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Induction of blue mould resistance and defense system in Xinyu tangerine by Ramulus cinnamomi main active ingredients

桂枝主要活性物质对新余蜜橘青霉病抗性和防御体系的诱导



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2016, 43(3): 467 - 474 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2016􀆰 03􀆰 016
基金项目:国家自然科学基金(31460533),江西省教育厅科技落地计划(111),中国博士后科学基金(2013M541870)
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: jinyinchen@ 126. com
收稿日期: 2015 - 06 - 02
桂枝主要活性物质对新余蜜橘青霉病抗性
和防御体系的诱导
陈玉环  彭  旋  陈楚英  万春鹏  陈金印∗
(江西农业大学农学院, 江西省果蔬保鲜与无损检测重点实验室; 江西省果蔬采后处理关键技术与
质量安全协同创新中心, 南昌 330045)
摘要: 为探讨桂枝主要活性物质肉桂醛和肉桂酸对新余蜜橘青霉病的抗性及其机理,以 500 倍和
1 000倍咪鲜胺稀释液为阳性对照,蜜橘损伤接种后,测定了防护效果最佳时肉桂醛、肉桂酸的抑菌
浓度,分析了对果实活体防效和防御酶活性的影响。 结果表明,25、8 mg / mL 肉桂醛以及 30、15
mg / mL肉桂酸是最佳抑菌浓度;与对照组相比,各浓度药液处理均能显著降低病原菌的致病力,贮
藏第 6 天,25、8 mg / mL肉桂醛处理组的病情指数分别为 54􀆰 4%和 66􀆰 4% ,30、15 mg / mL肉桂酸处
理组分别为 49􀆰 6%和 63􀆰 2% ;各浓度药液处理均能降低新余蜜橘的 MDA和 H2O2 含量,显著提高
并维持 SOD、PPO等防御酶的活性,以 25 mg / mL肉桂醛和 30 mg / mL 肉桂酸处理效果最佳。 研究
表明,肉桂醛和肉桂酸能有效增强果实活体防护效果以及诱导果实的抗病性,且抗性的产生可能与
果实内相关防御酶活性提高有关。
关键词: 肉桂醛; 肉桂酸; 意大利青霉菌; 新余蜜橘; 抗性诱导
Induction of blue mould resistance and defense system in Xinyu tangerine by
Ramulus cinnamomi main active ingredients
Chen Yuhuan  Peng Xuan  Chen Chuying  Wan Chunpeng  Chen Jinyin∗
(Jiangxi Key Laboratory for Postharvest Technology and Non⁃destructive Testing of Fruits & Vegetables, College of
Agronomy, Jiangxi Agricultural University; Collaborative Innovation Center of Postharvest Key Technology and
Quality Safety of Fruits and Vegetables in Jiangxi Province, Nanchang 330045, Jiangxi Province, China)
Abstract: In order to explore the effects and mechanisms of the main active ingredients of Ramulus
cinnamomi cinnamaldehyde and cinnamic acid on Xinyu tangerine blue mould disease⁃resistance, the
protective effects of cinnamaldehyde and cinnamic acid at suitable antifungal concentrations and their
effects on defense⁃related enzymes were analyzed, with 500, 1 000 times diluted prochloraz as the
control. The results showed that 25, 8 mg / mL cinnamaldehyde and 30, 15 mg / mL cinnamic acid were
the most suitable antifungal concentrations in all treatments. Cinnamaldehyde and cinnamic acid at
different concentrations significantly decreased the pathogenicity compared with the control. The disease
index of fruits treated with 25, 8 mg / mL cinnamaldehyde were 54􀆰 4% and 66􀆰 4% , respectively, after
six days, and the disease index of fruits treated with 30, 15 mg / mL cinnamic acid were 49􀆰 6% and
63􀆰 2% . Cinnamaldehyde and cinnamic acid could decrease the contents of MDA and H2O2, and
significantly improve the activities of SOD and PPO, and 25 mg / mL cinnamaldehyde and 30 mg / mL
cinnamic acid were the optimal concentrations in all treatments. The results indicated that
cinnamaldehyde and cinnamic acid could effectively increase the preservation effects, and induce fruit
disease resistance to the blue mould, which were related to the activity increase of defense enzymes.
