全 文 ：中国棉花·研究报告· 2011 , 38(7)∶11～ 38
研究
报告
旱芹粗提物控制棉花苗期枯萎病盆栽试验研究
魏立强 ,谢慧琴＊ ,杨德松 ,王春娟 ,孙 磊
(石河子大学农学院植物保护系 ,新疆 石河子 832003)
Controlling Effects of Extract of Apium Graveliens on the Cotton Wilt
in Seeding Stage Tested by the Potted Cultivation
WEI Li-qiang , XIE Hui-qin＊ , YANG De-song , WANG Chun-juan , SUN Lei
摘要:以丙酮为溶剂采用超声波辅助提取法对旱芹果实进行了活性物质提取 ,利用盆栽试验法研究旱芹粗
提物预处理对棉花枯萎病的防效 ,并进一步测定粗提物灌根防治棉花枯萎病药效 。结果表明 ,旱芹粗提物
对棉花幼苗的生长具有一定的保护作用;旱芹粗提物浓度为 10 mg ·mL-1时对棉花枯萎病有很好的抑制作
用 ,相对防效为 77.71 %。
关键词:旱芹粗提物;枯萎病;抑菌作用;药效;相对防效
中图分类号:S435.621 文献标志码:A 文章编号:1000-632X(2011)07-0011-03
芹菜(Apium L.)为伞形花科(Umbeli f erae)
一年或多年生草本植物 。它约有 20种 ,分布于全
世界温带地区 ,而我国仅有 2种 ,分别为旱芹(Api-
um gravei lens L ,又叫药芹或香芹)和细叶旱芹
(Apium leptophy l lum),其中旱芹为模式种[ 1] 。芹
菜含有丰富的胡萝卜素 、维生素及挥发性芳香成
分 ,并具有极好的药用功能 ,还有一定的抑菌杀虫
活性。Sipai liene A 发现芹菜叶提取物对大肠杆菌
(E .col i)等 6种菌具有高度的抑制作用[ 2] 。Afek
等亦曾发现旱芹的诱导产物对灰葡萄孢(Botry tis
cinerea)、链格孢(A lternaria alternate)有较高活
性[ 3] 。OussalahM研究报道旱芹精油能抑制引起
收稿日期:2011-05-03
＊通讯作者, xhqin100@163.com
10 ……(吴会芳 ,等)SSR标记技术在我国棉花遗
传育种中的研究进展
子标记进行海岛棉遗传多样性研究[ J] .植物遗传资源
学报 , 2005 , 6(2):135-139.
[ 4] 武耀廷 , 张天真 ,殷剑美.利用分子标记和形态学性状
检测的陆地棉栽培品种遗传多样性[ J] .遗传学报 ,
2001 , 28(11):1040-1050.
[ 5] 贺道华, 邢红宜 ,李婷婷 , 等.92 份棉花资源遗传多样性
的 SSR分析[ J] .西北植物学报 , 2010 , 30(8):1557-1564.
[ 6] 庞朝友 , 杜雄明 , 马峙英.棉属种间杂交基因渐渗系
SSR标记及其表型性状的聚类分析[ J] .作物学报 ,
2006 , 32(9):1371-1378.
[ 7] 张 杰 ,刘晓杰,孙君灵 ,等.棉花种间杂交渐渗系 SSR及
农艺性状分析[ J] .植物遗传资源学报 , 2009 , 10(1):60-67.
[ 8] 陈 利 , 张正圣 ,胡美纯 , 等.陆地棉遗传图谱构建及产
量和纤维品质性状 QTL 定位[ J] .作物学报 , 2008 , 34
(7):1199-1205.
[ 9] 刘晓杰 , 张 杰 , 贾银华 , 等.棉花 ligon lintless 纤维突
变体 SSR的分子标记定位[ J] .西南农业学报 , 2008 , 21
(6):1545-1550.
[ 10] 范术丽 ,喻树迅 ,宋美珍 , 等.短季棉早熟性的分子标
记及 QT L定位[ J] .棉花学报 , 2006 , 18(3):135-139.
[ 11] 王芙蓉 , 刘任重 , 王留明 , 等.陆地棉品种抗黄萎病性
状的分子标记及其辅助选择效果[ J] .棉花学报 , 2007 ,
19(6):424-430.
