蛇床子素抑制植物病原真菌机制的初步研究

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采用酒精和乙酸乙酯分级溶解、结晶方法快速简便地纯化到97.5%的蛇床子素(Osthol),用过氧乙酸对蛇床子素进行氧化修饰得到两个产物,这两个产物对小麦赤霉菌的抑菌活性与蛇床子素相比没有显著差异。 离体实验表明,蛇床子素对苹果叶枯病菌、苹果轮纹病菌等植物病原真菌有着较广谱的抑制活性。研究结果表明蛇床子素抑制小麦赤霉菌丝顶端生长,使其分枝增多;同时对小麦赤霉菌孢子萌发有显著抑制作用,当其浓度达到50 μ g·mL-1,小麦赤霉菌孢子萌发被完全抑制。 液体培养条件下,以100 μ g·mL-1蛇床子素处理小麦赤霉菌24h,造成菌丝大量断裂。对细胞壁形成所需底物和细胞壁水解相关酶测定,结果表明蛇床子素处理后小麦赤霉菌体内几丁质酶活性、N-乙酰葡萄糖胺含量均升高,而β-1.6-葡聚糖酶活性与对照相比无显著变化。在培养基中加入14C标记葡萄糖,以100 μ g·mL-1蛇床子素处理小麦赤霉菌,结果表明菌体内葡萄糖含量迅速下降,3h时达到最低,为对照51%,同时几丁质酶活性迅速升高,3h时为对照3倍;处理后可溶性蛋白质和蛋白酶活性均升高;由此推测糖饥饿诱导几丁质水解酶表达,引起几丁质前体水解,细胞壁形成受阻。 以100 μ g·mL-1蛇床子素处理小麦赤霉菌后12h,处理菌体内钙含量仅为对照的60%,表明蛇床子素能抑制菌体对钙的吸收,推测其影响到Ca2+依赖泡囊内含物运输释放到细胞壁过程,从而影响到菌丝顶端生长。 此外,用PAGE法研究发现蛇床子素还能体外抑制小麦赤霉菌ATPase活性,表明其机制还在于通过抑制能量系统而起作用。
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