CN115812709B - 醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用。所述醛类挥发性物质为壬醛、反‑2‑己烯醛，该醛类挥发性物质具有六个碳或九个碳的结构。本发明首次公开了壬醛、反‑2‑己烯醛能够显著抑制果生链核盘菌的菌丝生长，能用于制备新型高效、绿色安全的果蔬保鲜制剂，具有替代传统化学农药防治的应用前景，为开发安全环保的生物防治方法及生物保鲜剂提供了依据，具有良好应用前景。
Description
技术领域
本发明属于农业科学技术领域，尤其涉及醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用。
背景技术
果生链核盘菌(M.fructicola)是引起褐腐病的主要病原菌之一，导致桃、李等核果以及苹果、梨等仁果的采后病害腐败。果生链核盘菌的菌落呈灰白至灰褐色，有明显的同心轮状纹，侵染果实会呈现湿腐状褐色病斑，后期产生白色或褐色的分生孢子丛，从而造成严重的采后损失。
目前果生链核盘菌的防治主要依靠传统的化学防治措施，比如嘧菌酯、甲基硫菌灵、苯醚甲环唑等。上述化学杀菌剂的长期使用会导致农药残留、环境污染等食用和生态安全问题。因而，人们开始研究绿色高效、安全健康的生物杀菌剂。
挥发性物质是近年来生物杀菌剂的研究热点。据不完全统计，已鉴定出具有生物活性的挥发性有机化合物超过2000多种，其作用包括抑制多种病原细菌与真菌生长。已见报道表明，丁香酚、香叶醇、香芹酚、薄荷醇、柠檬烯、芳樟醇、4-萜品醇等萜烯类物质以及水杨酸甲酯、γ-己内酯等物质对果生链核盘菌(M.fructicola)具有抑制作用。对于醛类物质而言，除己醛、反-2-壬烯醛外，其他醛类挥发性物质对果生链核盘菌是否具有抑制活性尚不清楚。比如，壬醛、反-2-己烯醛是我国允许使用的食用香料(GB2760)，美国食品药品管理局(FDA)发布2022-07683号条例，修订食品添加剂法规将反-2-己烯醛作为食品防腐剂。本发明拟开展壬醛、反-2-己烯醛对于果生链核盘菌的抑菌效果研究，并在桃果实上开展应用。
发明内容
本发明的目的在于提供醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用，是醛类挥发性物质壬醛或反-2-己烯醛在抑制果生链核盘菌中的应用。壬醛和反-2-己烯醛能够抑制果生链核盘菌的菌丝生长，通过在桃果实上的应用可以有效减轻采后褐腐病的发生。上述醛类挥发性物质可用于制备生物保鲜剂，建立安全环保、低量高效的农产品采后褐腐病防治技术。
具体技术内容如下：
本发明提供了醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用，所述醛类挥发性物质为壬醛或反-2-己烯醛。
本发明采用所述醛类挥发性物质进行试验，由于该物质具有挥发性，所以在抑菌实验时采用密闭环境中熏蒸的方式进行处理。经实验发现，在一定浓度范围下，该醛类挥发性物质能够有效抑制果生链核盘菌的菌丝生长。
以果生链核盘菌所处的外周密闭环境体积计，当所述壬醛或反-2-己烯醛的浓度均≥1μL/L时，可以有效抑制果生链核盘菌的生长。当壬醛或反-2-己烯醛的浓度≥25μL/L时，它们对果生链核盘菌的菌丝生长抑制率均可超过60％。通过计算发现，壬醛或反-2-己烯醛的EC50分别为17.43、20.86μL/L。该浓度对生产应用有指导意义。
本发明还提供了一种应用醛类挥发性物质防治桃褐腐病的方法。桃的褐腐病是由果生链核盘菌引起的果实采后病害。以醛类挥发性物质作为熏蒸剂，所述壬醛浓度为1-50μL/L，反-2-己烯醛的浓度为10-100μL/L。进一步结果显示，壬醛和反-2-己烯醛处理的适宜浓度分别为10μL/L与50μL/L。在该浓度下，醛类挥发性物质可以明显抑制桃果实褐腐病的发生。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)本发明首次公开了壬醛、反-2-己烯醛能够抑制果生链核盘菌的菌丝生长，公开了这两种醛类挥发性物质对果生链核盘菌菌丝生长抑制的EC50。(2)本发明首次发现壬醛、反-2-己烯醛能够有效减轻果生链核盘菌导致的桃果实褐腐病，公开了防治桃褐腐病的处理方式和使用浓度。(3)本发明采用的壬醛或反-2-己烯醛都可作为食用香料进行使用(GB2760)，具有替代传统化学农药防治的应用前景，为开发安全环保的生物防治方法及生物保鲜剂提供了依据。
