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Screening of antifungal activity of extracts from 21 species of medicinal plants against Penicillium italicum of citrus fruits and the efficacy of Cynanchum atratum ethanol extracts for control

21种药用植物提取物对柑橘青霉病抑菌作用的筛选及白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2016, 43(4): 614 - 620 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2016􀆰 04􀆰 013
基金项目:国家自然科学基金(31460533),国家科技支撑计划(2012BAD38B03),江西省“赣鄱英才 555 工程”(2012)
∗通讯作者(Author for correspondence), E⁃mail: jinyinchen@ 126. com
收稿日期: 2014 - 12 - 04
21 种药用植物提取物对柑橘青霉病抑菌作用的筛选
及白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果
陈楚英  彭  旋  陈玉环  万春鹏  陈金印∗
(江西农业大学, 江西省果蔬保鲜与无损检测重点实验室, 南昌 330045)
摘要: 为开发研制新型植物源柑橘保鲜剂,以抑菌圈直径为指标,利用牛津杯法筛选出对柑橘采后
意大利青霉有良好抑制作用的 21 种中草药的醇提物,并对白薇醇提物防治脐橙青霉病的效果进行
了评价。 结果表明:白薇、零陵香、鸦胆子、藏青果、白药子 5 种中草药乙醇提取物对意大利青霉均
有较好的抑制效果,抑制圈直径达 26 mm 以上,其中白薇醇提物抑菌活性最佳,抑制圈直径可达
38􀆰 39 mm,最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为 3􀆰 13 mg / mL 和 6􀆰 25 mg / mL,且抑菌效果与对照
药剂 1 000 倍咪鲜胺无显著差异。 25 mg / mL白薇醇提物处理脐橙 7 d 后,对脐橙青霉病的防治效
果达 35􀆰 93% ,与 1 000 倍咪鲜胺的防治效果相当(36􀆰 37% );白薇醇提物处理后可抑制意大利青
霉菌菌丝生长,导致菌丝肿胀、膨大、畸形、细胞膜透性增加、细胞内含物外渗;还可诱导脐橙体内过
氧化物酶活性下降,而苯丙氨酸解氨酶和几丁质酶活性上升。 表明白薇醇提物对脐橙采后青霉病
具有较好的防治效果,可进一步开发为植物源柑橘保鲜剂。
关键词: 抑菌植物; 意大利青霉; 脐橙; 防治效果
Screening of antifungal activity of extracts from 21 species of medicinal
plants against Penicillium italicum of citrus fruits and the efficacy of
Cynanchum atratum ethanol extracts for control
Chen Chuying  Peng Xuan  Chen Yuhuan  Wan Chunpeng  Chen Jinyin∗
(Jiangxi Key Laboratory for Postharvest Technology and Nondestructive Testing of Fruits & Vegetables,
Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi Province, China)
Abstract: To develop new⁃style plant⁃derived preservative for citrus fruits, the antifungal activity of
extracts from 21 species of Chinese medicinal herbs against citrus blue mold Penicillium italicum was
investigated by cylinder⁃plate method, and the efficacy of extracts of selected Cynanchum atratum Bunge
to control the disease on navel orange was also determined. The results showed that ethanol extracts of C.
atratum, Ocimum basilicum L. , Brucea javanica (L. ) Merr. , Terminalia chebula Retz and Stephania
cepharantha Hayata efficiently inhibited the growth of P. italicum with inhibition zones all over 26 mm in
diameter. Among all the selected medicinal plants, the extract from C. atratum showed the best
antifungal activity, of which the inhibition zone diameter, minimum inhibitory concentration and
minimum fungicidal concentration were 38􀆰 39 mm, 3􀆰 13 mg / mL and 6􀆰 25 mg / mL, respectively, similar
to those of treatment with prochloraz. Likewise, treatments with the extract at 25 mg / mL and prochloraz
produced similar efficacies of disease control with 35􀆰 93% and 36􀆰 37% , respectively. The ethanol
extract of C. atratum significantly inhibited the mycelial growth and caused cytoplasm leakage and
morphological changes including swollen, curliness and deformity in hyphae of P. italicum. The
peroxidase activity of navel orange decreased, while those of phenylalanine ammonia⁃lyase and chitinase
increased upon treatment with the extract. The results indicate that the ethanol extract of C. atratum is
effective in blue mold disease control and may be further developed into plant⁃derived preservative for
citrus fruits.
