醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用

1.本发明属于农业科学技术领域，尤其涉及醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用。


背景技术：

2.匍枝根霉(r.stolonifer)是引起软腐病的主要病原菌之一，导致甜熟水果的采后病害腐败。匍枝根霉由分枝、不具横隔的白色菌丝组成，菌丝生长膨大后，向上生出数条直立的孢子囊梗，其顶端膨大形成孢子囊。孢子囊内形成具多核的孢囊孢子，在果实上发病迅速且严重，从而造成严重的采后损失。
3.目前匍枝根霉的防治主要依靠传统的化学防治措施，比如咪鲜胺、抑霉唑、苯醚甲环唑等。上述化学杀菌剂的长期使用会导致农药残留、环境污染等食用和生态安全问题。因而，人们开始研究绿色高效、安全健康的生物杀菌剂。
4.挥发性物质是近年来生物杀菌剂的研究热点。据不完全统计，已被鉴定出具有生物活性的挥发性有机化合物超过2000多种，其作用包括抑制多种病原细菌与真菌生长。已见报道表明，丁香酚、百里香酚、香芹酚、薄荷醇、柠檬烯、芳樟醇等萜烯类物质以及水杨酸甲酯、3-戊酮、2-壬酮等物质对匍枝根霉(r.stolonifer)具有抑制作用。但对于醛类挥发性物质而言，对匍枝根霉(r.stolonifer)是否具有抑制活性尚不清楚。比如，反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛是我国允许使用的食用香料(gb2760)，美国食品药品管理局(fda)发布2022-07683号条例，修订食品添加剂法规将反-2-己烯醛作为食品防腐剂。本发明拟开展反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛对于匍枝根霉的抑菌效果研究，并在桃果实上开展应用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用，所述醛类挥发性物质是反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛。反-2-己烯醛和反-2-壬烯醛能够有效抑制匍枝根霉的菌丝生长，通过在桃果实上的应用可以有效减轻采后软腐病的发生。上述醛类挥发性物质可用于制备生物保鲜剂，建立安全环保、低量高效的农产品采后褐腐病防治技术。
6.具体技术内容如下：本发明提供了醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用，所述醛类挥发性物质为反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛。
7.本发明采用所述两种醛类挥发性物质进行试验，由于该物质具有挥发性，所以在抑菌实验时采用密闭环境中熏蒸的方式进行处理。经实验发现，在一定浓度范围下，该醛类挥发性物质能够有效抑制匍枝根霉的菌丝生长。
8.以匍枝根霉(r.stolonifer)所处的外周密闭环境体积计，当所述反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛的浓度均≥1μl/l时，可以有效抑制匍枝根霉的生长。当反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛的浓度≥10μl/l，所述醛类挥发性物质对匍枝根霉的菌丝生长抑制率均可超过60％。通过计算发现，反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛的ec
50
分别为5.376、5.801μl/l。该浓度对
生产应用有指导意义。
9.本发明还提供了一种应用醛类挥发性物质防治桃软腐病的方法。桃软腐病是由匍枝根霉引起的果实采后病害。以醛类挥发性物质作为熏蒸剂，所述反-2-己烯醛浓度为1-100μl/l，反-2-壬烯醛的浓度为1-50μl/l。进一步结果显示，反-2-己烯醛和反-2-壬烯醛处理的适宜浓度分别为50μl/l与1μl/l。在该浓度下，醛类挥发性物质可以明显抑制桃果实软腐病的发生。
10.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)本发明首次公开了反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛能够抑制匍枝根霉的菌丝生长，公开了这两种醛类挥发性物质对匍枝根霉菌丝生长抑制的ec
50
。
11.(2)本发明首次发现反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛能够有效减轻匍枝根霉导致的桃软腐病，公开了防治桃褐腐病的处理方式和使用浓度。
