CN114903040B - 薄荷酮在茶树病害防治中的应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了薄荷酮在茶树病害防治中的应用。该薄荷酮为(‑)‑薄荷酮，不仅具有对茶树致病菌的抑菌活性，而且能诱导植物自身抗病基因的变化，提高抗病性。该薄荷酮可与化学药剂混用等优势，是一种符合绿色防控要求的农药，能够提高农药效果，减少对生态环境的污染，提高农产品的质量安全，保障人类的健康。

Description

薄荷酮在茶树病害防治中的应用

技术领域

本申请涉及植物病虫害防治技术领域，尤其涉及薄荷酮在茶树病害防治中的应用。

背景技术

薄荷酮(Menthone)是广泛存在于薄荷、荆芥、黄芩和藿香等多种植物挥发油中的一种天然单萜烯，具有天然薄荷的清凉特征香气。可从薄荷、天竺葵等天然原料精馏提取或以薄荷醇氧化反应合成。薄荷酮被广泛应用于日化、食品医药等行业，如调配薄荷性、花香味香精，作为提供凉感的食品添加剂等。但目前并没有相关报道薄荷酮具有诱导植物抗病性尤其是诱导茶树抗病的功能。其在农业、园艺领域上的应用有待进一步的开发。

茶树种植是产茶国的重要经济来源。全世界有1300万人受雇于茶叶生产。由病原真菌引起的茶树病害已严重影响茶叶产量和品质。然而茶树病害的防控目前仍以化学药剂的后期治疗为主。长期和过度使用化学杀菌剂可能导致加工后的茶叶中出现农药残留，对环境和人体产生不良影响。也可能使得病原体对化学杀菌剂产生耐药性。

因此，亟待开发高效安全的生物诱抗剂，提高茶树自身抗病性。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于公开了薄荷酮在茶树病害防治中的应用，所述薄荷酮为(-)-薄荷酮，以解决或缓解部分上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种植物诱抗剂，用于诱导植物抗病，所述植物诱抗剂包括：

(-)-薄荷酮；按质量百分比计，其含量为0.01％～10％；及

溶剂；所述溶剂选自水和/或甲醇。

优选地，所述植物为茶树。

第二方面，本申请实施例公开了一种农药组合物，应用于植物病害防治，所述农药组合物包括(-)-薄荷酮、溶剂及其它试剂；其中，

所述其它试剂包括乳化剂、抗冻剂、消泡剂和助剂中的至少一种。

优选地，所述农药组合物包括(-)-薄荷酮、溶剂、乳化剂、抗冻剂、消泡剂以及助剂。

进一步地，前述农药组合物中各组分按质量百分比计分别为：

(-)-薄荷酮为0.1～0.5％；乳化剂为10～30％；抗冻剂为1～3％；消泡剂为0.1～1％；助剂为0.5～3％；余量全部为溶剂。

进一步地，所述溶剂包括丙酮和/或乙醇；所述乳化剂包括吐温20、吐温80和甘油月桂酸钠中的至少一种；所述抗冻剂包括丙三醇、乙二醇、丙二醇和尿素中的至少一种；所述消泡剂包括乳化硅油、有机硅和矿物油中的至少一种；所述助剂包括明胶、黄原胶和纤维素胶中的至少一种。

进一步地，所述农药组合物的剂型包括粉剂、熏蒸剂、水乳剂或乳油剂的任一种。

第三方面，本申请提供了一种提高植物免疫能力的方法，包括以下步骤：

将本申请所述(-)-薄荷酮，和/或第一方面所述植物诱抗剂，和/或第二方面所述农药组合物施加于植物生长的土壤、植物的根及植物的叶中的至少一种。

本申请中所述的(-)-薄荷酮，可以通过多种技术获得，如化学合成方法；又如从(-)-薄荷酮植物中提取、制备获得，提取、制备方法可以通过多种现有技术中的任一种。

与现有技术相比，本申请至少具有以下有益效果：

本申请中涉及薄荷酮在茶树病害防治中的应用，该薄荷酮为(-)-薄荷酮不仅具有直接的抑菌活性，而且极少量的(-)-薄荷酮就能诱导植物自身抗病性。本申请所述的(-)-薄荷酮，其诱导植物抗病活性本质为提升植物自身的抗病能力，为广谱的抗病活性，可用于增强植物对细菌性、真菌性、病毒、卵菌及线虫侵染的抗病能力，具有病原菌不易产生抗性、防治谱相对较广、可与化学药剂混用等优势，是一种符合绿色防控要求的农药，能够提高农药效果，并减少对生态环境的污染，提高农产品的质量安全，保障人类的健康。