Key words: medicinal plant extracts; Penicillium italicum; navel orange; control efficiency
    柑橘 Citrus reticulata 是柑橘类属芸香科柑橘亚
科柑橘族柑橘亚族的植物,是世界第 1 大水果,在产
量和栽培面积方面中国均居世界首位。 青霉病是柑
橘果实采前及采后的主要病害,具潜伏侵染性,可引
起贮藏期间的果实 30% ~ 50%腐烂。 长期使用化
学农药防治柑橘采后病害,导致果实农药残留量高,
降低了柑橘的食用安全性和商品价值,因此,国内外
研究人员把防治重点逐步转向生物防治。 学者们研
究发现拮抗微生物对青霉菌的菌丝生长以及孢子萌
发具有抑制作用 ( Zhang et al. , 2005; Tu et al. ,
2013),但拮抗菌研发成本高,且其遗传稳定性受生
长环境的限制,难以在柑橘采后保鲜处理生产中得
到广泛应用。 从天然植物中提取天然抑菌防腐物
质,提取条件和工艺皆可控制,且天然植物来源十分
丰富,筛选具有抑菌活性的中草药或植物提取物,并
应用于果蔬防腐保鲜已成为当今研究的热点(曾荣
等,2011)。
目前利用植物提取物或精油对柑橘采后病害的
研究比较多,主要是集中在筛选和离体抑菌机理 2
个方面,但对活体防效及其作用机理的研究较少。
Yahyazadeh et al. (2008)研究 4 种植物精油对柑橘
采后绿霉病菌菌丝生长的影响,发现丁香和百里香
精油对指状青霉 Penicillium digitatum有较强的抑菌
活性,且其抑菌机理主要是作用于指状青霉细胞膜,
破坏其膜的完整性;周梦娇等(2014)选用 11 种药
用植物对柑橘青霉病菌进行抑菌活性及机理研究,
发现桂枝、桂皮和黄柏提取液具有较好的抑菌效果,
其中桂枝抑菌活性最佳,且显著优于化学杀菌剂,抑
菌作用主要是通过破坏意大利青霉细胞膜结构,增
加膜透性,使菌丝体内含物外渗从而影响菌丝正常
生长代谢来实现的。
白薇 Cynanchum atratum Bunge 系萝摩科白前
属植物,以根茎入药,具有清热凉血、利尿通淋、解毒
疗疮等功效,近来的药理研究表明白薇还具有很好
的镇咳平喘、消炎、降血压等作用(Li at al. ,2006)。
目前对于白薇的研究主要集中在药理方面,其对病
原菌抑菌活性的研究尚未见报道。 本研究选用 21
种中草药对意大利青霉 Penicillium italicum 进行抑
菌活性筛选,选择抑菌活性最佳的中草药醇提物进
行抑菌机理的初步探讨,并对其防治脐橙采后青霉
病的效果进行评价,旨在为研究和开发新型高效、用
于柑橘防腐保鲜的低毒、安全的植物源杀菌剂提供
理论基础。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试植物及病原菌:供试中草药共 21 种,均购
于江西省樟树市华丰药业公司。 供试脐橙为纽荷
尔,采自江西省赣州市安远县,挑选大小均匀、色泽
均匀、成熟度一致、无病虫害、无机械损伤的果实供
试。 意大利青霉为本实验室从柑橘病果分离保存。
培养基:马铃薯葡萄糖琼脂 ( potato dextrose
agar,PDA)培养基:马铃薯 200 g、葡萄糖 20 g、琼脂
18 g、水1 000 mL,用于意大利青霉的培养及产孢;
马铃薯葡萄糖液体(potato dextrose broth,PDB)培养
基:即不含琼脂的 PDA培养液。
药剂及试剂:咪鲜胺( prochloraz),江苏龙灯化
学有限公司;几丁质、脱盐蜗牛酶、苯甲基磺酰氟
(phenylmethanesulfonyl fluoride,PMSF),美国 Sigma
公司;其余试剂均为国产分析纯。
仪器:MIR⁃254 恒温光照培养箱,日本三洋公
司;R⁃3 旋转蒸发仪,瑞士步琦(BUCHI)有限公司;
LX⁃300 冷却水循环机,北京长流科学仪器公司;尼
康 E200 生物显微镜,南京兆坤仪器有限公司;DDB⁃
6200 型电导率仪,上海虹益仪器仪表有限公司。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 中草药醇提物的抑菌活性测定
将 21 种供试植物置于 60℃的真空干燥箱烘
干,粉碎,过 40 目筛,称取各样品 30 g,加入 10 倍体
积的 95%乙醇,超声波辅助提取 2 h,抽滤后将各提
取液减压浓缩,得到 1 g / mL 的中草药提取物,4℃、
8 000 r / min离心 10 min后取上清液,4℃保存备用。
5164 期 陈楚英等: 21 种药用植物提取物对柑橘青霉病抑菌作用的筛选及白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果
在无菌条件下将已活化的青霉菌用无菌水稀释制成
