25種天然植物精油對藍(lán)莓致病菌生長曲線、抑制作用(四)
3討論與結(jié)論
藍(lán)莓果實脆嫩多汁、營養(yǎng)豐富,采后易遭受病原菌侵染而大量腐爛。為降低藍(lán)莓采后的經(jīng)濟(jì)損失,通過分離、鑒定引起藍(lán)莓腐爛的優(yōu)勢病原菌并對其進(jìn)行控制。形態(tài)學(xué)和分子測序是鑒定病原菌種類的常用方法,依據(jù)4種菌株在PDA上生長的菌落特征、顯微鏡下的分生孢子梗和分生孢子的形態(tài)特征對其進(jìn)行初步鑒定,初步判定病原菌I、II、III和IV分別為青霉(Penicillium spp.)、曲霉(Aspergillus spp.)、鏈格孢霉(Alternaria Nees)和鐮刀菌(Fusarium spp.)。致病性分析發(fā)現(xiàn)4種菌的致病力排序為I>II>III>IV。形態(tài)學(xué)鑒定不能很好地區(qū)分同屬的病原菌種類,而保守基因測序可進(jìn)一步將病原菌區(qū)分。?ebeljan等通過ITS、BenA、CaM和RPB2基因鑒定出了梨果中的致病菌為皮落青霉;Zhang Yusen、Choi和張婷等根據(jù)ITS、BenA、CaM測序差異對土壤以及稻谷中的曲霉分離株進(jìn)行了新分類物種鑒定,并且從稻谷中分離鑒定出了塔賓曲霉。
Gannibal和Fulcher等驗證了鏈格孢菌在目前的分子技術(shù)中物種界定并不明確,統(tǒng)稱為鏈格孢菌。在本研究中,根據(jù)形態(tài)學(xué)特征和3種基因(ITS、BenA和CaM)的測序,分離獲得的4種致病菌分別為皮落青霉、塔賓曲霉、鏈格孢菌和串珠鐮刀菌。羅冬蘭等在貴州粉藍(lán)藍(lán)莓中分離到了鏈格孢菌、灰葡萄孢菌以及膠孢炭疽等,且主要致腐菌為膠孢炭疽。劉春燕等在四川藍(lán)莓中分離鑒定出了黑曲霉、青霉、噬木枝狀枝孢菌、類擬盤多毛孢菌和鏈格孢菌5種優(yōu)勢致病菌。周倩等在遼寧藍(lán)莓中分離鑒定出了青霉、產(chǎn)黃青霉和鏈格孢菌3種優(yōu)勢致病菌。由此看出,不同地區(qū)藍(lán)莓上的優(yōu)勢病原菌略有差異,可能是因為各地區(qū)氣候、地質(zhì)以及藍(lán)莓品種不同導(dǎo)致。為了更好地了解優(yōu)勢病原菌的生長特性,測定了它們的生長最適溫度、生長曲線以及孢子萌發(fā)情況,發(fā)現(xiàn)病原菌皮落青霉和鏈格孢菌對低溫的耐受性較好,在4℃條件下仍能生長,它們的最適生長溫度為25℃左右,與Camardo和范文忠等測定的最適生長溫度結(jié)果一致。
塔賓曲霉對低溫耐受性較差,但對高溫耐受性較好,最適溫度在28℃左右,與陳江研究的塔賓曲霉生長狀態(tài)一致。因此,針對皮落青霉和塔賓曲霉引起的藍(lán)莓病害,采取低溫保鮮的效果可能較差,建議低溫結(jié)合藥物抑菌處理;而塔賓曲霉的防控可采取低溫貯藏防控,溫度較高會加速病害的發(fā)生。3種菌的快速生長期均在2~3 d,孢子在培養(yǎng)12 h均能完全萌發(fā)。因此,果實在采摘后應(yīng)盡早進(jìn)行抑菌處理控制病原菌的生長進(jìn)程。
