全 文 :文章编号:1671-1114(2007)01-0032-03
鄂尔多斯半日花提取物对 4种植物病原菌的抑菌性
收稿日期:2006-06-25
基金项目:国家自然科学金资助项目(30760018 , 30060011 , 30570344)
第一作者:田 蕾(1983 -),女 ,天津市人 ,硕士研究生.
通讯作者:刘 强(1953 -),男 ,内蒙古人 ,教授. E-mail:lqt jnu@126. com
田 蕾 , 杨 静 , 刘 强 , 高雯芳
(天津师范大学化学与生命科学学院 , 天津 300074)
摘 要:按照极性的高低用 6 种溶剂对鄂尔多斯半日花进行活性物质提取 ,以生长速率法测定了半日花 6 种提取
物对棉花黄萎病菌 V 43-1 、扩展青霉病菌 、梨黑斑病菌和棉花枯萎病菌的抑菌活性. 结果表明 , 不同溶剂提取物的抑
菌活性差异很大 ,其中乙酸乙酯提取物的综合抑菌效果最好 , 对棉花黄萎病菌 V 43-1和棉花枯萎病菌的抑制作用高
达 100%, 对梨黑斑病菌最低也达 74%;其次 ,水煮膏的抑菌率也较高 , 其他几种有机溶剂提取物的抑菌效果明显
低于上述两种. 不同浓度乙酸乙酯提取物对 4种菌的抑菌效果表明 ,对棉花黄萎病菌 V 43-1的抑菌效果最好 ,最低
抑菌浓度约为 5 g / L.
关键词:半日花;提取物;抑菌活性
中图分类号:Q949. 758. 9 文献标识码:A
On Fungistasis of the Extracts from Helianthemum ordosicum
for Pathogenic Germs of Plants
T IAN Lei , Y ANG J ing , L IU Qiang , GAO Wen-f ang
(College of Chemist ry and Life Science , Tianjin Normal University , Tianjin 300074 , China)
Abstract:The bioactivitities o f 6 kinds of different solvent extracts f rom Helianthemum ordosicum against Fusarium oxys-
porum , Verticillium dahliae V43-1 , Alternaria kikuchiana and Penicillium expansum were studied in labo rato ry with
grow th rate method. The results showed that antibacterial activities of different extracts had remarkably significant differ-
ence. The ethy l acetate extracts had the strongest fungistasis for all 4 species of fungi , and the highest inhibition rate a-
chieved 100% on bo th Verticillium dahliae V43-1 and Fusarium oxysporum , while the lowest achieved 74% on Alternaria
kikuchiana. Secondly , the fungistasis of boiling w ater ex tracts was merely smaller than ethy l acetate extracts , w hich w as
greater than that of o ther ex tracts. The antibacterial activities of ethyl acetate extracts with different concentration on Verti-
cillium dahliae V43-1 was the best and the MIC was about 5 g /L.
Key words:H elianthemum ordosicum;ext racts;fung istasis
鄂尔多斯半日花(Helianthemum ordosicum
Y. Z . Zhao ,Z. Y. Zhu et R. Cao)属半日花科(Cista-
ceae)半日花属的矮小灌木 ,强旱生植物 ,为第三纪
残遗植物 ,是地中海植物区系的特征植物[ 1] ,已被列
入中国生物多样性保护行动计划植物种优先保护名
录 ,属于国家二级保护植物[ 2] .
许多学者对半日花进行了多方面各层次的研
究 ,主要包括分类学[ 3] 、孢粉学[ 4] 、组织培养[ 5] 、胚
胎学[ 6] 、形态学[ 7] 、种群生态学[ 8] 和生理生态[ 9] 等方
面 , 关于半日花的化学成分及其生物活性物质方面
的研究未见报道. 基于此 ,为保护半日花 ,科学利用
其价值 ,本研究从生物活性的角度对其抑菌性进行
了初步研究 ,发现其具有较强的抑菌作用 ,这可为半
日花的保护与持续利用提供科学依据.
Vol. 27 No. 1
Mar. 2007
第 27卷 第 1期
2007 年 3 月 天 津 师 范 大 学 学 报 (自然科学版)Journal of T ianjin Norma l Unive rsity (Natural Science Edition)
1 材料和方法
1. 1 材料
1. 1. 1 制备样品
将半日花植株全株采收 ,阴干后用粉碎机粉碎 ,
过 20目筛 ,备用.
