全 文 ：第 26 卷 第 1 期
2011 年 3 月
湖南科技大学学报( 自然科学版)
Journal of Hunan University of Science ＆ Technology( Natural Science Edition)
Vol． 26 No． 1
Mar． 2011
千头柏枝叶提取物对水稻纹枯病菌的
抑制效应 ①
王金宇1，2，彭喜旭2，尹彪1，2，谢宗华1，2，高健2，王海华1，2
( 1．湖南科技大学 化学与化工学院，湖南 湘潭 411201; 2． 湖南科技大学 生命科学学院，湖南 湘潭 411201)
摘 要:采用带毒平板菌丝生长法和液体悬浮培养法，测定了千头柏枝叶乙醇粗提物及其不同溶剂萃取物对水稻纹枯病
病菌的抗菌活性．结果表明，石油醚和乙酸乙酯萃取部分对纹枯病菌生长有较强的抑制活性，说明千头柏乙醇粗提物的抑菌
活性成分存在于这两种中等极性组分中．温室盆栽试验表明，上述两萃取部分对水稻纹枯病有明显的防治作用．
关键词:千头柏;提取物;萃取组分;抑菌作用;水稻纹枯病;立枯丝核菌
中图分类号: Q946． 887; R285 文献标识码: A 文章编号: 1672 － 9102( 2011) 01 － 0115 － 04
纹枯病是水稻三大病害之一，发生面积大，危害
较重．在我国南方的一些省( 区) ，该病已上升为水
稻生产的第一大病害［1］． 随着高产、矮秆、多蘖、耐
肥品种( 组合) 的应用推广、耕作方式( 如种植密度
的提高、施氮量增加) 以及气候条件的变化等，水稻
纹枯病的发生日益加重． 至今未发现对该病免疫的
水稻品种，抗或高抗的水稻品种也非常稀少［2 － 3］，给
抗性育种工作增加了难度．
水稻纹枯病的致病原为立枯丝核菌 ( Rhizocto-
nia solani Kühn) ，具有强腐生性、宽寄主性和稻田中
长期存活的特性，防治难度大．水稻纹枯病的防治主
要依赖化学药剂，井冈霉素一直是我国防治该病的
主要农药．但长期、大范围应用一种农药防治病害带
来了病菌抗药性和环境生态问题．目前，欧盟已通过
法案正式禁止井冈霉素的销售与使用．因此，开发新
型、高效、低毒的替代药剂非常迫切［4 － 5］．
植物中存在丰富的抗菌资源，从中筛选抗菌活
性化合物或组分是开发绿色生物农药的新途径，为
近年来的研究热点［6 － 7］． 有些植物的提取物甚至可
以直接用于作物病害的防治［8］．千头柏( Platycladus
orientalis cv． Sieboldii) 是常见的园林观赏植物，未
见其对植物病原菌有抑制活性的报道． 本文采用带
毒平板菌丝生长法、液体悬浮培养法测定了千头柏
枝叶的乙醇粗提物及其不同溶剂萃取物对纹枯病菌
的抑制活性，然后选择高活性组分进行温室防效试
验，为进一步研究其抗菌活性物质以及开发针对水
稻纹枯病的植物源药剂提供了基础．
1 材料与方法
1． 1 植物材料
湖南科技大学校内采集千头柏枝叶，50 ℃烘干
至恒重，保存备用．样品由本校生命科学学院刘炳荣
副教授鉴定．
1． 2 供试菌株和水稻品种
水稻纹枯菌菌株 GD118 和供试水稻品种 LMNT
( 高感) 由国家公益性行业( 农业) 科研专项水稻纹
511
①
收稿日期: 2010 － 10 － 18
基金项目:国家公益性行业( 农业) 科研专项项目( nyhyzx3 － 16)
通信作者:王海华( 1969 － ) ，男，湖南湘乡人，博士，教授，主要从事分子生物学与植物病理学研究． E － mail: haihuawxt@ 163． com
枯病协作组提供．菌株活化采用 PDA培养基．
1． 3 植物提取物的制备
采用浸渍法［9］提取植物活性成分． 取植物干样
品 100 g，机械粉碎后用 95%乙醇提取 3 次，第一次
浸渍时间为 72 h，后两次为 48 h．将 3 次提取的溶液
合并后过滤、减压浓缩蒸干，得乙醇粗提物． 将粗提
物溶于温水后，制成水悬液，依次用石油醚、乙酸乙
酯和正丁醇萃取，得有机溶剂层以及水层． 最后，将
各有机溶剂层和水层分别减压浓缩蒸干，得到各萃
取部分，置于 4 ℃冰箱中保存待用．
1． 4 抑菌活性测定
1． 4． 1 带毒培养基法
带毒培养基法参考文献［10］．取粗提物和各萃
取部分各 50 mg，分别用 1 mL丙酮溶解，加入 50 mL
冷却至 50 ～ 60 ℃的 PDA 培养基中，混匀后迅速倒
入直径为 9 cm的培养皿中，每皿 15 mL．此时，培养
基中药物终浓度为 1 mg /mL．将直径 0． 5 cm、菌龄 2
d的纹枯菌饼转接至平板中央，有菌丝的一面向下
与培养基贴合，25 ℃暗培养． 当丙酮对照的菌丝即
将长满培养皿时，用十字交叉法测量菌落直径．
菌落扩展直径 ( cm) = 菌落的平均直径 － 0． 5
( 菌饼直径)
相对抑制率 = ( 对照菌落扩展直径 －处理菌落
扩展直径) /对照菌落扩展直径 × 100%
1． 4． 2 液体悬浮培养法
液体悬浮培养法参考文献［11］． 转接直径为
0. 5 cm的菌饼入药物终浓度为 1 mg /mL 的 PDB 液
体培养基中，25 ℃、黑暗下摇床培养( 150 r /min) 5 d
