駱駝蓬堿酰胺衍生物對荔枝霜疫霉菌的作用與機(jī)理研究.pdf

1、駱駝蓬Peganum harmala L.是一種多年生草本植物，其次生代謝物駱駝蓬堿是β-咔啉類化合物，在藥理學(xué)研究中顯示出抗焦慮、鎮(zhèn)靜、抗瘧疾、抗腫瘤、抗氧化、消炎、抗病毒、抗真菌和驅(qū)蟲等廣泛的作用效果。荔枝霜疫霉菌 Peronophythora litchii Chen為荔枝Litchii chinensis Sonn.主要的植物病原真菌之一，對荔枝果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)影響非常嚴(yán)重，每年都需要花大量的人力和物力進(jìn)行防控。而且我國荔枝產(chǎn)區(qū)

2、使用的殺菌劑有部分已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性。酰胺類殺菌劑在防治卵菌綱中占有重要的地位，近期報(bào)道的新的酰胺類殺菌劑品種中，有不少對卵菌綱具有非常好的防治效果。以植物的次生代謝產(chǎn)物作為先導(dǎo)化合物開發(fā)新藥劑，是世界農(nóng)藥研究的一個(gè)新熱點(diǎn)。本文首次測定了29種駱駝蓬堿酰胺衍生物對六種植物病原真菌的抑制活性，進(jìn)而選擇其中活性最強(qiáng)的化合物深入研究其對荔枝霜疫霉的活性、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化過程及線粒體功能的影響，探究其作用機(jī)理，結(jié)果如下：
　　利用生長速率法

3、，以六種植物病原真菌作為目標(biāo)菌，篩選駱駝蓬堿酰胺衍生物的抑菌活性。結(jié)果表明，在100μg/mL濃度下，這些駱駝蓬酰胺堿衍生物對測定的六種植物病原真菌都表現(xiàn)出了抑制活性，而且部分化合物對特定病原真菌有顯著的抑制活性，其中，化合物F4對荔枝霜疫霉菌P. litchii的抑菌活性最為突出，抑菌率高達(dá)95％以上。
　　進(jìn)而，采用離體葉片法測定駱駝蓬酰胺堿衍生物對荔枝霜疫霉菌的抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在100μg/mL濃度條件下，化合物F4的預(yù)

4、防效果和治療效果分別達(dá)到92.59%和59.26%。而且在高濃度處理（86.22μg/mL）中，荔枝霜疫霉菌的平均孢子囊形成抑制率、孢子囊萌發(fā)的相對抑制率和芽管的伸長抑制率分別達(dá)到99.4%、72.46%和80.29%，效果顯著?；衔?F4顯示出較好應(yīng)用潛力，因而選擇該化合物對荔枝霜疫霉菌的抑菌作用進(jìn)行深入研究。
　　采用顯微技術(shù)研究化合物F4對荔枝霜疫霉菌生長發(fā)育與形態(tài)的影響。觀察發(fā)現(xiàn)，菌絲生長畸形、分支減少，表面出現(xiàn)腫大、溝

5、壑或者溢縮，細(xì)胞內(nèi)容物缺失，而少數(shù)萌發(fā)的孢子囊芽管細(xì)而短、分支減少，表面凹凸不平，菌絲細(xì)胞內(nèi)容物減少。在掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)菌絲體嚴(yán)重皺縮和干癟，存活的菌絲體大部分呈嚴(yán)重的腫脹和溢縮的畸形狀，孢子囊出現(xiàn)皺縮、塌陷和干癟的情況。利用透射電鏡觀察可發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壁增厚嚴(yán)重并外表粗糙，細(xì)胞膜增厚和質(zhì)壁分離伴隨大量小溶酶體形成，空泡化嚴(yán)重，細(xì)胞基質(zhì)嚴(yán)重缺失并濃縮成明顯的“黑洞狀”，線粒體出現(xiàn)嚴(yán)重的腫脹，膜間消失，嵴數(shù)量明顯減少。
　　生理生化結(jié)果表

6、明，化合物 F4處理后的荔枝霜疫霉菌隨用藥濃度和時(shí)間增加胞外環(huán)境的pH與對照的偏離越嚴(yán)重，胞外還原性糖含量、丙二醛（MDA）含量越高，可溶性蛋白含量、NADH氧化酶（NOX）的活性顯著降低，以上結(jié)果說明化化合物F4使荔枝霜疫霉菌的細(xì)胞的抗氧化能力降低，ROS積累，使細(xì)胞膜產(chǎn)生過氧化導(dǎo)致其完整性和功能受到破壞，引起一系列異常的細(xì)胞病變。
　　化合物F4影響荔枝霜疫霉菌的線粒體功能，研究發(fā)現(xiàn)，線粒體膜出現(xiàn)畸形變化、膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔（MP

7、TP）開放度增加、線粒體跨膜電位（Δ?m）降低呼吸鏈的酶復(fù)合物I-V的活性顯著降低等一系列的癥狀，顯示線粒體膜出現(xiàn)了明顯的損傷，其代謝功能出現(xiàn)障礙，說明化合物 F4可能作用在荔枝霜疫霉菌的線粒體上，導(dǎo)致呼吸鏈酶活性受阻，擾亂或者抑制能量代謝，抑制荔枝霜疫霉菌的生長。
　　總之，化合物 F4在表觀上抑制荔枝霜疫霉菌絲生長、產(chǎn)孢與孢子囊萌發(fā)，引起細(xì)胞表面與內(nèi)部的形態(tài)變化，特別是線粒體形態(tài)的變化；在生理生化水平上，引起胞外pH，胞外還原