Key words: cinnamaldehyde; cinnamic acid; Penicillium italicum; Xinyu tangerine; resistanceinduction
    柑橘作为全球产量最高的水果之一,近年来种
植面积和产量不断增加,在果实贮藏期间易受意大
利青霉菌 Penicillium italicum、指状青霉菌 Penicilli⁃
um digitatum、白地霉 Geotrichum citri⁃aurantii 等侵
染,产生严重烂果现象,造成巨大的经济损失,甚至
影响到相关产业链的健康发展。 在生产及贮藏过程
中通常使用杀菌剂以达防腐目的,但化学杀菌剂和
防腐保鲜剂的长期使用对人类有潜在的危害(曾荣
等,2011),因此,探寻新型防腐保鲜剂已成为国内
外果蔬保鲜研究的热潮。 中草药植物提取物具有高
效、低毒且安全等特点,研究发现天然植物如沙棘、
凤仙透骨草等植物的提取物不仅具有较优的抑菌效
果( Jeong et al. ,2003;Engel et al. ,2006;Mbosso et
al. ,2010),而且具有良好的保鲜效果(陈楚英等,
2014a),同时其活性成分如挥发性油、黄酮类、生物
碱类等物质也具有很好的抑菌及保鲜效果(李京晶
等,2006)。
果蔬在贮藏过程中会逐渐衰老腐败,且易受病
原菌入侵,会诱发体内活性氧代谢产物的积累,膜脂
过氧化作用增强,从而使细胞膜遭受损害,加速细胞
的衰老和解体。 过氧化氢 ( hydrogen peroxide,
H2O2)作为活性氧代谢的产物,可以氧化细胞内的
核酸等生物大分子,从而降低植物体的抗病能力;丙
二醛(malondialdehyde,MDA)是膜脂过氧化的重要
产物,其含量反映膜系统的损害程度和抗逆性。 植
物抗性的诱导主要是由于其体内的一些防御性酶如
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、苯丙
氨酸解氨酶(phenylalnine ammonialyase,PAL)、多酚
氧化酶 ( polyphenol oxidase, PPO) 和过氧化物酶
(peroxidase,POD)等在抵抗病原菌侵染方面起着重
要的作用,植物体遭受逆境或外源激发因子影响时
可诱导组织产生多种应答反应,提高并维持各抗性
酶较高的活性 ( Mandal et al. , 2009;向妙莲等,
2013),从而增强果蔬的抗病害能力及耐贮性。
桂枝 Ramulus cinnamomi 源自樟科常绿乔木植
物肉桂 Cinnamonum cassia Presl. 的干燥嫩枝,具有
多种药理和临床功效 (聂奇森等,2008;许源等,
2013;赵菊宏和刘书苑,2013)。 周梦娇等(2014)研
究发现其植物醇提物对柑橘意大利青霉菌、指状青
霉菌及猕猴桃灰霉菌 Botrytis cinerea 等多种植物病
原菌有很好的抑菌效果,且能有效破坏病原菌细胞
膜结构,从而影响其物质、能量代谢,进而抑制病原
菌的正常生长发育。
本研究基于课题组前期对桂枝抑菌活性成分的
分析(万春鹏等,2014),以意大利青霉菌作指示菌,
并以 500 倍和 1 000 倍咪鲜胺稀释液为阳性对照,
研究了桂枝主要活性物质肉桂醛和肉桂酸对新余蜜
橘青霉病抗性以及对新余蜜橘活体防效诱导的影
响,以期为今后天然药物代替化学杀菌剂提供理论
基础,为桂枝活性成分的进一步研究提供科学参考。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
菌株及柑橘品种:意大利青霉菌,为江西农业大
学植物病理实验室 4℃保存;新余蜜橘,采摘于江西
省新余市罗坊镇蜜橘示范园,采回放于通风的室内
