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凹叶厚朴不同溶剂提取物对几种植物病原菌的抑制活性



全 文 :凹叶厚朴不同溶剂提取物对几种植物病原菌的抑制活性
殷帅文 , 钱 文 , 朱 峰 , 何旭梅
(井冈山大学生命科学学院 ,江西吉安 343009)
  摘要:以不同的溶剂和提取方法分别对凹叶厚朴皮和茎进行提取 , 并对所得提取物进行了 5种病原真菌的生长抑制活性
测试。结果表明:在供试质量浓度为 1 mg/ml的情况下 ,当采用相同的提取方法和提取溶剂时 ,凹叶厚朴皮的提取物对所有供
试病菌抑菌效果比茎的提取物好;当采用相同的植物部位提取物和提取溶剂时 ,超声波提取物对所有供试病菌抑菌效果比浸
提提取物效果好;而当提取方法和提取部位都一定而改变提取溶剂时 , 以 95%乙醇提取物对所有供试病菌抑菌效果最好 ,石
油醚提取物抑菌活性次之 , 而 10%氢氧化钙提取物 、水提取物对所有供试病菌抑制率均比较低。凹叶厚朴皮的提取物作为植
物源杀菌剂值得进一步研究。
  关键词:凹叶厚朴;植物源杀菌剂;抑菌活性
  中图分类号:S432  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2009)01-0106-03
收稿日期:2008-08-08
基金项目:国家自然科学基金(编号:30760031)和江西省教育厅项目
(编号:赣教技字 [ 2007] 327号)。
作者简介:殷帅文(1978—),男 ,副教授 ,博士 ,主要从事天然产物研
究与开发。 Tel:(0796)8108676;E-mail:shwyin@ 126.com。
  植物源农药就是利用植物的某些部位或提取其有效成分
制成具有杀虫或杀菌作用的农药 。植物源农药在我国常被称
为土农药 ,具有高效 、无公害、能与环境相容、作用机理独特及
开发费用低廉等特点 ,其生态效益 、经济效益和社会效益明
显 。利用植物资源开发研究新农药已成为当前农药化学和农
药毒理学研究的热点 。国外学者 Wilkins和 Board于 1989年
曾报道了 1389种植物有可能作为杀菌剂 ,其中包含了许多不
同类型的化合物 [ 1-2 ] 。
凹叶厚朴(MagnoliaoficinalisRehd.etWils.var.biloba
Rehd.etWils.)为常用中药 ,始载于 《神农本草经 》,列为中
品 ,其后历代本草和 《中国药典 》都有记载 ,在我国传统中药
具有重要地位 。现代药理试验证明厚朴具有广谱抗菌等作
用 [ 3 ] ,但其对植物病原真菌的抑制作用并未见报道 。为此 ,
本研究采用不同溶剂对凹叶厚朴的茎和皮进行了提取 ,并测
定了其提取物对 5种植物病原真菌的离体生物活性 ,旨在为
发现环保型新植物源杀菌剂提供参考 。
1 材料和方法
1.1 供试材料
植物材料:凹叶厚朴采集于江西武功山 ,由井冈山大学生
命科学学院肖宜安博士鉴定 ,其标本保存于井冈山大学生命
科学学院标本室 。供试菌种:杨树溃疡病菌 (Dothiorelagre-
garia)、番茄早疫病菌(Alternariasolani)、小麦纹枯病菌(Rhi-
zoctoniacerealis)、棉花枯萎病菌 (Fusariumoxysporum)和油菜
菌核病菌(Sclerotiniasclerotiorum)均由井冈山大学生命科学
学院微生物实验室提供 。
1.2 方法
1.2.1 浸提 分别称取凹叶厚朴的茎 、皮粉末 40g,将其各
平均分成 4份 ,分别用 150ml石油醚 、95%乙醇 、10%氢氧化
钙溶液和水浸提 48 h,其间数次振荡 1 ~ 2 min,抽滤 ,滤渣换
新鲜溶剂连续浸提 3次 ,合并滤液 , 40℃以下减压浓缩至 10
ml,制成 1 g/ml的提取液 。具体提取过程参照冯俊涛等