( 菌丝最佳收获期) ，过滤收集菌丝，于 60 ℃下烘干
菌丝至恒重．抑制率的计算方法如下:
相对抑制率 = ( 对照菌丝干重 － 处理菌丝干
重) /对照菌丝干重 × 100%
对照以丙酮代替药物．每个处理重复 3 次．
1． 5 纹枯菌菌丝的显微观察
用光学显微镜( SX －402 型，JNOE) 观察受药前
后的菌丝形态变化．
1． 6 温室试验
将苗龄 15 d的秧苗移栽到直径 30 cm，高 40 cm
的陶土盆中，每盆种植秧苗 5 株，置温室中培养，28
℃ ( 昼) /22 ℃ ( 夜) ，相对湿度 85%，自然光照．移栽
一个月后，将接种纹枯菌 7 d 后的稻壳均匀撒到陶
土盆内，每盆使用接种物 5 g．接种前后 2 d，分别用
1 mg /mL 石油醚和乙酸乙酯萃取组分加 0． 01%
SDS配制成药液喷洒水稻． 阴性对照处理液仅为
0. 01% SDS，阳性对照采用 1 mg /mL 的多菌灵加
0. 01% SDS代替活性组分．每个处理随机挑选 4 盆
水稻．接种 45 d后调查病情．实验重复 3 次．
水稻感病等级评价采用国际水稻研究所 ( IR-
RI) 的 0 ～ 9 级衡量法．感病程度和防治效果的计算
参见 Yang等的方法［12］．
感病程度 =［∑( 某感病等级的植株数 ×感病
等级) / ( 总调查植株数 ×最高感病等级) ］× 100%
防治效果 =［( 对照组感病程度 －处理组感病
程度) /对照组感病程度］× 100%
1． 7 数据统计分析
多重方差分析采用 SPSS 13． 0 软件，邓肯氏新
复极差法( P ＜ 0． 05) ．
2 结果与讨论
2． 1 千头柏粗提取物和萃取部分对纹枯菌的抑制
活性
带毒平板菌丝生长法和液体悬浮培养法测得的
粗提取物和萃取部分抑菌活性的顺序是一致的( 表
1) ，但后者测定的抑菌率普遍稍高于后者． 原因主
要在于液体悬浮培养法较为灵敏，有利于各种物质
的交流，也有利于活性成分与菌丝的接触［11］． 两方
法测定的结果均表明，千头柏乙醇提取物对水稻纹
枯菌的生长有较强的抑制作用． 其不同溶剂萃取组
分中，抑制效果最好的是石油醚组分，其次是乙酸乙
酯组分．正丁醇和水层中的抑菌活性较低．这表明千
头柏乙醇粗提物中的抑菌活性物质主要存在于石油
醚和乙酸乙酯这两个极性组分中，为中等极性化合
物．图 1 为粗提物及其各萃取部分抑制纹枯菌菌丝
生长的情况( 带毒平板菌丝生长法) ．
表 1 千头柏乙醇粗提物及萃取部分的抑菌效果
Tab． 1 Inhibitory effects of ethanolic crude extracts and fractions
of extracts from P． orientalis on the growth of R． solani
萃取部分
带毒平板菌丝生长法 液体悬浮培养法
菌丝扩展
直 / cm
相对抑
制率 /%
菌丝干
重 / g
相对抑制
率 /%
粗提取物 2． 79d 67． 0 0． 43d 70． 7
石油醚萃取部分 1． 80f 78． 7 0． 29e 80． 3
乙酸乙酯萃取部分 2． 12e 74． 9 0． 32e 78． 2
正丁醇萃取部分 4． 87c 42． 4 0． 77c 47． 6
水层萃取部分 5． 18b 38． 7 0． 86b 41． 5
对照 8． 45a － 1． 47a －
同列中标记不同字母的数值表示在 P = 0． 05 水平上存在显著
性差异( 邓肯氏新复极差法) ．
611
A，对照; B，乙醇粗提物; C，石油醚萃取部分; D，乙酸乙酯萃取
部分; E，正丁醇萃取部分; F，水层部分
图 1 千头柏乙醇粗提物及萃取部分对纹枯菌菌丝生
长的抑制
Fig． 1 Inhibition of R． solani mycelial growth by crude
methanolic extracts and fractions from P． orientalis
2． 2 活性萃取部分对纹枯菌菌丝形态的影响
观察粗提物的活性萃取部分对纹枯菌菌丝形态
的影响，结果如图 2． 正常生长的菌丝表面光滑，各
处直径均一( 对照，A) ． 乙酸乙酯萃取部分处理后，
菌丝的某些部位发生缠绕，菌丝尖端萎缩( B) ．石油
醚萃取部分处理后的菌丝缠绕、萎缩最严重( C) ．药
物处理后菌丝生长异常是菌丝扩展缓慢的原因．
A，正常生长的菌丝( 对照) ; B，乙酸乙酯萃取部分; C，石油醚
萃取部分
图 2 活性萃取部分处理后纹枯菌菌丝的形态变化
Fig． 2 Morphologic changes in hyphae of R． solani subjec-
ted to active fractions from P． orientalis
2． 3 温室盆栽防治效果
温室盆栽试验表明，千头柏的石油醚和乙酸乙
酯萃取部分对水稻纹枯病有明显的防治作用． 接种
前后使用石油醚提取物对水稻纹枯病的防治效果分
别达 78． 1%和 75． 9%，与 0． 1%多菌灵的防效相
当;乙酸乙酯萃取部分的防治效果较 0． 1%多菌灵