发汗预贮 2 d。
试剂和仪器:马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato
dextrose agar,PDA):马铃薯 200 g、葡萄糖 20 g、琼脂
粉 20 g、蒸馏水 1 L;纯度为 98%的肉桂醛(cinnam⁃
aldehyde)和肉桂酸( cinnamic acid),上海阿拉丁试
剂有限公司;42%咪鲜胺(prochloraz)可湿性粉剂,
江苏龙灯化学有限公司;SOD、H2O2 和 MDA 试剂
盒,南京建成生物工程研究所。 RA⁃250WE 型数显
折光仪,日本 Kyoto电子有限公司;T6 型新悦紫外可
见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;
SpectraMax M2 Molecular Devices 多功能酶标仪,上
海美谷分子仪器有限公司。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 菌种的活化及菌悬液的制备
在无菌条件下,挑取意大利青霉菌丝转接到
PDA培养基上,于 28℃恒温培养箱中培养 1 周,4℃
保存备用。 用无菌水洗下经活化培养的青霉菌,配
制成浓度为 108 CFU / mL的孢子悬浮液。
1􀆰 2􀆰 2 桂枝活性成分对病原菌的抑制效果
用 1%吐温 - 80 和 95%乙醇分别溶解肉桂醛
和肉桂酸,配成 20 mg / mL 的母液。 采用二倍稀释
法,分别配制 20、10、5、2􀆰 5、1􀆰 25 mg / mL 共 5 个梯
度肉桂醛、肉桂酸溶液,并配制稀释 500 倍和 1 000
倍的咪鲜胺溶液作阳性对照。
864 植  物  保  护  学  报 43 卷
挑选果型大小一致、无病害及机械损伤的新余
蜜橘果实,在 2% NaClO 溶液中浸泡 2 min,再用流
水冲洗 3 ~ 5 min 后,晾干。 在无菌条件下,用接种
针在果实赤道部位刺 1 个直径 4 mm、深 3 mm 的伤
口,在伤口处分别加入 5 种浓度的肉桂醛、肉桂酸药
液以及 500 倍和 1 000 倍的咪鲜胺稀释液,每个果
实加 1 种溶液,每种溶液 20 μL,加等量无菌水作空
白对照组,共 13 组,每组处理 6 个果实,然后在每个
伤口加 108 CFU / mL青霉病菌孢子悬浮液 15 μL,放
在塑料筐中并用薄膜袋套住,置于 28℃、相对湿度
85% ~95%的恒温培养箱中培养,7 d后采用十字垂
直交叉法测量各组果实的病斑直径,计算各浓度药
液对柑橘青霉病菌的抑制率。 以药液浓度和抑制率
建立对数方程,以浓度的对数值求得有效抑制率,求
出相当于 500 倍和 1 000 倍咪鲜胺稀释液药效的肉
桂醛和肉桂酸浓度。 抑制率 = (对照组病斑平均
值 -处理组病斑平均值) /对照组病斑平均值 ×100% 。
1􀆰 2􀆰 3 桂枝活性成分对果实防御体系的诱导
参照 1􀆰 2􀆰 2 新余蜜橘果实处理方式,在伤口上
分别加入 20 μL 的 25、8 mg / mL 肉桂醛以及 30、15
mg / mL肉桂酸药液,加等量无菌水作空白对照,待
药液吸收后加 108 CFU / mL 青霉菌孢子菌悬液 15
μL,放于塑料筐中并用薄膜袋套住,置于 28℃、相对
湿度 85% ~95%培养箱中贮藏观察。 每个处理 100
个果实,其中 50 个果实用于计算果实发病率和病情
指数,每次观察 25 个,重复 2 次,另外 50 个用于每
天取样测定各品质和生理生化指标,在伤口直径 1
cm附近取果皮和果肉,每天随机选取 6 ~ 7 个果实,
连续取样 6 d。 病情分级标准参考 Droby et al.