1. 1. 2 提取用溶剂
石油醚 ,二氯甲烷 ,乙酸乙酯 ,丙酮和甲醇(均为
分析纯 ,天津化学试剂六厂三分厂生产),水.
1. 1. 3 供试菌种
棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f . sp. va-
sinfectun), 棉花黄萎病菌 V 43-1(Vertici l lium dahl-
iae V 43-1),梨黑斑病菌(A lternaria kikuchiana),扩
展青霉病菌(Penici ll ium expansum). 以上菌种均
由中国农业大学提供.
1. 2 方法
1. 2. 1 植物活性成分的提取方法
有机溶剂提取物采用冷浸法. 称取半日花粉末
1 000 g ,置于瓶中 ,按照溶剂的极性依次用足量的石
油醚 、二氯甲烷 、乙酸乙酯 、丙酮和甲醇浸泡 7 d ,将每
次浸泡后所得的溶液用旋转蒸发仪蒸馏浓缩 ,得到油
状或膏状提取物 ,阴干后测量提取率. 将所得的提取
物用相应的有机溶剂溶解得提取液 , 浓度均为
100 g /L. 水煮膏采用蒸煮法 ,煮膏浓度为 100 g /L.
1. 2. 2 提取物抑菌作用的测定
参照陈年春(1991)的生长速率法进行测定[ 10] .
用 PDA 培养基在 25 ℃温箱中培养供试菌种. 取病
菌孢子液滴于做好的培养基上 ,涂布均匀 ,培养 3 ~
5 d ,实验时用无菌吸管打制直径 4 mm 的菌饼 ,备
用. 另取制好的 PDA 培养基 ,用微量注射器吸取
0. 4 mL药液 ,加于培养基上 ,用涂布器涂匀 ,静置至
药液挥发干后备用 , 以相应等量的溶剂作为对照. 在
无菌条件下将供试菌饼移置在含药培养基上 ,菌丝一
面向下 ,每皿 3块 ,置于 25 ℃温箱中培养. 48 h后用
十字交叉法测量菌落直径. 根据菌落直径求抑制生
长的百分率 ,公式如下:
Υ/mm= Υ- 4 ,
抑制生长百分率=Υ1 - Υ2Υ1 ×100%.
式中 , Υ为菌落直径 , Υ为两次直径平均值 , Υ1 为对
照生长直径 , Υ2 为处理生长直径.
1. 2. 3 不同浓度乙酸乙酯提取物抑菌活性的测定
选取抑菌活性最强的乙酸乙酯提取物配成25 ,
30 ,40 , 50和 100 g /L 溶液 ,分别测定其对 4种菌的
抑菌率 ,另对棉花黄萎病菌V 43-1增加5 g /L 与10 g /L
2个浓度 ,以找出可明显抑制供试菌生长的最高稀
释倍数 ,即最低抑菌浓度[ 11] .
2 结果与分析
2. 1 不同有机溶剂的提取率
由表 1可知 , 5 种有机溶剂的半日花活性成分
提取率略有差别 ,其中乙酸乙酯提取率最高 ,甲醇
最低.
表 1 半日花不同溶剂提取率 %
溶剂 石油醚 二氯甲烷 乙酸乙酯 丙酮 甲醇
提取率 0. 15 0. 135 0. 185 0. 155 0. 124
2. 2 6种不同溶剂提取物的抑菌活性
半日花不同溶剂提取物对病原菌的抑菌效果有
很大差异 ,而同一种提取物对不同病原菌的效果也
有所不同(见表 2).
