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25种天然植物精油对蓝莓致病菌生长曲线、抑制作用(二)

来源:食品科学 发布时间:2025-05-22 17:12:29 浏览:19 次

1材料与方法


1.1材料与试剂


蓝莓果实为脆甜花香25号,采自云南省玉溪市,蓝莓冷链运输至实验室后筛选出大小、硬度均一,表面无机械擦伤,无病虫害的果实置于4℃备用。


丁香罗勒油、芫荽精油、山苍子精油、杉木精油、薰衣草精油、快乐鼠尾草精油、广藿香精油、松针精油、没药精油、当归精油、牡荆精油、岩兰草精油、茉莉花精油、茶树精油、依兰精油、红景天精油、甜罗勒精油、花椒精油、艾草精油、芥末精油江西万花香料有限公司;透骨草精油媚生堂芳疗精油商城;细辛精油江西健民天然香料油厂;吐温80上海麦克林生化科技股份有限公司。


1.2仪器与设备


微生物生长曲线监测系统,丹麦Biosense公司;Universal Hood II凝胶成像仪美国Bio-Rad公司;TGreat型聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)仪天根生化科技(北京)有限公司;SCW-CJ-1F垂直流洁净工作台苏州安瑞净化科技有限公司。


1.3方法


1.3.1蓝莓致病菌的收集以及菌种纯化


将采购的盒装蓝莓果实放置于温度25℃、相对湿度95%的培养箱中培养至病害发生。沿用传统的组织切割法,将不同发病症状的果实分开放置,取发病部位组织(病健交界处,长×宽=3 mm×3 mm)于无菌水中清洗,之后置于体积分数为75%的乙醇溶液中浸泡30 s,取出后用无菌水清洗3遍,将组织贴于马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基培养,每种形态接种3个培养皿,在28℃、相对湿度95%条件下培养3~5 d,每天观察平板,及时将新长的菌(边缘处挑取少量菌丝)转接到新的PDA培养基直至其菌落形态一致、无杂菌,即获得纯化的致病菌。蓝莓致病菌在不同时间点共分离3次。对纯化的致病菌进行编号,挑取少许菌种到2 mL无菌离心管中-80℃保存。


1.3.2病原菌菌落形态学观察鉴定


将纯化后的菌株接种至PDA培养基中,在28℃、相对湿度95%条件下培养5 d,利用光学显微镜观察其菌丝和孢子的形态,结合真菌鉴定手册进行初级鉴定。


1.3.3病原菌致病性测定


选取健康无伤、大小均一的蓝莓果实,用体积分数2%的次氯酸钠溶液清洗晾干后,在蓝莓赤道部位划3 mm×3 mm的伤口,将10μL 1×106 CFU/mL的孢子悬浮液注入每颗蓝莓伤口,晾干后于25℃、相对湿度95%的培养箱中培养,并持续观察其发病情况。每种菌接种10颗蓝莓,重复3次,根据科赫法则(接种后的发病症状是否与分离前一致,病斑扩散情况以及发病率)判定该菌株是否为蓝莓采后致病菌。以未接种病原菌的蓝莓为对照组。


1.3.4菌落分子生物学鉴定及系统发育树构建


刮取适量孢子至马铃薯葡萄糖肉汤(potato dextrose broth,PDB)培养液中,在28℃、180 r/min摇床培养2 d,过滤菌丝,用0.05 mol/L磷酸盐缓冲液(pH 7.0)冲洗3次后,利用十六烷基三甲基溴化铵法提取各纯化菌株的DNA,用3种真菌通用引物ITS(600 bp,ITS1/ITS4)、BenA(511 bp,Bt2a/Bt2b)和CaM(580 bp,CMD5/CMD6)分别对病原菌的基因组进行PCR扩增。将PCR产物送至生工生物工程(上海)股份有限公司进行测序,测序结果与NCBI数据库上已知序列进行BLAST同源比对,选取同源性较高的基因进行DNAMAN序列比对,再采用MEGA 11.0软件通过Neighbor-Joining方法构建系统发育树。