(2008)方法,计算发病率和病情指数,发病率 =病果
数 /总果数 ×100%;病情指数 =∑(各级病果数 ×相
应级数) / (调查总果数 × 5) × 100% 。
1􀆰 2􀆰 4 果实营养成分及酶活性的测定
果实营养成分测定均参考陈楚英等(2014b)方
法,可溶性固形物( total soluble solid,TSS)用 RA⁃
250WE数显折光仪测定,测前先用蒸馏水将仪器调
零校准,擦干水后用胶头滴管将果汁滴入测定区域
开始测定,待数值稳定后直接读取并记录,再用蒸馏
水清洗测定区、擦干后读取下一个数值,获取至少 3
个数据;可滴定酸( titratable acid,TA)用酸碱滴定,
总酸以柠檬酸含量表示,试样中滴 2 ~ 3 滴酚酞作指
示剂,用 NaOH标准液滴定至粉红色不褪色为止,重
复 3 次;采用 2,6⁃二氯靛酚滴定法测定 VC含量,当
靛酚染料将样液滴至粉红色 15 s 不褪色即为终点,
重复 3 次。
采用邻苯二酚法测定 PPO 活性,以最后加入的
酶液为计时点,将反应混合液倒入比色皿中,并以蒸
馏水为参比,记录分光光度计 420 nm 处的吸光值,
反应 15 s 时的吸光度值为初始值,之后每隔 1 min
读 1 次,连续获取至少 6 个数据,重复 3 次;采用愈
创木酚法测定 POD 活性,以最后加入的 H2O2 溶液
为计时点,将反应混合液倒入比色皿中,以蒸馏水为
参比,记录波长 470 nm处的吸光值,反应 15 s 时的
吸光度值作为初始值,然后每隔 30 s 记录 1 次,连
续获取至少 6 个数据,重复 3 次;采用比色法测定
PAL活性,取上清液在 290 nm 处比色,以测定管反
应液每小时 A290增加 0􀆰 01 为 1 个酶活性单位(向妙
莲等,2013),重复 3 次;MDA 含量、SOD 活性、H2O2
含量均严格参照相应试剂盒说明书操作,加入各试
剂混匀后置于各波长下进行吸光值测定,重复
3 次。  
1􀆰 3 数据分析
采用 Excel 2003、SPSS 17􀆰 0 软件进行统计分
析,应用 Duncan 氏新复极差法进行差异显著性
检验。
2 结果与分析
2􀆰 1 桂枝活性成分对病原菌的抑制效果
不同浓度的肉桂醛、肉桂酸和 500 倍及 1 000
倍咪鲜胺稀释液对意大利青霉菌均能表现出抑制作
用,且不同浓度肉桂醛、肉桂酸溶液对意大利青霉菌
的抑制率均差异显著,浓度越大,抑菌效果越好,浓
度为 20 mg / mL时,肉桂醛、肉桂酸对意大利青霉菌
的抑制率分别为 61􀆰 85%和 46􀆰 22% 。 稀释 500 倍
咪鲜胺的抑制率为 64􀆰 03% ,稀释 1 000 倍咪鲜胺的
抑制率则为 42􀆰 18% 。 根据浓度和抑制率求得肉桂
醛的抑制率对数方程为 y = 17􀆰 749ln(x) + 7􀆰 603,R2
为 0􀆰 9981, 肉桂酸的抑制率对数方程为 y =
16􀆰 487ln( x) - 3􀆰 891,R2 为 0􀆰 9980。 将 500 倍和
1 000倍咪鲜胺稀释液的抑制率代入各方程,依方程
求得相当于此稀释倍数的抑菌效果对应的肉桂醛浓
度约为 25 mg / mL和 8 mg / mL,肉桂酸浓度约为 30
mg / mL和 15 mg / mL,此浓度用作新余蜜橘活体防
效研究的浓度(表 1)。
2􀆰 2 桂枝活性成分对果实致病力的影响
不同浓度的肉桂醛和肉桂酸溶液对意大利青霉
菌致病力与对照组有显著差异。 对照组果实在第 4
天全部发病,发病率为 100% ,病情指数达 41% ;在
9643 期 陈玉环等: 桂枝主要活性物质对新余蜜橘青霉病抗性和防御体系的诱导
     表 1 肉桂醛、肉桂酸对意大利青霉菌的抑制率
Table 1 The inhibition of cinnamaldehyde and
cinnamic acid to Penicillium italicum
浓度
Concentration
(mg / mL)
肉桂醛抑制率
Inhibition of
cinnamaldehyde (% )
肉桂酸抑制率
Inhibition of
cinnamic acid (% )
20􀆰 00 61􀆰 85 ± 0􀆰 85 Aa 46􀆰 22 ± 0􀆰 75 Aa
10􀆰 00 47􀆰 39 ± 1􀆰 02 Bb 33􀆰 11 ± 1􀆰 06 Bb
5􀆰 00 35􀆰 63 ± 0􀆰 55 Cc 22􀆰 52 ± 0􀆰 78 Cc
2􀆰 50 23􀆰 87 ± 0􀆰 76 Dd 15􀆰 89 ± 0􀆰 82 Dd
1􀆰 25 12􀆰 10 ± 1􀆰 05 Ee 7􀆰 21 ± 0􀆰 63 Ee
    表中数据为平均数 ±标准差。 同列不同大、小写字母表
示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 01 和 P < 0􀆰 05 水平
差异显著。 Data are mean ± SD. Different uppercase or lower⁃
case letters indicate significant difference at P < 0􀆰 01 or P <
0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test, respectively.
