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稻曲病菌(Villosiclava virens,Vv)是水稻稻曲病(Rice false smut,RFS)的致病菌,近年来,随着水稻品种、耕作管理方式及气候因素的变化,RFS已发展成为世界水稻主产区的毁灭性病害。植物精油(Plant essential oil,PEO)是开发高效低风险杀菌剂的一个重要来源,然而PEO对于Vv的抑菌活性及其作用机制的研究鲜有报道。本论文研究了18种PEOs对Vv的抑菌活性,对其中2种高活性PEOs的主要抑菌成分及其作用机制进行了研究,取得的研究结果如下:18种PEOs抑制稻曲病菌的活性初筛结果表明,桂皮油和肉桂油对Vv的离体抑制活性强于其它16种PEOs,具有防控RFS的潜力。采用熏蒸法和接触法,评价了18种PEOs对Vv的菌丝生长和分生孢子萌发的离体抑制活性,结果显示,桂皮油和肉桂油具有最强的抑菌效果,熏蒸法下桂皮油和肉桂油对菌丝生长和分生孢子萌发的有效中浓度(对稻曲病菌造成50%抑制率的待测物浓度,EC50)值均低于0.5μL/L air,接触法下桂皮油和肉桂油对菌丝的EC50值分别为4.28μg/mL和4.47μg/mL,对孢子的EC50值分别为33.1μg/mL和30.9μg/mL。肉桂油、桂皮油的主要抑菌活性成分为反式肉桂醛(trans-Cinnamaldehyde,TC)。采用气相色谱串联质谱(GC-MS)的方法,分析检测了肉桂油和桂皮油的组分,结果显示:TC是肉桂油和桂皮油中含量最高的成分,含量分别为71.27%和71.32%。采用熏蒸法和接触法测定了TC对Vv菌丝生长及分生孢子萌发的抑制活性,接触法测定的TC对菌丝生长及分生孢子萌发的EC50值分别为2.13μg/mL和35.9μg/mL,熏蒸法测定的TC对菌丝生长及分生孢子萌发的EC50值均低于0.5μL/L air。采用光学显微镜观察了肉桂油、桂皮油及TC(三种物质)对Vv菌丝生长的形态影响,并检测了三种物质对Vv产孢量的影响。两种方法处理下,三种物质均可引起菌丝不同程度的形态异常(断裂、皱缩、扭曲),并抑制了Vv分生孢子的形成。TC通过影响Vv菌丝细胞结构,干扰线粒体代谢酶的活性,抑制Vv菌丝生长。(1)在扫描电子显微镜下,可观察到TC导致菌丝表层产生瘤状物及皱缩现象。(2)透射电子显微镜下可见,加入TC后,菌丝体细胞内脂质体分散且增多,线粒体的结构模糊。(3)采用烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-苹果酸脱氢酶(Nicotinamide adenine dinucleotide-malic dehydrogenase,NAD-MDHase)、琥珀酸脱氢酶(Succinodehydrogenase,SDHase)和腺苷三磷酸酶(Adenosine triphosphatase,ATPase)酶活力测定试剂盒测定TC在2、4、8、15、30μg/mL浓度处理下,对Vv菌体内一系列线粒体功能的生化指标:SDHase、NAD-MDHase和ATPase酶活力的影响,研究TC的抑菌机制。结果显示TC可以降低SDHase和NAD-MDHase的活力,对ATPase活力(包括Na+-K+-ATPase、Ca2+-Mg2+-ATPase、Ca2+-ATPase和Mg2+-ATPase)的影响呈先下降后升高的变化,在4μg/mL时抑制活性最强。(4)TC具有减少Vv中稻绿核菌素产生的潜力。荧光定量PCR检测TC对Vv体内基因UV-2086的表达量影响,显示15μg/mL的TC可显著降低菌体的UV-2086基因的相对表达量。以上研究结果为TC防治RFS提供了一定的试验数据和理论基础。