全 文 :0 引言
作为园林绿化树种,火炬树具有许多良好的生
物学特性,同时具有许多入侵物种的特性 [1]。
Richard[2]把火炬树列为美国和加拿大南部地区的
杂草之一,刘全儒等 [3]将火炬树列为北京地区外来
入侵植物之一。因此,尽管火炬树是否为入侵树种
尚无定论,但是因火炬树具有强大的繁殖能力,对
火炬树的防控已被研究者所关注[4]。
除关注其入侵特性外,近年来,国内研究人员对
火炬树形态结构 [5-6]、果穗所含色素 [7-9]、叶片清除自
由基的作用 [10]与抗螨作用 [11]进行了研究,郭义等 [12]
还研究了火炬树叶的鲜汁液、水提液、醇提液对常
见致病菌大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、木
霉、黑曲霉的体外抑菌活性。以上研究为火炬树在
食品、环保等方面的应用提供了基础资料。
该文通过对火炬树叶片丙酮浸提液抑菌作用的研
究,了解不同浓度的火炬树浸提液对不同受体植物病
原菌菌丝生长的影响,为其在抑制植物病害等方面的
利用提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
火炬树(Rhus typhina)叶片采集于河南科技学院
校园,棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum),棉花红腐
病 菌(Fusarium moniliforme),葱 黑 斑 病 菌
(Stemphylium bortyosum)由河南科技学院院植物病理
实验室保存。
1.2 试验方法
1.2.1 火炬树浸提液的制备 火炬树叶采回后洗净、粉
碎,取粉末 50 g,用丙酮于室温下提取 3次,时间分别
为72,48,24 h。合并3次滤液在40℃以下用旋转蒸发
器浓缩然后转入刻度试管,用丙酮定容为 2 g/mL,密
封,保存于4℃的冰箱中备用。
1.2.2 培养基的制备 水 1000 mL,马铃薯 200 g,用水
煮沸 10~20 min,然后用纱布过滤补水到 1000 mL,煮
基金项目:河南省科技攻关计划项目“太行山野生红豆杉资源恢复及菌根菌研究”(0624420016)。
第一作者简介:许桂芳,女,1966年出生,河南新乡人,副教授,主要从事植物学及植物资源学的教学与科研工作,通信地址:453003河南新乡河南科
技学院生物工程系,E-mail:xgf@hist.edu.cn。
收稿日期:2010-01-28,修回日期:2010-03-09。
火炬树叶片丙酮浸提液抑菌作用的初步研究
许桂芳,王鸿升,刘明久,张定法,任欢欢
(河南科技学院,河南新乡 453003)
摘 要:采用生长速率法测定了外来植物火炬树叶片的丙酮浸提液对棉花枯萎病菌、棉花红腐病菌和葱
黑斑病菌等3种植物病原菌菌丝生长的影响,试验结果表明:火炬树叶片浸提液在质量浓度为0.1、0.2、
0.3 g/mL时对3种菌丝生长都有显著的抑制活性,随着火炬树叶片浸提液浓度的增大,抑制作用加强,不
同浓度的火炬树丙酮浸提液对3种菌丝生长的抑制作用,随着菌丝生长时间的延长而逐渐减弱。
关键词:火炬树;丙酮浸提液;抑制作用;植物病原菌
中图分类号:S3 文献标志码:A 论文编号:2010-0304
Primary Study on the Inhibition Effect of Acetone Extracts from Rhus typhina Leaves
Xu Guifang, Wang Hongsheng, Liu Mingjiu, Zhang Dingfa, Ren Huanhuan
(Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang Henan 453003)
Abstract: Using method of growth rate, biological activity of acetone extracts from Rhus typhina were assayed .
Results showed that growth of plant pathogen of Fusarium oxysporum, Fusarium moniliforme, Stemphylium
bortyosum were significantly inhibited by acetone extracts from Rhus typhina, this inhibition strengthened with
the concentration increasing (0.1,0.2,0.3 g/mL) and weakened along with the time.
