全 文 :文章编号:1001-4829(2005)02-0168-04
收稿日期:2004-09-17
作者简介:马 萧(1973-),男 ,河南省沈丘市人 ,助理农艺师 ,
硕士 ,主要从事烟草生产与有害生物控制工作。
美洲商陆粗提物对烟草花叶病毒的控制作用
马 萧1 , 2 ,祝水金1 ,丁 伟3 ,张永强3
(1.浙江大学农业与生物技术学院 ,浙江 杭州 310029;2.重庆市烟叶生产有限公司 , 重庆 450002;3.西南农业大学植物保护
学院 ,重庆 400716)
摘 要:植物病毒病是仅次于真菌病害的一种重要的植物病害 ,每年都会给农业生产带来巨大的损失。为此以美洲商陆的三种粗
提物以及两种对照药品 ,对这几种药剂的抗烟草花叶病毒活性进行研究 ,结果如下:当施药浓度分别在 200和 100μg·mL -1条件
下 , 2 %宁南霉素 、60 %毒克星泡腾片剂和美洲商陆甲醇粗提物对 TMV 均表现出较好的抑制效果 ,其抑制率均在 80 %以上 ,特别
应该注意的是美洲商陆的甲醇粗提物对 TMV 的抑制活性与 60 %毒克星泡腾片剂基本持平。质量浓度为 200μg·mL -1的美洲商
陆甲醇粗提物与 TMV 混合后 ,立即接种 ,抑制率为 88.56 %,与 60 %毒克星泡腾片剂和 2 %宁南霉素相差不多。对 TMV 初侵染
抑制作用结果表明 ,接种前以宁南霉素 、60 %毒克星泡腾片剂或美洲商陆甲醇粗提物处理心叶烟叶片 ,可抑制病毒的初侵染作用 ,
相对防效为 94.39 %、92.52 %和 87.85 %,且均使植株发病时间大约推迟了 3~ 5 d。
关键词:美洲商陆;粗提物;烟草花叶病毒;控制作用
中图分类号:S432.26 文献标识码:A
Study on the controlling effects of pokeweed
extracts against tobacco mosaic virus
MA Xiao1 ,2 , ZHU Shui-jin1 , DING Wei3 , ZHANG Yong-qiang3
(1.College of Agronomy and Life Science , Zhejiang University , Zhejiang Hangzhou 310029 , China;2.Tobacco Corporation of
Chongqing , Chongqing 400011 , China;3.College of Plant Protection , Southw est Agricultural University , Chongqing 400716 , C hina)
Abstract:Plant vi rus was an im portant plant diseases only inferior to fungi and caused great loss to agriculture products annually.Using
three pokew eed ex tracts and tw o CK pest icides , the research of anti-TM V activity of several treatments w as carried out.The result s
show ed that 2 % ningnanmycin , 60 % dukexing effervesce t roche and pokew eed methanol ext racts all exhibited bet ter inhibi tion ef fects a-
gainst TMV.At 200 and 100μg·mL -1 , all three treatments above mentioned showed all above 80 % inhibit ion effect s , especially , the
pokew eed methanol ext ract inhibition effect s w as the same as that of 60 % dukexing ef fervesce t roche.At 200 μg·mL -1 , pokew eed
methanol ext ract s mixed wi th TMV inoculation prompt ly af ter mixing , the inhibition rate was 88.56 % and w as almost up to 60 %
dukexing ef fervesce t roche and 2 % ningnanmycin.The experiments of several t reatments against TMV infectivity show ed that Nicot iana
glut inosa treated by using 2 % ningnanmycin , 60 % dukexing effervesce troche or pokeweed methanol ex tract before inoculation could in-
hibite primary infection.TM V infectivity could be cont rolled and the relative ef ficacy w ere 94.39 %, 92.52 % and 87.85 %, and so far
the occurrence t ime of plant individual di sease w as delayed for 3-5 d.
