全 文 :刘俊华,李玉玺,马海玲. 多蒴曲尾藓提取液的抑真菌活性[J]. 江苏农业科学,2015,43(4):141 - 143.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2015. 04. 050
多蒴曲尾藓提取液的抑真菌活性
刘俊华1,李玉玺2,马海玲2
(1.山东省黄河三角洲野生植物资源开发利用工程技术研究中心,山东滨州 256603;2.滨州学院生命科学系,山东滨州 256603)
摘要:采用菌丝生长速率法和孢子萌发 2 种方法,分析比较了药用植物多蒴曲尾藓配子体提取液对植物病原真菌
大茎点霉的抑菌活性。结果表明:在质量浓度为 120 g /L时,无菌水和 80%乙醇 2 种溶剂藓体提取液对大茎点霉菌丝
生长的抑菌率均达 60%以上,其中乙醇提取液的抑菌作用较强,抑菌率为 67. 47%,EC50值为 27. 28 g /L;乙醇提取液
对大茎点霉菌孢子萌发的抑菌活性高于对其菌丝生长的抑菌活性,EC50值为 19. 62 g /L,抑制作用优于水提液。多蒴
曲尾藓对大茎点霉具有良好的抑菌效果,在冬枣轮纹病生物防治方面具有一定的开发潜力和应用价值。
关键词:多蒴曲尾藓提取物;抑菌活性;大茎点霉;抑菌中浓度
中图分类号:S482. 2 + 92 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2015)04 - 0141 - 02
收稿日期:2014 - 05 - 11
基金项目:国家级大学生创新创业训练计划 (编号:201210449111);
滨州学院自然科学基金(编号:BZXYLG200701)。
作者简介:刘俊华(1980—),男,山东高唐人,硕士,讲师,主要从事植
物生态学教学与研究。Tel:(0543)3191727;E - mail:liujh1980@
126. com。
植物病原真菌对农作物的危害较严重,寻求环境兼容性
好、安全、低毒、经济的植物源农药控制真菌引起的农作物病
害已成为一种趋势[1]。我国拥有十分丰富的植物资源,且相
当多的物种具有药用价值。多蒴曲尾藓(Dicranum majus
Turn.)为曲尾藓科(Dicranaceae)曲尾藓属(Dicranum Hedw.)
植物[2],是广泛分布于我国的一种常见药用藓类,其体内富
含多种氨基酸[3]。据中医古籍记载,该藓全草入药,气微,味
淡,有清肺止咳功效,多用于治疗肺热咳嗽[3],在我国民间多
有使用,但有关其抑菌活性方面的研究尚未有文献报道。
本研究以山东省内山区采集的多蒴曲尾藓配子体为试
材,以冬枣轮纹病致病菌大茎点霉菌[4]为受试菌株,利用其
配子体水提液、醇提液进行抑制菌丝生长和孢子萌发研究,旨
在初步阐明多蒴曲尾藓抑制真菌活性,为开发以多蒴曲尾藓
为植物源的杀菌剂提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
本研究所用多蒴曲尾藓配子体,采自山东省境内鹤伴山
区林下阴湿岩面。野外采集带回室内,用清水洗净后自然风
干,研磨成粉,冷藏备用。供试菌株为大茎点霉菌(Macroph-
oma kuwatsukaii),系冬枣轮纹病的病原菌,由滨州学院生物
学实验教学中心提供。
1. 2 方法
1. 2. 1 提取液的制备 准确称取多蒴曲尾藓配子体干粉
12 g 放入 250 mL锥形瓶中,加入 80%乙醇作为提取溶剂,置
于 50 ℃ 恒温水浴锅内浸提 24 h。以 4 000 r /min 离心
15 min,收集上清液即为浸提液,定容至 100 mL,得浓度为
120 g /L的提取母液。然后依次稀释得到浓度为 60、30、15、
7. 5、3. 75 g /L的多蒴曲尾藓提取液;同样方法制备得到多蒴
曲尾藓配子体水提液,均于 4 ℃冰箱内保存备用。
1. 2. 2 含药培养基的制备 将上述配制好的提取液分别加
入到盛有 30 mL PDA培养基的培养皿(直径 90 mm)中制成
