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Inhibition of Hypocrellin A against 18 pathogenic fungi

竹红菌甲素对18种植物病原菌的抑制作用



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(1): 107 ̄109(2014)
收稿日期: 2013 ̄03 ̄15ꎻ 修回日期: 2013 ̄10 ̄16
基金项目: 浙江省自然科学基金项目(LY12C14005)ꎻ浙江农林大学科研启动项目(2010FR026)ꎻ浙江农林大学研究生科研创新基金项目
(3122013240136)
通讯作者: 林海萍ꎬ教授ꎬ从事生物防治教学与研究ꎻ Tel: 0571 ̄63740528ꎬFax: 0571 ̄63740809ꎬ E ̄mail: zjlxylhp@163.comꎮ
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研究简报
竹红菌甲素对 18种植物病原菌的抑制作用
朱齐超ꎬ 林海萍∗ꎬ 李朋举ꎬ 郎倩萍ꎬ 张隐夕
(亚热带森林培育国家重点实验室培育基地ꎬ 浙江农林大学生物农药高效制备技术浙江省工程实验室ꎬ 临安 311300)
Inhibition of Hypocrellin A against 18 pathogenic fungi   ZHU Qi ̄chaoꎬ LIN Hai ̄pingꎬ
LI Peng ̄juꎬ LANG Qian ̄pingꎬ ZHANG Yin ̄xi   (The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical
Silvicultureꎬ Provincial Engineering Laboratory of Biopesticide Preparation in Zhejiang Provinceꎬ Zhejiang A&F Universityꎬ
Lin’an 311300ꎬ China)
Abstract: Inhibition of Hypocrellin A (HA) against 18 pathogenic fungi by mycelium growth rate in light
and dark conditions was evaluated. The results showed that 50 mg􀅰L-1 HA exhibited antifungal activities
against all of 18 pathogenic fungi under luminous intensity of 12 000 Lx. The inhibition rates of HA to
Lecanosticta acicolaꎬ Fusarium graminearumꎬ Valsa mali and Botryosphaeria dothidea were all higher than
90%. The EC50 of HA to Botryosphaeria dothidea and Lecanosticta acicola was 0.60 mg􀅰L
-1 and 0.77 mg􀅰
L-1 respectively. Howeverꎬ HA showed weak and even no antifungal activity in dark condition. The study
suggested that the potential of HA could be as a new kind of photoactivated biopesticide.
Key words: Hypocrellin Aꎻ pathogenic fungiꎻ inhibition rate
文章编号: 0412 ̄0914(2014)01 ̄0107 ̄03
    竹红菌甲素(Hypocrellin AꎬHA)是我国特有
的一种苝醌类色素ꎬ具有光敏性ꎬ目前发现其具有
抗菌、消炎、抗病毒、抗肿瘤等生理功能ꎮ 近年来
HA作为一种应用前景广阔的光疗药物ꎬ在医学上
已引起国内外极大关注并被成功开发ꎮ 本实验测
定了 HA对 18种主要植物病原菌的抑制作用ꎬ为
HA开发绿色高效生物农药提供理论依据ꎮ
1  材料与方法
1.1  供试菌株
18种植物病原菌(表 1)来自浙江省生物农药
高效制备技术工程实验室ꎬ由浙江农林大学张立钦
教授鉴定ꎮ
1.2  试剂
丙酮、二甲亚砜(DMSO)等均为国产分析纯ꎻ
HA购自上海诗丹德生物技术有限公司ꎬ纯度为
95%ꎮ