Key words:pokew eed;ext racts;t obacco mosaic vi rus;cont rolling effect s
烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic Virus , TMV),
系烟草花叶病毒属(Tobamovirus)的典型成员 ,在世
界各地均有分布 ,其寄主范围较广 ,能在多种作物上
引起严重病害。植物病毒病在栽培作物中发生的普
遍性和严重性仅次于真菌病害 ,是植物医学和农业
生产上的重要问题 。例如全世界每年因烟草花叶病
毒(TMV)危害就造成 l亿多美元的损失[ 1] 。但由
于植物病毒的绝对寄生性 ,其生命周期需要寄主细
胞能量与酶系统的参与。因此 ,植物病毒病的防治
一直是植物病毒学研究中的难点和热点问题[ 2] 。
一些能防治植物病毒病的保护剂 、治疗剂和可以诱
导植物抗病性药剂已开始投入使用 ,新的天然药物
及合成药物也越来越多的被用于病毒病的防治[ 3] 。
刘学端等[ 4]报道了利用几种植物抽提物混配而成
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西 南 农 业 学 报
Sou thw est China Journal of Agricultural S ciences
2005年 18卷 2期
Vol.18 No.2
的植物源农药 MH11-4防治烟草花叶病的室内和田
间小区试验 ,结果证明 MH11-4对由 TMV 和 CMV
引起的烟草花叶病的防效 ,在室内盆栽试验和田间
小区试验中均表现出优于目前常用农药植病灵 、
NS-83的效果 ,是一种具有开发价值的新型天然无
公害农药 。付鸣佳等[ 5] 报道了杏鲍菇抗烟草花叶
病毒蛋白的筛选 ,采用离子交换层析和凝胶层析方
法 ,从杏鲍菇干样中分离得到多个蛋白组分 ,经枯斑
寄主检测 ,发现多个蛋白组分都有抗烟草花叶病毒
(TMV)的活性 ,对 TMV的抑制率均在 70 %以上 ,
高者可达 99 %。吴丽萍等[ 6]从毛头鬼伞 Coprinus
comatus分离出一种碱性蛋白 ,并且试验证明了这
种碱性蛋白对 TMV 具有明显的抑制活性 。但有关
中药植物美洲商陆 Phy tolacca americana Linn的抗
烟草花叶病毒活性的报道还不多见 ,本文就美洲商
陆几种粗提物的抗烟草花叶病毒活性进行了研究 ,
现将结果报道如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic Virus , TMV)与
病毒抗血清均由福建农林大学植物病毒研究所提
供。
美洲商陆(Phytolacca americana Linn):商陆科
商陆 ,根和叶。样品采回后 ,根和叶于干燥箱中 60
℃烘干 ,粉碎后密封保存备用 。以石油醚 、苯 、甲醇
为提取溶剂 ,采用浸渍法对样品进行平行提取 。所
得各提取液减压浓缩 ,得到 3种美洲商陆的粗提物 。
对照药剂 2 %宁南霉素购自黑龙江强尔生化技
术开发有限公司海林生物农药厂 , 60 %毒克星泡腾
片剂购自齐齐哈尔四友化工有限公司。
表 1 半叶枯斑法测定不同商陆粗提物及对照药品对
TMV抑制率
Table 1 The inhibit ion rate against TMV of di fferent pokeweed
ext racts and control pest icide using by half leaf method
粗提物及药剂
Ext ract s & pesticide
抑制率(%)Inhibit ion rate
200μg·mL-1 100μg·mL-1 50μg·mL-1 25μg·mL-1
石油醚粗提物
Petroleum ether
ext ract
68.54 54.52 49.24 40.79
苯粗提物
Benzene ext ract
72.96 65.59 59.84 50.51
甲醇粗提物
