全 文 ：武汉植物学研究 2001, 19(1) : 86～90
J ournal of Wuhan Botanical Resear ch
几种植物精油及单体对栗疫病病菌的抑制作用
万开元1　黄宏文1　秦　岭2　柯治国1　南玉生1
( 1.中国科学院武汉植物研究所, 武汉 430074; 2.北京农学院园艺系, 北京 102206)
Effect of Some Plant Essential Oils and Their Monomers on
Inhibition of the Isolates from Cryphonectr ia parasitica
WAN Kai-Yuan1, HUANG Hong-Wen1 , QIN Ling2 , KE Zhi-Guo1, NAN Yu-Sheng1
( 1. Wuhan I nst itu te of Botany, T he Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, Chin a;
2. Department of H ort icul tur e, Beij ing Ag ricultural College, Beijing 102206, China)
关键词: 精油;单体;栗疫病;抑制作用
Key words: Essentia l oil; Monomer ; Cryp honectria p ar asitica ; I nhibition
　　中图分类号: S436. 64　文献标识码 : A　文章编号: 1000-470X( 2001)01-0086-05
栗疫病(Cryphonectr ia pa rasitica)是一种世界范围的林木病害, 20 世纪上半叶不到
50年的时间里栗疫病将美洲栗几乎毁灭[ 1] ,欧洲栗也曾遭受巨大损害[ 2] , 中国板栗一向
被认为是最抗栗疫病的[ 3] ,但由于栽培制度的改变、种质资源的频繁交流、单一化品种的
应用等原因, 原有相对平衡的寄主——病原物系统被迅速打破,我国部分地区的栗疫病已
经造成了较大损失[ 4]。由于欧洲栗的栗疫病菌群体遗传结构较为单一, 欧洲人利用含有
dsRNA 的低毒力栗疫病菌菌株对欧洲栗的栗疫病进行生物防治取得了成功[ 5] ,但因为这
种 dsRNA 一般只在具有营养体亲和性的菌株之间通过菌丝融合而转移[ 6] , 利用这种手
段来恢复美洲栗种群的努力已经进行了二十多年, 由于美洲栗栗疫病群体的营养体亲和
性较欧洲栗丰富, 其效果并不明显[ 7]。亚洲作为美洲栗栗疫病来源地及栗疫病的起源地,
栗疫病菌营养体亲和性更为丰富[ 7, 8] ,因此应用低毒力菌株来进行生防的难度将会更大。
常规的高毒、广谱的化学农药防治终将因人们对环境的日益重视而逐步退出舞台,寻求新
的防治手段已是十分紧迫的任务[ 9]。我们利用栗疫病菌对几种植物性物质进行了生物活
性的筛选。
1　材料与方法
1. 1　材料
( 1) 供试药剂:中国科学院武汉植物研究所植物农药课题组提供的 1种植物精油及 6
种从植物精油中提出的单体, 代号分别为 P1(精油)、P2、P3、P4、P5、P6、P7( P2～P7 为
收稿日期: 2000-03-15,修回日期: 2000-04-28。
作者简介:万开元( 1972- ) ,男,硕士,从事植物病理学研究。
单体X ) ,其中 P2为 P1的主要化学成分,占 74. 49%。
( 2)供试栗疫病菌株:从广西阳朔和北京怀柔两地采集分离得到的 2株具典型野生菌
培养性状(在 PDA 平板上菌丝橘黄色、具较多气生菌丝、边缘光滑的圆形菌落[ 6])的菌株,
编号为 CYS 012, CHR 024。
1. 2　实验方法
( 1) 药剂配制:将植物精油及单体用 560乳化剂乳化, 然后用无菌水稀释成 30, 60,
120, 240, 480倍溶液。
( 2)含毒介质 PDA 培养基的配制:按方中达[ 10]的方法制成 PDA 培养基, 用无菌微量
取样器分别取 1 mL 各浓度药剂注入直径 85 mm的灭菌培养皿中,然后倒入 9 mL 灭菌
PDA 培养基,轻轻晃动培养皿使培养基与药剂充分混匀,待培养基凝固后备用。用 1 mL
无菌水加 9 mL 培养基作空白对照。每浓度 4个重复,此时各处理浓度变为 300, 600,
1 200, 2 400, 4 800倍,在处理编号中分别记为 a, b, c, d, e(见表 1、表 2、表 3)。
( 3)菌株的接入与培养:用直径为 6 mm的打孔器在 PDA 平板上打取菌丝块,倒扣在
含毒介质 PDA 平板中央。在( 25±1)℃的恒温保湿培养箱内培养,当空白对照 PDA平板
上长满菌丝时,量取各处理的菌落半径。
( 4)菌株培养性状的变化:从菌落颜色、菌落形态、气生菌丝多少三个方面观察。
1. 3　抑菌率的计算方法
计算公式如下:
抑菌率= 空白对照菌落半径(mm) - 处理菌落半径(mm)空白对照菌落半径(mm) - 3 mm ×100% 。
2　结果与分析
2. 1　精油及单体对栗疫病菌的抑菌效果
7种植物精油或单体对栗疫病菌都具有一定的抑菌作用。从表 1可以看出,精油 P1、
