張翠榮??+李明??+李榮玉??
摘要:以稻瘟病菌為供試靶標(biāo),采用生長(zhǎng)速率和孢子萌發(fā)測(cè)定法,對(duì)魚腥草、夾竹桃、馬尾松、姜和香樟的乙醇粗提物進(jìn)行了抑菌活性測(cè)定。結(jié)果顯示,5種植物粗提液對(duì)稻瘟病菌均有抑制作用,在濃度為40 mg/mL時(shí),馬尾松對(duì)該菌的菌絲生長(zhǎng)及孢子萌發(fā)抑制率最高,分別為62.23%和65.54%,其EC50為21.75 mg/mL和19.38 mg/mL,其次是姜和夾竹桃,其中魚腥草和香樟的抑菌活性相對(duì)較弱。
關(guān)鍵詞:稻瘟病菌;乙醇粗提物;抑菌活性
中圖分類號(hào): S482.2+92;S435.111.4+1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:
文章編號(hào):1002-1302(2016)08-0162-02
21世紀(jì)全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)是更加注重農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,從天然植物中提取殺蟲殺菌活性物質(zhì)防治病蟲害,已成為研究熱點(diǎn),并對(duì)現(xiàn)代農(nóng)藥研究具有重要意義。
水稻是世界上最重要的糧食作物之一,全球約有1/2的人口以稻米作為主食,其中水稻稻瘟病是危害水稻的三大病害之一[1-2],它是由水稻稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)引起的真菌性病害[3]。目前稻瘟病主要依靠化學(xué)防治,雖然化學(xué)防治具有效果顯著、廣譜性強(qiáng)、易推廣等優(yōu)點(diǎn),但在保障人類獲得豐厚農(nóng)產(chǎn)品的同時(shí),也給環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的污染[4-5]。
植物源殺菌劑是從某些植物的葉、花、莖、根、果實(shí)等部位分離提取的具有殺菌作用的活性物,植物殺蟲殺菌資源豐富,對(duì)環(huán)境、植物本身以及害蟲天敵均無(wú)影響,也不易使有害生物產(chǎn)生抗藥性,所以植物源殺菌劑成為目前農(nóng)藥研究開發(fā)的熱點(diǎn)。例如大蒜中的大蒜素、蠶豆中的蠶豆酮等均可有效地抑制或殺死某些病原菌的生長(zhǎng)發(fā)育[6-10]。植物通過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化而產(chǎn)生種類繁多的活性次生代謝物是植物抵御病原菌的重要武器,這些類型多樣的次生代謝物為開發(fā)新農(nóng)藥提供了無(wú)限的研究資源。
國(guó)內(nèi)對(duì)于防治水稻稻瘟病的植物源藥劑的開發(fā)也有初步研究,有研究表明山蒼子植物中含有對(duì)水稻稻瘟病菌毒殺作用的物質(zhì)等。本研究探索5種植物(魚腥草、夾竹桃、馬尾松、姜和香樟)的乙醇粗提物對(duì)水稻稻瘟病的生物活性作用,以期為基于植物源藥劑防治水稻稻瘟病提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
供試植物均采摘于貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,植物名錄見(jiàn)表1。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1植物的預(yù)處理及粗提物的制備將5種植物洗凈置于陰涼處晾干,然后放在恒溫干燥箱中以60 ℃的溫度烘干,小心取出植物分別放入研缽中充分研磨,直至成細(xì)粉末狀,將獲得干粉稱質(zhì)量后置于密封瓶?jī)?nèi)保存?zhèn)溆谩2捎贸暡ㄌ崛》ㄟM(jìn)行粗提物的制備,提取溶劑為無(wú)水乙醇。
分別稱取5種植物干粉各10 g置于250 mL錐形瓶中,按照料液比1 g ∶[KG-*3]20 mL加入無(wú)水乙醇中浸漬、振蕩、低溫靜置,真空抽濾、棄廢渣、減壓濃縮獲得浸膏狀植物乙醇粗提物。用60%乙醇溶液溶解5種植物粗提物,適量添加0.1%的吐溫-80,分別制成濃度為10、20、40 mg/mL的供試溶液。將試驗(yàn)分5組進(jìn)行,分別為魚腥草、夾竹桃、馬尾松、生姜和香樟乙醇粗提物各濃度供試液,每個(gè)處理3次重復(fù)。
1.2.2菌絲生長(zhǎng)抑菌活性的測(cè)定采用菌絲生長(zhǎng)速率抑制法,分別取上述5種已經(jīng)配制成系列濃度梯度的植物粗提物,加入到融化好的PDA培養(yǎng)基中,滅菌,制成系列濃度梯度的含藥培養(yǎng)基平板。取供試的稻瘟病菌菌種,用直徑為6 mm的打孔器在菌落邊緣打取菌餅,然后將菌餅移到上述含藥的培養(yǎng)基平板中央,以不加藥的平板培養(yǎng)基為對(duì)照,每個(gè)處理3次重復(fù),25 ℃全黑暗培養(yǎng)?!笆弊纸徊娣y(cè)定各處理的菌落直徑,并根據(jù)公式計(jì)算菌絲抑制生長(zhǎng)率及EC50值[11]。