Methanol ext ract
87.57 80.53 72.51 61.24
2 %宁南霉素
2 % Ningnanmycin 95.62 92.47 89.97 85.67
60 %毒克星泡腾片剂
60 % Dukexing
effervesce t roche
92.48 88.57 80.42 75.58
1.2 半叶枯斑法测定不同商陆粗提物对 TMV 的
抑制率
以半叶枯斑法测定不同粗提物抗 TMV 活性。
枯斑寄主为心叶烟(Nicotiana glut inosa),配制 200 、
100 、50和 25μg·mL-1等不同质量浓度的粗提物溶
液 ,分别加入一定量的 TMV ,混合 5 min ,使粗提物
溶液病毒终质量浓度为 20 μg·mL-1 。以半叶法摩
擦接种心叶烟 ,每处理接种 5个叶片的半叶 ,以相同
病毒含量的水溶液处理为对照 ,并设置两个药剂(2
%宁南毒素和60 %毒克星泡腾片剂)对照 , 3 d后计
算枯斑数及抑制率。重复 2次 ,以平均抑制率进行
评价。
抑制率(%)=[ (对照枯斑数-处理枯斑数)/对
照枯斑数] ×100。
1.3 作用时间对 TMV抑制率影响的测定
配制一系列的粗提物溶液 ,与 TMV 混合时间
设置为 3个处理:混合后立即接种 ,混合 30 min和1
h后接种 。采用半叶枯斑法测定其抑制效果 。
1.4 对 TMV初侵染的抑制作用
选取 3 ~ 4 叶期的普通烟草 ,分别于接种病毒
前 、后 12 h喷施 200 μg·mL -1的粗提物溶液 ,并分
别以接种病毒且喷清水和不接种病毒的烟草为阳性
对照和阴性对照。每处理 9株 ,重复 3次 ,处理后连
续观察 30 d ,记录发病情况 。病情指数划分参照黄
遵锡等[ 7]的方法 ,分为 0 、1 、2 、3 、4五个等级。0级:
全株无病;1级:心叶明脉或轻微花叶;2级:1/ 2叶
片花叶 ,少数叶片变形;3级:2/ 3叶片花叶变形 ,植
株较健株矮 1/ 2左右;4级:全株叶片花叶 ,叶片严
重变形或坏死 ,植株严重矮化。
表 2 不同混合时间条件下商陆粗提物及对照药品对
TMV 抑制率效果
Table 2 The inhibition effect s against TMV of dif ferent pokew eed
ext ract s and cont rol pesticide under diff erent mixing times
粗提物及药剂
Extracts
& pesticide
(200μg·mL-1)
抑制率(%)Inhibit ing rate
混合后立即接
种 Prompt in-
oculat ion af ter
mixing
混合后 30 min
接种 Inocula-
t ion 30 min af-
t er mixing
混合后 1h 接
种 Inoculation
1h af ter mix-
ing
石油醚粗提物
Pet roleum ether
extract
75.42 74.25 68.84
苯粗提物
Benzene ext ract
80.25 81.65 76.94
甲醇粗提物
Methanol ext ract
88.56 85.54 84.76
2 %宁南霉素
2 %
Ningnanmycin
96.45 89.57 80.62
60 %毒克星泡腾
片剂
60 %Dukexing
effervesce t roche
94.56 90.25 87.54
1692期 马 萧等:美洲商陆粗提物对烟草花叶病毒的控制作用
表 3 不同商陆粗提物及对照药品对 TMV初侵染抑制效果
Table 3 The inhibit ion ef fects against TMV infect ivi ty of dif ferent pokeweed ext racts and con trol pest icide
粗提物及药剂
Extracts & pesticide
(200μg·mL -1)
株数
Plant No.