含药(藓体提取液)培养基;同时,以加入相同体积无菌水、
80%乙醇 PDA培养基作为对照。
1. 2. 3 菌丝生长速率法测定提取液抑菌活性 按菌丝生长
速率法计算抑菌率。待菌丝即将长满整个培养皿时,在菌丝
生长旺盛处用打孔器打取直径为 6 mm 的菌饼,接种于带药
液培养基中心位置,每皿接 1 个菌饼,每个浓度接种 3 皿(即
每处理 3 个重复);置于 37 ℃的恒温培养箱中培养。48 h
后,观察大茎点霉菌的生长情况,用游标卡尺以“十”字交叉
法测量菌落直径(精确至 0. 1 mm)。抑菌率计算公式如下:
抑菌率 =[(对照菌落直径 -处理菌落直径)/(对照菌落
直径 - 6 mm)]× 100%。
1. 2. 4 稀释平板计数法测定提取物对大茎点霉菌孢子萌发
的抑制率 吸取前期活化并制备好的菌悬液,分别加入到上
述不同质量浓度的培养基中,用涂菌棒涂布均匀后静置
20 min,再将培养基平板倒置,于 37 ℃生化培养箱培养 24 h;
准确记测菌落数。对照组(分别以无菌水培养和 80%乙醇培
养)菌落数记为 C0,涂布提取物平板菌落数记为 C,按下式计
算孢子萌发抑制率:抑制率 = [(对照萌发率 - 处理萌发
率)/(对照萌发率)]× 100% =[(C0 - C)/C0]× 100%。
1. 3 数据的处理与分析
采用 Excel 2003 及 SPSS 18. 0 进行数据整理与统计分
析,采用 Duncans 新复极差法进行组间差异显著性检验;运
用提取物对大茎点霉菌菌丝生长及孢子萌发影响的回归方
程,计算相应 EC50值。
2 结果与分析
2. 1 多蒴曲尾藓提取物对大茎点霉菌菌丝生长的抑制作用
由表 1 可知,多蒴曲尾藓水提液和醇提液对大茎点霉菌
菌丝生长均具有一定的抑制作用,在质量浓度为 3. 75 g /L
—141—江苏农业科学 2015 年第 43 卷第 4 期
时,菌丝生长抑制率分别为 10. 45%和 13. 85%,抑菌活性随
提取液浓度提高而增强,质量浓度至 120 g /L 时,2 种提取液
抑制率均达到 60%以上,分别为 62. 92%和 67. 47%。同时,
从菌丝生长情况来看,处理组与对照组相比,菌落直径明显减
小,菌丝稀疏、纤细,且易老化。
表 1 多蒴曲尾藓提取物对大茎点霉菌菌丝生长的抑制作用
质量浓度
(g /L)
菌环直径(mm) 平均抑制率(%)
水提液 醇提液 水提液 醇提液
120 26. 2 ± 3. 37a 29. 9 ± 4. 10a 62. 92 ± 5. 08a 67. 47 ± 4. 17a
60 29. 6 ± 3. 60a 32. 8 ± 5. 00a 59. 33 ± 6. 19a 63. 29 ± 4. 47a
30 36. 9 ± 2. 90a 36. 7 ± 4. 55b 54. 58 ± 5. 64a 54. 20 ± 3. 60b
15 43. 4 ± 3. 97b 46. 1 ± 3. 56c 42. 90 ± 4. 41b 46. 13 ± 4. 93c
7. 5 54. 8 ± 3. 76c 57. 5 ± 4. 29d 28. 82 ± 5. 31c 32. 04 ± 4. 66d
3. 75 69. 5 ± 3. 48d 72. 3 ± 5. 10e 10. 45 ± 6. 32d 13. 85 ± 4. 32e
0(CK) 80. 6 ± 2. 74e 80. 7 ± 3. 06f 0e 0f
注:表中数据为平均值 ±标准差,同列数据小写字母表示不同质量浓度处理间差异显著(P < 0. 05)。表 2 同。
由图 1 可知,提取液质量浓度与抑菌率间呈正相关关系,
其中水提液抑菌力回归方程为 y = 15. 069lnx - 2. 864 3 (r2 =
0. 922 7,P =0. 077),醇提液抑菌力回归方程为 y =15. 248lnx -
0. 413 7(r2 = 0. 951,P = 0. 057);进一步计算得到 2 种提取液