第 6 天,对照组果实的病情指数高达 85% ,而 25、8
mg / mL 肉桂醛处理组病情指数分别为 54􀆰 4% 和
66􀆰 4% ,发病率分别为 76%和 88% ;30、15 mg / mL
肉桂酸处理组病情指数分别为 49􀆰 6%和 63􀆰 2% ,发
病率则为 72%和 84% ,不同浓度的肉桂醛之间、肉
桂酸之间的果实致病力差异显著,表明经桂枝活性
成分溶液处理能有效降低病原菌对果实的致病力,
以高浓度肉桂醛、肉桂酸处理的效果更好(图 1)。
2􀆰 3 桂枝活性成分对果实营养成分的影响
经不同浓度的肉桂醛和肉桂酸溶液处理后,果
实 TSS含量表现为先上升后下降的趋势。 贮藏开始
时,果实养分含量有所积累,随着贮藏时间延长,果
实发病严重,内部的营养物质用作自身及青霉菌的
代谢消耗;贮藏第 5、 6 天, 25 mg / mL 肉桂醛与
30 mg / mL肉桂酸处理组与对照组差异极显著,贮藏
     
图 1 桂枝活性成分对损伤接种后新余蜜橘致病力的影响
Fig. 1 The effects of active ingredients of Ramulus cinnamomi on the pathogenicity in damaged Xinyu tangerine
图中数据为平均数 ±标准差。 不同字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are mean ±
SD. Different lowercase letters indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
第 6 天,25、8 mg / mL肉桂醛以及 30、15 mg / mL肉桂
酸处 理 组 的 果 实 TSS 含 量 分 别 为 12􀆰 90% 、
12􀆰 70% 、12􀆰 90%和 12􀆰 77% ,而对照组为 12􀆰 56%
(表 2)。
经不同浓度的肉桂醛和肉桂酸溶液处理后,Vc
含量变化趋势与 TSS变化基本一致,贮藏第 5、6 天,
25 mg / mL 肉桂醛与 30 mg / mL 肉桂酸处理组与对
照组差异极显著,贮藏第 6 天,25、8 mg / mL 肉桂醛
以及 30、15 mg / mL肉桂酸处理组的果实 Vc 含量分
别为 0􀆰 1382、0􀆰 1357、0􀆰 1386、0􀆰 1368 mg / g,高浓度
与低浓度的活性成分处理之间差异显著(表 2)。
贮藏前,果实的 TA含量为 0􀆰 72% ,之后随时间
推移,各处理组果实的 TA 含量均呈下降趋势,处理
组的下降速度较对照组更缓,至贮藏第 6 天,各处理
组的 TA含量都显著高于对照组,25 mg / mL 肉桂醛
和 30 mg / mL 肉桂酸处理组均与对照组差异极显
著,说明高浓度的药液处理能更好地抑制病原菌滋
生,减少对果实营养成分的消耗,从而延长贮藏寿命
(表 2)。
2􀆰 4 桂枝活性成分对果实MDA和H2O2 含量的影响
整个贮藏过程中,对照组的 MDA 和 H2O2 含量
均逐渐上升,经不同浓度肉桂醛和肉桂酸处理后果
实的 MDA和 H2O2 含量均显著低于对照组,贮藏至
第 6 天,对照组 MDA 含量高达 2􀆰 44 mmol / g,H2O2
含量为 167􀆰 04 μmol / L,25、8 mg / mL 肉桂醛处理的
MDA、H2O2 含量分别为 2􀆰 08、2􀆰 26 mmol / g,139􀆰 93、
151􀆰 79 μmol / L,30、15 mg / mL肉桂酸处理组分别为
1􀆰 99、2􀆰 17 mmol / g,133􀆰 21、145􀆰 62 μmol / L,各处理
074 植  物  保  护  学  报 43 卷
      表 2 桂枝活性成分对损伤接种新余蜜橘营养成分的影响
Table 2 The effects of active ingredients of Ramulus cinnamomi on nutrient contents of damaged Xinyu tangerine
指标
Index
处理
Treatment
时间 Time (d)
0 1 2 3 4 5 6
TSS含量
TSS content
(% )
Vc含量
Vc content
( × 10 - 2 mg / g)
TA含量
TA content
(% )
对照
CK
12. 68 ±
0. 091
13. 35 ±
0. 067
13. 69 ±
0. 033
13. 38 ±
0. 064
13. 21 ±
0. 052
12. 95 ±
0. 080
12. 56 ±
0. 069
25 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
12. 68 ±
0. 091
13. 21 ±
0. 082
13. 92 ±
0. 081∗
13. 75 ±
0. 061∗∗
13. 55 ±
0. 062∗
13. 28 ±
0. 062∗∗
12. 90 ±
0. 052∗∗
8 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
12. 68 ±
0. 091
