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辣椒疫霉菌Phytophthora capsici是一种重要的植物病原卵菌,可引起辣椒、番茄、黄瓜等50多种作物的疫病,并且其危害日趋严重。目前,防治由该病原菌引起的植物疫病主要以化学杀菌剂为主。但随着化学药剂的长期使用,导致耐/抗药性菌株的产生。因此,从植物中寻求替代化学杀菌剂的新型药剂已成为当今研究的热点。本研究在离体条件下测定了山苍子精油对辣椒疫霉不同发育阶段的毒力,测定了其对靶标菌可溶性蛋白、细胞膜通透性、菌丝鲜重和干重的影响;采用离体叶片法和灌根法测试了该精油对辣椒疫病的防治效果;进一步系统研究了山苍子精油中主要成分柠檬醛对辣椒疫霉的抑菌活性。随着高通量技术的不断发展,应用蛋白组学和转录组学方法,推测药剂作用的生化途径。结果如下:(1)山苍子精油对辣椒疫霉菌丝生长、孢子囊形成、孢子囊萌发、孢子萌发的毒力回归方程分别为Y=-1.6680+3.0288 X、Y=0.6928+2.9252 X、Y=-0.8810+2.5371 X、Y=-2.2061+1.4273 X。在生物显微镜下,观察到山苍子精油处理后的辣椒疫霉菌丝分支较多。269.15 mg/L的山苍子精油对辣椒疫霉菌丝鲜重、干重抑制率分别为75.03%、77.20%。随着山苍子精油浓度的增大,电导率也随之增大。2 000 mg/L山苍子精油对辣椒疫病的预防效果达80%,与对照药剂嘧菌酯预防效果相当。(2)柠檬醛对辣椒疫霉菌丝生长EC50为95.11 mg/L;对孢子囊形成的EC50为18.76 mg/L。其结果说明柠檬醛是山苍子精油的主要抑菌活性物质。扫描电镜下观察柠檬醛处理辣椒疫霉后的菌丝形态,与对照菌丝相比,菌丝分支增多,菌丝顶端有膨大现象。(3)细胞内甘油含量维持细胞内外渗透压。对照组、95和150 mg/L的柠檬醛处理组中,细胞内甘油含量为0.45、0.51和0.70mmol/g。柠檬醛药液破坏了细胞内外渗透压,使菌不能正常生长。(4)ROS与真菌的程序化死亡有关。荧光显微镜下观察对照组菌丝有微弱的绿色荧光,柠檬醛处理后的辣椒疫霉菌丝荧光亮度明显强于对照组。柠檬醛对辣椒疫霉的抑制作用可能是因为菌体内过量的ROS影响细胞的正常代谢。(5)经SYTOXTM Green Ready FlowTM Reagent染色,观察得对照组菌体无绿色荧光;柠檬醛处理后,观察到菌丝内有绿色荧光。柠檬醛可能破坏了辣椒疫霉的细胞膜。并且应用电导率法测定柠檬醛对辣椒疫霉细胞膜通透性的影响,结果表明随着药剂浓度的增大,时间的推迟,电导率不断增加。进一步表明柠檬醛处理后辣椒疫霉细胞膜受损。(6)利用蛋白质组学和转录组学分析柠檬醛处理辣椒疫霉前后基因/蛋白表达量的改变,联合分析发现有32个基因/蛋白表达趋势相同,这些蛋白参与糖酵解代谢和膜。