12.(3)本发明采用的反-2-己烯醛和反-2-壬烯醛制都可作为食用香料进行使用(gb2760)，具有替代传统化学农药防治的应用前景，为开发安全环保的生物防治方法及生物保鲜剂提供了依据。
附图说明
13.图1是匍枝根霉(r.stolonifer)的生长形态。a，桃果实上的生长形态，b，培养基上的生长形态。
14.图2是5μl/l醛类挥发性物质对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长影响的形态图。
15.图3是不同浓度反-2-己烯醛对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长的影响。
16.图4是不同浓度反-2-壬烯醛对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长的影响。
17.图5是不同浓度反-2-己烯醛对桃褐腐病的防治效果。
18.图6是不同浓度反-2-壬烯醛对桃褐腐病的防治效果。
19.图7是不同浓度反-2-己烯醛对匍枝根霉(r.stolonifer)引起桃软腐病的影响。
20.图8是不同浓度反-2-壬烯醛对匍枝根霉(r.stolonifer)引起桃软腐病的影响。
具体实施方式
21.本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
22.实施例1：醛类挥发性物质对匍枝根霉的抑制效果1.实验材料
23.1)供试菌株匍枝根霉(r.stolonifer)，取自自然生软腐病的桃果实，经实验室分离、纯化、鉴定后保存备用，本案例所用菌株均保存四代以内。所述匍枝根霉(r.stolonifer)保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国武汉武汉大学，保藏日：2022年8月31日，保藏号：cctcc m 20221350，分类命名：rhizopus stolonifer bo-p-jun-01 。
24.2)实验材料0.05％吐温80溶液、v8蔬菜汁(简写为v8)、碳酸钙、琼脂粉、游标卡尺反-2-己烯醛和反-2-壬烯醛分别从上海源叶生物科技有限公司和阿拉丁购买。
25.2.实验方法
取340ml(1瓶)v8蔬菜汁，加入1.89g碳酸钙与18.9g琼脂粉后，加入605ml去离子水，随后灭菌，倒板(共倒60个培养皿，培养皿为90mm*60mm)，以供后续使用。
26.取菌饼在超净台中放至在v8培养基中央，于25℃、75％相对湿度环境下培养3d。
27.将活化好的匍枝根霉进行打孔(6mm)，随后转移至新的v8培养基，全部倒扣。
28.在培养皿盖子上放置准备好的滤纸，然后分别将不同体积的挥发性物质滴加滤纸上，迅速合并培养皿并用封口膜密封处理。
29.所加不同体积的挥发性物质均经过0.05％吐温80溶液进行稀释，终浓度为1、10、100、500、1000μl/l。对照组只添加0.05％吐温80溶液，所有处理均进行3个生物学重复。
30.挥发性物质与0.05％吐温80溶液在1d后均全部挥发。随后使用游标卡尺进行菌丝长度的测量，并使用相机进行拍照记录。
31.菌丝生长抑制率的计算公式为：y＝[(对照组-5mm)-(处理组-5mm)]/(对照组-5mm)*100％。
[0032]
挥发性物质对菌丝生长抑制的ec
50
使用prism 9计算。使用模型公式为y＝bottom+(top-bottom)/(1+10^((logec50-x)*hillslope))。上述所有变量均可通过prism 9计算得出。
[0033]
3.结果分析匍枝根霉(r.stolonifer)在桃果实上与培养基上的生长形态如图1所示。
[0034]
所述醛类挥发性物质在5μl/l浓度下，对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长有较好的抑制效果，其中以反-2-壬烯醛抑制效果更为明显(图2)。
[0035]
不同浓度醛类挥发性物质对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长的影响如图3、4所示。反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛在1μl/l的浓度下即可对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长产生抑制效果。随着所述醛类挥发性物质的熏蒸浓度增加，对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长抑制效果也在增加。
[0036]
表1两种醛类挥发性物质ec
50
曲线所涉变量及ec
50