单体 P2及单体 P6的抑菌效果最为明显, 在稀释倍数为 1 200倍时抑菌率仍为 100%。尤
其是P1和 P2,在稀释到 4 800倍时仍具有较高的抑菌率,作为P1主要化学成分的 P2,其
抑菌效果比 P1强, 说明精油 P1的主要抑菌活性成分很可能就是主要化学成分 P2;随着
稀释倍数的增大, P6的抑菌活性降低很快;单体 P3、P4、P5及 P7在浓度较高时也具有较
好的抑菌效果。
总的来看,栗疫病菌株 CYS 012和 CHR 024对不同的精油及单体的反应基本一致,
但也有些细微差异。说明不同菌株的抗逆性存在一些细微差异(见表 1)。
2. 2　栗疫病菌株在含毒介质中培养性状的改变
栗疫病菌株在含毒介质中的培养性状都有一定程度的改变, 与野生型菌株培养性状
相比,主要有 3种变化(见表 2、表 3) : ( 1)菌落颜色变浅, 为白色或浅黄色, ( 2)菌落由边缘
光滑的圆形变为弧形齿状的不规则圆形, ( 3)菌落上的气生菌丝明显变少。但这 3种变化
不同时出现, 若菌落颜色变浅,则不出现菌落不规则和气生菌丝少的变化,反之亦然。如菌
株CYS 012在P4的600倍( b)、1 200倍( c) , P5的600倍( b) ; CHR 024在 P1的 2 400倍( d)、
87　第 1期　　　　　　　　　万开元等:几种植物精油及单体对栗疫病病菌的抑制作用
X 代号所代表的精油或单体正在申请专利。
4 800倍( e) , P2的 4 800倍( e) , P3的 300倍( a) , P4的 300倍( a)、600倍( b)、1 200倍( c)
及 P7的 1 200倍( c)。
表 1　7 种植物精油及单体对栗疫病菌株 CYS 012 和 CHR 024的抑菌率
Table 1　Inhibiting effect percentage of essent ial oil or monomers on
　　　　 isolates CYS 012 and CHR 024 of Cryphonectr ia p ar asitica ( % )
处理浓度
Concen -
t rat ion
P1
CYS
012
CHR
024
P2
CYS
012
CHR
024
P3
CYS
012
CHR
024
P4
CYS
012
CHR
024
P5
CYS
012
CHR
024
P6
CYS
012
CHR
024
P7
CYS
012
CHR
024
a 100A
100
A
100
A
100
A
100
A
77. 8
A
100
A
96. 5
A
80. 1
A
74. 7
A
100
A
100
A
69. 0
A
66. 8
A
b 100A
100
A
100
A
100
A
69. 6
B
57. 6
AB
51. 9
B
56. 0
B
82. 3
A
34. 2
B
100
A
100
A
67. 7
A
57. 0
A
c
100
A
100
A
100
A
100
A
38. 0
C
31. 6
B
37. 0
B
0
C
51. 6
B
22. 5
B
100
A
100
A
45. 3
B
59. 8
A
d
52. 8
B
55. 7
B
66. 5
B
77. 5
B
0
D
0
C
0
C
0
C
0
C
0
C
0
B
17. 1
B
15. 2
C
13. 0
B
e 22. 2C
47. 8
B
62. 3
B
82. 0
B
0
D
0
C
0
C
0
C
0
C
0
C
0
B
7. 6
B
0
C
0
B
　　注:同列数据后字母相同者表示在 1%水平上无显著差异。
Note: Mean s sep arat ion in column by Dun cans mult iple r ange test ( P= 0. 01) , mean s with the s ame let ter is n ot
sig nifican tly differ ent .
表 2　不同含毒介质对栗疫病菌株 CYS 012培养特性的影响
Table 2　Effect of differ ent toxic medium on the cultural character istics
of isolate CYS 012, Cryphonectr ia pa r asitica　　
项目
Items
P1
c d e
P2
c d e
P3
a b c
P4
a b c
P5
a b c
P6
c d e
P7
a b c d
白色
White - - - - + -
浅黄
Ligh t yel low - - - - + + -
菌落不规则
Colony abnormity - + - + + - + + - + + - + + +
气生菌丝少
Lack aerial hypha - + - + + - + + - + + - + + +
　　注:“- ”表示抑菌率为 100% ,无法观察菌株培养特性;“+ ”表示发生了此项变化;空白表示没有发生此项变化。
Note:“- ”express ing 100% inh ibit ing percent ;“+ ”express ing change; White sp ace express ing invariable.