差，但防治率超过了 70% ． 接种前预处理的防治效
果略好于接种后施药，原因可能是接种前施药可以
阻止纹枯病菌对水稻的侵染．
表 2 温室盆栽条件下千头柏萃取部分对水稻纹枯病
的防治结果
Tab． 2 Control efficacy of extract fractions from P． orientalis
against rice sheath blight in pot experiments under a
greenhouse condition
萃取部分
接种前喷施 接种后喷施
感病程
度 /%
防治效
果 /%
感病程
度 /%
防治效
果 /%
石油醚萃取部分 19． 4c 78． 1 22． 6c 75． 9
乙酸乙酯萃取部分 25． 7b 71． 0 27． 8b 70． 3
0． 1%多菌灵 18． 4c 79． 3 21． 4c 77． 2
阴性对照 88． 5a － 93． 6a －
同列中标记不同字母的数值表示在 P = 0． 05 水平上存在显著
性差异( 邓肯氏新复极差法) ．
3 结论
1) 千头柏乙醇粗提物对纹枯菌生长有较强的
抑制作用．抑菌活性物质主要存在于石油醚和乙酸
乙酯萃取组分中．
2) 从温室试验的效果看，石油醚和乙酸乙酯萃
取组分对水稻纹枯病有明显的防治效果，提示千头
柏中的抑菌活性成分在防治水稻纹枯病的生物农药
开发方面具有潜在应用价值． 大田试验和抗菌活性
成分的分离纯化与结构解析是下步研究的目标．
参考文献:
［1］廖皓年，肖陵生，王华生． 水稻纹枯病发生历史及演变原因简
析［J］． 广西植保，1997( 3) : 35 － 38．
Liao H N，Xiao L S，Wang H S． Analysis of sheath blight develo-
ping history and evolving matter［J］． Guangxi Plant Prot，1997( 3) :
35 － 38．
［2］左示敏，王子斌，陈夕军，等． 水稻纹枯病改良新抗源 YSBR1
的抗性评价［J］． 作物学报，2009，35( 4) : 608 － 614．
Zuo S M，Wang Z B，Chen X J，et al． Evaluation of resistance of a
novel rice germplasm YSBR1 to sheath blight［J］． Acta Agronom
Sin，2009，35( 4) : 608 － 614．
［3］陈宗祥，邹军煌，徐敬友，等． 对水稻纹枯病抗源的初步研究
［J］． 中国水稻科学，2000，14 ( 1) : 15 － 18．
Chen Z X，Zou J H，Xu J Y，et al． A preliminary study on re-
sources of resistance to rice sheath blight［J］． Chin J Rice Sci，
2000，14( 1) : 15 － 18．
［4］刘薇，杨超，邹剑锋，等． 水稻纹枯病生物防治研究进展［J］．
广西农业科学，2009，40 ( 5) : 512 － 516．
Liu W，Yang C，Zhou J F，et al． Advance in biological control of
rice sheath blight［J］． Guangxi Agric Sci，2009，40 ( 5 ) : 512 －
516．
［5］张穗，肖培英，温广月，等． 氟铃脲对水稻纹枯病菌的毒力和
711
作用机制［J］． 植物保护学报，2007，34( 1) : 87 － 90．
Zhang S，Xiang P Y，Wen G Y，et al． Toxicity and mechanism of
hexaflumuron on Rhizoctonia solani AG － 1 IA［J］． Acta phytophy-
lac sin，2007，34( 1) : 87 － 90．
［6］黄桂荣，杜晓英，徐大高，等． 三峡地区 20 种植物甲醇提取物
的抗真菌活性［J］． 华南农业大学学报，2007，28( 3) : 37 － 41．
Huang G R，Du X Y，Xu D G，et al． Antifungal activities in meth-
anol extracts of twenty species of plants from Three Gorges Region，
Hubei Province［J］． J South China Agric Univ，2007，28 ( 3 ) : 37
－ 41．
［7］黄桂荣，李有志，徐大高，等． 9 种湘西植物甲醇提取物的抗真菌
活性［J］．仲恺农业技术学院学报，2005，18( 4) : 49 － 52．
Huang G R，Li Y Z，Xu D G，et al． Antifungal activity in methanol
extracts of nine plant species from west of Hunan［J］． J Zhongkai