方法 [ 4 ] 。
1.2.2 超声波提取 分别称取凹叶厚朴的茎、皮粉末 40 g,
将其平均分成 4份 ,放置具有塞的锥形瓶中 ,分别用 150 ml
石油醚 、95%乙醇 、10%的氢氧化钙 、水浸染 ,摇匀 ,密塞后放
入超声器中 ,超声振荡 30 min后在 35 ℃温度下抽滤 ,滤渣换
新鲜溶剂连续超声波提取 (超提)3次 ,合并滤液 , 40 ℃以下
减压浓缩至 10 ml,制成 1g/ml的提取液 。
1.3 植物提取物抑菌活性测定
采用生长速率法评价植物提取物对病原菌菌丝生长抑制
效果 [ 4 ] 。带毒培养基的制备:取上述方法制备的植物提取物
1 ml于灭菌的 10ml试管中 ,加入 9.0ml50℃左右 PDA培养
基 ,摇匀 ,倒入灭菌培养皿中 , PDA平板凝固后放入生长一致
的菌饼 ,置于 25℃的恒温培养箱中培养 , 4 d后测量 、记录菌
落大小(十字交叉法测量直径);对照与上述样品处理步骤相
同 ,但加入的不是 10 ml提取物 ,而是 10 ml相应提取溶剂 。
试验设 6个重复 ,将记录结果按以下公式计算菌丝生长抑
制率 。
菌丝生长抑
制率(%)=
对照菌落直径 -处理菌落直径
对照菌落直径 -菌饼直径(6 mm)×100
提取物对植物病原菌孢子萌发抑制效果采用载玻片
法 [ 4 ] 。试验设 1个浓度为 0.1 g/ml,用无菌水将待测杨树溃
疡病菌孢子制成适当浓度的孢子悬液(低倍镜下每视野 30 ~
100个孢子)。各取 1滴提取液和孢子悬液于凹玻片上混合 ,
并于 25 ℃下恒温培养 ,每个处理重复 3次 ,以无菌水作对照 。
12 h后镜检孢子萌发数量(芽管长度大于孢子短半径视为萌
发),按以下公式计算孢子萌发抑制率 。
孢子萌发抑制率(%)=对照萌发率 -处理萌发率对照萌发率 ×100
2 结果
2.1 不同提取物对 5种病原真菌菌丝生长的抑制作用
不同的溶剂 、提取方法所得凹叶厚朴不同部位的提取物
—106— 江苏农业科学 2009年第 1期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.01.026
对 5种病原真菌抑菌试验结果(表 1)表明:在供试质量浓度
为 0.1 g/ml的情况下 ,当采用相同的提取方法和提取溶剂
时 ,凹叶厚朴皮的提取物对所有供试病菌抑菌效果比茎的提
取物好;当采用相同的植物部位提取物和提取溶剂时 ,超声波
提取物对所有供试病菌抑菌效果比浸提提取物效果好;而当
提取方法和提取部位都一定而改变提取溶剂时 , 95%乙醇提
取物对所有供试病菌抑菌效果最好 ,对杨树溃疡病菌菌丝生
长抑制率为 83.3%,对其他的四种病原菌菌丝生长抑制率大
多在 55%以上;石油醚提取物抑菌活性次之 , 4种供试病原菌
抑制率均在大多在 45%以上 ,而 10%氢氧化钙提取物 、水提
取物对所有供试病菌有抑菌菌丝生长效果 ,但抑制率大多在
30%以下 。
2.2 不同提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发的抑制作用
不同提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发的抑制作用(表 2)
表明:在供试浓度为 0.1g/ml时 ,凹叶厚朴皮的石油醚 、95%
乙醇提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑菌作用相当明显 ,抑
制率均在 60%以上 ,其中 95%乙醇对皮超提物对病菌孢子萌
发抑制效果最好 ,其抑制率为 92.2%;石油醚对皮超提物对
病菌作用次之 ,其抑制率为 74.0%;而 10%的氢氧化钙 、水提
取物对病菌孢子萌发抑制作用比较低 ,除个别处理外其抑制
率均在 30%以下 。
表 1 凹叶厚朴提取物对 5种病原菌菌丝生长的抑制作用