[ 12] 石玉真 , 刘爱英 , 李俊文 , 等.与棉花纤维强度连锁的
主效 QT L应用于棉花分子标记辅助育种[ J] .分子植
物育种 , 2007 , 5(4):521-527.
[ 13] 张丽娜 ,叶武威 , 王俊娟 , 等.棉花耐盐性的 SSR标记
研究[ J] .棉花学报 , 2010 , 22(2):175-180.
[ 14] 李育强 ,陈浩东 , 洪亚辉 , 等.湘杂棉 SSR指纹图谱的
构建及应用[ J] .棉花学报 , 2009 , 21(3):175-178.
[ 15] 许兰杰 ,聂战胜 ,詹克慧.利用 SSR标记鉴定棉花杂交
种兴杂 2 号纯度的研究[ J] .中国农学通报 , 2008 , 24
(6):202-206.
[ 16] 付小琼 , 杨付新 ,王秀玲 ,等.利用 SSR标记鉴定中棉所
72 杂交种的纯度和真实性[ C] //中国棉花学会 2010 年
年会论文汇编 ,中国棉花杂志社 , 2010:128-130.
[ 17] 艾买提 · 图如普 , 申怀伟 , 梁亚军 , 等.棉花杂交种
SSR标记检测技术的研究[ J] .新疆农业科学 , 2010 , 47
(9):1733-1736. ○
·11·
肉类腐烂的 P seudomonas p ut ida 菌株[ 4] 。刘福光
等对 11种伞形科植物粗提物进行了农用抑菌活性
的初步筛选实验 ,结果发现旱芹粗提物有很好的抑
菌活性[ 5] 。Monin R A 研究发现 ,旱芹种子中的 3-
正丁基-4 , 5-二氢内酯(3-N-butyl-4 , 5-dihydroph-
thalide)在 12.5 μg ·mL-1和 50 μg ·mL-1浓度下 ,
对线虫 P .rediv ivus 和 C .elegans 杀灭率可达
100%;研究中还发现此化合物对埃及伊蚊(Aedes
aegypt)也有较好的杀灭作用[ 6] 。金阳等研究发现
芹菜中莰酮类化合物对小菜蛾等害虫有很好的防
治作用[ 7] ,并对此类物质进行了合成[ 8] 。
棉花枯萎病是棉花上的重要病害 , 20 世纪
70-80年代初期 ,遍布全国各主要产棉区 ,并形成
严重危害 ,估计每年因此病损失皮棉 10 万 t 。80
年代中期以后 ,随着大量抗病品种的推广 ,枯萎病
在我国南北棉区基本得到控制 ,但局部棉区发生仍
然较重 ,特别是在新疆棉区常造成大片死亡 ,目前
仍是棉花生产上的一个重要问题[ 9] 。近年来随着
新疆棉花种植面积的不断扩大 ,重茬面积增加和连
作年限的延长 ,抗虫棉的连续种植以及棉花枯萎病
生理小种的变化 ,棉花枯萎病在新疆呈逐步加重的
趋势 ,各种防治方法的综合运用势在必行 ,化学药
剂防治是主要防治手段之一 ,但其成本高 、防效一
般 ,并且易造成对环境的污染。因此 ,研究开发利
用植物源农药 ,建立无污染植物保护体系 ,发展无
公害特色农业 ,具有十分广阔的前景。
在前人研究的基础上 ,进一步进行盆栽活体实
验 ,研究旱芹粗提物对棉花枯萎病的抑制作用 ,为
利用旱芹防治植物病虫害 ,开发新的植物源杀菌剂
奠定基础 。
1 材料和方法
1.1 材料
供试棉花品种为棉种 710(市售);供试病菌:
枯萎 D-124(由石河子大学植物病理实验室提供)。
1.2 方法
1.2.1旱芹粗提物的制备 。将旱芹(果实)在室内
阴干 ,干燥箱内 50 ℃烘干 ,粉碎后过 40 目筛 。称
取粉碎后的植物样品 50 g ,按 1 ∶8 ～ 1∶10用丙酮
超声波提取 30 min后过滤 ,滤渣重复提取 3 次 ,合
并滤液 ,减压浓缩至少量 ,定容至浓度 1 g ·mL-1 ,
置于 4 ℃冰箱内备用 。
1.2.2粗提物预处理土壤盆栽防病试验 。将-80 ℃
保存的菌株经 PDA 平板活化 3 ～ 4 d ,从菌落边缘
挑取菌块放入查氏培养液 , 25 ℃,220 r ·min-1摇培
5 ～ 6 d ,过滤 ,滤液5000 g 离心 5 min ,弃上清液 ,清