107 ~ 108 CFU / mL 的菌悬液,吸取 1 mL 菌悬液于
100 mL 融化的 PDA 培养基中,使孢子终浓度控制
在 106 ~ 107 CFU / mL,摇匀后倒入平板。 待培养基
凝固后,采用牛津杯法对 21 种中草药醇提物进行抑
菌活性的测定(曾荣等,2010),筛选出抑菌活性最
好的中草药用于后续试验。 每个样品重复 3 次,并
以蒸馏水和 1 000 倍稀释咪鲜胺分别作为空白对照
和阳性对照,48 h后采用十字交叉法测量各处理的
抑菌圈直径。
1􀆰 2􀆰 2 最低抑菌浓度及最小杀菌浓度的测定
采用二倍稀释法将中草药醇提物稀释至 1 000、
500、250、 125、 62􀆰 5、 31􀆰 25、 15􀆰 63、 7􀆰 81、 3􀆰 91 和
1􀆰 95 mg / mL共 10 个质量浓度梯度。 用无菌移液器
吸取 1 mL加入到融化的 9 mL PDA培养基中,充分
混匀制成终浓度分别为 0􀆰 195、 0􀆰 391、 0􀆰 781、
1􀆰 563、3􀆰 125、6􀆰 25、12􀆰 5、25􀆰 0、50􀆰 0 和 100 mg / mL
的带药培养基。 待培养基凝固后,用平板涂布法将
供试菌液均匀涂于培养基上,每处理重复 3 次。 并
将其置于 28℃培养箱中培养 2 d,以无菌生长的培
养皿的含药浓度为其最低抑菌浓度(minimum inhib⁃
itory concentration,MIC),将无菌生长的培养皿继续
培养 7 d后观察,以无菌生长的培养皿的含药浓度
为其最小杀菌浓度 (minimum fungicidal concentra⁃
tion,MFC)。
1􀆰 2􀆰 3 白薇醇提物对意大利青霉菌丝形态的影响
参考 Yang et al. (2010)方法,无菌条件下,取
27℃培养 1 周的意大利青霉菌种,用 PDB 培养液将
孢子洗下,血球计数板计数,使菌悬液浓度为 106
CFU / mL。 取 0􀆰 2 mL 菌悬液加 4 mL无菌水混匀至
10 mL 离心管中,使其浓度为 104 CFU / mL,27℃、
180 r / min条件下培养 12 h 后,加入终浓度分别为
6􀆰 25 mg / mL(对意大利青霉的 MFC 浓度)和 12􀆰 5
mg / mL的白薇醇提物,以不加白薇醇提物小管为对
照。 继续培养 3 d 后,用生物显微镜观察菌丝形态
的变化并拍照。
1􀆰 2􀆰 4 白薇醇提物对意大利青霉细胞膜透性的影响
参考 Lee et al. (1998)方法,无菌条件下,将意
大利青霉菌悬液接种于 PDB 培养液中,160 r / min、
27℃摇床振荡培养 48 h 后,分别加入不同浓度梯度
的白薇醇提物,使其终浓度分别为 12􀆰 5、 6􀆰 25、
3􀆰 13、1􀆰 56 mg / mL,对照加入等量的无菌水,分别于
0、1、2、3、4、5 h 时各取 5 mL培养液以 10 000 r / min
离心 15 min,用电导仪测定各处理上清液的电导率,
每处理重复 3 次。
1􀆰 2􀆰 5 白薇醇提物对脐橙青霉病的室内防治效果
将所选脐橙果实用 2% 次氯酸钠溶液消毒 2
min,自来水冲洗后自然晾干。 然后分别在 12􀆰 5、
25、50、100 mg / mL 白薇醇提物、咪鲜胺 1 000 倍稀
释液和清水中浸果 1 min,置于超净工作台面紫外灯
照射下晾干后,用接种针在果实的腰部刺 1 个直径
4 mm的伤口,待伤口表面晾干,每孔接种青霉病菌
孢子悬浮液 20 μL。 稍晾干后放入塑料盒中,盖上
保鲜膜,每个处理 10 个果实,重复 3 次,于 27℃、相
对湿度 95%条件下培养 7 d 后,测量脐橙果实的病
斑直径,计算白薇醇提物对脐橙果实青霉病的防治
效果。 防治效果 = (对照组病斑直径 -处理组病斑
直径) /对照组病斑直径 × 100% 。
1􀆰 2􀆰 6 白薇醇提物处理脐橙后各指标的测定
设置 25 mg / mL 白薇醇提物和清水 2 个处理,
方法同 1􀆰 2􀆰 5,处理后 1、3、5、7 d 取样,进行脐橙体
内各指标的测定。 采用硫代巴比妥酸比色法测定各
处理脐橙果皮丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;
过氧化物酶(peroxidase,POD)采用愈创木酚氧化法
测定,反应体系在 470 nm处每克脐橙果皮每分钟吸
光值增加 1 时为 1 个 POD 活力单位(U);苯丙氨酸
解氨酶( phenylalnine ammonialyase,PAL)采用比色
法测定,反应体系在 290 nm处每克脐橙果皮每小时
生成 1 μg反式肉桂酸为 1 个 PAL活力单位(U);几
丁质酶(chitinase,CHT)活性采用比色法测定,反应
