肉桂酸对菌核菌的抑菌活性及作用机理研究

由菌核菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起的菌核茎腐病可在全球范围内进行传播，并造成严重的经济损失。考虑到菌株对杀菌剂产生耐药性和以及杀菌剂化学残留的发展，需要研制出绿色环保的替代杀菌剂。有研究人员对天然产物肉桂酸的抑菌活性进行了评估。

肉桂酸与常用的杀菌剂多菌灵、菌核净之间不存在交互抗性。用肉桂酸处理菌核菌后，会导致其菌丝变形，分支增多，菌核不发育，草酸含量降低，细胞膜通透性显著增加。在盆栽试验中，2000 μg/ml肉桂酸对多菌灵敏感性菌株和耐多菌灵菌株均有95%以上的防治效果，并且使得菌核发育相关基因Sac1、Pac1、Smk1、 Pka1表达降低，而Cna1基因表达增加。

总之，肉桂酸是一种很有潜力的工业杀菌剂的天然替代品，是开发新型杀菌剂防治菌核菌茎腐病的先导化合物。肉桂酸的生物学特性为进一步研究肉桂酸对菌核菌的作用机制提供了重要的理论依据。

相关研究

丝状子囊菌菌核菌是一种破坏性很强的植物病原菌，遍布在世界各处，并且具有广泛的寄主范围。菌核菌可感染导致生菜、大豆、向日葵、胡萝卜、油菜、油菜等多种高等植物。菌核病(Sclerotinia stem rot，简称SSR，又称白霉病)是美国、澳大利亚、加拿大和中国等许多国家均会发生的一种严重的油菜真菌病害。

目前，植物次生代谢物、植物自身化学物质，如精油、香料化合物、萜类、硫代葡萄糖苷和壳聚糖等，都有希望作为杀菌剂的替代物。首先，这些化合物容易进行生物降解，对环境无害，可作为目前使用的杀菌剂的替代品，与常用杀菌剂相比，这些天然产物有潜在的新型作用机制，可以避免或延缓杀菌剂之间的交互抗性，最重要的是，天然化合物也可以作为先导化合物用于合成新药。除了评估其抗真菌活性外，探索这些化合物的作用机制也很重要。

肉桂酸是一种广泛使用的原料，其天然提取物通常以游离形式或酯的形式存在。在农业生产中，肉桂酸一直被用作生长促进剂、长效杀菌剂和果蔬防腐剂等植物农药的原料，能显著提高植物根系活力，增强植物抗病能力。尽管肉桂酸具有广泛的用途，但其对菌核菌的抗菌活性还没有得到广泛系统的报道，其对植物病原菌的作用机制尚不清楚。

结果与讨论

天然产物除了具有直接的抗真菌活性外，还可以作为先导化合物用于合成具有新作用机制的药物。虽然肉桂酸的化学结构简单，但肉桂酸衍生物，如肉桂酰胺、肉桂酸甲酯和甲氧基肉桂酸已被广泛研究，目前基于肉桂酸的化学结构合成新型药物的研究正在进行中，未来的要把主要研究方向放在研究其分子作用靶点上。

即便在不利的环境条件下，菌核菌的菌核也能在土壤中存活6年以上，这是菌核菌能够长期存活和繁殖的主要原因。在草酸缺乏的突变体中，菌核菌丧失了感染的能力，并且没有产生菌核本研究中，肉桂酸处理后菌丝中草酸含量显著降低，丧失产生菌核能力说明菌核菌分泌的草酸在致病性、菌核发育等方面发挥着重要作用。