13. 08 ±
0. 041
13. 78 ±
0. 071
13. 49 ±
0. 061∗
13. 35 ±
0. 063∗
13. 10 ±
0. 080∗
12. 70 ±
0. 061∗
30 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
12. 68 ±
0. 091
13. 27 ±
0. 051
13. 91 ±
0. 081∗
13. 62 ±
0. 089∗
13. 47 ±
0. 075∗
13. 30 ±
0. 060∗∗
12. 90 ±
0. 041∗∗
15 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
12. 68 ±
0. 091
13. 09 ±
0. 081
13. 80 ±
0. 081
13. 53 ±
0. 069∗
13. 40 ±
0. 082∗
13. 18 ±
0. 041∗
12. 77 ±
0. 069∗
对照
CK
14. 47 ±
0. 043
14. 88 ±
0. 053
15. 21 ±
0. 039
14. 52 ±
0. 032
14. 03 ±
0. 040
13. 80 ±
0. 043
13. 43 ±
0. 046
25 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
14. 47 ±
0. 043
15. 05 ±
0. 029
15. 33 ±
0. 040∗
14. 80 ±
0. 000∗
14. 32 ±
0. 026∗
14. 16 ±
0. 025∗∗
13. 82 ±
0. 032∗∗
8 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
14. 47 ±
0. 043
14. 97 ±
0. 031
15. 14 ±
0. 000
14. 59 ±
0. 039
14. 16 ±
0. 001
14. 01 ±
0. 000∗
13. 57 ±
0. 000∗
30 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
14. 47 ±
0. 043
15. 05 ±
0. 031
15. 42 ±
0. 045∗
14. 86 ±
0. 032∗∗
14. 39 ±
0. 032∗∗
14. 17 ±
0. 029∗∗
13. 86 ±
0. 000∗∗
15 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
14. 47 ±
0. 043
14. 99 ±
0. 029
15. 22 ±
0. 052
14. 61 ±
0. 032
14. 19 ±
0. 032
14. 02 ±
0. 000∗
13. 68 ±
0. 000∗
对照
CK
0. 72 ±
0. 008
0. 64 ±
0. 009
0. 61 ±
0. 005
0. 56 ±
0. 006
0. 55 ±
0. 008
0. 51 ±
0. 004
0. 49 ±
0. 005
25 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
0. 72 ±
0. 008
0. 66 ±
0. 009
0. 65 ±
0. 005∗∗
0. 61 ±
0. 004∗∗
0. 59 ±
0. 007∗∗
0. 56 ±
0. 009∗∗
0. 54 ±
0. 006∗∗
8 mg / mL肉桂醛
Cinnamaldehyde
0. 72 ±
0. 008
0. 64 ±
0. 007
0. 62 ±
0. 010
0. 58 ±
0. 004∗
0. 57 ±
0. 002∗
0. 53 ±
0. 001∗
0. 51 ±
0. 011∗
30 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
0. 72 ±
0. 008
0. 67 ±
0. 009
0. 66 ±
0. 008∗∗
0. 62 ±
0. 009∗∗
0. 61 ±
0. 010∗∗
0. 56 ±
0. 006∗∗
0. 55 ±
0. 003∗∗
15 mg / mL肉桂酸
Cinnamic acid
0. 72 ±
0. 008
0. 65 ±
0. 005
0. 63 ±
0. 008
0. 60 ±
0. 004∗∗
0. 59 ±
0. 006∗∗
0. 55 ±
0. 003∗∗
0. 52 ±
0. 002∗
    表中数据为平均数 ±标准差。 同行中∗、∗∗表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 和 P < 0􀆰 01 水平差异显著。
Data are mean ± SD. ∗,∗∗ in the same row indicate significant difference at P < 0􀆰 05 or P < 0􀆰 01 level by Duncan’ s new multiple
range test, respectively.