提取溶剂 提取方法 提取部位
杨树溃疡病菌
a b
小麦赤霉病菌
a b
番茄早疫菌
a b
油菜菌核病
a b
棉花枯萎病菌
a b
石油醚 浸提 茎 36.3 21.7 43.7 18.5 43.9 12.2 29.3 28.9 40.6 25.7
浸提 皮 20.1 56.6 29.7 44.5 31.5 37.0 20.9 49.2 28.0 48.8
超提 茎 31.1 32.9 39.1 27.0 39.9 20.2 24.8 39.9 35.6 34.9
超提 皮 14.7 68.2 21.2 60.4 21.9 56.2 15.4 62.5 20.7 62.1
对照组 46.4 53.6 50.0 41.2 54.7
95%乙醇 浸提 茎 25.8 39.9 25.2 43.5 36.1 15.7 25.4 28.8 42.0 16.4
浸提 皮 17.0 60.3 18.9 57.5 19.6 54.1 15.6 56.3 31.6 37.2
超提 茎 22.7 47.1 23.0 48.2 31.0 27.5 21.5 39.8 37.5 25.3
超提 皮 7.1 83.3 12.9 70.9 12.3 71.1 10.4 70.9 16.4 67.3
对照组 43.0 44.6 42.8 35.7 50.2
10%氢氧化钙 浸提 茎 43.6 11.5 48.9 12.8 45.5 10.0 41.0 6.6 45.7 19.2
浸提 皮 34.4 30.0 43.5 22.3 41.2 18.5 36.1 17.6 42.3 25.1
超提 茎 40.2 18.3 45.1 19.5 42.6 15.6 39.0 11.0 43.4 23.2
超提 皮 28.9 41.2 38.4 31.4 39.0 22.8 35.0 20.2 40.0 29.2
对照组 49.2 56.0 50.5 43.8 56.5
水 浸提 茎 53.8 2.8 53.3 7.8 50.5 6.1 48.3 6.0 56.4 5.9
浸提 皮 51.3 7.3 51.0 11.8 49.0 8.8 44.1 14.2 53.2 11.2
超提 茎 52.9 4.3 51.5 10.8 49.5 7.9 46.6 9.4 54.5 9.1
超提 皮 50.8 8.0 50.0 13.4 48.3 10.1 41.4 19.5 50.2 16.3
对照组 55.3 57.8 53.7 51.4 60.0
  注:(1)“a”表示菌落直径(mm);“b”表示菌丝生长抑制率(%);(2)所有植物样品质量浓度均为 0.1 g/ml。
表 2 凹叶厚朴提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制效果
提取溶剂 提取方法 提取部位 孢子萌发率(%)
孢子萌发抑
制率(%) 提取溶剂 提取方法 提取部位
孢子萌发率
(%)
孢子萌发抑
制率(%)
石油醚 对照组 87.0 8.4   10%氢氧化钙 对照组 93.0 2.1
浸提 茎 71.6 17.1 浸提 茎 79.8 14.2
浸提 皮 32.1 63.1 浸提 皮 69.8 24.9
超提 茎 47.8 45.1 超提 茎 74.2 20.3
超提 皮 22.6 74.0 超提 皮 44.4 52.3
95%乙醇 对照组 86.0 9.5 水 对照组 95.0 —
浸提 茎 63.2 26.5 浸提 茎 94.3 0.7
浸提 皮 27.2 68.4 浸提 皮 90.2 5.1
超提 茎 55.7 35.2 超提 茎 93.4 1.7
超提 皮 6.7 92.2 超提 皮 87.4 8.0
  注:所有提取物质量浓度均为 0.1g/ml。
3 讨论
厚朴在我国传统中药具有重要地位 。现代药理试验证明