体系在 585 nm处以每克脐橙果皮每秒酶分解胶状
几丁质产生 1 × 10 - 9 moL N⁃乙酰葡萄糖胺为 1 个
CHT活力单位(U)。
1􀆰 3 数据分析
通过 SPSS 17􀆰 0 统计软件对试验数据进行处理
分析, 采用 Duncan 氏新复极差法检验各处理间的
差异显著性。
2 结果与分析
2􀆰 1 中草药提取物对意大利青霉的抑制效果
供试 21 种中草药醇提物对意大利青霉有不同
程度的抑菌活性(表 1)。 其中,白薇和零陵香对意
大利青霉的抑菌效果最佳,平均抑菌圈直径达
38􀆰 39 ± 1􀆰 06 mm 和 35􀆰 42 ± 1􀆰 05 mm,其次是鸦胆
子、藏青果和白药子醇提取物,抑菌圈直径分别达
29􀆰 00 ± 0􀆰 68、28􀆰 13 ± 1􀆰 15 和 26􀆰 64 ± 0􀆰 88 mm。 白
薇醇提物对意大利青霉的抑菌效果与 1 000 倍咪鲜
胺的抑菌效果相当(39􀆰 88 ± 1􀆰 19 mm)。
616 植  物  保  护  学  报 43 卷
表 1 中草药醇提物对意大利青霉的抑菌圈直径、最低抑菌浓度和最小杀菌浓度
Table 1 The inhibitory zone diameter, MIC and MFC of ethanol extracts of Chinese herbs on Penicillium italicum
植物
Plant

Family
提取部位
Extracted part
抑菌圈直径
Inhibition zone
diameter (mm)
最低抑菌
浓度 MIC
(mg / mL)
最小杀菌
浓度 MFC
(mg / mL)
白薇 Cynanchum atratum Bunge 萝摩科 Asclepiadaceae 根 Root 38􀆰 39 ± 1􀆰 06 a   3􀆰 13 6􀆰 25
零陵香 Ocimum basilicum L. 唇形科 Lamiaceae 叶 Leaf 35􀆰 42 ± 1􀆰 05 ab 3􀆰 13 12􀆰 50
鸦胆子 Brucea javanica (L. ) Merr. 苦木科 Simaroubaceae 种子 Seed 29􀆰 00 ± 0􀆰 68 b 6􀆰 25 12􀆰 50
藏青果 Terminalia chebula Retz 使君子科 Combretaceae 果实 Fruit 28􀆰 13 ± 1􀆰 15 b 6􀆰 25 12􀆰 50
白药子 Stephania cepharantha Hayata 防己科 Menispermaceae 果实 Fruit 26􀆰 64 ± 0􀆰 88 b 12􀆰 50 25􀆰 00
醉鱼草 Buddleja lindleyana Fortune. 马钱科 Loganiaceae 茎 Stem 24􀆰 75 ± 0􀆰 61 c 12􀆰 50 25􀆰 00
莱菔子 Raphanus sativus L. 十字花科 Cruciferae 种子 Seed 23􀆰 85 ± 0􀆰 72 cd 12􀆰 50 50􀆰 00
旋覆花 Inula japonica Thunb. 菊科 Asteraceae 花 Flower 22􀆰 12 ± 0􀆰 54 cd 12􀆰 50 50􀆰 00
萝芙木 Rauvolfia verticillata (Lour. ) Baill. 夹竹桃科 Apocynaceae 根 Root 20􀆰 62 ± 0􀆰 46 de 25􀆰 00 50􀆰 00
陆英 Dambucus chinensis Lindl. 忍冬科 Caprifoliaceae 全草 Herba 19􀆰 88 ± 0􀆰 62 ef 25􀆰 00 100􀆰 00
地锦草 Euphorbia humifusa Willd. 大戟科 Euphorbiaceae 全草 Herba 18􀆰 75 ± 0􀆰 45 ef 25􀆰 00 100􀆰 00
虎耳草 Saxifraga stolonifera Curt. 虎耳草科 Saxifragaceae 全草 Herba 17􀆰 88 ± 0􀆰 88 efg 50􀆰 00 100􀆰 00
田基黄 Grangea maderaspatana (L. ) Poir. 菊科 Asteraceae 全草 Herba 17􀆰 38 ± 0􀆰 48 fgh 50􀆰 00 100􀆰 00
玳玳花 Citrus aurantium var. amara Engl. 芸香科 Rrutaceae 果实 Fruit 16􀆰 57 ± 0􀆰 30 ghi 50􀆰 00 100􀆰 00
地骨皮 Lycium chinense Mill. 茄科 Solanaceae 根皮 Root bark 15􀆰 75 ± 0􀆰 51 ghi 50􀆰 00 > 100􀆰 00
