紫苏精油中紫苏醛的抗TMV活性及作用方式

作     者：罗伟 姜悦 王恺悦 骆静怡 刘颖辰 张悦阳 马志卿 闫合 王康 LUO Wei;JIANG Yue;WANG Kaiyue;LUO Jingyi;LIU Yingchen;ZHANG Yueyang;MA Zhiqing;YAN He;WANG Kang

作者机构：西北农林科技大学植物保护学院陕西杨凌712100 陕西省生物农药工程技术研究中心陕西杨凌712100 

出 版 物：《农药学学报》 (Chinese Journal of Pesticide Science)

年 卷 期：2024年第26卷第4期

页      面：744-756页

核心收录：

学科分类：090403[农学-农药学(可授农学、理学学位）] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 

基　　金：Supported by National Natural Science Foundation of China(No.32072444) National Natural Science Foundation of China(No.32060429) the key Project of Natural Science Foundation of Xinjiang Uygur Autonomous Region(No.2022D01D44) 

主　　题：紫苏精油 紫苏醛 烟草花叶病毒(TMV) 诱导抗性 系统性获得抗性(SAR) 植物免疫 

摘      要：紫苏精油(PEO)是从紫苏叶中提取的一种具有挥发性芳香气味的淡黄色油性物质,具有多种生物活性,但关于其抗烟草花叶病毒(TMV)活性尚未见报道。本研究测定了紫苏精油及其主要成分的抗TMV活性,明确了其主要活性成分,并在此基础上进行了作用方式研究。结果表明:PEO在800μg/mL剂量下对TMV的活性高达65.58%,其主要活性成分紫苏醛在该剂量下的保护、治疗和钝化活性分别为80.41%、73.42%和34.93%,均显著高于对照药剂商品化药物壳寡糖,而其保护和治疗活性优于宁南霉素。作用方式研究结果表明:紫苏醛诱导了烟草的过敏反应(HR),透射电镜(TEM)观察显示紫苏醛对TMV粒子没有直接作用。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟,具有显著的诱导抗病活性,为58.46%。紫苏醛处理诱导了烟草病程相关基因非表达子1(NPR1)、病程相关蛋白1基因(PR1)和病程相关蛋白5基因(PR5)3个致病相关基因(PR基因)表达上调,也诱导了苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)、呼吸爆发氧化酶B基因(RBOHB)和原叶绿素酸酯氧化还原酶基因1(POR1)过表达。此外,紫苏醛提高了烟草叶片中水杨酸(SA)和H2O2含量,增强了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)4种防御酶的活性。紫苏醛在800μg/mL剂量下处理心叶烟24 h,结果表明:烟草叶片中的SA和H2O2含量最高,分别为1032.08 pmol/L和23.40μmol/g FW,防御酶活性也达到最大值,CAT、PAL、POD和SOD活性分别比对照提高了1.76、1.95、2.17和3.78倍。该研究结果表明,紫苏醛可能通过诱导系统性获得抗性(SAR)来增强植物对病原体感染的抵抗力,这可能是通过SA信号转导途径介导的。因此,紫苏醛作为一种新型抗病毒药物和免疫诱导剂在农业上具有广阔的应用前景。