Key words: Rhus typhina; acetone extract; inhibitory effect; plant pathogen
中国农学通报 2010,26(12):242-246
Chinese Agricultural Science Bulletin
沸后加入蔗糖和琼脂各20 g,pH自然。用移液管分别
量取相应的浸提液于三角瓶中,配成浸提液含量分别
为 0.1、0.2、0.3 g/mL的培养基。为检测丙酮对菌丝生
长的影响,在另一组PDA培养基中加入丙酮,丙酮含
量和含有相应浓度浸提液的培养基相同,另设PDA培
养基作为对照。常规高压灭菌,在无菌条件下将三角
瓶中的培养基分装在直径 90 cm的培养皿中,冷却凝
固备用。每处理3次重复。
1.2.3 接种 取直径 0.5 cm的菌饼,放于要接种培养基
的正中央,接种完毕后在25℃的恒温箱中培养。
1.2.4 观察记录 观察菌落的生长状况,并记录菌落的
生长速度,每24 h记录1次,用十字交叉法测量供试真
菌菌落的生长直径(取 3次重复的平均值),用下述公
式计算抑制率[13]:
相对抑制率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对
照菌落直径×100%。
菌落直径(cm)=测量菌落直径平均值-0.5(菌饼直
径)。
棉花枯萎病菌和葱黑斑病菌培养 7天、棉花红腐
病菌培养6天后结束培养,拍照记录菌丝生长情况、对
相同时间内不同浓度的浸提液对菌丝生长的影响进行
统计分析,同时观察比较相应浓度的丙酮对菌丝生长
的影响。
2 结果与分析
2.1 火炬树叶片丙酮浸提液对棉花枯萎病菌菌丝生长
的影响
火炬树叶片丙酮浸提液对棉花枯萎病菌菌丝生长
的抑制作用见表 1,培养 7天后的菌丝生长情况见图
1。从表 1可以看出,和对照组(空白)相比,含量为
0.1、0.2、0.3 g/mL火炬树浸提液对棉花枯萎病菌菌丝
生长均有显著的抑制作用,随浸提液浓度增加抑菌作
用加强,随着菌丝生长时间的延长,抑制逐渐减弱。
图1显示,和对照相比,不同处理对菌丝生长的影
响除菌落直径大小有差异外,含量为0.2 g/mL和0.3 g/mL
火炬树浸提液培养形成的棉花枯萎病菌菌落中菌丝较
为稀疏。
表1 不同浓度火炬树叶片浸提液对棉花枯萎病菌的菌丝生长的影响
注:1)表中括号内的数据为菌丝生长抑制率平均值;2)表中数据后的小写字母表示在0.05水平上各数据统计测验的差异显著性,下同。
浸提液浓度/(g/mL)
CK
0.1
0.2
0.3
1d
1.85a
1.18b
(36.2%)
0.85b
(54%)
0.6c
(67.6%)
2d
3.55a
2.35b
(33.8%)
1.67c
(53%)
1.25d
(64.7%)
3d
4.85a
3.30b
(32%)
2.28c
(52.1%)
1.88d
(61.2%)
4d
5.6a
3.88b
(30.7%)
2.67c
(52.3%)
2.27d
(59.5%)
5d
6.63a
4.85b
(26.8%)
3.17c
(52%)
2.93c
(55.8%)
6d
7.78a
6.27b
(19.4%)
3.78c
(51.4%)
3.48c
(55.3%)
7d
8.45a
6.63b
(21.5%)
4.43c
(47.6%)
4.13c
(51.1%)
左上:对照;右上:PDA+0.1 g∕mL浸提液;左下:PDA+0.2 g∕mL浸提液;右下PDA+0.3 g∕mL浸提液。
图1 培养7天的棉花枯萎病菌丝
许桂芳等:火炬树叶片丙酮浸提液抑菌作用的初步研究 ·· 243
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2.3 火炬树叶片丙酮浸提液对葱黑斑病菌菌丝生长的
影响
火炬树叶片丙酮浸提液对葱黑斑病菌菌丝生长的
影响见表3和图3。
从表3可以看出,和对照组相比,在同一时间内含
量为 0.1,0.2,0.3 g/mL的火炬树叶片浸提液对葱黑斑
浸提液浓度/(g/mL)