桃金娘 Rhodomyrtus tomentosa Hassk. 桃金娘科 Myrtaceae 果实 Fruit 15􀆰 00 ± 0􀆰 42 hi 100􀆰 00 > 100􀆰 00
诃子 Terminalia chebula Retz 使君子科 Combretaceae 果实 Fruit 14􀆰 75 ± 0􀆰 37 i 100􀆰 00 > 100􀆰 00
皂角刺 Gleditsia sinensis Lam. 豆科 Leguminosae 棘刺 Calthrop 13􀆰 65 ± 0􀆰 44 i 100􀆰 00 > 100􀆰 00
泽兰 Eupatorium japonicum Thunb. 菊科 Asteraceae 茎 Leaf — — —
草乌 Aconitum kusnezoffii Reichb. 毛茛科 Ranunculaceae 根 Root — — —
艾纳香 Blumea balsamifera (L. ) DC. 菊科 Asteraceae 嫩枝 Twig — — —
95%乙醇 95% ethanol — — —
1 000 倍咪鲜胺 Prochloraz 1 000 times 39􀆰 88 ± 1􀆰 19 a — —
    所有样品供试浓度均为 1 g / mL; —: 无抑菌效果。 表中数据为平均数 ±标准差。 同列数据后不同字母表示经 Duncan 氏
新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 All extracts concentrations are 1 g / mL; — indicates no inhibitory effect; MIC: mini⁃
mum inhibitory concentration; MFC: minimum fungicidal concentration. Data are mean ± SD. Different letters in the same column in⁃
dicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple range test.
2􀆰 2 中草药提取物对意大利青霉的MIC及MFC
由于意大利青霉对不同浓度中草药的敏感性不
同,对白薇、零陵香、鸦胆子、藏青果 4 种中草药醇提
物较敏感,其对意大利青霉的最小抑菌浓度分别为
3􀆰 13、3􀆰 13、6􀆰 25 和 6􀆰 25 mg / mL,最小杀菌浓度分
别是 6􀆰 25、12􀆰 50、12􀆰 50 和 12􀆰 50 mg / mL(表 1)。
另外,虎耳草、田基黄、玳玳花、地骨皮、桃金娘、诃
子、皂角刺 7 种中草药醇提物对意大利青霉的敏感
性较差,最小抑菌浓度均在 50 mg / mL 及以上,最小
杀菌浓度均在 100 mg / mL 及以上。 表明白薇、零陵
香、鸦胆子、藏青果 4 种中草药醇提物对意大利青霉
敏感性强,且白薇醇提物在相对较低浓度时就能有
效抑制意大利青霉菌丝的生长。
2􀆰 3 白薇醇提物对意大利青霉菌丝的影响
白薇醇提物处理后,意大利青霉菌丝畸形,中间
呈球状膨大,粗细不均,菌丝缠绕扭结(图 1⁃A);菌
丝细长、皱缩、分枝增多,甚至出现内含物消解、菌丝
空腔和断裂现象(图 1⁃B);而对照菌丝细胞壁光滑,
粗细一致(图 1⁃C),说明白薇醇提物对意大利青霉
具有较强的抑制作用。
    细胞膜渗透性测定发现(图 2),白薇醇提物处
理后,意大利青霉菌丝的电导率随白薇醇提物浓度
的增大、处理时间的延长而逐渐升高,6􀆰 25 mg / mL
白薇醇提物处理 4 h 后其电导率达最大值,而对照
在处理 2 h 后即达到最大值。 说明白薇醇提物处理
后可引起意大利青霉菌丝细胞膜破损,导致细胞内
含物的外渗。
2􀆰 4 白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果
白薇醇提物对脐橙采后青霉病具有一定的防治
效果,随着白薇醇提物浓度的增加,其防治效果也逐
7164 期 陈楚英等: 21 种药用植物提取物对柑橘青霉病抑菌作用的筛选及白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果
       
图 1 白薇醇提物对意大利青霉菌菌丝生长的抑制作用
Fig. 1 Inhibitory effect of ethanol extract of Cynanchum atratum on Penicillium italicum
A: 6􀆰 25 mg / mL白薇醇提物; B: 12􀆰 5 mg / mL 白薇醇提物; C: 对照。 A: 6􀆰 25 mg /
mL C. atratum extract; B: 12􀆰 5 mg / mL C. atratum extract; C: control.