挥发性物质bottomtoplogec
50
hillslopeec
50
r2反-2-己烯醛13.651000.73044.8965.3760.9998反-2-壬烯醛21.15102.10.76351.2825.8010.9902
[0037]
反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛这两种醛类挥发性物质对匍枝根霉(r.stolonifer)菌丝生长抑制的ec
50
如表1所示。分别为5.376、5.801μl/l。该浓度对制备相关抑制匍枝根霉的保鲜剂具有参考与指导意义。
[0038]
实施例2：醛类挥发性物质对果生链核盘菌侵染桃果实的抑制
[0039]
1.实验材料
[0040]
1)供试果实新鲜的七成熟白凤水蜜桃，选取无病害症状、成熟度一致的果实进行试验。
[0041]
2)供试病原菌匍枝根霉(r.stolonifer)，同实施例1。
[0042]
2.实验方法将培养5d的匍枝根霉(r.stolonifer)用0.9％的生理盐水重悬浮，孢子浓度为5*105个孢子/ml。
[0043]
采用0.05％的次氯酸钠溶液，浸泡桃果实2min，随后用清水清洗后晾干备用。使用专用设备在桃果实赤道面戳1个2mm宽的伤口，晾干后，每个果实加入5μl重悬浮的孢子液，待孢子液完全吸收后，放入处理容器内，分别向滤纸加入挥发性物质，使其终浓度为0(对照)、1、10、50、100μl/l。迅速盖好盖子，置于20℃熏蒸12h。随后将盖子打开，丢掉滤纸，覆盖保鲜膜，每日拍照并记录菌斑扩散长度。
[0044]
3.结果分析醛类挥发性物质对匍枝根霉在桃果实上的发病率有抑制效果(图5和图6)。当反-2-己烯醛以50μl/l浓度处理，可以显著抑制匍枝根霉的菌丝生长，由此减轻桃果实软腐病症状(图5和图7)。过高浓度的反-2-己烯醛虽然可以显著抑制匍枝根霉的菌丝生长，但是会对果实造成药害。因此，反-2-己烯醛在桃果实上的适宜处理浓度应在1-100μl/l之间。
[0045]
当反-2-壬烯醛以1μl/l的浓度处理，可以显著抑制匍枝根霉的菌丝生长(图8)，减轻桃果实的软腐病症状(图6)。但值得注意的是，过高浓度的反-2-壬烯醛虽然可以抑制匍枝根霉的菌丝生长，但是会对果实造成药害。因此，反-2-壬烯醛在桃果实上抑制匍枝根霉的最佳浓度应在1-50μl/l之间。
[0046]
综上所述，反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛具有显著抑制匍枝根霉(r.stolonifer)的菌丝生长的作用，可以抑制桃果实采后的软腐病发生。
[0047]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术所属领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用，其特征在于，所述醛类挥发性物质为反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述醛类挥发性物质用于抑制匍枝根霉的菌丝生长。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，在抑制匍枝根霉的菌丝生长中，以匍枝根霉及桃果实的外周密闭环境体积计，反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛的处理浓度均要求≥0.1μl/l。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，在制备抑制桃果实的匍枝根霉保鲜剂中的应用，以匍枝根霉及桃果实的外周密闭环境体积计，所述醛类挥发性物质的处理浓度有效范围是0.1-100μl/l。5.一种防治匍枝根霉引起的桃软腐病的方法，其特征在于，以醛类物质作为熏蒸剂；所述醛类物质为反-2-己烯醛或反-2-壬烯醛；以桃所在外周密闭空间体积计算，反-2-己烯醛的浓度为1-100μl/l，反-2-壬烯醛的浓度为1-50μl/l。

技术总结
本发明公开了醛类挥发性物质在抑制匍枝根霉中的应用。该醛类挥发性物质具有六个碳或九个碳的结构，本发明首次公开了反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛能够显著抑制匍枝根霉的菌丝生长，能用于制备新型高效、绿色安全的果蔬保鲜制剂，具有替代传统化学农药防治的应用前景，为开发安全环保的生物防治方法及生物保鲜剂提供了依据，具有良好应用前景。具有良好应用前景。


技术研发人员：张波 李志昊 杨灿 李孟涛
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2023/9/14