抑制生長(zhǎng)率=[(對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑)/(對(duì)照菌落直徑-菌餅直徑)]×100%。
采用回歸分析法對(duì)5種植物乙醇粗提物各處理濃度的對(duì)數(shù)值(x)和菌絲生長(zhǎng)抑制率的概率值(y)進(jìn)行分析處理,計(jì)算出5種植物乙醇粗提物對(duì)供試菌株的EC50值。
1.2.3孢子萌發(fā)抑菌活性的測(cè)定采用米糠培養(yǎng)基產(chǎn)孢的方法,取培養(yǎng)好的菌絲塊,分多點(diǎn)接種到米糠培養(yǎng)基上,置于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),待菌絲長(zhǎng)滿,將少許無(wú)菌水倒入培養(yǎng)皿中,用毛筆輕輕刷洗過(guò)后,再置于365 nm黑光燈下培養(yǎng),48 h后,培養(yǎng)基表面即產(chǎn)生大量孢子,表現(xiàn)為1層青灰色的新鮮霉層,即為稻瘟病菌孢子。刷洗霉層,過(guò)濾、鏡檢,調(diào)配成所需濃度的孢子懸浮液,在顯微鏡下觀察,以不加藥劑的孢子懸浮液為對(duì)照,分別在處理的孢子懸浮液中加入不同濃度的不同藥劑,每個(gè)濃度處理設(shè)3個(gè)重復(fù)[12-15]。
將各處理的孢子懸浮液置于搖床中培養(yǎng)24 h后,鏡檢各處理的孢子萌發(fā)情況,記錄200個(gè)孢子中萌發(fā)的孢子數(shù)。孢子萌發(fā)抑制率=(對(duì)照萌發(fā)率-處理萌發(fā)率)/對(duì)照萌發(fā)率×100%。計(jì)算抑制率,求出毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù)r和EC50值[16]。
2結(jié)果與分析
2.1植物乙醇粗提物對(duì)菌絲的抑制作用
由表2可知,5種植物乙醇粗提物對(duì)稻瘟病菌菌絲均有抑制作用,在測(cè)定的濃度下,隨著各粗取物處理濃度的升高,稻瘟病菌菌落增長(zhǎng)直徑遞減,抑制率升高,粗提物濃度與抑制率正相關(guān)。當(dāng)濃度為40 mg/mL時(shí),馬尾松粗提物對(duì)稻瘟病菌菌絲的抑制率為62.23%,姜粗提物抑制率也達(dá)到了5123%,其次是夾竹桃和香樟,在相同濃度下,魚腥草對(duì)稻瘟病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制率最低。
2.2植物乙醇粗提物對(duì)孢子萌發(fā)的抑制作用
從表4可以看出,5種植物乙醇粗提物對(duì)稻瘟病菌孢子萌發(fā)均有抑制作用,其中馬尾松對(duì)孢子萌發(fā)的抑制效果最明顯,隨著濃度升高,抑制率逐漸上升,當(dāng)濃度為10 mg/mL時(shí),抑制率達(dá)到了42.56%;當(dāng)濃度為40 mg/mL時(shí),抑制率達(dá)到了65.64%。夾竹桃、姜和香樟的粗提物在濃度是 40 mg/mL 時(shí),其抑制率均超過(guò)40%。其中魚腥草的孢子萌發(fā)率相對(duì)較
3討論
植物的抑菌殺菌作用是長(zhǎng)期與昆蟲和病原菌進(jìn)化產(chǎn)生的結(jié)果,主要依賴于植物的次生代謝產(chǎn)物[17-18]。該試驗(yàn)探究了5種植物乙醇粗提物對(duì)稻瘟病菌菌絲生長(zhǎng)及孢子萌發(fā)的影響,結(jié)果表明5種植物粗提液對(duì)稻瘟病菌均有抑制作用,在濃度為40 mg/mL時(shí),馬尾松對(duì)該菌的菌絲生長(zhǎng)及孢子萌發(fā)的抑制率最高,分別為62.23%和65.64%,抑制效果顯著優(yōu)于其他4種植物粗提物;當(dāng)濃度為20 mg/mL時(shí),姜和夾竹桃對(duì)菌絲抑制率為44.17%和34.98%;其中魚腥草對(duì)該菌的抑制活性相對(duì)較弱。線性毒力方程結(jié)果分析,5種植物粗提物處理濃度與對(duì)菌絲生長(zhǎng)及孢子萌發(fā)的抑制率呈線性關(guān)系,其中馬尾松的EC50值為21.75 mg/mL和19.38 mg/mL。不同植物中存在不同的抗菌活性物質(zhì),它們的作用機(jī)制存在差異[19]。
本試驗(yàn)只研究了5種植物的乙醇粗提物,其有效成分復(fù)雜,為了解對(duì)稻瘟病菌有生物活性的主要成分及相互間的作用效果,有必要對(duì)高活性物質(zhì)分離、純化、分析其活性及化學(xué)成分,且其具體抑菌機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究。
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