《Heliyon》：Phytotoxicity and antifungal activity of volatile compounds from essential oils in cut roses
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本研究针对灰葡萄孢(Botrytis cinerea)引起的切花玫瑰灰霉病，系统评估了三种植物精油（肉桂、香茅和百里香）的挥发性成分的抗真菌活性。研究发现香茅精油通过其主要成分香茅醛(citronellal)等有效抑制B. cinerea分生孢子萌发，在20-30μL剂量下使真菌病斑减少48.7-67.7%，并通过色度分析和共聚焦显微镜证实其对不同花色玫瑰的植物毒性差异，为开发新型采后病害防控策略提供了理论依据。
在绚丽多彩的切花玫瑰背后，隐藏着一个看不见的敌人——灰葡萄孢(Botrytis cinerea)。这种被称为灰霉病病原体的坏死营养型真菌，如同一位隐形的刺客，在玫瑰花瓣上悄然滋生，造成巨大的经济损失。据统计，灰霉病是切花生产系统中最具破坏性的病害，尤其在采后环节，随着花卉从生产基地到消费市场的长途运输，病害症状会逐渐显现，直接影响产品的观赏价值和商业价值。
目前主要依赖化学杀菌剂进行防控，但多药耐药菌株的出现和环境污染问题日益严重。虽然生物防治方法显示出潜力，但由于缺乏标准化和可靠性，其应用仍然有限。在这种背景下，植物精油(Essential Oils, EOs)作为一种天然替代品引起了研究人员的关注。这些天然化合物具有广谱抗真菌活性，且对环境友好，但实际应用中面临挥发性高、易降解等挑战。
为了解决这些问题，来自哥伦比亚洛斯安第斯大学的研究团队在《Heliyon》上发表了最新研究成果，系统评估了三种精油（肉桂、香茅和百里香）的挥发性成分对切花玫瑰采后灰霉病的防治效果。
研究人员采用了几项关键技术方法：首先从温室环境中分离并通过形态学与分子标记（ITS和RPB2）鉴定了B. cinerea菌株；接着通过挥发释放法评估了精油在2-60μL体积范围内的抗真菌活性，并计算了半最大效应浓度(EC50)；利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析了活性最强精油的化学成分；最后通过色度测定、图像处理和共聚焦显微镜系统评估了精油对不同花色玫瑰的植物毒性效应。
6.3. 体外挥发性精油的抗真菌活性
研究结果显示，香茅精油表现出最强的抗真菌活性，其EC50值仅为1.8μL，而肉桂精油的EC50为5.4μL。百里香精油在所有测试体积（1-60μL）下均未能实现完全真菌抑制。特别值得注意的是，15μL的香茅精油即可在14天内完全抑制B. cinerea的生长，显示出持久的保护效果。
随时间变化的抗真菌活性分析表明，香茅和肉桂精油均呈现剂量依赖性抑制效应。如图4所示，香茅精油在较低浓度下即可实现持续抑制，而肉桂精油需要30μL以上体积才能完全抑制菌丝生长。
6.4. 香茅精油表征
GC-MS分析揭示了香茅精油的主要化学成分，其中香茅醛(17.47%)、1-丙醇-2-(2-羟丙氧基)(17.09%)、2-丙醇-1,1'-氧代双(16.58%)、香叶醇(10.43%)和香茅醇(7.46%)为主要成分。这些化合物很可能共同贡献了其强大的抗真菌活性。
7. 植物毒性效应
7.1. 测定1：离体花瓣的色度测量
色度分析显示，不同花色的玫瑰对香茅精油的敏感性存在显著差异。粉色花瓣表现出最大的色度变化(ΔE值为45.30-53.55)，而黄色花瓣变化最小(ΔE值为15.10-20.87)，白色花瓣介于两者之间。这种差异可能与不同花色花瓣中色素组成的特异性有关。
7.2. 测定2：未接种玫瑰的图像处理
整体玫瑰暴露实验表明，20μL和50μL的香茅精油会使粉色玫瑰的颜色从深粉色变为浅粉色，亮度值增加；而黄色和白色玫瑰的亮度值则随油量增加而降低，呈现暗黄色或棕色变化。
7.3. 测定3：接种和未接种玫瑰花的质量测试
体内试验证实，20-30μL的香茅精油可使真菌病斑尺寸减少48.7-67.7%，且在此浓度下仅引起轻微的颜色变化，而不会导致花瓣细胞结构损伤。研究确定20μL（相当于每升空气50μL）为兼具抗真菌活性和最小植物毒性的最佳应用浓度。
8. 共聚焦显微镜
共聚焦显微镜观察揭示了重要作用机制：香茅精油处理虽未引起花瓣细胞结构改变，但显著抑制了B. cinerea分生孢子的萌发。如图7和8所示，处理组中分生孢子未能形成萌发管，而对照组则显示正常的菌丝生长和孢子萌发。
该研究通过系统评估证实，香茅精油挥发性成分对B. cinerea具有显著抑制效果，其作用机制可能通过抑制分生孢子萌发实现。研究首次揭示了不同花色玫瑰对精油植物毒性的差异性响应，为开发针对特定花卉品种的精准防控策略提供了重要依据。这些发现不仅为切花玫瑰采后病害管理提供了新思路，也为开发基于精油挥发性成分的活性包装系统奠定了理论基础，对推动绿色农业发展具有重要意义。