Univ Agric Technol，2005，18( 4) : 49 － 52．
［8］Daayf F，Schmitt A，Belanger R R． The effects of plant extracts of
Reynoutria sachalinensis on powdery mildew development and leaf
physiology of long English cucumber［J］． Plant Dis，1995，79: 577
－ 580．
［9］周立刚． 植物抗菌化合物［M］． 北京: 中国农业科技出版社，
2005．
Zhou L G． Antimicrobial Compounds from Plants［M］． Beijing:
China Agricultural Science and Technology Press，2005．
［10］Quiroga E N，Sampietro A R，Vattuone M A． Screening antifungal
activities of selected medicinal plants［J］． J Ethnopharmacol，
2001，74: 89 － 96．
［11］刘浩，张娜，阴春晖，等． 两种测定化合物对真菌菌丝生长抑制
活性方法的比较［J］． 天然产物研究与开发，2009，21: 577 －
580．
Liu H，Zhang N，Yin C H，et al． Comparison between radial
growth assay and liquid suspension culture assay for screening of
antifungal natural compounds［J］． Nat Prod Res Devlop，2009，21:
577 － 580．
［12］Yang D J，Wang B，Wang J X，et al． Activity and efficacy of Ba-
cillus subtilis strain NJ － 18 against rice sheath blight and Sclero-
tinia stem rot of rape［J］． Biol Control，2009，51: 61 － 65．
Inhibitory effects of extracts from Platycladus orientalis cv． Sieboldii on
rice sheath blight fungus
WANG Jin － yu1，2，PENG Xi － xu2，YIN Biao1，2，XIE Zong － hua1，2，GAO Jian 2，WANG Hai － hua1，2
( 1． School of Chemistry and Chemical Engineering，Hunan University of Science and Technology，Xiangtan 411201，China;
2． School of Life Sciences，Hunan University of Science and Technology，Xiangtan 411201，China)
Abstract: The inhibitory activities of ethanolic extracts from Platycladus orientalis and its fractions of different
solvents on rice sheath blight fungus were determined by mycelial radial growth test and liquid suspension culture
assay． The results showed that the fractions of petroleum ether and ethyl acetate exhibited a strong inhibitory activity
against the fungus，and the antifungal compounds of the ethanolic extracts exist in the two fractions with moderate
polarity． Further pot experiments in a green house indicated that the two fractions showed significant control efficacy
on rice sheath blight．
Keywords: Platycladus orientalis cv． Sieboldii; extracts; fractions; anti － fungal activity; rice sheath blight;
Rhizoctonia solani Kühn
811