对大茎点霉菌菌丝生长的 EC50值,分别为 27. 61 g /L(水提
液)、27. 28 g /L(醇提液)。
2. 2 多蒴曲尾藓提取物对大茎点霉菌孢子萌发的抑制作用
植物病原菌在萌发阶段对外来药剂较为敏感,且其孢子
萌发率随药液浓度增大呈明显下降趋势。由表 2 可知,多蒴
曲尾藓对大茎点霉菌孢子萌发具有较强的抑制作用,且随着
提取液质量浓度的增高,抑制作用显著增强。
表 2 多蒴曲尾藓提取液对大茎点霉菌孢子萌发的抑制作用
质量浓度
(g /L)
菌落数(个) 平均抑制率(%)
水提液 醇提液 水提液 醇提液
120 4. 7 ± 2. 08a 2. 7 ± 1. 53a 83. 53 ± 2. 08a 89. 61 ± 1. 53a
60 7. 7 ± 2. 52ab 6. 3 ± 1. 53b 72. 94 ± 2. 52ab 75. 32 ± 1. 53b
30 11. 7 ± 2. 08b 10. 7 ± 2. 08c 58. 82 ± 2. 08b 58. 44 ± 2. 08c
15 16. 3 ± 2. 52c 14. 0 ± 2. 00c 42. 35 ± 2. 52c 45. 45 ± 2. 0c
7. 5 21. 0 ± 2. 65d 18. 3 ± 1. 53d 25. 88 ± 2. 65d 28. 57 ± 1. 53d
3. 75 25. 3 ± 2. 08e 22. 3 ± 2. 52e 10. 59 ± 2. 08de 12. 99 ± 2. 52e
0(CK) 28. 3 ± 3. 51e 25. 7 ± 2. 52e 0e 0e
由图 2 可知,醇提液对大茎点霉菌孢子萌发的抑制作用
略强于水提液。通过对提取液质量浓度与孢子萌发抑制率间
进行回归分析,得到水提液和醇提液与孢子萌发抑制率间的
回归方程,分别为:y = 22. 108lnx - 15. 801(r2 = 0. 995 4,
P = 0. 022)、y = 21. 531lnx - 16. 751(r2 = 0. 999 1,P = 0. 014),
依方程计算得 2 种提取液抑制大茎点霉菌孢子萌发的 EC50
值,分别为 22. 20 g /L、19. 62 g /L。
3 结论与讨论
本研究结果表明:多蒴曲尾藓提取液对冬枣轮纹病致病
菌大茎点霉的生长具有较强的抑制作用,在供试质量浓度
120 g /L时,多蒴曲尾藓提取液对大茎点霉菌的抑制率均在
60%以上,对孢子萌发的抑制率达 80%以上,其抑菌活性随质
量浓度的增大而增强,且在中高浓度下(30 ~ 120 g /L)2 种提
取液大茎点霉菌孢子萌发的抑制率高于对其菌丝生长的抑制
率。无论对大茎点霉菌菌丝生长还是孢子萌发,相对于无菌水
提取液,乙醇提取液均表现出更强的抑制作用(表 1、表 2)。
苔藓植物能够产生如萜类、黄酮类、脂肪酸等次生代谢产
物及一些生物活性物质,是潜在的天然活性产物宝库[5 - 9]。
目前,已有多种苔藓植物被证明有抑制微生物活性的作
用[5 - 6,8 - 10],从苔藓植物中筛选抗菌、防腐、抗癌、防治心血管
疾病、抗凝血和降血脂等药物将具有广阔的前景。
本研究初步阐明了多蒴曲尾藓对冬枣轮纹病致病菌的抑
菌作用,但其抑菌机制尚不明了。同时,由于本试验只测定了
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櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄
其粗提液的抑菌活性和 EC50,对其抑菌主效成分尚不清楚,
仍需围绕上述问题开展深入研究,为开发能有效应用于冬枣
轮纹病生物防治的植物源杀菌剂提供理论基础与技术支持。
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李萌萌,陈士华,吴兴泉. 马铃薯块茎坏死环斑病研究进展[J]. 江苏农业科学,2015,43(4):143 - 146.