附图说明

图1为本申请实施例提供的Colletotrichum camelliae(C.camelliae)菌在不同浓度的(-)-薄荷酮培养基上的生长状况。

图2为本申请提供的(-)-薄荷酮对菌的抑制率拟合曲线及95％置信带。

图3为本申请实施例提供的(-)-薄荷酮诱导处理茶树后的病斑生长情况及统计图。

图4为本申请实施例提供的(-)-薄荷酮诱导抗病基因的变化图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

本申请实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本申请实施例中，山茶炭疽菌(Colletotrichum camelliae)购买于宁波明舟生物科技有限公司，产品编号：BMZ098286。

(-)-薄荷酮的体外抑菌活性

采用连续半倍梯度微量稀释法测定(-)-薄荷酮对茶树病原C.camelliae菌丝的半抑制浓度(MIC50)。

配置浓度分别为40mg/mL、20mg/mL、10mg/mL、5mg/mL、2.5mg/mL、1.25mg/mL的(-)-薄荷酮溶液液。在10mL PDA培养基加入50μL上述浓度溶液，倒入无菌9cm塑料一次性的灭菌培养皿中制成不同浓度的含药平板备用，其中培养基中浓度梯度200μg/mL、100μg/mL、50μg/mL、25μg/mL、12.5μg/mL和6.25μg/mL。阴性对照中，加入等量的甲醇和PDA混合，加入等量无菌水为溶剂对照。

将6mm菌丝块接种在于每个含药PDA平板的中央。25℃黑暗中培养7天后，使用数显游标卡尺测量每个处理菌落的生长直径(mm)。重复三次，计算菌丝生长抑制率计算公式：

抑制率(％)＝(Dc-Dt)/Dc×100％，

式中：Dc，Dt-对照和处理真菌菌落的平均直径(mm)。

结果：如图1所示，(-)-薄荷酮浓度为200μg/mL时能抑制C.camelliae菌株80％以上的菌丝生长。为了明确(-)-薄荷酮对C.camelliae菌株的半抑制率(MIC50)结果，对不同浓度下(-)-薄荷酮对菌丝的抑制率进行线性拟合，并计算了拟合曲线的拟合度和95％置信区间，如表1所示：

表1

物质	MIC50	95％置信区间	卡方检验
				(-)-薄荷酮	154	128.8～179.4	6.56

从图2中可知该拟合曲线，R²为0.987，拟合性好，由该拟合曲线计算得到的MIC50为154μg/mL。以上结果表明，本申请所述的(-)-薄荷酮具有开发新型农药的潜力。

(-)-薄荷酮诱导茶树抗病性的变化

以甲醇为溶剂将配置1μM的(-)-薄荷酮标准溶液。准备密闭的5L的玻璃容器，取长势一致、健康无病虫害的茶树幼苗棵置于玻璃容器中，棉签上滴加配置好的不同浓度的(-)-薄荷酮溶液，添加量分别为10nM、1nM、0.1nM)，对照试验中棉签上等量甲醇容液代替。

每个试验组有8棵茶苗。在25±0.5℃和相对湿度为70％的培养室内保持12h，之后取一半茶苗液氮速冻取样，贮藏于-80℃冰箱备用。一半茶苗接菌C.camelliae。在25±0.5℃和相对湿度为70％的培养室中培养4天观察茶苗感病情况。

结果：如图3所示，10nM(-)-薄荷酮处理茶树12h后显著增强了茶树的抗病性，病斑面积显著减小。

(-)-薄荷酮诱导茶树抗病基因的变化

将前述实施例中(-)-薄荷酮处理茶树12h后的茶样提取RNA，通过实时荧光定量PCR测定抗病基因ICS1，NPR1，PR1和PAL的表达量。

结果：如图4所示，(-)-薄荷酮处理12h后，ICS1，NPR1，PR1和PAL基因的转录水平发生明显变化，与(-)-薄荷酮添加浓度呈正相关。尤其是添加10nM(-)-薄荷酮处理的茶树PR1基因表达量相对对照提高了7.5倍，说明(-)-薄荷酮能够诱导茶树体内防御反应。

综上所述，本申请中涉及薄荷酮在茶树病害防治中的应用，所述薄荷酮为(-)-薄荷酮，其不仅具有直接的抑菌活性，而且能诱导植物自身抗病基因的变化，提高抗病性。所述薄荷酮可与化学药剂混用等优势，是一种符合绿色防控要求的农药，能够提高农药效果减少对生态环境的污染，提高农产品的质量安全，保障人类的健康。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种植物诱抗剂在诱导茶树自身抗病基因变化中的应用，其特征在于，所述植物诱抗剂由(-)-薄荷酮和溶剂组成，所述溶剂选自甲醇；所述诱导茶树自身抗病基因变化为提升茶树基因NPR1，PR1和PAL的基因表达量；

所述(-)-薄荷酮的浓度为1nM或10nM。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，

将所述植物诱抗剂施加于茶树生长的土壤、茶树的根及茶树的叶中的至少一种。