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杠板归中化学成分生防活性研究



全 文 :第 21 期
第 52卷第 21期
2013 年 11月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 52 No.21
Nov.,2013
收稿日期:2013-04-09
基金项目:国家自然科学基金项目(31160376);海南省重大科技项目(ZDZX2013023-1);郑州烟草研究院科技项目(122012CZ0420)
作者简介:马青云(1978-),女,云南大理人,助理研究员,硕士,主要从事生物防治活性成分的研究工作,(电话)0898-66989095(电子信箱)
maqy1024@163.com;通讯作者,赵友兴(1974-),男,研究员,博士,主要从事天然产物化学的研究工作,(电话)0898-66989095
(电子信箱)zhaoyx1011@163.com;莫明和(1970-),男,教授,博士,主要从事生物资源保护利用的研究工作,(电话)0871-5031396
(电子信箱)minghemo@163.com。
杠板归(Polygonum perfoliatum)别名梨头刺 [1]、
河白草、蛇倒退[2]等,为蓼科蓼属一年生攀援草本植
物[3]。 其生于山谷、灌木丛中或水沟旁,广泛分布于
江苏、浙江、福建、江西、广东、广西、四川、湖南、贵
州等地,具有利水消肿、清热解毒、止咳等功效 [4-7]。
目前,国内对杠板归全植物的药理活性相关报道发
现杠板归水提物具有止咳祛痰和治疗疥疮等作
用 [4,6]。 杠板归中化学成分结构类型多样,国外的研
究发现主要含有香豆素类衍生物[8,9]、三萜类化合物
(如诺米林酸类衍生物)[9,10]、蔗糖酯衍生物(如蔗糖
苯基丙酸酯 ) [11 -13] 以及新黄酮类聚合物 (ne-
oflavonoids)[8]。
前期作者对杠板归中化学成分进行了深入的
分离鉴定工作,发现还含有甾体类和神经酰胺类生
物碱成分[14]。 目前关于杠板归中单体化合物的生物
活性研究报道较少。 在前期研究基础上对杠板归中
分离鉴定的 12 个单体化合物进行抗烟草青枯病菌
(Ralstonia solanacearum)和杀全齿复活线虫(Pana-
grellus redivivus)活性研究,以期为创新农药的研制
提供一定的参考。
杠板归中化学成分生防活性研究
马青云 1,黄圣卓 1,李红芳 1,奚家勤 2,莫明和 3,赵友兴 1
(1.中国热带农业科学院热带生物技术研究所 /农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海口 571101;
2.中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州 450001;3.云南大学生物资源保护与利用重点实验室,昆明 650091)
摘要:首次报道了分离自杠板归(Polygonum perfoliatum)的 12 个单体化合物的抗烟草青枯病菌(Ralstonia
solanacearum)和杀全齿复活线虫(Panagrellus redivivus)的活性。结果表明,4 个黄酮、苯醌、生物碱等类型
化合物对烟草青枯病菌有拮抗活性,7 个三萜、甾体、黄酮、糖脂类成分具有杀线虫活性。杠板归对烟草青
枯病菌和线虫具有化学防治功效,可为其相关农药研制提供依据。
关键词:杠板归(Polygonum perfoliatum);化学成分;烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum);全齿复活线
虫(Panagrellus redivivus);生防活性
中图分类号:S459 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)21-5245-03
Studies on the Biocontrol Activity of Compounds from Polygonum perfoliatum
MA Qing-yun1,HUANG Sheng-zhuo1,LI Hong-fang1,XI Jia-qin2,MO Ming-he3,ZHAO You-xing1
(1. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Lab of Tropical Crops Biology
and Genetic Resources Utility, Ministry of Agriculture, Haikou 571101, China; 2. Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC,
Zhengzhou 450001, China;3. Key Laboratory for Conservation and Utilization of Bio-Resources, Yunnan University,Kunming 650091,China)
Abstract: The toxicities against Ralstonia solanacearum and Panagrellus redivivus of twelve compounds isolated from Polygon-
um perfoliatum were reported for the first time. Results showed that four compounds corresponding to three types of flavonoid,
quinone, and alkaloid exhibited definite toxicities against R. solanacearum and 7 compounds including terpenoids, steroids,
flavonoids and glycolipids had the marginal toxicities against P. redivivus. The study indicated that P. perfoliatum possessed
the chemical control against R. solanacearum and P. redivivus, laying groundwork for development of relate pesticide from
this plant.