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2015. 04. 051
马铃薯块茎坏死环斑病研究进展
李萌萌,陈士华,吴兴泉
(河南工业大学生物工程学院,河南郑州 450001)
摘要:马铃薯块茎坏死环斑病(potato tuber necrotic ringspot disease,PTNRD)是新发现的一种马铃薯病毒病,可引
致马铃薯块茎坏死环斑,不但降低马铃薯产量,而且影响马铃薯品质,造成严重的经济损失。近年来该病害在中国虽
有报道,但相关研究仍处于起步阶段。对 PTNRD的症状、分布、病原及其分子特征、鉴定方法、病毒与寄主互作关系及
病害防治等方面的新进展进行了综述,以期为我国深入开展相关研究提供理论依据。
关键词:马铃薯块茎坏死环斑病;分布;PVY株系;病毒 -寄主互作
中图分类号:S435. 32 文献标志码:A 文章编号:1002 - 1302(2015)04 - 0143 - 04
收稿日期:2014 - 10 - 26
基金 项 目:河 南 省 高 校 科 技 创 新 人 才 支 持 计 划 (编 号:
2012HASTIT016)。
作者简介:李萌萌(1988—),女,河南偃师人,硕士研究生,主要从事
植物病毒学研究。E - mail:limm882013@ 126. com。
通信作者:吴兴泉,博士,教授,主要从事植物病毒学与分子生物学研
究。E - mail:wuxq70@ 126. com。
马铃薯块茎坏死环斑病(potato tuber necrotic ringspot dis-
ease,PTNRD)是由马铃薯 Y 病毒(Potato virus Y,PVY)新变
异株系引起的一种马铃薯病害。PTNRD 可在马铃薯块茎的
内部或外部引起弧状或环状坏死斑,严重影响马铃薯的品质
和经济价值。PTNRD的发现使得 PVY 被认为是当前马铃薯
上危害最重的病毒[1],有关 PTNRD 的相关研究也成为 PVY
研究中的热点问题。在过去的 20 ~ 30 年间,PTNRD 几乎席
卷整个欧美,危害严重。在中国 PTNRD 虽然已有报道,但仍
非常少[2 - 3],说明该病害仍处于低水平发生阶段。现在应该
下大力气研究建立快速准确的病害检测技术,并应用于马铃
薯种薯的检测检疫中,以确保对该病害实施有效预防和控制。
一旦对病害的防控不力、导致病害大范围扩散流行,将会严重
影响我国马铃薯产业的健康发展,到时再进行防治将会变得
非常困难。然而我国关于 PTNRD的研究还非常缺乏,很多问
题须开展深入研究。
1 PTNRD的症状、分布与危害
1. 1 PTNRD的症状
PTNRD是危害马铃薯的一种病害,在马铃薯块茎表面引
起难看的坏死环斑。感染 PTNRD 的马铃薯块茎形成坏死环
斑的整个过程是最初在表面出现向外凸起的浅浅的环或半
环,然后环向内凹陷并且逐渐形成坏死斑。块茎坏死环斑的
表皮先坏死,然后邻近环斑的表皮开始坏死,表皮坏死严重时
块茎表面开始裂开,进而块茎表面深深地裂开,块茎的坏死症
状可逐渐延伸至整个马铃薯块茎。由于马铃薯块茎埋于地
下,因此只有到收获后,块茎上的症状才能被发现,一般随着
储藏时间的延长病害症状会逐渐加重。
马铃薯 Igor品种是对 PVYNTN(PVY 块茎坏死株系)最易
感病的品种,症状也最明显。Igor 品种的马铃薯在感病后所
有块茎均可产生坏死症状,叶片在接种数天后也可产生坏死
斑(局部斑);随着病毒在体内的移动,非接种叶也会出现皱
缩、褪绿花叶症状。发病叶片上可出现类似棕榈树状的叶片
下垂症状[4]。叶片发病部位细胞中的叶绿体膨胀,类囊体的
结构变松弛,而在坏死斑周围细胞中的叶绿体体积变小[5]。
马铃薯感染 PTNRD后的症状表现具有多变性,一般在田
间约 30% ~50%的带毒块茎不表现 PTNRD 症状,在马铃薯
叶片上的症状表现也比较轻,大多数难以识别。有时将田间
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