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野胡萝卜籽精油对植物病原真菌的抑制活性研究



全 文 :野胡萝卜籽精油对植物病原真菌的抑制活性研究
 收稿日期:2013-03-13
强 磊1,2,康振生1,邵红军3
(1.西北农林科技大学 植物保护学院,陕西 杨凌 712100;2.杨凌职业技术学院 药物工程学院,
陕西 杨凌 712100;3.陕西师范大学 食品工程与营养科学学院,陕西 西安 710062)
摘 要:离体条件下测试了野胡萝卜籽精油测试对番茄叶霉病菌 (Fulvia fulva(Cooke)Ciferri Fulvia)、水稻
稻瘟病菌(Piricularia oryza Car.)、苹果炭疽病菌(Glomerella cingulata Schr.et Spauld.)、小麦赤霉病菌
(Fusarium graminearum (Schw.)Petch)、油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)、番茄灰霉
病菌(Botrytis cinerea Pers.ex Frs.)和 白菜黑斑病菌(Alternaria brassicae(Berk.)Sacc.)的菌丝生长、孢子
和菌核萌发的抑制效果。结果表明,在供试浓度范围内,野胡萝卜籽精油对这7种病原真菌的菌丝生长和孢
子、菌核萌发均有很强的抑制作用。尤其对小麦赤霉病菌和油菜菌核病菌的抑制作用最强。当精油浓度达
到20.0μL/ml时,小麦赤霉病菌和油菜菌核病菌的菌丝生长抑制率以及孢子(菌核)萌发抑制率分别为
83.05%,90.35%和100%,90.65%。
关键词:野胡萝卜;精油;抑菌作用;小麦赤霉病菌;油菜菌核病菌
  野胡萝卜(Daucus carota Linn)为伞形科
Umbeliferae胡萝卜属二年生草本植物。又名鹤
虱草,山萝卜。多野生于田边、路旁、旷野草丛中,
分布于全国各地[1]。野胡萝卜果实(野胡萝卜籽)
又名南鹤虱,可供药用,有较强的驱蛔虫功效[2]。
由其果实中提取的精油称为野胡萝卜籽精油,也
称鹤虱油,为深红棕色粘稠液体,具有令人愉快的
芳香,有甜、辛、辣的气味。野胡萝卜籽精油中富
含多种化学成分[3],具有多种生物活性[4]。目前
其活性研究多集中于医药领域,已知其具有改善
认知功能[5]、抑制细菌[6]、毒杀蚊幼虫[7]等作用。
前人研究表明,多种植物精油对各种植物病
原真菌有明显的抑制效果[8-12],且精油具有对人
畜安全、对环境友好、生物活性多样的特点,具有
很大的开发价值。野胡萝卜籽精油在植物病原真
菌抑制活性方面的研究目前仍是空白。虽然刘福
光[13]发现胡萝卜子的提取物对大豆丝核菌、大豆
黑斑病、棉花枯萎病、番茄枯萎病、西瓜炭疽菌、灰
葡萄孢等6种病原菌的抑制率均在50%以上。
但迄今未见有关野胡萝卜籽精油对植物病原真菌
离体抑制活性的研究报道。本文从野胡萝卜果实
中提取精油,选取7种病原真菌分别测试精油对
其离体抑制活性的效果,以期了解其对植物病原
真菌的抑制活性。测试结果显示该精油对7种供
试菌种都有较强的抑制作用,具有开发成植物源
杀菌剂的潜力。
1 材料与方法
1.1 材料
供试精油
野胡萝卜成熟果实于2011年10月采于陕西
师范大学长安校区校园。采用CO2 超临界萃取
法从野胡萝卜果实中提取精油。得油率14.6%,
密度为0.903g/ml。所得精油于4℃冰箱中保存
备用。使用前用0.5%的吐温-80对胡萝卜籽精
油进行乳化。
供试菌株
供试 菌 株 番 茄 叶 霉 病 菌 (Fulvia fulva
(Cooke)Ciferri Fulvia)、水稻稻瘟病菌(Piricu-
laria oryza Car.)、苹果炭疽病菌(Glomerella
cingulata Schr.et Spauld.)、小麦赤霉病菌(Fu-
sarium graminearum (Schw.)Petch)、油菜菌核
病菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)、
番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers.ex Frs.)、
白菜黑斑病菌 (Alternaria brassicae (Berk.)