表 2 半日花不同溶剂提取物的抑菌作用
溶剂
棉花黄萎病菌 V 43-1菌丝长度 /mm对照 处理 抑菌率 /%
扩展青霉病菌
菌丝长度 /mm对照 处理 抑菌率 /%
梨黑斑病菌
菌丝长度 /mm对照 处理 抑菌率 /%
棉花枯萎病菌
菌丝长度 /mm对照 处理 抑菌率 /%
石油醚 1. 7 1. 8 0. 0 6. 8 4. 2 38. 2 11. 7 8. 7 26. 1 9. 0 8. 3 8. 0
二氯甲烷 1. 3 1. 4 0 2. 6 3. 1 16. 1 16. 3 15. 3 6. 0 15. 8 16. 7 0
乙酸乙酯 1. 0 0 100 5. 2 0. 7 86. 5 12. 7 3. 3 74. 0 4. 7 0 100
丙酮 1. 3 1. 4 0 4. 0 2. 2 45. 0 20. 3 15. 0 26. 1 7. 0 2. 3 67. 1
甲醇 1. 3 0. 5 61. 5 3. 5 3. 3 6. 0 5. 3 4. 3 19. 0 7. 0 4. 7 32. 9
水煮膏 3. 5 0 100 3. 5 1. 7 52. 3 13. 3 2. 1 84. 4 10. 1 5. 1 49. 6
石油醚提取物和二氯甲烷提取物对扩展青霉病
菌 、梨黑斑病菌和棉花枯萎病菌的抑菌率均低于
40%,对棉花黄萎病菌 V 43-1没有抑菌活性.
乙酸乙酯提取物对棉花黄萎病菌 V 43-1和棉花
枯萎病菌的抑菌活性很强 ,抑菌率均高达 100%,对
扩展青霉病菌的抑菌率高达 86. 5%,对梨黑斑病菌
也达到 74%.
丙酮提取物对棉花枯萎病菌和扩展青霉病菌的
抑菌率稍低 ,分别为 67. 1%和 45%,对梨黑斑病菌
的抑菌性较差 ,抑菌率为 26. 1%,对棉花黄萎病菌
V 43-1没有抑菌活性.
甲醇提取物对棉花黄萎病菌 V 43-1有抑菌性 ,抑
33 第 27 卷 第 1 期 田 蕾 , 等:鄂尔多斯半日花提取物对 4种植物病原菌的抑菌性
菌率为 61. 5%,对棉花枯萎病菌抑菌率较低 , 为
32. 9%,对梨黑斑病菌和扩展青霉病菌几乎没有抑
菌活性.
水煮膏对棉花黄萎病菌 V 43-1的抑菌率达 100%,
对梨黑斑病菌的抑菌率高达84. 4%,对扩展青霉病菌
和棉花枯萎病菌的抑菌率也都在 50%左右.
由以上结果可以看出 ,半日花中含有对供试菌
具有较高抑菌活性的次生代谢物质 ,并且这种次生
代谢物质在极性较强的溶剂中溶解率较高.
总体来说 ,乙酸乙酯提取液对供试的 4种病原
菌综合抑菌效果最好;半日花水煮膏对 4 种病原菌
也都有较强的抑菌活性. 其他几种有机溶剂提取液
对 4种菌的抑菌效果明显低于上述两种提取液.
2. 3 不同溶剂提取物对同一植物病原菌的抑菌活性
由表 2 可知 ,对于棉花黄萎病菌 V 43-1病菌 ,乙
酸乙酯 、水煮膏和甲醇提取物有抑菌活性 ,前两种提
取物的抑菌率均为 100%,甲醇提取物的抑菌率较
低 ,为 61. 5%,而石油醚 、二氯甲烷和丙酮的提取物
没有抑菌活性.
对于扩展青霉病菌 ,乙酸乙酯提取物的抑菌活
性显著高于其他 5种提取物 ,水煮膏 、丙酮和石油醚
3种提取物的抑菌率较为接近 ,在 50%左右 ,二氯甲
烷和甲醇的提取物没有抑菌活性. 水煮膏和乙酸乙
酯提取物对梨黑斑病菌有较强抑菌活性 ,抑菌率在
80%左右 ,其余 4种提取物几乎没有抑菌活性 ,抑菌
率都在 30%以下.
对于棉花枯萎病菌 ,仍是乙酸乙酯提取物的抑
菌活性最高 ,抑菌率为 100%,其次是水煮膏和丙酮
提取物 ,其抑菌率在 50%左右 ,其余 3种提取物的
抑菌活性较低.
