柑橘酸腐病是柑橘果实在采后贮存与运输过程中最常见,同时也是最难防治的病害之一,由此而带来巨大的经济损失。目前,化学杀菌剂是防治柑橘酸腐病的主要措施,但是许多化学杀菌剂存有毒性、农药残留等问题,容易对人的身心健康和环境安全造成较严重的危害。而植物精油却是一种纯天然的,从绿色植物中提取的,有良好抑菌活性的物质,因此,利用植物精油取代化学杀菌剂对柑橘果实进行采后防治,具有较高的社会及经济意义。本文以薄荷精油、柑橘及柑橘酸腐菌为材料,探讨了薄荷精油对酸腐菌的抑菌机理及作为生物激发子对柑橘果实抗病能力的增强效应,并以代谢组学及生物信息学等技术作为研究手段,从物质代谢水平全面揭示了薄荷精油对酸腐菌的抑菌机理,以及对柑橘采后抗病能力的调控机制。其主要研究结果如下:(1)运用熏蒸及直接接触实验,对薄荷精油的体外抑菌效果进行了研究,结果表明,薄荷精油对酸腐菌具有较好的抑制作用,且与浓度呈正相关关系。当薄荷精油浓度达到0.4μL/mL时,为柑橘酸腐菌的最小抑菌(MIC)浓度。(2)借助胞外电导率检测技术,分析了薄荷精油对柑橘酸腐菌细胞膜的破坏作用,结果表明,薄荷精油会引起酸腐菌细胞内外的渗透压失衡,造成生物膜破裂,使重要的细胞内成分,如:钠、钾等离子,氨基酸及核苷酸的渗漏,最终导致精油处理组的电导率升高。(3)运用气质和液质联用技术,对精油处理前后的两组菌株进行了代谢层面的对比和分析。结果共发现53种可检测的代谢物,发生了显著的变化(|Fold Change|≥2)。包括6种糖类代谢物,2种苷类代谢物,16种脂肪酸类代谢物,5种醇类代谢物,3种酮类代谢物,2种氨基酸类代谢物等,这些代谢物主要分布于25条代谢通路中,包括磷酸戊糖途径、嘌呤嘧啶代谢、糖酵解途径、三羧酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸的合成和辅因子代谢等。(4)采用直接接触实验,用薄荷精油对柑橘果实进行处理后发现,薄荷精油对柑橘酸腐病具有较好的防治效果,且在一定范围内,浓度越高,防治效果越好。当浓度达到1.6 μL/mL时,酸腐病的发病率比对照组降低了 64%。且试验完后,实验组的柑橘没有刺鼻的气味。(5)利用色谱质谱联用技术,对柑橘酸腐菌的孢子悬浮液,薄荷精油,以及二者复合处理后,柑橘果皮中的代谢物变化进行监测,结果表明薄荷精油可以增强寄主中一系列与植物激素、信号转导、胁迫和防御响应相关代谢物的合成。经代谢软件综合分析总共得到34种上调代谢物和50种下调代谢物,大部分与果实能量代谢途径、ABC转运,以及磷酸转移相关。