1.3  实验方法
1.3.1  光照条件下 50 mg􀅰L-1HA 抑菌活性测定
将 HA溶于定量的 DMSO溶剂中ꎬ用无菌水稀释至
浓度为 500 mg􀅰L-1的 HA ̄DMSO 水溶液(DMSO
浓度为 1.5%(m / V))ꎬ吸取 1 mL 该水溶液滴入 9
mL PDA培养基中混合均匀ꎬ制得 50 mg􀅰L-1的
PDA带毒培养基ꎬ作为抑菌活性测定培养基ꎮ 对
照组为含 0.15% DMSO 的 PDA 培养基ꎮ 分别在
带毒和对照培养基平板中心接入 1 块生长旺盛的
直径为 4 mm的 18种植物病原菌菌饼ꎮ
在光照强度为 12 000 Lx 和 26℃恒温条件下
 
植物病理学报 44卷
培养 5 d后ꎬ用“十字交叉法”测量菌落直径ꎬ每组
实验重复 3 次ꎮ 用下列公式计算 HA 对植物病原
菌的抑制率:
菌落直径(mm) = 菌落总直径- 4(病原菌菌
饼直径)
抑制率(%) = (对照菌落直径-处理菌落直
径) /对照菌落直径×100%
用 SPSS软件对抑制率进行差异性分析ꎮ
1.3.2  光照条件下不同浓度 HA 抑菌活性测定
  在上述 HA对 18 种植物病原菌抑菌实验结果
基础上ꎬ选取 2 种 HA 对其抑制率较高同时又比
较重要的植物病原菌ꎬ分别测定 8.00 mg􀅰L-1、
4􀆰 00 mg􀅰L-1、2. 00 mg􀅰L-1、1. 00 mg􀅰L-1和
0􀆰 50 mg􀅰L-1浓度的 HA 对其抑制率ꎮ 用 SPSS
软件将质量浓度对数值与抑制率之间进行线性
回归分析ꎬ根据毒力回归方程做毒力曲线ꎬ计算
HA对 2 种植物病原菌的抑制中浓度 EC50及相关
系数(R) [3] ꎮ
1.3.3  不同光照强度对 HA 抑菌率的影响  按照
1.3.1的方法ꎬ测定 0.60 mg􀅰L-1HA 光照强度分别
为 0、2 400、6 000、9 600 和 12 000 Lx 时对山核桃
干腐病菌的抑菌活性ꎮ
1.3.4  黑暗条件下 HA抑菌活性测定  按照 1􀆰 3.1
方法ꎬ将光照培养改成黑暗培养ꎬ测定该条件下
HA ̄DMSO 水溶液对松针褐斑病菌、大麦赤霉病
菌、苹果腐烂病菌与山核桃干腐病菌 4种植物病原
菌的的抑制率ꎮ
2  结果与分析
2.1  光照条件下 50 mg􀅰L-1 HA对 18种植物病
原菌的抑菌活性
在光照条件下ꎬHA 对 18 种供试植物病原菌
均具有抑制活性ꎬ其中对松针褐斑病菌、大麦赤霉
病菌、苹果腐烂病菌和山核桃干腐病菌抑制活性较
高ꎬ抑制率均在 90%以上ꎬ差异性分析显示与 HA
对其他 14 种植物病原菌的抑制率差异性显著
(P<0.05)(表 1)ꎮ
2.2  光照条件下不同浓度 HA抑菌活性测定
结果显示ꎬ在光照条件下ꎬ随着 HA 浓度逐渐
降低ꎬ对 2种植物病原菌的抑制率也随之减小ꎮ 计
算得出ꎬHA对山核桃干腐病菌和松针褐斑病菌的
EC50分别为 0.60 mg􀅰L
-1(R= 0.9 801)和 0.77 mg
􀅰L-1(R=0.9 851)(表 2)ꎮ
Table 1  Inhibition rate of HA in DMSO aque ̄
ous solution against 18 pathogenic
fungi under visible light
Pathogenic fungi Inhibition rate(%)
Lecanosticta acicola 92.64 a
Exserohilum turcicum 47.71 h
Bipolaris maydis 24.98 j
Fusarium graminearum 39.35 i
F. graminearum 90.44 a
Altemaria solani 54.16 f
Botrytis cinerea 63.32 de
Valsa mali 95.03 a
F. oxysporum f.sp.cucumeris 59.59 e
Colletotrichum lagenarium 77.24 c
Botrytis cinerea Pers 84.73 b
Sclerotinia sclerotiorum 53.38 fg
Alternaria sp. 23.74 j
F. oxysporum f. sp. vasinfectum 48.54 gh
Venturia nashicola 43.73 hi
F. oxysporum f. sp. cubense 67.74 d
F. oxysporum Schl 23.91 j
Botryosphaeria dothidea 90.75 a
Note:Different small letters in columns mean signifi ̄
cant different at (P<0.05) .
