【摘 要】
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茶饼病是茶树种植中发生比较严重的一种叶部病害,严重影响茶叶品质和产量。在化学农药减施增效的背景下,实现茶饼病的安全高效防治,有效途径之一是从天然化合物中寻求生物活性物质而实行化学农药的替代。源于香茅草的香茅油具有广谱抑菌作用,具研发为植物源农药的潜质;但其易挥发的特性限制了其进一步的开发利用。为此,本研究在成功分离茶饼病病原菌的基础上,通过抑菌活性测定,明确香茅油中相关成分对此菌的活性;筛选出活性
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茶饼病是茶树种植中发生比较严重的一种叶部病害,严重影响茶叶品质和产量。在化学农药减施增效的背景下,实现茶饼病的安全高效防治,有效途径之一是从天然化合物中寻求生物活性物质而实行化学农药的替代。源于香茅草的香茅油具有广谱抑菌作用,具研发为植物源农药的潜质;但其易挥发的特性限制了其进一步的开发利用。为此,本研究在成功分离茶饼病病原菌的基础上,通过抑菌活性测定,明确香茅油中相关成分对此菌的活性;筛选出活性最好的成分,制备其茶梗多孔碳控释剂并明确其控释杀菌活性,初步研究此成分对茶饼病病菌的抑菌机制。主要研究结果如下。1、成功分离出了可长期保存和继代培养的茶饼病病原菌。建立了改良孢子弹射法,开展了茶饼病病菌Exobasidium vexan分离研究。对分离到的菌株cbb进行了鉴定,结合形态学观察、分子鉴定和离体茶树叶片致病性研究结果,确定菌株cbb为E.vexans。与传统孢子弹射分离法相比,分离纯化率提高了1.5倍。建立的新分离方法,解决了E.vexans在培养基上生长缓慢而不易于分离获得纯化菌株的难题。2、研究筛选了香茅油对茶饼病菌的主要抑菌成分。筛选香茅油5种成分,采用抑菌圈法进行抑菌活性初筛,结果表明,5mg·m L-1供试验浓度处理下,香叶醇,柠檬醛和香茅醇达高敏程度。采用试管半倍稀释法,进一步测试了三种物质对此菌活性,处理后1天,香叶醇,柠檬醛和香茅醇对此菌的MIC值分别为1.25 mg·m L-1,0.321 mg·m L-1和0.625 mg·m L-1;MBC分别为1.25mg·m L-1,0.625 mg·m L-1和1.25 mg·m L-1。结果表明,香茅油中对此菌抑制活性最好的成分为柠檬醛。3.成功制备了主要抑菌成分柠檬醛的茶梗多孔碳控释剂,并明确了其对E.vexans的缓释杀菌活性。以茶梗为基底材料,通过碳化活化法,制备了具高比表面积(1001.6 m~2·g-1)和丰富介孔结构的多孔碳材料（BC）。采用一锅法,将柠檬醛（Eo）负载于BC上,成功制备了新型多孔碳控释剂BC@Eo。傅里叶变换红外光谱和X射线粉末衍射表征结果表明,在BC@Eo中,BC和Eo发生了化学和物理作用。缓释性测定第30天,BC@Eo中Eo体外累积释放率为51%;而游离Eo第7天的累积释放率就达82%,结果表明BC可有效控释Eo。抑菌圈法活性测定第7天,BC、Eo和BC@Eo的抑菌圈分别为0、19.66±0.79和21.92±0.77 mm,结果表明BC@Eo中是Eo表现抑菌作用。BC@Eo处理E.vexans后30天,扫描电镜观察发现,BC@Eo处理的菌丝褶皱程度比Eo处理更明显,表明BC@Eo延长了Eo对E.vexans的杀菌活性。4、初步明确主要抑菌成分柠檬醛对E.vexans的抑菌机制。采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察了柠檬醛MIC浓度处理对E.vexans菌丝结构的影响。处理后第7天,OM和SEM观察结果表明,柠檬醛会导致该菌菌丝形态异常,包括菌丝溶解、黏聚、皱缩、菌丝表层产生瘤状物;TEM观察结果表明,柠檬醛处理后,细胞壁和细胞内脂质体内部结构严重受损。柠檬醛对茶饼病病菌相关生理生化特性的影响结果表明,柠檬醛可能通过提高纤维素酶活性来分解细胞壁上的纤维素,从而达到破坏细胞壁结构的目的;通过降低细胞膜上抗氧化酶SOD和POD的酶活性,使细胞膜脂质更易被氧化,损伤细胞膜,导致丙二醛（MDA）含量增大,从而抑制茶饼病病菌生长;还可以通过降低代谢酶SDH和MDH的酶活性,导致细胞线粒体受损,使代谢受到影响,从而抑制菌丝的生长。通过本文研究,建立了改良孢子弹射法分离出可长期继代保存的E.vexans,明确了香茅油对茶饼病病菌的最佳抑菌活性成分为柠檬醛,成功制备了该成分的茶梗多孔碳控释剂,明确了控释剂的控释杀菌活性;初步明确了柠檬醛对E.vexans的抑菌机理。结果表明,利用多孔生物碳材料控释易挥发植物源活性成分是可行的,为茶树废弃生物质资源利用提供了新的途径,同时也为基于控释策略利用植物挥发物防治茶饼病提供了参考。
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