肉桂酸对兰州百合（ Lilium davidii var. unicolor ）枯萎病病原菌致病性的调控机制

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2026.00044

摘要/Abstract

摘要：

探究外源肉桂酸对尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）增殖生长、侵染能力及关键致病因子的调控效应，以期为解析肉桂酸介导的尖孢镰刀菌引起的兰州百合枯萎病病原性连作障碍的防控提供理论依据。采用离体培养方法，设置0、0.24、2.40、24.00 mg·L^-1肉桂酸浓度梯度，分析尖孢镰刀菌增殖侵染的生长生理指标及FochsV、FUBT等关键致病基因在转录水平上的表达量。肉桂酸对尖孢镰刀菌表现出“低促高抑”的化感效应：0.24 mg·L^-1肉桂酸显著促进了菌落生长、增加了产孢量，同时显著提升4种细胞壁降解酶（几丁质酶、纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶）活性；FochsV基因的表达量随着处理时间的推移呈现低浓度促进、高浓度抑制的趋势，而FUBT基因的表达在第7天时出现差异，表现为高浓度促进、低浓度抑制，菌体抗氧化还原酶活性整体呈现低浓度促进、高浓度抑制的特征；24.00 mg·L^-1肉桂酸则显著抑制菌株生长、酶活性及关键致病基因表达。根据兰州百合长期连作土壤中（0~9年）肉桂酸含量的积累特点，推断肉桂酸的积累是加重该蔬菜作物枯萎病发生的关键土壤化学调控因子。

关键词: 尖孢镰刀菌, 肉桂酸, 抗氧化酶, 细胞壁降解酶, 基因表达分析

Abstract:

This study aims to investigate the regulatory effects of exogenous cinnamic acid on the proliferation， growth， infectivity and key pathogenic factors of Fusarium oxysporum， in order to provide a theoretical foundation for understanding the mechanisms underlying cinnamic acid-mediated consecutive replant problems caused by F. oxysporum of Lanzhou lily wilt and for developing control strategies. The in vitro culture method was employed， with cinnamic acid concentration gradients set at 0 mg·L^-1， 0.24 mg·L^-1， 2.40 mg·L^-1， and 24.00 mg·L^-1， to analyze the physiological growth indicators related to the proliferation and infection of F. oxysporum， as well as the transcriptional expression levels of key pathogenic genes such as FochsV and FUBT. The results indicated that low concentrations （0.24 mg·L^-1， 2.40 mg·L^-1） of cinnamic acid promoted the growth and high concentrations （24.00 mg·L^-1） of cinnamic acid inhibited the growth of F. oxysporum： 0.24 mg·L^-1 cinnamic acid significantly promoted colony growth and increased sporulation and markedly enhanced the activities of four cell wall-degrading enzymes （chitinase， cellulase， xylanase and pectinase）. The expression of FochsV gene showed a trend of promotion at low concentrations and inhibition at high concentrations over time， while the expression of FUBT gene displayed difference on the 7th day， showing promotion at high concentrations and inhibition at low concentrations. The overall activity of antioxidant reductase in the fungal cells were promoted at low concentrations and inhibited at high concentrations. In contrast， at 24.00 mg·L^-1 cinnamic acid significantly inhibited fungal growth， enzyme activities， and the expression of key pathogenic genes. Based on the accumulation characteristics of cinnamic acid in the soil under long-term consecutive replant of Lanzhou lily （0-9 years）， it is inferred that the accumulation of cinnamic acid is a key soil chemical regulatory factor exacerbating the incidence of wilt in this vegetable crop.

Key words: Fusarium oxysporum, cinnamic acid, antioxidant enzyme, cell wall degrading enzyme, gene expression analysis

中图分类号:

李慧, 王莉, 韩佳, 杜文科, 管凤凤, 杨博, 杨宏羽, 师桂英. 肉桂酸对兰州百合（ Lilium davidii var. unicolor ）枯萎病病原菌致病性的调控机制[J]. 中国沙漠, 2026, 46(3): 362-370.

Hui Li, Li Wang, Jia Han, Wenke Du, Fengfeng Guan, Bo Yang, Hongyu Yang, Guiying Shi. Regulatory mechanism of cinnamic acid on the pathogenicity of Lanzhou lily wilt pathogen[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(3): 362-370.

图/表 6

表1 尖孢镰刀菌q-PCR引物

Table 1 Fusarium oxysporum q-PCR primer list

引物名称	引物序列（5’-3’）
Actin-F	CCGAGGCTCCCATCAACC
Actin-R	GGCGAAACCCTCGTAAATGG
SOD-F	GGTCCTCACTTCAACCCTCA
SOD-R	AGTCGGTGACAGAGCCCTTA
POD-F	TGAAACATCCCACCTTAC
POD-R	TATTACCGCAACATCCTC
FochsV-F	TCTTTTCCCCATCCAAGTGTCT
FochsV-R	GTGATGTTGGTGTTTCGGTTGT
FUBT-F	GGAGCCTGAAGACAGATTGC
FUBT-R	CCGATAATAGGGACGATCCA

图1 肉桂酸处理下尖孢镰刀菌的菌落直径和化感指数

Fig.1 Colony diagram colony diameter and allelopathic index of Fusarium oxysporum under cinnamic acid treatment

图2 肉桂酸处理下尖孢镰刀菌的孢子数和化感指数选择试验第8天时PDA培养基上的菌丝进行测定

Fig.2 Spore number and allelopathic index of Fusarium oxysporum under cinnamic acid treatment Note： Select the hyphae on the PDA medium on the 8th day of the experiment for measurement

图3 肉桂酸对尖孢镰刀菌细胞壁降解酶活性的影响

Fig.3 Effect of cinnamic acid on the activity of cell wall degrading enzymes of Fusarium oxysporum

图4 肉桂酸对尖孢镰刀菌氧化还原酶活性的影响

Fig.4 Effect of cinnamic acid on oxidoreductase activities of Fusarium oxysporum

图5 肉桂酸对尖孢镰刀菌关键基因转录的影响

Fig.5 Effect of cinnamic acid on the transcription of key genes in Fusarium oxysporum

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