附图说明
图1是果生链核盘菌(M.fructicola)的生长形态。A，桃果实上的生长形态，B，培养基上的生长形态。
图2是25μL/L醛类挥发性物质对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长影响的形态图。
图3是不同浓度壬醛对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长的影响。
图4是不同浓度反-2-己烯醛对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长的影响。
图5是不同浓度壬醛对桃褐腐病的防治效果。
图6是不同浓度反-2-己烯醛对桃褐腐病的防治效果。
图7是不同浓度壬醛对果生链核盘菌(M.fructicola)引起桃褐腐病的影响。
图8是不同浓度反-2-己烯醛对果生链核盘菌(M.fructicola)引起桃褐腐病的影响。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
实施例1：醛类挥发性物质对果生链核盘菌的抑制效果
1.实验材料
1)供试菌株
果生链核盘菌(M.fructicola)，取自自然生褐腐病的桃果实，经实验室分离、纯化、鉴定后保存备用，本案例所用菌株均保存四代以内。所述果生链核盘菌(M.fructicola)保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉武汉大学，保藏日：2022年8月31日，保藏号：CCTCC M 20221349，分类命名：Monilinia fructicola Bo-P-Jun-01。
2)实验材料
0.05％吐温80溶液、V8蔬菜汁(简写为V8)、碳酸钙、琼脂粉、游标卡尺，壬醛和反-2-己烯醛分别从阿拉丁和上海源叶生物科技有限公司生物购买。
2.实验方法
取340mL(1瓶)V8蔬菜汁，加入1.89g碳酸钙与18.9g琼脂粉后，加入605mL去离子水，随后灭菌，倒板(共倒60个培养皿，培养皿为90mm*60mm)，以供后续使用。
取菌饼在超净台中放至在V8培养基中央，于25℃、75％相对湿度环境下培养5d。
将活化好的果生链核盘菌进行打孔(6mm)，随后转移至新的V8培养基，全部倒扣。
在培养皿盖子上放置准备好的滤纸，然后分别将不同体积的挥发性物质滴加滤纸上，迅速合并培养皿并用封口膜密封处理。
所加不同体积的挥发性物质均经过0.05％吐温80溶液进行稀释，终浓度为1、10、100、500、1000μL/L。对照组只添加0.05％吐温80溶液。所有处理均进行3个生物学重复。
挥发性物质与0.05％吐温80溶液在3d后均全部挥发。随后使用游标卡尺进行菌丝长度的测量，并使用相机进行拍照记录。
菌丝生长抑制率的计算公式为：Y＝[(对照组-5mm)-(处理组-5mm)]/((对照组-5mm)*100％。
挥发性物质对菌丝生长抑制的EC50使用Prism 9计算。使用模型公式为Y＝Bottom+(Top-Bottom)/(1+10^((LogEC50-X)*HillSlope))。上述所有变量均可通过Prism 9计算得出。
3.结果分析
果生链核盘菌(M.fructicola)在桃果实上与培养基上的生长形态如图1所示。
所述醛类挥发性物质在25μL/L浓度下，对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长有较好的抑制效果，其中以壬醛的抑制效果更为明显(图2)。
不同浓度醛类挥发性物质对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长的影响如图3、4所示。壬醛、反-2-己烯醛在1μL/L的浓度下即可对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长产生抑制效果。随着所述醛类挥发性物质的熏蒸浓度增加，对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长抑制效果也在增加。