 
图 2 白薇醇提物对意大利青霉菌细胞膜渗透性的影响
Fig. 2 Effect of ethanol extract of Cynanchum atratum
on conductivity of Penicillium italicum
 
渐增强(表 2)。 处理 7 d 后,12􀆰 5、25、50 和 100 mg /
mL 白薇醇提物的防治效果分别为 27􀆰 14% 、
35􀆰 93% 、45􀆰 76%和 58􀆰 26% ,其中 25 mg / mL 白薇
醇提物对脐橙青霉病的防治效果与 1 000 倍咪鲜胺
(36􀆰 37% )相当。
2􀆰 5 白薇醇提物对丙二醛含量及防御酶活性的影响
白薇醇提物处理后的前 3 d,脐橙体内的 MDA
含量变化较平稳,且量值均比对照组低;3 d 后各处
理的 MDA 含量开始上升,对照上升幅度更大(图 3⁃
A),表明白薇醇提物能有效降低 MDA 在脐橙果实
的积累,显著提高果实对青霉病的抵抗能力,这与病
害发生情况基本吻合。
接种意大利青霉菌悬液后,白薇醇提物处理和
对照组脐橙果实体内 POD活性变化趋势基本相似,
但白薇醇提物处理的 POD 活性在整个培养周期均
低于对照组(图 3⁃B)。 接种处理会诱导脐橙果实体
内 CHT活性的升高,白薇醇提物处理后 CHT 活性
上升速度显著高于对照组,且于 3 d 后达到高峰(图
3⁃C)。 各处理 PAL 活性变化趋势大体一致,均以较
大幅度上升,接种培养 3 d 后,白薇醇提物处理的
PAL 活性显著高于对照(图 3⁃D)。 表明白薇醇提物
处理后可诱导脐橙果实体内 POD、CHT和 PAL等活
性改变,以提高其防病作用。
表 2 白薇醇提物对脐橙采后青霉病的防治效果
Table 2 Control efficiency of ethanol extract of Cynanchum atratum to blue mould of postharvest navel orange
处理
Treatment
病斑直径 (mm)
Average diameter of lesions
防治效果 (% )
Control efficiency
白薇醇提物 100 mg / mL 24􀆰 83 ± 1􀆰 17 eF 58􀆰 26 ± 1􀆰 24 aA
C. atratum extract 50 mg / mL 32􀆰 27 ± 0􀆰 91 dD 45􀆰 76 ± 1􀆰 13 bB
25 mg / mL 38􀆰 12 ± 0􀆰 87 cC 35􀆰 93 ± 1􀆰 06 cB
12. 5 mg / mL 43􀆰 35 ± 1􀆰 02 bB 27􀆰 14 ± 1􀆰 21 dC
无菌水对照 Sterile water CK 59􀆰 50 ± 1􀆰 31 aA —
1 000 倍咪鲜胺 Prochloraz 1 000 times 37􀆰 86 ± 0􀆰 92 cC 36􀆰 37 ± 1􀆰 17 cB
    表中数据为平均数 ±标准差。 同列数据后小写字母和大写字母分别表示经 Duncan氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 和 P <
0􀆰 01 水平差异显著。 Data are mean ± SD. Different lowercase or uppercase letters in the same column indicate significant difference
at P < 0􀆰 05 or P < 0􀆰 01 level by Duncan’s new multiple range test, respectively.
816 植  物  保  护  学  报 43 卷
图 3 白薇醇提物对脐橙果实丙二醛含量和防御酶活性的影响
Fig. 3 Effect of ethanol extract of Cynanchum atratum on MDA content and defense⁃related enzymes activities of navel orange
图中数据为平均数 ±标准差。 同色柱上不同字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验在 P < 0􀆰 05 水平差异显著。 Data
are mean ± SD. Different letters on the same color bars indicate significant difference at P < 0􀆰 05 level by Duncan’s new multiple
range test.