CK
0.1
0.2
0.3
1d
1.21a
0.20b
(83.5%)
0.10bc
(91.7%)
0.00c
(100%)
2d
2.61a
0.50b
(80.9%)
0.10c
(96.2%)
0.05c
(98.1%)
3d
3.70a
1.03b
(72.2%)
0.58c
(84.32%)
0.23d
(91.35%)
4d
5.28a
1.92b
(71.02%)
1.53c
(80.68%)
0.98d
(81.44%)
5d
7.12a
2.35b
(66.99%)
2.05c
(71.21%)
1.52d
(78.65%)
6d
8.15a
3.23b
(60.37%)
3.01b
(63.07)
1.96c
(76.00%)
表2 不同浓度火炬树叶片浸提液对棉花红腐病菌的菌丝生长的影响
2.2 火炬树叶片丙酮浸提液对棉花红腐病菌菌丝生长
的影响
火炬树叶片丙酮浸提液对棉花红腐病菌菌丝
生长的抑制作用见表 2和图 2。从表 2可以看出,和
对照组(空白)相比,含量为 0.1,0.2,0.3 g/mL的火
炬树叶片浸提液对棉花红腐病菌的菌丝生长有显
著的抑制作用,随浸提液浓度升高,抑制作用加强;
随着菌丝生长时间的延长,抑制作用逐渐减弱。培
养 6天时,火炬树浸提液对棉花红腐病菌菌丝的抑
菌率最低仍达到 60.37%,和对照组相比有显著的差
异。
图2显示,和不同含量火炬树浸提液处理相比,对
照组菌丝生长旺盛,除菌落直径明显较大外,菌丝密度
较大,出现自然扭结现象。
左上:对照;右上:PDA+0.1 g∕mL浸提液;右下:PDA+0.2 g∕mL浸提液;左下:PDA+0.3 g∕mL浸提液。
图2 培养6天的棉花红腐病菌菌丝
表3 不同浓度火炬树叶片浸提液对葱黑斑病菌菌丝生长的影响
浸提液浓度(g/mL)
CK
0.1
0.2
0.3
1d
1.65a
1.35b
(18.1%)
1.05c
(36.6%)
0.78c
(52.7%)
2d
2.05a
1.73b
(15.6%)
1.53bc
(25.3%)
1.28c
(39.05%)
3d
2.95a
2.50b
(15.25%)
2.23b
(24.41%)
1.88c
(36.27%)
4d
4.05a
3.50b
(13.58%)
3.10c
(23.45%)
2.58c
(36.30%)
5d
5.20a
4.55b
(12.50%)
4.15c
(20.19%)
3.35d
(35.57%)
6d
6.38a
5.81b
(8.93%)
5.35c
(16.14%)
4.15d
(34.95%)
7d
7.70a
7.05b
(8.44%)
6.51c
(15.45%)
5.10d
(33.76)
·· 244
左上:对照;右上:PDA+0.1 g∕mL浸提液;左下:PDA+0.2 g∕mL浸提液;右下:PDA+0.3 g∕mL浸提液。
图3 培养7天的葱黑斑病菌丝
上排从左到右 PDA+ 0.1、0.2、0.3g∕mL丙酮;下排从左到右 PDA+
0.1、0.2、0.3g∕mL浸提液。
图4-1 丙酮对棉花枯萎病菌丝生长的影响(7天)
上排从左到右 PDA+ 0.1、0.2、0.3g∕mL丙酮;下排从左到右 PDA+ 0.1、
0.2、0.3g∕mL浸提液。
图4-2 丙酮对棉花红腐病菌丝生长的影响(6天)
上排从左到右 PDA+ 0.1、0.2、0.3g∕mL丙酮;下排从左到右 PDA+ 0.1、0.2、0.3g∕mL浸提液。
图4-3 丙酮对葱黑斑病菌丝生长的影响(7天)
许桂芳等:火炬树叶片丙酮浸提液抑菌作用的初步研究 ·· 245
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
病菌菌丝生长有不同的抑制作用,但和前两种菌丝的
生长情况相比,相对抑制率低,最高抑制率仅为
52.7%。随着菌丝生长的时间延长,抑制作用逐渐减
弱。
图 3显示,和不同含量的火炬树叶片浸提液处理
相比,对照组菌丝除菌落直径较大外,菌丝颜色较深。