均与对照组差异显著,8 mg / mL肉桂醛与 15 mg / mL
肉桂酸处理之间无显著性差异(图 2)。
2􀆰 5 桂枝活性成分对果实防御性酶活性的影响
植物体内 SOD 的活性在整个贮藏过程中呈先
上升后下降的趋势,经处理的果实 SOD活性峰值均
显著高于对照组,且高浓度的肉桂醛和肉桂酸处理
能有效延缓峰值的到达。 除贮藏第 1、2 天,各浓度
的肉桂醛和肉桂酸处理果实的 SOD 活性值与对照
组均差异显著,且高浓度与低浓度处理组之间也存
在显著差异,在第 6 天,经 30、15 mg / mL 肉桂酸以
及 25、8 mg / mL肉桂醛处理后果实的 SOD活性分别
为 13􀆰 78、9􀆰 86、12􀆰 60、8􀆰 02 U / g,对照组为 4􀆰 36 U /
g(图 3)。
在贮藏第 2 天,对照组果实的 PAL 活性达最
大,为 564 U·g - 1·h - 1,而各处理组果实在第 3 天达
峰值,均高于对照组,且浓度越大,PAL活性越大;之
后各组果实的 PAL 活性均逐渐下降,贮藏第 6 天,
处理组的活性显著高于对照组,经 30、15 mg / mL 肉
桂酸及 25、8 mg / mL肉桂醛处理后果实的 PAL活性
分别为 437、333、403、301 U·g - 1·h - 1,对照组为 255
1743 期 陈玉环等: 桂枝主要活性物质对新余蜜橘青霉病抗性和防御体系的诱导
图 2 桂枝活性成分对损伤接种新余蜜橘MDA和 H2O2 含量的影响
Fig. 2 The effects of active ingredients of Ramulus cinnamomi on MDA and H2O2 contents of damaged Xinyu tangerine
图中数据为平均数 ±标准差。 不同字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are mean ±
SD. Different lowercase letters indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
图 3 桂枝活性成分对损伤接种新余蜜橘防御性酶活性的影响
Fig. 3 The effects of active ingredients of Ramulus cinnamomi on defense⁃related enzyme activities in damaged Xinyu tangerine
图中数据为平均数 ±标准差。 不同字母表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data are mean ±
SD. Different lowercase letters indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
 
U·g - 1·h - 1,各处理组与对照组间差异显著,高浓度
与低浓度处理组之间也存在显著差异(图 3)。
在贮藏过程中 PPO 活性表现为先上升后下降
的趋势,经 30、15 mg / mL 肉桂酸及 25、8 mg / mL 肉
桂醛处理后果实的 PPO 活性峰值分别为 0􀆰 66、
0􀆰 63、0􀆰 64、0􀆰 62 U·g - 1·min - 1,而对照组为 0􀆰 61 U·
g - 1·min - 1;贮藏第 6 天,各处理组的 PPO 活性均显
著高于对照组,且高浓度处理组显著高于低浓度组,
贮藏结束时 30 mg / mL 肉桂酸与 25 mg / mL 肉桂醛
处理的果实 PPO活性无明显差异(图 3)。
各组果实的 POD活性都在第 3 天达最大值,随
后开始逐渐下降,在第 6 天,经 30、15 mg / mL 肉桂