 
3  讨论
目前柑橘果实采后防腐保鲜的杀菌剂多是化学
杀菌剂,而对哺乳动物选择性毒性微弱,对环境无污
染、无残留,病虫害不易产生抗性等的天然植物源杀
菌剂使用较少(Sivakumar & Bautista⁃Baños,2014)。
目前对于白薇的研究主要集中在药理方面(袁鹰
等,2007),对于其对病原菌抑菌活性的研究尚未报
道。 本试验通过牛津杯法,结合 MIC 和 MFC 值从
21 种中草药中筛选出抑菌植物白薇,发现其醇提取
物对柑橘采后意大利青霉菌的抑菌圈直径、MIC 和
MFC分别为 38􀆰 39 mm、3􀆰 13 mg / mL 和 6􀆰 25 mg /
mL,并通过对菌丝形态的观察以及生理生化指标的
测定,证实白薇醇提取物对柑橘采后青霉病菌有良
好的抑菌活性。
理想的植物源杀菌剂不仅是在离体条件下对致
病菌有良好的抑菌活性,而且能诱导宿主产生抗病
性,提高果实的防病能力。 目前关于植物源杀菌剂
对果蔬采后病害生物防治的作用机理,国内外也进
行了相关研究,普遍认为主要是抑菌活性成分抑制
病原菌菌丝生长和孢子萌发,同时改变细胞膜渗透
性和诱导宿主抗病性等共同作用的结果(Bakkali et
al. ,2008;Tajkarimi et al. ,2010;雍道敬等,2014)。
Bakkali et al. (2008)阐述了植物精油作用于真菌细
胞壁和细胞膜体系,降低了生物膜的稳定性,从而破
坏依赖于膜结构完整性的能量代谢与物质交换;
Liu et al. (2014)利用透射电镜技术观察 2⁃苯基乙
醇(2⁃phenylethanol,PEA)处理后意大利青霉菌的亚
细胞结构,结果表明病原菌线粒体结构发生了显著
变化,该细胞器出现了明显的畸形和空泡化,这暗示
细胞中能量代谢系统发生了严重的紊乱,这也进一
步验证 PEA能显著减缓青霉病菌对脐橙果实的侵
9164 期 陈楚英等: 21 种药用植物提取物对柑橘青霉病抑菌作用的筛选及白薇醇提物对脐橙青霉病的防治效果
染,从而达到其生物防治的目的;而雍道敬等
(2014)采用平板法验证了内生放线菌 A⁃1 能够显
著抑制苹果果实轮纹病菌菌丝的生长,同时诱导提
高苹果防御性酶如 POD、CAT和 PAL的活性。 本研
究结果表明,白薇醇提物不仅可使意大利青霉菌菌
丝出现肿胀、膨大、畸形,菌丝细胞膜透性增加,浓度
较高时还可使菌丝断裂、内含物消解;同时还发现白
薇醇提物可使脐橙果实体内 MDA 含量降低,POD
活性下降,而 PAL和 CHT 活性上升,说明白薇醇提
物处理后可诱导寄主抗病性增强。 因此本研究认
为,抑制意大利青霉菌菌丝生长和诱导脐橙抗病性
增强的共同作用可能是白薇醇提物防治脐橙青霉病
的主要作用机理,这与 Kanan & Al⁃Najar(2009)和
郭娟华等(2013)报道的结果相似。 有关白薇醇提
物中抑菌活性物质的分离纯化及其防治脐橙采后青
霉病的分子机理等有待进一步研究。
参 考 文 献 (References)
Bakkali F, Averbeck S, Averbeck D, Idaomar M. 2008. Biological
effects of essential oils — a review. Food and Chemical Toxicol⁃
ogy, 46(2): 446 - 475
Guo JH, Chen M, Tu QH, Chen CY, Chen JY. 2013. Biocontrol
effects of Paenibacillus brasilensis YS⁃1 crude extracts against
citrus blue mold. Journal of Plant Protection, 40 (6): 573 -
574 (in Chinese) [郭娟华, 陈明, 涂起红, 陈楚英, 陈金
印. 2013. 类芽胞杆菌 YS⁃1 代谢产物粗提液对柑橘青霉病
的生防效果. 植物保护学报, 40(6): 573 - 574]
Kanan GJM, Al⁃Najar RAK. 2009. In vitro and in vivo activity of se⁃
lected plant crude extracts and fractions against Penicillium ita⁃
licum. Journal of Plant Protection Research, 49(4): 341 - 352
Lee HJ, Choi GJ, Cho KY. 1998. Correlation of lipid peroxidation
in Botrytis cinerea caused by dicarboximide fungicides with their
fungicidal activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry,
46(2): 737 - 741
Li XY, Sun HX, Ye YP, Chen FY, Pan YJ. 2006. C⁃21 steroidal
glycosides from the roots of Cynanchum chekiangense and their
immunosuppressive activities. Steroids, 71(1): 61 - 66
Liu P, Cheng YJ, Yang M, Liu YJ, Chen K, Long CA, Deng XX.