Sacc.)。以上菌株均由杨凌职业技术学院微生物
实验室提供,七种真菌经霉菌培养箱28℃/48h
平板培养活化2至3代,在试验前3-5d再接种
一次备用。
1.2 方法
1.2.1 野胡萝卜籽精油对7种病原菌菌丝生长
的抑制作用 采用生长速率法[14]测试野胡萝卜
·14·2013(4) 陕 西 农 业 科 学
籽精油对7种病原真菌菌丝生长的抑菌作用。室
内温度(25±2)℃下将乳化后的精油加入溶解的
琼脂培养基内迅速摇匀并倒平板,分别制备1.25
ul/ml、2.5ul/ml、5.0ul/ml、10ul/ml、20ul/ml
五个浓度梯度和空白对照。无菌条件下,将供试
菌种用0.4cm打孔器打制出适量菌饼,用接种针
接入已制备好的带精油平板培养基上,有菌丝的
一面向下,每皿接一块菌饼,加盖标记后放入培养
室中培养;每处理3次重复。培养约72h后用直
尺测量各处理菌落直径(十字交叉法测两次取其
平均值)并取平均值。计算抑制率,做出毒力曲
线,求出其对各病原真菌菌丝生长抑制作用
的EC50。
1.2.2 野胡萝卜籽精油对6种病原菌孢子萌发
的抑制作用 采用凹玻片法[15]测试供试精油对
番茄灰霉、番茄叶霉、水稻稻瘟、苹果炭疽、小麦赤
霉、白菜黑斑病菌孢子萌发的抑制作用。供试病
原菌在室内保湿产孢后,用毛笔将孢子刷到盛有
无菌水的三角瓶中,用三层纱布过滤,经小喷壶将
孢子团冲为单一孢子,使浓度达到显微镜10倍目
镜下每视野孢子数50-80个,将适量葡萄糖加入
孢子悬浮液中待用。
室内温度(25±2)℃下将乳化后的精油稀
释,分别制备12.5ul/ml、25ul/ml、50ul/ml、100
ul/ml、200ul/ml五个浓度梯度和空白对照。取
9ml配好的孢子悬浮液和1ml配制好的精油乳
液,将其充分混合后(此时药剂浓度稀释10倍),
用吸管取出滴在双凹玻片上,每端各一滴。将双
凹玻片放置在培养皿内两个橡皮塞上,并加蒸馏
水少许保湿,盖好皿盖并标记,置于26-28℃温
箱中培养。每处理重复3次,并设置乳化剂对照
和空白对照。待空白对照孢子萌发率达到85%
以上时,镜检各处理萌发结果,计算孢子萌发率和
抑制率。最终做出毒力曲线,求出其对各病原真
菌孢子萌发抑制作用的EC50。
1.2.3 野胡萝卜籽精油对油菜菌核萌发的抑制
作用 室内温度(25±2)℃下将乳化后的精油稀
释,分别制备1.25ul/ml、2.5ul/ml、5ul/ml、10
ul/ml、20ul/ml五个浓度梯度和空白对照。取油
菜菌核病病株内菌核,进行表面消毒。用各浓度
的精油稀释液浸泡菌核30min,每处理菌核10
粒,每处理重复3次。浸泡后的菌核取出晾干,移
至PDA平板上,置于26-28℃温箱中培养72h
后观察菌核萌发情况,计算菌核萌发率和抑制
率[16]。做出毒力曲线,求出其对菌核萌发抑制作
用的EC50。
2 结果与分析
2.1 野胡萝卜籽精油对7种病原菌菌丝生长的
抑制作用
  采用生长速率法测定了野胡萝卜籽精油对7
种供试病原菌菌丝生长的抑制作用(表1)。结果
表明在供试浓度范围内,野胡萝卜籽精油对供试
菌菌丝生长均有不同程度的抑制效果。其对不同
菌株EC50值的次序为:小麦赤霉病菌<番茄叶
霉病菌< 油菜菌核病菌< 白菜黑斑<苹果炭疽
病菌<水稻稻瘟病菌<番茄灰霉病菌。即野胡萝
卜籽精油对小麦赤霉病菌菌丝生长的抑制作用最
强,对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制作用最差。
表1  野胡萝卜籽精油处理72h后对7种病原菌菌丝生长的抑制作用
菌株
精油浓度
(μL/ml)
抑制率
(%)
毒力回归方程 有效浓度
油菜菌核
1.25  50.58
2.5  64.55
5  68.16
10  78.24
20  90.35
Y=0.916x+4.932
r2=0.980
EC50=1.186
水稻稻瘟
1.25  49.32
2.5  49.66
5  51.54
10  50.68
20  72.60
Y=0.396x+4.843
r2=0.746
EC50=2.490
·24· 陕 西 农 业 科 学 2013(4)
  续表1
白菜黑斑
1.25  48.22
2.5  60.79
5  61.34
10  64.48
20  75.14
Y=0.506x+4.958
r2=0.944
EC50=1.208
苹果炭疽
1.25  42.98
2.5  59.75
5  62.05
10  63.52
20  80.92
Y=0.704x+4.823
r2=0.930
EC50=1.786
番茄灰霉
1.25  51.92
2.5  46.37
5  41.82
10  50.21
20  61.88
Y=0.198x+4.872
r2=0.502
EC50=4.418
番茄叶霉
1.25  54.55
2.5  59.09
5  68.18
10  72.73
20  81.82
Y=0.635x+5.019
r2=0.989
EC50=0.933
小麦赤霉
1.25  76.27
2.5  74.58
5  76.27
10  81.36
20  83.05
Y=0.464x+5.393
r2=0.992