综合表1~3,火炬树叶片丙酮浸提液对供试的3种
植物病原菌菌丝生长均具有抑菌作用,但相同浓度的
浸提液对不同病原菌的抑制作用不同,其中,对棉花红
腐病菌菌丝的抑制作用最强,对葱黑斑病菌菌丝生长
抑制作用最弱。
2.4 丙酮对3种植物病原菌菌丝生长的影响
丙酮对3种菌丝生长的影响见图4-1、4-2、4-3。从
图 4-1、4-2、4-3可以看出,相应浓度的丙酮浸提液对 3
种菌丝生长的抑制作用小于相应浓度的浸提液,进一
步说明火炬树叶片中含有菌丝生长的抑制物质。
3 讨论
丙酮是植物抑菌活性物质提取中较常使用的溶
剂,在火炬树叶片抑菌物质提取中亦有效。火炬树丙
酮浸提液经过高温灭菌过程仍具有抑菌活性,说明其
抑菌物质具有热稳定性。郭义等 [12]用水、醇浸提及火
炬树叶的鲜汁液试验结果验证的抑菌效果共同证明
了火炬树叶片中可能存在具有较广抑菌谱的活性物
质。火炬树叶片中抑菌物质的最佳提取溶剂有待进
一步研究。
火炬树叶片丙酮浸提液对菌丝生长的抑制作用显
示其叶片内含有抑菌活性物质,但相同浓度下,浸提液
对不同菌丝生长的抑制效果差异较大。试验中,棉花
红腐病菌菌丝生长受火炬树浸提液的抑制作用最明
显,棉花红腐病是影响棉花产量和质量的重要病害之
一[14],能否将火炬树叶片中的抑菌活性成分用于该病
害的防治,尚需进一步的试验验证。
外来植物小蓬草对棉花红腐病、葱黑斑病菌丝生
长具有抑制作用,相同浓度的浸提液对葱黑斑病菌菌
丝生长的抑制作用较强,而对棉花红腐病菌菌丝生长
的抑制作用较弱[15]。因此,具有抑菌活性的不同植物
抑菌作用机制可能存在差异。
参考文献
[1] 北京生态学学会.火炬树未对北京地区的自然生态系统构成威
胁:《新世纪北京生态论坛》第二届学术研讨会纪要[J].植物生态
学报,2006,30(1):190.
[2] Richard H U, Jeseph C N, Joseph M D.·Weeds of the Northeast
[M]·New York: Comstock Publishing Associates, 1997:32-327.
[3] 刘全儒,于明,周云龙.北京地区外来入侵植物的初步研究[J].北京
师范大学学报:自然科学版,2002,38(3): 399-404.
[4] 吴长虹,翟明普,王超.火炬树防控的初步研究[J].林业调查规划,
2007,32 (6): 25-28.
[5] 马淑英,胡正海.火炬树分泌道的发育解剖学研究[J].西北植物学
报, 1997, 17(5): 112-117.
[6] 毛学文,施文甫,王弋博.火炬树腺毛的形态结构和发育的研究[J].
西北植物学报, 1997, 17(6): 137-139.
[7] 任敦峰,刘兴成,郭光智,等.火炬树果实提取天然食用色素技术研
究[J].林业科技通讯,2001,6:12-13.
[8] 王宗花,于正河.火炬树果穗红色素的提取及稳定性的研究[J].食
品工业科技,1997,5:8-9.
[9] 胡迎芬.火炬树果穗抗氧化物质的提取及其协同效应的研究[J].食
品科学,2004, 25,(3):63-67.
[10] 孟洁,胡博路,张建生.火炬树树叶清除自由基作用的研究[J].食品
科学, 2002,23(8): 258-260.
[11] 李中新,孙绪艮,李庆和,等.火炬树抗螨性生物测定[J].昆虫学报,
2007, 50(12): 1309-1314.
[12] 郑义,郭阿君,王志英,等.火炬树叶提取物对 5种微生物抑菌活性
的研究[J].林业科技,2007,32(5):30-32.
[13] 于平儒,邵红军,冯俊涛,等.62种植物样品对菌丝活性的测定[J].西
北农林科技大学学报:自然科学版,2001,5(6):56-57.
[14] 王波,李长兴,姚大瑞,等.棉花铃病发生关键因子及预报的研究[J].
棉花学报,1995,7(3):175-178.
[15] 刘明久许桂芳,张定法,等.小蓬草浸提液对3种植物病原菌的抑制
作用[J].西北农业学报,2008,17(4):173-176.
·· 246