菌核生枝顶孢菌对园林植物病害致病真菌的抑制作用及活性成分分析

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枝顶孢属真菌对细菌、线虫、螨类等有害生物有防治作用,菌核生枝顶孢菌Acremonium sclerotigenum作为枝顶孢属真菌的优势菌种,国内外缺乏其对园林植物病害致病真菌防治的研究。本研究以菌核生枝顶孢菌为研究对象,在明确其分类地位和生物学特性的基础上,采用对峙培养、菌丝生长和孢子萌发法、液质联用技术、比色分析法研究了该菌对园林植物病害致病真菌的抑菌活性和作用机理,并分析了其活性成分,为园林植物病害的生物防治奠定了基础。结果如下:1.形态学鉴定、致病性鉴定和分子生物学鉴定明确了枝顶孢菌的分类地位,即该菌对国槐幼苗无致病性,为内生真菌,属于半知菌亚门(Deuteromycotina)枝顶孢属(Acremonium sp.)菌核生枝顶孢菌(A.sclerotigenum)。2.生物学特性研究明确了菌核生枝顶孢菌生长发育的适宜生态条件。全光照条件、25-30℃有利于该菌菌丝生长和孢子产生,其适宜的p H值为4-12,最适为4-7;PDA培养基为其生长产孢的最适培养基,且阿拉伯糖和有机氮为最适碳源和氮源。3.对峙培养研究明确了菌核生枝顶孢菌对常见园林植物病害致病真菌具有一定的抑制作用且抑菌谱广泛。该菌对21种园林植物病害致病真菌的抑制率为10.34%-54.04%,其中对厚垣镰刀菌(Fusarium chlamydosporum)和灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)的抑制效果最好,分别为54.04%和46.77%。4.代谢产物抑菌活性研究表明,培养液不同菌核生枝顶孢菌代谢产物的抑菌活性不同,且在同一培养液中培养天数不同代谢产物的抑菌活性也不同,在PD、Fries、Czapek、基础液体、改良沙氏、酵母麦芽汁葡萄糖(YMG)6种培养液中PD为最佳培养液、在25±1℃,150 r/min振荡培养5d为最佳培养时长。5.菌核生枝顶孢菌抑菌成分提取及活性测定研究表明,该菌不同有机溶剂提取物对灰葡萄孢菌的菌丝生长和孢子萌发均有一定的抑制作用,其中,甲醇上清液提取物的抑菌效果最好,其次为甲苯有机相提取物,对菌丝生长和孢子萌发EC50值分别为307.5094 mg/L、476.5286 mg/L和624.0709 mg/L、529.8221 mg/L,说明菌核生枝顶孢菌抑菌成分多为脂溶性物质,用单一溶剂提取菌核生枝顶孢菌的抑菌成分时,可以选择甲苯或者甲醇,以及与两者极性相当或者极性处于两者之间的溶剂。6.采用液质联用技术分析了菌核生枝顶孢菌不同有机溶剂提取物的活性成分,结果表明,硬脂酸和软脂酸为9种不同提取物的共同成分,另外姥鲛烷、萘普生杂质N、对二甲苯、反油酸、十五烷酸、酚酸、钙化醇、α-亚麻酸、洋川芎内酯A、肉桂酸、甲基萘醌类、苯乙烯、2.4-二甲基苯甲醛、1.3.5-七三烯、甲基四氢萘、硬酯酰胺、异丙基苯和水杨酸等18种成分在不同提取物中占比也较多,说明菌核生枝顶孢菌抑菌作用的活性成分较复杂,可能由多种成分组成,联合发挥作用。7.菌核生枝顶孢菌抑菌机理初步研究表明,该菌甲醇提取物不仅能够抑制灰葡萄孢菌菌丝保护酶活性,还可提高寄主植物抗逆性。对灰葡萄孢菌菌丝胞外酯酶活性的抑制作用最显著,通过提高寄主植物的酯酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和超氧化物歧化酶的活性而提高抗逆性。
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