Key words: Polygonum perfoliatum; chemical constituents; Ralstonia solanacearum; Panagrellus redivivus; biocontrol activity
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2013.21.042
湖 北 农 业 科 学 2013 年
1 材料与方法
1.1 试验材料
烟草青枯病菌和全齿复活线虫均由云南大学
生物资源保护与利用重点实验室提供。 杠板归单体
化合物由中国热带农业科学院热带生物技术研究
所高等真菌化学与化学生物学课题组提供。
1.2 试验方法
1.2.1 样品对烟草青枯病菌的拮抗活性 烟草青
枯病菌用牛肉膏固体培养基活化,用其液体培养基
培养病原菌备用(浓度约 1×107个 / mL)。 将刚灭菌
的固体牛肉膏培养基冷却至 50~60 ℃,每 330 mL 培
养基中加 100 μL烟草青枯病菌培养液,充分摇匀倒
平板,待培养基凝固后在平板上滴加 5 μL待测样品
(样品终浓度为 2.5 mg / mL)或对照溶剂(二甲亚砜,
DMSO),每处理 3 次重复。 30 ℃下培养 2 d,用抑菌
圈直径大小表示样品的拮抗活性。
1.2.2 样品对线虫的活性 全齿复活线虫用燕麦
片培养基(燕麦片 20 g,水 60 mL, 混匀后分装于
250 mL锥形瓶中,121 ℃灭菌 30 min)培养。 按贝曼
漏斗法用无菌水在 4 层擦镜纸上过滤线虫两次,获
得线虫悬液。 测定杀线虫活性时,在 96孔板的每孔
中加 30 μL 线虫悬液 (约 150 条), 并加入溶于
DMSO 的待测样品,使样品终浓度为 2.5 mg / mL,用
等量的 DMSO作为对照,每处理 3 次重复。 96 孔板
混匀后于室温下培养 24 h,在解剖镜下观察计数线
虫死亡数并计算死亡率, 统计的线虫数量不少于
100条。
线虫死亡率 =死亡线虫数 /计数线虫总数 ×
100%;
线虫校正死亡率=[(处理线虫死亡率-对照线
虫死亡率) / (1-对照线虫死亡率)] ×100%。
2 结果与分析
进行烟草青枯病菌和全齿复活线虫拮抗活性
测试的化合物为前期从杠板归中分离纯化的 12 个
单体化合物,结构类型包括黄酮(苷)、三萜(苷)、甾
体、生物碱、苯醌等(图 1),各化合物名称为 α-toco
pherolquinone(1)、(24S)-24-ethylcholesta-3β,5α,
6α -triol (2)、cucurbitacin IIa (3)、cucurbitacin U
(4)、saikosaponin M (5)、quercetin-3-O-β-D-glu-
curonide-6″-butyl ester (6)、quercetin-3-O-β-D-
glucuronide -6″ -methyl ester (7)、quercetin (8)、
helonioside A (9)、helonioside B (10)、pokeweed
cerebroside 5(11)、4-dihydroxy-5,7-dihydroxy-4-
(4-hydroxyphenyl) coumarin(12)。
12 个化合物对烟草青枯病菌和全齿复活线虫
的拮抗活性结果见表 1。 从表 1 可以看出, 化合物
1、7、8、11 对烟草青枯病菌有拮抗活性,抑菌圈直径
分别为 4.67、3.57、4.07、4.43 mm。 表明杠板归中苯
醌类成分(1)、黄酮类成分(7 和 8)以及神经酰胺类
生物碱成分(11)是抗烟草青枯病菌的主要活性成
分。 7 个化合物(2、4、5、6、8、10、12)对全齿复合线虫
具有杀线虫活性,线虫校正死亡率在 13.1%~33.9%,
为弱毒性。 其中化合物 5 为三萜苷类成分,在所测
化合物中杀线虫活性最高,校正致死率为 33.9%。12
图 1 杠板归中测试化合物的结构
5246
第 21 期
(上接第 5206页)
鳃金龟子的发生危害最严重。
近几年冬季温度相对较高,导致暗黑鳃金龟子
幼虫越冬死亡率偏低,虫源数量增加;而春季气温
偏高使其发生期较为提前;水肥条件改善为其创造
良好生态环境,这些客观条件的改变都为暗黑鳃金
龟子的生活提供了优良的条件,从而加重了暗黑鳃
金龟子的危害程度[3]。
黄冈市地膜花生成为提高花生产量的主要手
段之一, 因其能提高花生产量而得到深入推广,但
地膜内温度较高、土壤保湿更好,易杂草丛生,为金
龟子的幼虫提供了优越生活条件。 为此要加强田间
管理,勤除杂草,防止暗黑鳃金龟子的大发生。
7 月份黄冈市阵雨较多,花生田内土壤潮湿,暗
黑鳃金龟子活动会加强,因此 7 月份是防治暗黑鳃
金龟子成虫的一个最好月份。 防治暗黑鳃金龟子的
方法较多,可以将多种方法结合在一起,对幼虫和
成虫都进行防治,才能更有效防治暗黑鳃金龟子的
危害,提高黄冈市花生的产量和品质。
参考文献:
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布、危害特点及综合防治技术(一)[J].河南农业科学,2003(4):
18.
(责任编辑 童志婷)
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(责任编辑 王晓芳)
表 1 杠板归中化合成分对烟草青枯病菌和线虫的拮抗活性
化合物
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
对烟草青枯病菌抑菌圈直径//mm
4.67
-
-
-
-
-
3.57
4.07
-
-
4.43
-
线虫校正死亡率//%
-
13.2
-
14.3
33.9
13.8
-
13.1
-
13.4
-
13.6
个化合物中,仅化合物 8 这个黄酮类成分显示出既
抗烟草青枯病菌和又杀线虫的活性。
3 小结与讨论
首次对杠板归中分离得到的单体化合物进行
了对烟草青枯病菌和线虫生防活性的研究,结果发
现 4 个化合物具有一定的烟草青枯病菌拮抗活性,
7 个化合物具有微弱的杀线虫活性。 杠板归作为中
华人民共和国药典收载品种其应用已经深入到临
床,且资源非常丰富,盛产于江西、福建等南方省
份,研究证明杠板归是一种清热解毒、消肿、抗炎、
止咳的良药。 迄今为止有关杠板归抗病原菌的研究
尚未见报道。 植物源天然产物(小分子化合物)是创
新农药发现的重要源泉,从药用植物中挖掘抗病原
菌活性成分是自主知识产权新农药研发的重要手
段,也是农药研发的研究热点之一。 此研究从杠板
归中发现一些抗烟草青枯病菌和线虫的天然活性
产物, 可为杠板归在农药研发方面提供化学基础。
目前关于杠板归化学和药理的应用基础研究仍不
够深入,一些药理功能的活性单体成分还不是很明
确,有待对其单体活性成分及其作用机制进行进一
步的探讨,发现新的药用功效。
参考文献:
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