Table 2   Inhibition rate of different concen ̄
tration of HA to Botryosphaeria
dothidea and Lecanosticta acicola
under visible light
CHA(mg􀅰L-1)
Inhibition rate(%)
B. dothidea L. acicola
8.00 75.64 77.47
4.00 70.39 74.38
2.00 63.91 66.09
1.00 59.22 52.65
0.50 44.83 42.39
801
 
  1期     朱齐超ꎬ等:竹红菌甲素对 18种植物病原菌的抑制作用
2.3  不同光照强度对 HA抑菌率的影响
在光照强度为 0(黑暗)与有光照时ꎬHA 对山
核桃干腐病菌抑制率差异性显著ꎮ 而有光照但不
同的光照强度下ꎬ抑制率差异性不显著(表 3)ꎮ 说
明有无光照对 HA抑菌效果影响明显ꎬ而实验范围
内光照强度的强弱对竹红菌甲素抑菌效果影响不
明显ꎮ
Table 3  Inhibition rate of HA to B. dothidea
under different luminous intensity
Luminous intensity(Lx) Inhibition rate(%)
0 -13.19 a
2 400 46.45 b
6 000 45.71 b
9 600 52.60 b
12 000 48.11 b
Note:Different small letters in columns mean signifi ̄
cant differental at (P<0.05) .
2.4  黑暗条件下 HA抑菌活性
在黑暗条件下ꎬ50 mg􀅰L-1 HA ̄DMSO水溶液
对 4种供试植物病原菌抑制效果普遍较差ꎬ对大麦
赤霉病菌的抑制效果相对最好ꎬ抑制率也仅达
25􀆰 74%ꎬ对苹果腐烂病菌和松针褐斑病菌的抑制
率分别为 7.09%与 3.44%ꎬ而对山核桃干腐病菌的
抑制率为负值ꎬ未表现出抑制作用ꎮ
3  结论与讨论
光活化农药(Photoactivated Pesticides)是近年
来发展起来的一种新型、高效、低毒农药ꎬ寻找合适
的光敏剂在光活化农药研究过程中显得尤为重要ꎮ
本研究发现ꎬ在光照条件下ꎬHA 对植物病原
菌的抑制作用具有普遍性ꎬ并且对部分植物病原菌
的抑制效果较强ꎮ 例如ꎬHA 对山核桃干腐病菌的
EC50为 0.60 mg􀅰L
-1ꎬ低于甲基硫菌灵、百菌清、腐
霉利、戊唑醇、啶酰菌胺和醚菌酯ꎬ略高于苯醚甲环
唑对山核桃干腐病菌的 EC50 0.49 mg􀅰L
-1 [4]ꎮ 因
此ꎬ针对目前山核桃产区干腐病普遍发生且日益严
重ꎬ影响甚至威胁山核桃产业的现状ꎬ开发 HA 光
活化农药对其进行防治具有较大的潜力ꎮ
本研究结果表明 HA 在黑暗条件下对供试植
物病原菌抑制效果较差甚至无抑制效果ꎮ 光照对
HA抑菌的重要作用给其开发成生物农药带来了
局限ꎮ 据报道[5]ꎬ在存在半胱氨酸等还原剂的情
况下ꎬHA存在暗反应ꎬ即在黑暗条件下ꎬ有合适的
还原剂存在时ꎬHA 也能表现较强的抑菌作用ꎬ这
将是 HA开发成绿色高效的光活化生物农药的一
个重要研究内容ꎮ
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责任编辑:张宗英
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