水稀释孢子沉淀液 ,血球计数板计数 ,将浓度调至
每毫升 1 ×107个 。将上述孢子悬浮液 ,转移至小
麦培养基中 ,放入 25 ℃生化培养箱中培养 3 ～ 5 d 。
待菌落长出之后 ,称取菌物与无菌土(300 g)按质
量比 2.5 ∶100 拌匀之后 ,装入营养钵中 ,同时播
种 。试验以加入旱芹粗提物为处理 Ⅰ ;以只接种病
原菌的为处理 Ⅱ;既不施用旱芹粗提物也不接种病
原物的为 CK 。每处理 10盆 ,重复 3次 ,每盆播 5
粒种子 。
1.2.3 旱芹粗提物灌根对盆栽棉花枯萎病的药效
试验。将棉种播种于装有无菌土直径 9.0 cm 、高
9.5 cm 的塑料营养钵中。棉花出苗后 ,每营养钵
留苗 3棵 ,待 1 片真叶展平时接菌。接种时 ,每钵
从上向下灌入浓度每毫升 1 ×107个的孢子悬浮液
40 mL
[ 10] ,以灌入等量清水作为对照。接种后 2 h
将托盘中灌满清水 ,保持高湿状态 48 h ,以后常规
灌水。接种后在光周期为 16 L ∶8 D ,25 ℃,相对湿
度 90 %以上条件下培养 。待病情稳定后 ,将旱芹粗
提液(1 g ·mL-1)用丙酮溶解 ,加入 0.05%的吐温
80水溶液 ,设置 5 个系列浓度(表 2),每钵用 40
mL 对已发病的棉苗进行灌根处理。以常用的枯绝
(西安绿威源生物工程有限公司)0.01 g ·mL-1(每
钵 40 mL)作为对照药剂 ,以不施粗提液的处理作
空白对照 ,每处理 5盆 ,重复 3次 。
1.2.4 结果调查与统计 。土壤预处理盆栽防病试
验 ,播种后 25 d 调查棉苗生长情况和发病率。灌
根药效试验根据空白对照发病情况按以下标准记
载发病级别。0级:无病植株;1级:0 .1%～ 25%叶
片发病的植株;2级:25%～ 50 %叶片发病的植株;3
级:50%～ 75%叶片发病的植株;4级:75 %以上叶
片发病的植株[ 11] 。
病情指数=(各级病株数×相对级数的代表
值)/(总株数×最高级数代表值)×100;防治效果
=(对照平均病情指数-处理平均病情指数)/对照
平均病情指数×100 %。
2 结果与分析
2.1旱芹粗提液预处理土壤对棉苗枯萎病防病效果
从表 1可以看出 ,旱芹粗提液明显地提高了出
苗率 ,促进幼苗生长 ,降低了棉花枯萎病发病率 ,防
病效果为 65.6 %。说明粗提物对棉花幼苗的生长
具有一定的保护作用。
·12·
表 1 旱芹粗提物预处理土壤对盆栽棉苗枯萎病防病效果
处理 出苗株数 出苗率/ % 茎粗/mm 苗高/cm 死苗数 死苗率/ % 防效/ %
Ⅰ 90.7 90.7 4.4 5 .6 4.7 10.3 65.6
Ⅱ 68.0 68.0 3.8 4.4 10.0 29.9 —
CK 87.3 87.3 3.9 6.1 7.7 17.6 —
注:各处理数据为 3 次重复的平均值。
2.2 旱芹粗提物灌根对盆栽棉花枯萎病的药效
表 2表明 ,旱芹粗提物灌根对棉花枯萎病的抑
制作用在一定浓度下随浓度的增加而增加 ,病情指
数随浓度的增加而减小。在浓度为10 mg ·mL-1
时 ,病情指数为 11.07 , 防治效果达到最大值
77 .71%,明显高于对照药剂的相对防效 27.77%。
表 2 旱芹粗提物灌根对盆栽棉花枯萎病的药效
处理 浓度/(mg ·mL-1) 病情指数 防治效果/ % 毒力方程
EC50
/(μg·mL-1)
EC90
/(μg·mL-1)
旱芹粗提物 20 11.18 77.49 y =4.9102+0.7099x 1340 85470
10 11.07 77.71
5 17.75 64.26
2.5 21.62 54.46
1.25 25.00 49.46
枯绝 35.87 27.77 — — —
CK 49.66 — — — —
注:EC50 =1340 μg· mL-1 , r=0.9696 ,标准误 SE=0.44 , 95%置信限为 710～ 2570μg ·mL-1 .
