伍慧雄，方萍，張偉豪，王偉，歐陽錦逵，單體江

(廣東省森林植物種質創(chuàng)新與利用重點實驗室，華南農業(yè)大學林學與風景園林學院，廣東 廣州 510642)

南美蟛蜞菊Wedeliatrilobata(L.) Hitchc，又名三裂葉蟛蜞菊、地錦花、穿地龍等，為菊科Aste-raceae蟛蜞菊屬多年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲及中美洲地區(qū)，20世紀70年代作為綠化地被植物引進我國，因其環(huán)境適應性強，繁殖速度快，定居后很快逃逸為野生[1-5]。南美蟛蜞菊被列為世界最有害的100種外來入侵物種之一[1,6]，同時也是廣東省主要的外來入侵植物之一，目前已成為華南地區(qū)危害性嚴重的雜草，對花生、水稻等農作物危害較大，嚴重破壞森林生態(tài)環(huán)境，威脅生態(tài)物種的多樣性，并造成較大的經(jīng)濟損失[7-8]。

入侵植物生態(tài)適應能力強，不僅是受其本身的生物學特性影響，其產(chǎn)生的豐富的生態(tài)化學物質也起到了重要作用[9]。外來入侵植物可通過根部分泌化感物質進入土壤，通過直接或間接的方式改變土壤微生態(tài)環(huán)境，進而改變土壤微生物群落組成和功能，提高競爭優(yōu)勢[10]。因此對于南美蟛蜞菊的研究也主要集中于化感作用和生物學特性等方面，包括對各種雜草、水稻和花生等農作物以及各種蔬菜的化感作用[7-8,10-14]。南美蟛蜞菊揮發(fā)油具有一定的抗菌活性[15]和對害蟲的拒食、毒殺等活性[16-17]，對畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見致病細菌以及人體病原細菌表現(xiàn)出較強的抑制活性，且隨著揮發(fā)油濃度的增大，其抑菌活性增強[18-19]。然而目前尚未見南美蟛蜞菊對農業(yè)和林業(yè)病原細菌抗菌活性的報道。

本研究通過水蒸汽蒸餾法提取南美蟛蜞菊花中的揮發(fā)油，分析和鑒定其化學組成，并通過抑菌圈法測定了南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對6種供試細菌的抑菌活性，以期為外來入侵植物的防控以及南美蟛蜞菊綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 南美蟛蜞菊花于2014年7月21采自華南農業(yè)大學校園，標本由華南農業(yè)大學林學與風景園林學院鄭明軒老師鑒定。

供試細菌：枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis，G+，桉樹青枯菌Ralstoniasolanacearum，G-，番茄瘡痂病菌Xanthomonasvesicatoria，G-，黃瓜角斑病菌Pseudomonaslachrymans，G-，大腸桿菌Escherichiacoli，G-以及根癌土壤桿菌Agrobacteriumtumefaciens，G-，以上菌株由華南農業(yè)大學林學與風景園林學院森保教研室提供。

1.2 儀器與試劑 水蒸汽蒸餾裝置(北京永光明醫(yī)療儀器廠)；6890N-5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(GC-MS)(Agilent Technologies，USA)；正構烷烴C8-C40,硫酸鏈霉素(美國Sigma公司)；氯化鈉、無水乙醚、無水硫酸鈉等均為國產(chǎn)分析純(北京化學試劑公司)。

1.3 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油的提取及其GC-MS分析 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油的提取參照Lou等[20]的方法，花揮發(fā)油化學組分的鑒定在6890N-5975C GC-MS(Agilent Technologies，USA)上進行，色譜柱為DB-5(30 m × 250 μm × 0.25 μm)，無分流進樣，進樣量1 μL。升溫程序：進樣口溫度230 ℃，起始溫度70 ℃，保持1 min，以8 ℃/min上升到120 ℃，保持1 min，以30 ℃/min上升到150 ℃，保持1 min，以5 ℃/min上升到175 ℃，保持0 min，再以1 ℃/min上升到180 ℃，保持0 min，最后以5 ℃/min上升到240 ℃，保持0 min。離子源溫度230 ℃，電離方式為EI，電離能量70 eV，載氣為He，流速1 mL/min，全掃描采集，質譜檢測器(MSD)檢測。通過NIST(2011)譜庫檢索，與標準化合物的保留時間和質譜圖作對比，確定待測成分。保留系數(shù)(retention index，RI)的測定參照Wang[21]和Van den Dool[22]等的方法。

1.4 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油抗菌活性的測定 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油抗細菌活性的測定參照趙文越[23]等的方法，在活性測定前，先用LB 平板進行活化培養(yǎng)(28℃，暗)48 h，然后挑取單菌落，在LB液體培養(yǎng)基中搖培( 28 ℃，暗，150 rpm ) 24 h，將菌液濃度稀釋到108cfu /mL，備用。倒好平板后，用移液槍分別吸取50 μL菌液，用玻璃棒涂板。用鑷子夾取直徑6 mm的無菌濾紙片放在帶菌平板上，每皿放置3片，濾紙片保持一定的距離，每片濾紙片滴加5 μL的供試揮發(fā)油，陽性對照為5 μL 0.2%硫酸鏈霉素，空白對照為5 μL無菌水。而后在28 ℃，黑暗條件下培養(yǎng)24 h，用尺子量取抑菌圈直徑的大小，每個處理重復3次。采用SAS 8.2軟件對數(shù)據(jù)進行分析，顯著性差異水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油化學成分分析 采用水蒸汽蒸餾法提取南美蟛蜞菊花中的揮發(fā)油，得率為0.067% (以鮮重為基礎)。南美蟛蜞菊花揮發(fā)油總離子流色譜圖如圖1所示。