1.3.5病原菌最适温度测定


将病原菌菌饼接入PDA培养基,分别放入4、15、20、25、28、30、35℃培养箱进行为期3 d的培养,结束后测量其菌斑直径。每个温度梯度做3次重复。


1.3.6病原菌生长曲线测定


将一定量的孢子悬浮液(病原菌I和病原菌II)加入适量PDB培养液中,使其终浓度为1×105 CFU/mL,在摇床中培养72 h,每隔6 h取样烘干至质量恒定后进行测量,每组重复3次。由于病原菌III产孢量少,根据李鹏等的方法,取PDA培养基中培养5 d的病原菌III,用6 mm的打孔器在菌斑最外围打菌饼并将其添加到PDB培养液中培养72 h,每隔6 h取样烘干至质量恒定后进行测量,每组3次重复。


1.3.7病原菌孢子萌发率测定


将病原菌分生孢子菌悬液注入到PDB中,确保其终浓度为1×106 CFU/mL(病原菌I和病原菌II)或1×105 CFU/mL(病原菌III),放入摇床中培养,分别在0、3、6、9、12、15、18、21、24 h时取出,参考李翀的孢子萌发率测定方法并稍作修改。病原菌I、II每组计数100个孢子,病原菌III每组计数50个孢子,以牙管长度超过其孢子半径判断为萌发,统计孢子萌发的情况,每种菌进行3次生物学重复。按式(1)计算孢子萌发率:


孢子萌发率=孢子萌发数/孢子总数*100%

1.3.8 96孔板法初筛抑菌精油


参考孙畅等的96孔板抑菌法并稍作修改。参考各种精油的抑菌浓度以及前期预实验,以100μL PDB为底液,加入等体积1×106 CFU/mL的病原菌孢子悬浮液,再加入适量精油使其浓度分别为0、1.00、1.25、1.50、2.00μL/mL,每组设3个重复,空白对照为加入无菌的PDB培养基,阴性对照分别为加入孢子悬浮液的PDB培养基和加入孢子悬液、吐温80的PDB培养基。25℃培养2 d,在显微镜下观察菌的生长情况,统计致病菌在不同浓度精油培养基的生长情况(有无菌丝生长)。


1.3.9培养皿法筛选精油有效抑菌浓度


根据96孔板法初筛的精油浓度,再结合二倍稀释法细筛其最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)和最低杀菌浓度(minimal fungicidal concentration,MFC)。将适量精油加入至含有0.50%(V/V)吐温80的无菌PDA培养基中,确保终浓度分别为0、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00μL/mL,倒入培养皿(直径90 mm,容积110 mL),等待冷却凝固。取新培养的菌饼(6 mm)接种至PDA培养基上,每个浓度做3~4个重复,放入适宜的培养箱(病原菌I、III、IV:25℃;病原菌II:28℃)中培养4 d左右,期间采用十字交叉法测量菌斑直径并按式(2)计算抑菌率。48 h内使菌饼无生长变化的精油浓度为MIC,96 h内使菌饼无生长变化的精油浓度为MFC。

式中:de为实验组病斑直径/mm;dc为对照组病斑直径/mm。


1.3.10 5种植物精油的抑菌作用测定


根据1.3.3节的方法清理蓝莓果实并进行致病菌接种,将蓝莓果实随机分成6组,每组30颗蓝莓,接种10μL皮落青霉孢子悬浮液(1×106 CFU/mL),每组重复3次。将滴加精油的脱脂棉粘在盛放蓝莓的透明塑料盒(盒内总体积320 mL)的盒盖上(浓度为1 MFC),于温度为25℃、相对湿度为95%的培养箱中培养6 d,观察并记录果实发病情况。


1.4数据统计与分析


蓝莓、孢子和菌丝样本的分配遵循完全随机的原则。每个实验重复3次后,使用SPSS 16.0软件进行统计分析,图表使用Origin 2021软件绘制。数据结果以表示。P<0.05具有统计学意义。


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