2. 4 不同浓度乙酸乙酯提取物的抑菌活性
以乙酸乙酯提取物的浓度为横坐标 ,抑菌率为
纵坐标作图(见图 1). 由图 1可知 ,对棉花黄萎病菌
V 43-1抑菌效果最好 ,从 10 ~ 100 g /L 各浓度的抑菌
率均为 100%,但降到 5 g /L 时抑菌率则为 0 ,说明
此提取物对棉花黄萎 V 43-1病菌的最低抑菌浓度为
5 ~ 10 g /L . 对另外 3种菌的抑菌效果随提取物浓
度的增加明显升高 ,在25 g /L时对棉花枯萎病菌抑
菌率为 46. 4%,在 40 ~ 100 g /L 时抑菌率为 100%;
对扩展青霉和梨黑斑病菌的最低抑菌浓度均约为
25 g /L;对梨黑斑病菌的抑菌率显著低于另外 3 种
菌 ,如在 50 g /L 浓度时 ,除对梨黑斑病菌的抑菌率
为 14. 3%外 ,对其他 3种菌的抑菌率均是 100%.
c乙酸乙酯 /(g L - 1)
-●- 棉花黄萎病菌 V 43-1 -○- 扩展青霉病菌
-▲- 梨黑斑病菌 -△- 棉花枯萎病菌
图 1 不同浓度乙酸乙酯提取物对 4 种菌的抑菌性
3 结论
1)乙酸乙酯提取物对棉花枯萎病菌用以下 3种
方法进行抑菌性比较. ①无菌条件下 ,将提取物均
匀涂于做好的平板上 ,用无菌毛细管将浓度为 104
~ 103 个 /mL 菌悬液点样在平板固定的点上 , 48 h
后测量;②将提取物加入到 50 ℃左右 PDA 培养基
中摇匀后倒入培养皿制成带毒平板 ,将菌饼倒扣在
上面 ,48 h后测量;③将提取物加在做好的平板上 ,
涂匀静置 ,将菌饼倒扣在上面 ,48 h 后测量. 实验表
明 ,3种方法对棉花枯萎菌抑菌率都在 70%以上 ,其
中第 3种方法实验效果最好 ,抑菌率最高 , 48 h 后
菌落的大小最适合测量 ,提取物对菌的抑制作用表
现得最好 ,受污染机会少 ,所得数据也相对最可靠 ,
所以本研究选用此方法进行实验.
2)本研究选择鄂尔多斯半日花 6种提取液的浓
度均为 100 g /L ,主要是根据大多数学者都采用这一
浓度. 某些溶剂的鄂尔多斯半日花提取物对于一些
抑菌性差的菌类来说 ,若再提高浓度 ,可能其抑菌效
果会更好 ,但浓度越大其应用价值和意义就越小.
3)乙酸乙酯提取物在 30 g /L 时对梨黑斑病病菌
的抑菌率高于 40 g /L ,这可能是试验误差所致 ,但从
总体走势可以看出 ,浓度与抑菌率成正相关关系.
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34 天 津 师 范 大 学 学 报 (自然科学版) 2007 年 3 月
黄萎病菌促进效果较好 ,促进率分别为 620. 00%和
62. 50%;水煮膏对芦笋茎枯病菌有一定促进作用 ,
促进率为 71. 15%. 其余病原菌的菌丝生长均未受
到 6种提取物的促进作用.
3 讨论
1)四合木对 14种植物病原真菌室内生物活性
测定的结果显示 ,四合木对植物病菌菌丝生长的影
响情况十分复杂 ,对少数个别病菌的生长表现出较
强的抑制作用 ,对一些病菌抑制作用较弱 ,对另一些
的生长则几乎没有影响 ,而对一些还表现出一定甚
至很强的促进生长的作用. 本项研究主要测定了四
合木对供试病原菌菌丝生长的影响 ,而对于病原菌
的孢子或者对这些病原菌在寄主植物上的生长是否
有抑制作用以及对细菌 、病毒等其他病原菌是否有
抑菌作用等有待进一步研究 ,而这些方面的工作对
于评价一种植物杀菌活性十分重要.
2)多种植物体内的次生代谢物质对病原真菌的
作用 ,可能有抑制生长作用 、杀死作用或促进生长作
用[ 8 -9] ,四合木也具有这样的特点. 说明四合木中存
在着对某些病菌具有抑菌活性的物质是毫无疑问的 ,
具体是什么物质及其结构如何有待进一步研究.
3)100 g /L 四合木二氯甲烷提取物对西瓜炭疽
的生长有很明显的抑制作用 ,抑制率达100%. 但其
最低抑菌浓度(M IC)和抑制中浓度(EC50值)的测定
还需进一步试验.
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致谢:作者对中国农业大学的张丽香师姐 、天津
市植物保护研究所的谷希树老师 、王万立老师和王
勇老师的帮助表示感谢
(上接第 34页)
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