植物精油具有易揮發(fā)、純天然、廣譜性抑菌以及低毒或無毒的天然優(yōu)勢,被廣泛用于采后果蔬的防腐保鮮。Ceylan等通過測定番茄果實的品質(zhì)以及營養(yǎng)物質(zhì)含量,發(fā)現(xiàn)一定劑量的鼠尾草精油能夠有效保持“Sentino F1”番茄冷藏期間的果實品質(zhì)。王軼楠探究了山蒼子精油對辣椒疫霉病的防治效果,2 mg/mL山蒼子精油對辣椒疫霉的相對防治效果達(dá)到了68%。本實驗探究了包括丁香羅勒精油、茉莉精油、山蒼子精油和快樂鼠尾草精油等25種天然植物精油對藍(lán)莓致病菌的作用效果,發(fā)現(xiàn)茉莉精油、丁香羅勒精油、續(xù)斷精油、山蒼子精油和紅景天精油在體外對藍(lán)莓果實4種致病菌的生長具有高效的抑制作用,且其作用濃度均不高于2μL/mL。Rath等發(fā)現(xiàn)茉莉精油在31.25μL/mL時才能完全抑制大腸桿菌的生長,與本研究結(jié)果不同。有研究表明,10μL丁香羅勒精油在48 h時的抑菌圈直徑大于40 mm,對青霉、鏈格孢菌、灰霉以及根霉均具有較強(qiáng)的抑制作用。續(xù)斷精油對黃曲霉有較好的抑制效果,在800 mg/L時對黃曲霉菌的抑菌率為10.96%。紅景天精油高于0.625μL/mL對黑曲霉具有較好抑制作用。
進(jìn)一步檢測茉莉精油、丁香羅勒精油、續(xù)斷精油、山蒼子精油和紅景天精油對皮落青霉、塔賓曲霉、鏈格孢菌和病原菌IV的抑菌MIC和MFC,發(fā)現(xiàn)山蒼子精油和丁香羅勒精油的作用效果最佳,MIC和MFC更小,基本上低于1μL/mL。類似地,孫暢、黃曉霞和Li Yanjun等發(fā)現(xiàn)山蒼子精油對意大利青霉菌和黃曲霉的MIC分別為1.17、0.80μL/mL,對黃曲霉的MFC為1.50μL/mL,能有效抑制柑橘病斑直徑的擴(kuò)散。丁香羅勒精油對香蕉炭疽的MIC和MFC分別為275μL/L和600μL/L。這些結(jié)果表明,茉莉精油、丁香羅勒精油、續(xù)斷精油、山蒼子精油和紅景天精油具有廣譜的抑菌作用,但其作用濃度在不同物種病原菌上存在差異。
因此,進(jìn)一步探究了這5種精油在控制藍(lán)莓病害發(fā)生中的作用,與5種精油體外高效的抑菌作用不同,蒼子精油熏蒸處理對藍(lán)莓果實的青霉病具有最佳的控制效果,在貯藏第6天時果實發(fā)病率僅為15%,其次為茉莉精油處理(發(fā)病率比對照組低27.5%),續(xù)斷精油和紅景天精油僅對藍(lán)莓青霉病具有微弱的控制效果(與對照無顯著差異),而丁香羅勒精油完全沒有表現(xiàn)出病害控制效果。體內(nèi)和體外實驗作用效果的差異可能受多種因素的影響,如處理方式、使用濃度、精油的穩(wěn)定性和穿透性等的影響。在活體實驗中,熏蒸方式可能會影響精油的分布和接觸病原菌的機(jī)會,從而影響抑菌效果。
另外,本實驗僅使用MFC進(jìn)行活體實驗,該濃度可能不是丁香羅勒精油、茉莉精油、續(xù)斷精油和紅景天精油的最佳作用濃度。此外,丁香羅勒精油、續(xù)斷精油和紅景天精油在體外實驗中表現(xiàn)出較高的抑菌活性,但在體內(nèi)實驗中,精油的穩(wěn)定性和穿透性可能會受到果實表皮等生物屏障的影響,從而影響其抑菌效果。因此,精油在應(yīng)用過程中應(yīng)綜合考慮各種影響因素。盡管如此,本研究證實山蒼子精油和茉莉精油處理對藍(lán)莓致病菌具有較好的控制體外和體內(nèi)控制作用,可用于控制采后藍(lán)莓腐爛損失。
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