厚朴具有广谱抗菌等作用 [ 2 ] ,本研究采用不同溶剂 、不同的
提取方法对凹叶厚朴的茎和皮进行了提取 ,并测定了其提取
物对 5种植物病原真菌的离体生物活性 ,初步的研究表明:凹
—107—殷帅文等:凹叶厚朴不同溶剂提取物对几种植物病原菌的抑制活性
叶厚朴的提取物具有一定的抑菌植物病原真菌菌丝生长的作
用 。其中 95%乙醇提取物对 5种供试病菌抑菌菌丝效果最
好 , 其抑制率大部分在 55%以上 , 而且对杨树溃疡病菌孢子
萌发的抑制作用相当明显 ,抑制率均在 65%以上 ,显示凹叶
厚朴作为植物源杀菌剂值得进一步研究 。由于植物不同部位
的抑菌活性有差异 ,其活性成分分布在植物的根 、茎 、皮 、叶 、
花 、果 、种子等不同部位 ,同种植物不同部位成分的含量亦存
在差异 [ 5 ] 。本试验研究表明 ,凹叶厚朴的抑菌活性成分更多
地存在于树皮 ,而不是茎中 。在对不同的提取方法所得的提
取物进行抑制菌丝生长的研究中 ,与传统的浸提相比 ,超声波
提取物明显的表现出更高的抑制率 ,说明超声波作为一种现
代先进的提取方法 ,在凹叶厚朴抑菌活性成分提取中比传统
浸提更具有优势 。而在对不同溶剂提取物进行的抑制菌丝生
长的研究中 , 95%乙醇提取物对所有供试病菌抑菌效果最好 ,
对杨树溃疡病菌菌丝生长抑制率为 83.3%,对其他的四种病
原菌菌丝抑制率大多在 55%以上;石油醚提取物抑菌活性次
之 , 4种供试病原菌抑制率大多在 45%以上 ,而 10%氢氧化
钙溶液和水提取物对所有供试病菌菌丝生长抑制率比较低 ,
除个别处理外其抑制率均在 30%以下 。说明 95%乙醇是提
取凹叶厚朴抑菌活性成分的适合溶剂 。孢子萌发法是历史最
悠久而广泛被采用的杀菌剂毒力测定方法 。早在 1807年
Prevost就采用此法 ,后经不少学者改进使之日趋规范 、合理 。
孢子萌发法比较常规的有悬滴法 、载玻片萌发法等 。本试验
采用载玻片萌发法 ,测定了凹叶厚朴不同提取物对杨树溃疡
病菌孢子萌发的抑制作用 ,结果表明凹叶厚朴各种提取物对
杨树溃疡病菌孢子萌发的抑制作用与对其菌丝生长的抑制作
用基本一致 。其中 ,皮的 95%乙醇提取物 、石油醚提取物对
杨树溃疡病菌孢子萌发抑菌作用相当明显 ,而 10%氢氧化钙
提取物 、水提取物对杨树溃疡病菌孢子萌发抑制作用比较低 ,
除个别处理外其抑制率均在 30%以下 。
综上所述 ,凹叶厚朴皮含有农用抗菌成分 ,且抑菌谱较
广 ,作为植物源杀菌剂值得进一步研究 。目前 ,我们对凹叶厚
朴皮提取物抑菌活性成分的分离纯化及其对其他病原菌的抑
菌作用正在做进一步的研究 ,期望能够开发出无公害植物源
杀菌剂 。
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(上接第 58页)
时 ,仙客来花药的胚状体诱导率明显高于只添加 2 , 4 -D的
培养基 ,说明 NAA比 2 , 4-D更有利于促进仙客来小孢子分
裂形成胚状体 。一般来说 , 2, 4-D和 NAA结合使用有利于
促进细胞分裂生长 [ 13] 。试验中在同时添加 2 , 4 -D和 NAA
培养基上 ,哈里奥 2160花药的胚状体诱导率提高了 ,但是哈
里奥 2010胚状体诱导率反而大幅降低 ,这说明在同一种植物
中 ,不同品种对植物生长调节剂的反应也会有所不同 。当培
养基中 NAA与 6-BA配合时 , 2个品种胚状体诱导率均得到
了明显提高 ,说明 NAA与 6-BA配合使用可以大幅提高仙
客来胚状体诱导率 。由以上试验结果可知 ,对于仙客来花药
培养来说 ,植物生长调节剂的选用差异性很大 ,对于不同基因
型的品种在植物生长调节剂的选择上也有不同 ,但总的来说
NAA比 2 , 4-D更适合仙客来胚状体诱导 。
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