EC50=0.142
2.2 野胡萝卜籽精油对6种病原菌孢子萌发的
抑制作用
  野胡萝卜籽精油对6种病原菌孢子萌发的抑
制作用见表2。由表2可以看出野胡萝卜籽精油
对6种供试菌株孢子萌发的抑制效果与菌丝生长
的抑制效果趋势基本一致。其EC50值的次序为
小麦赤霉病菌<番茄叶霉病菌<白菜黑斑<苹果
炭疽病菌<水稻稻瘟病<番茄灰霉病菌,说明野
胡萝卜籽精油对小麦赤霉病菌孢子萌发的抑制作
用最强,而对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制作用
最弱。不同菌株孢子萌发的抑制率均随精油浓度
的增加而升高。
表2 野胡萝卜籽精油对6种病原菌孢子萌发的抑制作用
菌株
精油浓度
(μL/ml)
抑制率
(%)
毒力回归方程 有效浓度
水稻稻瘟
1.25  19.80
2.5  26.09
5  32.52
10  35.87
20  42.01
Y=0.512x+4.142
r2=0.992
EC50=47.391
白菜黑斑
1.25  29.03
2.5  43.25
5  60.22
10  68.47
20  74.63
Y=1.044x+4.418
r2=0.986
EC50=3.612
·34·强 磊等:野胡萝卜籽精油对植物病原真菌的抑制活性研究
  续表2
苹果炭疽
1.25  36.33
2.5  35.89
5  51.39
10  63.62
20  69.54
Y=0.817x+4.463
r2=0.970
EC50=4.538
番茄灰霉
1.25  11.49
2.5  15.08
5  21.38
10  27.32
20  31.23
Y=0.598x+3.761
r2=0.993
EC50=117.586
番茄叶霉
1.25  38.38
2.5  49.96
5  62.18
10  74.33
20  86.29
Y=1.109x+4.568
r2=0.997
EC50=2.452
小麦赤霉
1.25  82.11
2.5  85.22
5  90.63
10  100
20  100
Y=0.554x+5.754
r2=0.939
EC50=0.188
2.3 野胡萝卜籽精油对油菜菌核萌发的抑制作用
油菜菌核病菌不产生孢子但通过产生菌核完
成病害传播,故此专门测定了野胡萝卜籽精油对
菌核萌发的抑制效果,测定结果见表3。由表3
可看出精油对菌核萌发的抑制效果较好,其EC50
值仅大于表2中的小麦赤霉病菌。
表3  野胡萝卜籽精油处理油菜菌核病菌菌核72h后菌核萌发被抑制的效果
菌株 精油浓度(μl/ml) 抑制率(%) 毒力回归方程 有效浓度
油菜菌核
1.25  43.38
2.5  56.87
5  63.24
10  77.65
20  90.65
Y=1.087x+4.701
r2=0.985
EC50=1.883
3 结论与讨论
根据菌丝生长抑制效果测定和孢子、菌核萌
发抑制效果测定综合分析,认为野胡萝卜籽精油
对7种供试菌株均有较好的离体抑制活性,有进
行进一步研究开发的潜力。
在试验中我们发现虽然随着精油浓度的增
加,7种供试菌菌丝生长抑制率和孢子、菌核萌发
抑制率均有所增大,但不同供试菌毒力回归方程
中的斜率值差异较大,说明当精油浓度发生相同
程度的变化时不同供试菌受抑制的程度变化差异
较大,即部分供试菌对精油浓度变化不敏感,导致
该结果出现的原因还需要进一步研究。
虽然野胡萝卜籽精油在以上7种供试菌株上
表现出了较好的离体抑制活性,但在活体上的抑
制效果以及田间的防治效果尚需进一步测定,野
胡萝卜籽精油的抑菌机理及应用价值也还有待更
深入研究。
参 考 文 献:
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(下转第87页)
·44· 陕 西 农 业 科 学 2013(4)
表2 不同品种菌株从冰柜取出,放入菇房后菌丝恢复生长、现蕾情况
菌株名称 2002 山西89 四季灰 2106  650 特优
置菇房1周现蕾(袋) 4  0  0  1  0  0
置菇房2周现蕾(袋) 20  20  20  20  20  20
表3 不同品种菌株出菇情况
菌株名称 未出姑袋数 菇形
2潮菇总产量
(kg)
生物学转化率
(%)
2002
山西89
四季灰
2106
650
特优






平展、菇柄粗
平展
平展 菇形好
平展 片大 软柄
平展
平展 菇形好
49.30
48.50
47.55
49.20
48.55
47.20
99
97
95
98
97
94
3 小结
(1)2002无论总产还是抗寒性都优于其它菌
株,但菇柄粗,商品性差;2106、山西89、650总产
差别不大,但2106抗寒性略强于其它菌株;四季
灰、特优总产略低,但商品性好。
(2)各菌株间各有优缺点,菇农可根据自己的
条件和需要选择品种,如果本地菇农计划在阳历
12月中旬开始出菇,建议选用2002和2106
櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨櫨

(上接第44页)
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