酚类物质含量更高的橄榄对炭疽病具有更强的抗性

研究人员发现，在成熟过程中能保持某些酚类化合物高含量的橄榄品种，患炭疽病的几率较低。

科尔多瓦大学橄榄遗传学研究小组的科学家发现，橄榄成熟过程中酚类物质组成的变化在抗炭疽病方面起着关键作用。

这种对经济造成严重损害的橄榄树病害是由炭疽病菌（Colletotrichum）引起的。该真菌会导致橄榄严重腐烂，从而造成巨大的减产。

由该真菌感染的橄榄所榨取的橄榄油酸度较高且存在感官缺陷。此类油通常被归类为“粗橄榄油”，不适合人类食用。

“我们花了两年时间对六个品种进行了分析，包括酚类化合物的检测以及对病原体的抗性测试，”科尔多瓦大学的博士生、该研究的第一作者赫里斯托福尔·米霍表示。

“结果表明，酚类化合物浓度较高且含有特定酚类物质的品种，抗病性更强，”他补充道。

研究人员选择了以抗真菌性著称的 Empeltre 和 Frantoio 品种；以抗真菌性较弱著称的 Hojiblanca 和 Picudo 品种；以及被认为具有中等抗真菌性的 Barnea 和 Picual 品种。

橄榄是在科尔多瓦世界橄榄种质资源库中，在尚未成熟时以及三个成熟阶段（青果、转色期和成熟期）采摘的。

采集样本以确定橄榄的酚类物质特征，然后使用西班牙和意大利最常见的 Colletotrichum 菌株孢子进行接种。

虽然所有青橄榄都对这种真菌具有免疫力，但它们会积累以附着器形式存在的非活性 Colletotrichum 感染，附着器是一种能够穿透果实的器官状结构。

“这种感染在果实发育期间一直处于潜伏状态，直到成熟时才会导致病原体重新激活并引发疾病，”研究人员写道。 “随后，橄榄果实对病原体的易感性在成熟期间增加，与此同时，总酚类化合物的含量却有所下降。”

研究人员还分离出七种标准酚类化合物以测试其抗真菌活性：羟基酪醇、酪醇、橄榄苦苷、橄榄苦苷元、橄榄素、橄榄萜酚以及羟基酪醇-4-O-葡萄糖苷。

“奥勒坎塔尔表现出最高的抑制活性，其次是奥莱塞因、橄榄苦苷元、羟基酪醇和酪醇，”研究人员写道。

橄榄苦苷、利格斯特苷（油橄榄素的前体）及其衍生物（包括油橄榄素）是抑制孢子萌发的最关键化合物。

无论品种如何，这些化合物在所有青果中都占主导地位，并在主要抗病品种成熟期间占酚类总量的 90% 以上。

与此同时，易感品种在成熟过程中将橄榄苦苷、橄榄苷和橄榄苷转化为羟基酪醇-4-O-葡萄糖苷，从而降低了对炭疽病的耐受性。

“总体而言，抗病品种诱导了醛类和去甲基化酚类化合物[橄榄苷、橄榄卡兰素和橄榄苷]的合成，这些物质能强力抑制真菌孢子的萌发，” 研究人员写道。“相比之下，易感品种在成熟过程中促进了羟基酪醇-4-O-葡萄糖苷的合成，而该化合物不具备抗真菌作用。”

他们进一步发现，在所有品种的发育中橄榄样本中，每千克50,000毫克的总酚类浓度可完全抑制孢子萌发。

研究人员观察到，易感该真菌的品种在成熟期间酚类化合物的含量下降了 73%，而抗病品种的含量下降了 28%。

“易感品种中酚类化合物的急剧减少导致其抗真菌活性完全丧失，”他们写道。 “有趣的是，抗病品种酚类物质的减少幅度较小，并未削弱其对孢子发芽的抑制作用。”

负责该研究的胡安·莫拉尔表示，这项研究将有助于政策制定者和农民选择新的种植品种，并为研究人员提供参考，指导他们选择哪些品种进行杂交以培育出抗病性更强的杂交种。

“了解酚类级联反应（酚类化合物的变化）在不同品种中的表现，将使我们能够根据科学标准，选定应作为亲本的品种，从而使下一代橄榄树具备抗病能力，”他总结道。