274 植  物  保  护  学  报 43 卷
酸及 25、8 mg / mL肉桂醛处理后果实的 POD活性分
别为 38􀆰 67、34􀆰 61、36􀆰 99、33􀆰 92 U·g - 1·min - 1,对照
组果实的 POD活性为 30􀆰 01 U·g - 1·min - 1,各处理
组与对照组差异显著,其中以高浓度处理的果实
POD活性更高,8 mg / mL 肉桂醛与 15 mg / mL 肉桂
酸、25 mg / mL肉桂醛与 30 mg / mL 肉桂酸处理间无
显著差异(图 3)。
3 讨论
机械损伤造成的伤口是植物病原菌侵染的主要
途径,病原菌依附寄主并利用其营养物质繁殖代谢,
造成病斑扩大引起植物体内营养成分含量急剧下降
且病情指数加重。 Tu et al. ( 2013 )、雍道敬等
(2014)发现,在接种病原菌的寄主植物体伤口上添
加生防菌悬液或其它外源诱导剂,能有效增强植物
体的抗病能力,防护效果与农药苯醚甲环唑(difeno⁃
conazole)相当,不仅能有效抑制病原菌病斑直径的
延展,还能减少植物体内各营养成分过早被消耗,本
试验也得到类似结果,通过筛选出与咪鲜胺抑菌药
效相当的天然药用植物桂枝活性成分肉桂醛、肉桂
酸的浓度,发现各活性成分均能有效增强新余蜜橘
果实对意大利青霉菌的抗性,这可能是由于肉桂醛、
肉桂酸溶液一方面可以有效抑制青霉菌的侵入,另
一方面通过诱导激发植物体的防病机制从而增强抗
病性,维持后期较高含量的 TSS、Vc 及 TA,且高浓
度处理的效果优于低浓度处理,试验以 25 mg / mL
肉桂醛与 30 mg / mL肉桂酸处理的效果最好。
研究还表明,一些外源激发因子诱导植物体的
抗病机制主要包括诱导植物产生抗病性、与病原菌
的竞争作用等,而诱导植物抗病性的过程又伴有一
系列的物质代谢,催化这些代谢反应的相关酶才是
作用的关键因子 (向妙莲等, 2013;雍道敬等,
2014)。 本试验用桂枝主要抑菌活性成分肉桂醛和
肉桂酸损伤接种新余蜜橘结果显示,经不同浓度肉
桂醛和肉桂酸药液处理后,果实 MDA 和 H2O2 含量
均显著低于对照组,从而能有效降低二者对果实细
胞膜系统的损害,维持植物体较强的保护性能,以高
浓度的肉桂醛和肉桂酸处理的效果更优;不同浓度
药液损伤接种新余蜜橘 6 d 后,体内 SOD、PAL、
PPO、POD活性均有不同程度的提高,且在贮藏后期
仍具有较高的活性,且高浓度处理的酶活性更高,说
明桂枝活性成分能有效诱导果实防御酶活性的提
高,增强新余蜜橘果实对意大利青霉菌的抵抗力。
本试验中 SOD、PAL、PPO、POD 活性均在贮藏初期
升高,后期下降,这与水杨酸对番茄疫霉病(Mandal
et al. ,2009)和茉莉酸甲酯对水稻枯叶病(向妙莲
等,2013)的防治结果一致,即经较低浓度药液处理
48 h以上,植物体内的 POD、PAL、SOD、PPO 等防御
酶活性都有不同程度提高,从而增强其抗病性。
综上所述,桂枝主要活性成分肉桂醛和肉桂酸
能有效抑制柑橘意大利青霉菌的生长和繁殖,活体
损伤接种新余蜜橘能明显地抑制果实病斑直径扩增
及病情指数加剧,防止果实体内的营养物质被菌体
过多消耗。 肉桂醛和肉桂酸诱导新余蜜橘对柑橘青
霉病的抗性可能与其提高相关防御酶的活性以及抑
制衰老进程的有害物质积累有关,而且以高浓度肉
桂醛和肉桂酸处理的效果更佳,这将为今后天然杀
菌物质替代传统化学药剂防治病虫害提供一定的理
论参考,而关于这 2 种抑菌活性物质对植物病原菌
主要抑菌机制的研究还有待进一步探索。
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(责任编辑:王  璇)
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