脂质结合,导致膜结构受损,进而影响细胞的代谢和生存能力。

### 精油作为可持续病害控制手段的潜力

与传统的化学杀菌剂相比,植物精油在病害控制方面具有显著的优势。首先,它们来源于天然植物,具有良好的生物降解性,对环境的负面影响较小。其次,精油对人类和动物的毒性较低,适用于有机农业和生态农业。此外,精油的使用成本相对较低,且在某些情况下可以与化学杀菌剂协同作用,提高防治效果。因此,它们被视为一种有潜力的替代品,特别是在对化学杀菌剂产生抗性或对其使用存在限制的地区。本研究的结果表明,天竺葵和黑鼠尾草精油在控制鳄梨炭疽病方面表现出良好的潜力,尤其是在较低浓度下即可实现显著的抑制效果。这为未来开发更环保、高效的病害控制方法提供了重要的科学依据。

### 精油的综合应用前景

植物精油不仅在抗真菌方面表现出色,还可能在其他农业领域发挥重要作用。例如,一些研究发现,精油中的某些成分具有抗氧化和抗炎特性,可以用于食品保鲜和健康食品的开发。此外,某些精油成分还被证明具有抗癌、抗抑郁和神经保护等生物活性,这些特性使其在医药和保健品行业也具有广泛的应用前景。因此,植物精油不仅是一种有效的病害控制手段,还可能成为多功能的天然产品,为农业和健康产业提供新的解决方案。

### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究取得了显著的成果,但仍然存在一些局限性。首先,实验主要集中在体外条件下,尚未进行实际的田间应用测试,因此需要进一步验证其在实际生产环境中的效果。其次,精油的抗真菌活性可能受到多种因素的影响,如提取方法、储存条件和使用浓度,这些都需要在后续研究中进行系统分析。此外,精油的成分可能因植物品种、生长环境和采摘时间的不同而有所变化,因此需要建立标准化的提取和检测流程,以确保其一致性和有效性。未来的研究可以进一步探索精油与其他天然物质的协同作用,以及如何通过优化配方来提高其抗真菌效果。

### 结论

本研究首次评估了天竺葵和黑鼠尾草精油在控制鳄梨炭疽病方面的潜力。结果显示,这两种精油在体外条件下均能有效抑制两种病原菌的生长,其中天竺葵精油在较低浓度下表现出更高的杀菌效率。这些发现不仅为鳄梨炭疽病的防控提供了新的思路,也为其他水果病害的防治提供了参考。随着对植物精油研究的深入,它们有望成为传统化学杀菌剂的有力替代品,推动农业向更加可持续和环保的方向发展。
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