病株级数 Disease score
0 1 2 3 4
病情指数
Disease
index
相对防效(%)
Relative
eff icacy
石油醚粗提物 Pet roleum ether ext ract 27 9 8 5 5 0 30.56 69.15
苯粗提物 Benzene extract 27 11 7 5 1 3 29.63 70.09
甲醇粗提物 Methanol ext ract 27 20 3 2 2 0 12.04 87.85
2 %宁南霉素 2 % Ningnanmycin 27 23 2 2 0 0 5.56 94.39
60 %毒克星泡腾片剂 60 %
Dukexing effervesce t roche
27 21 4 2 0 0 7.41 92.52
接种病毒且喷清水
Inoculat ing virus & spraying w ater 27 0 0 0 1 26 99.07 -
不接种病毒 Non-inoculation vi rus 27 27 0 0 0 0 - -
2 结果与分析
2.1 不同商陆粗提物对 TMV抑制率的测定结果
植物感染病毒病后 , 14 d 左右植物体内病毒含
量最高 ,因而选择接种 14 d进行病毒浓度测定。用
枯斑抑制率表示抗病毒侵染活性。
表1中看出 ,不同药剂的不同浓度溶液与 TMV
混合 5 min后 ,对 TMV 体外抑制效果表明:2 %宁
南霉素 、60 %毒克星泡腾片剂和美洲商陆甲醇粗提
物均表现出较好的抑制效果 , 其 200 和 100 μg·
mL-1条件下 ,对 TMV 抑制率均在 80 %以上 ,而美
洲商陆的石油醚和苯粗提物仅在 200μg·mL-1时表
现出一定的抑制活性 。
2.2 作用时间对 TMV 抑制率的影响的测定结果
一定质量浓度的商陆粗提物和药剂与 TMV 混
合 ,在混合后不同时间接种 ,对 TMV 的抑制效果如
表 2所示 。
质量浓度为 200μg·mL-1的美洲商陆甲醇粗提
物与 TMV 混合后 ,立即接种 ,抑制率为 88.56 %,
与60 %毒克星泡腾片剂和2 %宁南霉素相差不多;
与 TMV 混合 30 min 、1 h 后接种 ,抑制率分别为
85.54 %和 84.76 %,三者抑制效果相近 ,并且在其
他的商陆粗提物上也表现出这一结果。表明美洲商
陆甲醇粗提物对 TMV 体外作用时间迅速 ,对其体
外钝化效果不受作用时间影响 。
2.3 对 TMV 初侵染的抑制作用效果
试验结果表明:处理后10 d ,接种且喷清水处理
的部分植株的新生叶出现轻微症状;处理后 15 ~ 17
d ,先喷药后接种处理组的部分植株也开始出现症
状。连续观察 30 d发现 ,先喷药后接种处理组的部
分植株出现明显症状 ,而对照组的症状出现得早且严
重。结果(表 3)表明 ,接种前以宁南霉素 、60 %毒克
星泡腾片剂或美洲商陆甲醇粗提物处理心叶烟叶片 ,
可抑制病毒的初侵染作用 ,相对防效为 94.39 %、
92.52 %和 87.85 %,且均使植株发病时间大约推迟
了 3 ~ 5 d。
3 讨 论
本文研究美洲商陆的 3种粗提物对 TMV 的抑
制活性 ,结果证实美洲商陆的甲醇提取物对 TMV
有明显的抑制活性 ,值得引起重视。但对于其有效
成分的确定及作用机理等有待进一步研究 。
已有文献[ 8 ~ 12]证实 ,商陆的化学成分大致分为
水溶性成分 、脂溶性成分 、蛋白多肽类成分及其他成
分等 4类。水溶性成分包括多种具生理活性的三萜
皂苷及其配糖体;两种酸性杂多糖 ,商陆多糖 I 和
II;以及浆果中富含的红色素甜菜苷。脂溶性成分
主要是棕榈酸十四酯 、油酸乙酯 、亚油酸-2 单甘油
酯等 8种 。蛋白多肽类成分包括分子量大 、组分较
复杂的商陆素;从美洲商陆不同组织或不同生长阶
段分离到一系列商陆抗病毒蛋白(Pokew eed An-
tivirus Proteins ,PAP)及单多肽链抗真菌蛋白。PAP
有抑制植物病毒的活性 ,能抗黄瓜花叶病毒(Cu-
cumber mosaic virus ,CMV)、烟草花叶病毒 、苜蓿花
叶病毒(Alfalfa mosaic virus ,AMV)等病毒病 。通过
基因工程获得的转 PAP 基因植物 , 可抗 PVX 、
PVY 、CMV 和芜箐花叶病毒(Turnip mosaic virus ,
TuMV)。但本文得出的试验结果是否 PAP 起唯一
作用 ,还是多种成分共同作用的效果 ,还需进一步的
研究工作得以证实 。
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(责任编辑 李正华)
1712期 马 萧等:美洲商陆粗提物对烟草花叶病毒的控制作用