圖1 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油總離子流色譜圖

通過GC-MS分析，各組分峰用NIST Library(2011版) 質譜庫進行檢索，從南美蟛蜞菊花中共鑒定出46個組分，占總相對含量的91.90%，采用GC峰面積歸一化法定量分析，計算出各成分的相對含量，南美蟛蜞菊花揮發(fā)油組分及其相對含量見表1。其中主要成分為(1R)-α-蒎烯(28.22%)、D-檸檬烯(14.82%)、間異丙基甲苯(7.51%)、α-水芹烯(4.11%)、(-)-Alloisolongifolene(3.52%)和Eudesma-3,7(11)-diene(2.52%)，其余成分的相對含量均在2.50%以下。該實驗結果與海南?？诘哪厦荔豺嗑栈〒]發(fā)油[4]，廣東潮州的南美蟛蜞菊葉揮發(fā)油[24]以及廣西桂林[9]、廣東揭陽[15]、海南?？赱25]和福建福州[19]的南美蟛蜞菊地上部分揮發(fā)油比較發(fā)現(xiàn)，無論是化合物的組成還是化合物的相對含量，均存在較大差異，但其主要成分相差不大，均為α-蒎烯、D-檸檬烯和α-水芹烯等。說明南美蟛蜞菊揮發(fā)油的化學成分與樣品產(chǎn)地、植株部位、分析方法以及采集時間等因素有關。以上結果表明，南美蟛蜞菊花中含有種類豐富的揮發(fā)性成分。這些化學成分是否與南美蟛蜞菊極強的生物入侵性以及化感作用有關還有待于進一步研究。

2.2 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油的抗細菌活性 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對6種供試細菌均表現(xiàn)出一定的抑菌作用，但對不同細菌的抑制活性差異顯著(圖2)。南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對黃瓜角斑病菌的抑制活性最強(圖3e)，其次為番茄瘡痂病菌(圖3c)，抑菌圈直徑分別為(21.0±1.0) mm和(15.7±1.5) mm，其中對黃瓜角斑病菌的抑制活性要明顯強于陽性對照硫酸鏈霉素(抑菌圈直徑為(18.0±1.0) mm；而對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌的抑制活性較弱，抑菌圈直徑分別為(8.2±0.3) mm和(10.3±0.6) mm。南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對桉樹青枯病菌(圖3b)及根癌土壤桿菌(圖3a)的抑菌圈直徑分別為(12.0±0.5) mm和(14.0±0.5) mm，其對桉樹青枯病菌的抑菌活性與陽性對照硫酸鏈霉素(抑菌圈直徑為(13.0±1.0) mm)相比相差不大。

表1 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油成分及其含量測定結果

續(xù)表

圖2 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油的抗細菌活性

注：根癌土壤桿菌(a)，桉樹青枯病菌(b)，番茄瘡痂病菌(c)，枯草芽孢桿菌(d)，黃瓜角斑病菌(e)，大腸桿菌(f)圖3 南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對不同供試細菌的抑制活性

3 討論

外來植物入侵已成為全球性問題，我國是外來植物入侵嚴重的國家之一。據(jù)統(tǒng)計，我國已知外來入侵植物達352種[1,9,26]；至2010年，廣東省外來入侵植物有99種[7]。外來入侵植物不僅破壞生態(tài)系統(tǒng)，威脅本地物種的生存，導致生物多樣性喪失，還嚴重威脅著農林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，甚至直接影響人類健康[9,11,26]。本研究從廣州的南美蟛蜞菊花揮發(fā)油中共鑒定出46個組分，占總相對含量的91.90%，其中主要成分為(1R)-α-蒎烯、D-檸檬烯、間異丙基甲苯和α-水芹烯。南美蟛蜞菊雖為入侵植物，但具有清熱解毒、涼血止血、消炎退腫、利咽止咳等功效[2,4,24,27-29]。外來入侵植物產(chǎn)生的生態(tài)化學物質也是優(yōu)良的植物保護劑，具有較好的開發(fā)利用價值[9]。南美蟛蜞菊揮發(fā)油含有大量芳香族類化合物，尤其是萜類化合物，其主要成分α-蒎烯有明顯鎮(zhèn)咳和祛痰功能，并有抗真菌(如白念珠菌)、驅蟲、殺蟲、除螨的作用[30]；水芹烯廣泛存在于各種精油和香精香料中[31]；D-檸檬烯可鎮(zhèn)咳、祛痰、抗菌，對肺炎雙球菌、甲型鏈球菌、卡他雙球菌、金黃色葡萄球菌有很強的抑制作用[32]。本實驗的研究結果也表明南美蟛蜞菊花揮發(fā)油對黃瓜角斑病菌和番茄瘡痂病菌表現(xiàn)出較強的抑制活性，對桉樹青枯病菌抑制活性與陽性對照硫酸鏈霉素相差不大，可能與揮發(fā)油中的主要成分有關。如果將南美蟛蜞菊開發(fā)成植物源農藥進行利用，就能變害為利，既可控制入侵植物的危害，又能生產(chǎn)出低毒、低殘留、低耐藥性等對環(huán)境安全的無公害植物源農藥產(chǎn)品[9]，本研究結果將為南美蟛蜞菊的進一步開發(fā)和應用提供一定的科學依據(jù)。

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