3 结论
旱芹粗提物预处理土壤对棉花幼苗的生长有
一定的保护作用 ,对棉花枯萎病有抑制作用;用浓
度为 10 mg ·mL-1的旱芹粗提物灌根 ,对盆栽棉花
枯萎病的防效可达 77 .71%。
相关报道表明粗提物可能对病原菌保护酶活
性 、丙二醛(MDA)含量及电导率有影响[ 12] 。但其
抑菌机理尚不明确 ,还需要进一步的研究 ,为旱芹
提取物在植物病害生物防治中的应用奠定科学的
理论基础 。
参考文献:
[ 1] 单人骅 , 佘孟兰.中国植物志(第五十五卷第一分册)
[ M] .北京:科学出版社 , 1985.
[ 2] SILPAILIENE A , Venskutonis P R , Sarkinas A , et al.
Composition and antimicrobial activity of celery(Apium
graveolens)leaf and root extracts obtained with liquid car-
bon dio xide[ M/ OL] .Leuven , Belgium:ISHS , 2003.http:
/ / www .actahor t.org/ books /677 / 677 9.htm.
[ 3] AFEK U , Cameli S , Aharoni N.Columbianetin , a phy-
toalexin asso ciated with ce lery re sistance to pathogens
modeling[ J] .Phy tochemistry , 1995 , 39(6):1347-1350.
[ 4] OUSSALAH M , Caillet S , Saucie r L.Antimicrobial
effects of selec ted plant essentia l oils on the g row th o f
Pseudomonas putida strain iso la ted from meat[ J] .Meat
Science , 2006 , 73:236-244.
[ 5] 刘福光 , 谢慧琴 ,王春娟 , 等.11 种伞形科植物提取物对
7 种植物病原菌的抑制作用[ J] .新疆农业科学 , 2009 , 46
(4):888-890.
[ 6] MOIN R A , Nair M G.Mosquitocidal , nematicidal , and
antifungal compounds fr om A pium graveolens L.seeds
[ J] .J Agric Chem , 2001 , 49(1):142-145.
[ 7] 金 阳 , 沈铭高 ,徐景华.芹素源对小菜蛾和小白菜蚜虫
的防治效果[ J] .中国蔬菜 , 2008(4):32-33.
[ 8] 金 阳 , 何平勇 , 金 玫 , 等.莰酮及其衍生物的生物活
性[ J] .农药 , 2006 , 45(8):565-566.
[ 9] 董金皋.农业植物病理学[ M] .北京:中国农业出版社 ,
2001:5.
[ 10] 彭 姗 ,吕学莲 ,高 峰, 等.一种新的棉花黄、枯萎病快
速接种方法的研究[ J] .棉花学报 , 2008 , 20(3):174-178.
[ 11] 李社增 , 马 平 , Huang H C , 等.相对病情指数划分棉
花品种抗病性的统计学基础[ J] .棉花学报 , 2003 , 15
(6):344-347.
[ 12] 计红芳 ,宋瑞清 , 杨 谦.绒白乳菇发酵液提取物对杨
树叶枯病菌保护酶活性 、丙二醛含量及电导率的影响
[ J] .北京林业大学学报 , 2007 , 29(6):156-160. ○
·13·