2014. Mechanisms of action for 2⁃phenylethanol isolated from
Kloeckera apiculata in control of Penicillium molds of citrus
fruits. BMC Microbiology, 14: 242
Sivakumar D, Bautista⁃Baños S. 2014. A review on the use of es⁃
sential oils for postharvest decay control and maintenance of fruit
quality during storage. Crop Protection, 64: 27 - 37
Tajkarimi MM, Ibrahim SA, Cliver DO. 2010. Antimicrobial herb
and spice compounds in food. Food Control, 21 ( 9 ):
1199 - 1218
Tu QH, Chen JY, Guo JH. 2013. Screening and identification of
antagonistic bacteria with potential for biological control of Peni⁃
cillium italicum of citrus fruits. Scientia Horticulturae, 150:
125 - 129
Yahyazadeh M, Omidbaigi R, Zare R, Taheri H. 2008. Effect of
some essential oils on mycelial growth of Penicillium digitatum
Sacc. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 24
(8): 1445 - 1450
Yang SZ, Peng LT, Cheng YJ, Chen F, Pan SY. 2010. Control of
citrus green and blue molds by Chinese propolis. Food Science
and Biotechnology, 19(5): 1303 - 1308
Yong DJ, Wang CX, Li GF, Li BH. 2014. Control efficiency of en⁃
dophytic actinomycetes A⁃1 against apple fruit ring rot and its
influence on the activity of defense⁃related enzymes. Journal of
Plant Protection, 41(3): 335 - 341 ( in Chinese) [雍道敬,
王彩霞, 李桂舫, 李保华. 2014. 内生放线菌 A⁃1 对苹果果
实轮纹病的防效及防御性酶活性的影响. 植物保护学报,
41(3): 335 - 341]
Yuan Y, Zhang WD, Liu RH, Hu XJ, Su J, Zheng ZG, Zhang W.
2007. Advances in studies on chemical constituents and phar⁃
macology of Cynanchaum atratum. Journal of Pharmaceutical
Practice, 25(1): 6 - 9 ( in Chinese) [袁鹰, 张卫东, 柳润
辉, 扈晓佳, 苏娟, 郑兆广, 张薇. 2007. 白薇的化学成分
和药理研究进展. 药学实践杂志, 25(1): 6 - 9]
Zeng R, Chen JY, Zhang AS. 2010. Screening of plant extracts for
fungi toxicity against Penicillium digitatum and P. italicum of
citrus fruits. Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis, 32
(6): 1142 - 1145 ( in Chinese) [曾荣, 陈金印, 张阿珊.
2010. 植物提取液对柑桔采后青霉、绿霉抑菌活性的研究.
江西农业大学学报, 32(6): 1142 - 1145]
Zeng R, Zhang AS, Chen JY. 2011. Research advances on applica⁃
tion of natural plant antimicrobials to fresh⁃keeping of fruits and
vegetables. Journal of Chinese Institute of Food Science and
Technology, 11(4): 161 - 167 (in Chinese) [曾荣, 张阿珊,
陈金印. 2011. 植物源防腐剂在果蔬保鲜中应用研究进展.
中国食品学报, 11(4): 161 - 167]
Zhang HY, Zheng XD, Xi YF. 2005. Biological control of posthar⁃
vest blue mold of oranges by Cryptococcus laurentii (Kufferath)
Skinner. BioControl, 50(2): 331 - 342
Zhou MJ, Wan CP, Chen JY. 2014. Antifungal activity and antifun⁃
gal mechanism of Chinese herbs extracts against Penicillium
italicium. Food and Fermentation Industries, 40(4): 37 - 41
(in Chinese) [周梦娇, 万春鹏, 陈金印. 2014􀆰 11 种中草
药提取物对柑橘意大利青霉抑菌活性及机理研究. 食品发
酵与工业, 40(4): 37 - 41]
(责任编辑:李美娟)
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