表1两种醛类挥发性物质EC50曲线所涉变量及EC50
| 挥发性物质 | Bottom | Top | LogEC50 | HillSlope | EC50 | R2 |
| 壬醛 | 32.49 | 101.7 | 1.241 | 2.008 | 17.43 | 0.9683 |
| 反-壬烯醛 | 8.292 | 102 | 1.319 | 3.111 | 20.86 | 0.9841 |
壬醛、反-2-己烯醛这两种醛类挥发性物质对果生链核盘菌(M.fructicola)菌丝生长抑制的EC50如表1所示。分别为17.43、20.86μL/L。该浓度对制备相关抑制果生链核盘菌的保鲜剂具有参考与指导意义。
实施例2：醛类挥发性物质对果生链核盘菌侵染桃果实的抑制
1.实验材料
1)供试果实
新鲜的七成熟白凤水蜜桃，选取无病害症状、成熟度一致的果实进行试验。
2)供试病原菌
果生链核盘菌(M.fructicola)，同实施例1。
2.实验方法
将培养5d的果生链核盘菌(M.fructicola)用0.9％的生理盐水重悬浮，孢子浓度为5*105个孢子/mL。
采用0.05％的次氯酸钠溶液，浸泡桃果实2min，随后用清水清洗后晾干备用。
使用专用设备在桃果实赤道面戳1个2mm宽的伤口，晾干后，每个果实加入5μL重悬浮的孢子液，待孢子液完全吸收后，放入处理容器内，分别向滤纸加入挥发性物质，使其终浓度为0(对照)、1、10、50、100μL/L。迅速盖好盖子，置于20℃熏蒸12h。随后将盖子打开，丢掉滤纸，覆盖保鲜膜，每日拍照并记录菌斑扩散长度。
3.结果分析
醛类挥发性物质对果生链核盘菌在桃果实上的发病率有抑制效果(图5和图6)。当壬醛以10μL/L浓度处理，可以显著抑制果生链核盘菌的菌丝生长，由此减轻桃果实的褐腐病症状(图5和图7)。过高浓度的壬醛虽然可以显著抑制果生链核盘菌的菌丝生长，但是会对果实造成药害。因此，壬醛在桃果实上的适宜处理浓度应在1-50μL/L之间。
当反-2-己烯醛以50μL/L的浓度处理，可以显著抑制果生链核盘菌的菌丝生长(图8)，减轻桃果实的褐腐病症状(图6)。但值得注意的是，100μL/L的反-2-己烯醛虽然可以显著抑制果生链核盘菌的菌丝生长，但是会对果实造成药害。因此，反-2-己烯醛在桃果实上的适宜处理浓度应在10-100μL/L之间。
综上所述，壬醛、反-2-己烯醛具有显著抑制果生链核盘菌(M.fructicola)的菌丝生长的作用，可以抑制桃果实采后的褐腐病发生。
以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本申请所属领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的权利要求的保护范围。
Claims (3)
1.醛类挥发性物质在抑制果生链核盘菌中的应用，其特征在于，所述醛类挥发性物质为壬醛或反-2-己烯醛，所述醛类挥发性物质用于抑制果生链核盘菌的菌丝生长，以果生链核盘菌及桃果实的外周密闭环境体积计，壬醛的处理浓度≥1 μL/L，反-2-己烯醛的处理浓度≥10 μL/L。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在制备抑制桃果实上的果生链核盘菌的保鲜剂中的应用，以果生链核盘菌及桃果实的外周密闭环境体积计，所述醛类挥发性物质壬醛的处理浓度有效范围是1-100 μL/L，反-2-己烯醛的处理浓度有效范围是10-100 μL/L。
3.一种防治果生链核盘菌引起的桃褐腐病的方法，其特征在于，以醛类物质作为熏蒸剂；所述醛类物质为壬醛或反-2-己烯醛；以桃所在外周密闭空间体积计，壬醛浓度为1-50μL/L，反-2-己烯醛的浓度为10-100 μL/L。
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