表 3　不同含毒介质对栗疫病菌株 CHR 024培养特性的影响
Table 3　Effect of differ ent toxic medium on t he cultur al char acter istics of
isolate CHR024, Cryphonectr ia pa r asitica　　
项目
Items
P1
c d e
P2
c d e
P3
a b c
P4
a b c
P5
a b c
P6
c d e
P7
a b c d
白色
White - + - + -
浅黄
Ligh t yel low - + - + + + + - +
菌落不规则
Colony abnormity - - + + - + +
气生菌丝少
Lack aerial hypha - - + + + - + +
　　注:“- ”表示抑菌率为 100% ,无法观察菌株培养特性;“+ ”表示发生了此项变化;空白表示没有发生此项变化。
Note:“- ”express ing 100% inh ibit ing percent ; “+ ”expressin g change; Wh ite space expressin g invariable.
88 武汉 植 物学 研究　　　　　　　　　　　　　　　第 19卷　　
栗疫病菌株随含毒介质浓度的增高菌落颜色变化加剧。若同一菌株在同一药剂的不
同浓度处理上出现有白色和浅黄两种菌落颜色变化, 则白色在相对较高的浓度上。如
CHR 024在P1的2 400倍( d)、P4的300倍( a)浓度中,菌落出现白色变化;在 P1 的4 800倍
( e)、P4的600倍( b)、1 200倍( c)浓度中,菌落出现浅黄色变化(见表 3)。
如果某一处理菌株培养性状发生变化, 则一定是出现在这一处理能观察其变化的高
浓度上,如 CYS 012在 P1的 1 200倍( c)浓度抑菌率为 100% ,未能观察到培养性状的变
化,在 2 400倍( d)浓度中则表现为菌落不规则和气生菌丝少, 而在 4 800倍( e)浓度中培
养性状正常;若在浓度梯度上有变化, 则这一梯度不会中断,如 CYS 012在 P7的 300倍
( a)、600倍( b)、1 200倍( c)都表现为菌落不规则和气生菌丝少, 而在 2 400倍( d)浓度中
培养性状正常。这说明栗疫病菌株培养性状的改变是因药物而引起的。
菌落不规则与气生菌丝少这两种现象往往同时出现,只有 CHR 024 在 P2 的 2 400
倍( d)浓度处理中例外,只是气生菌丝变少。
参试的 2个菌株在含毒介质中培养性状的变化也有差别(尤其是在 P1与 P2两药剂
中) ,这也说明 2个菌株在抗逆性上存在着某些差别。
在本次试验中,单体 P6对 2个栗疫病菌株的培养性状都没有影响。
3　讨论
在参试的 7种植物精油及单体中,精油 P1及其主要化学成分 P2具有对栗疫病病菌
进行生物防治的最大潜力, 它们在实际的野外应用中效果如何尚需进一步的研究。单体
P6在倍数稀释中抑菌活性丧失很快,且没有造成供试菌培养性状的改变,其中的原因有
待揭示。
杀菌剂的杀菌作用原理为: ( 1)破坏菌体细胞结构; ( 2)干扰菌体细胞代谢; ( 3)调节真
菌致病系统或加强寄主抗病系统[ 11]。本研究中栗疫病菌株出现了不同程度的培养性状的
改变,可以看出药物影响了菌体细胞色素的形成, 菌丝的生长与伸长、菌体的细胞代谢也
不可避免地受到影响。而不同药物对它们的影响又各不相同, 不同菌株对同一药物的反应
也有差异。探明这些药物对栗疫病菌在形态学、细胞学和分子水平上的影响,即它们的抑
菌机理究竟如何, 显得十分必要。
早在 1903 年 Detto[ 12]就提出, 精油的生物学功能就是保护植物不被动物吃掉;
Smith[ 13]认为精油主要与植物的生存策略有关,精油、木质素以及生物碱等各种次生代谢
产物,对其他生物来说是作为相互适应的手段, 客观上起到生态平衡的作用,精油或其化
学成分作为一种化学信息释放出来, 对同种生物或异种生物产生化学效应,对寄生的微生
物则起到了抑菌和杀菌作用[ 14]。从自然界中找出克服栗疫病菌的天然性物质,并将其直
接运用到防治, 或进一步研究分析其有效成分的化学结构,寻找人工合成的模板, 进行仿
生合成,得到一种既有效控制栗疫病发生与蔓延又不至于对环境及其他生物造成伤害的
药剂,这既能拓宽丰富的精油资源的用途, 又能开创病害生物防治的新途径。这方面的研
究无疑具有重大的意义和光明的前景。
89　第 1期　　　　　　　　　万开元等:几种植物精油及单体对栗疫病病菌的抑制作用
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[ 14]　天然香料手册编委会.天然香料手册.北京:轻工业出版社, 1989. 1 13.
(上接第 85页)
图版说明
图版Ⅰ:龙眼果皮显微结构。1.石硖龙眼外果皮表面,→为蜡质( 200×) ; 2.储良龙眼外果皮表面,→为蜡质( 200×) ;
3.石硖龙眼外果皮表皮毛( 1000×) ; 4.储良龙眼外果皮表皮毛,→为表皮毛,—→为表皮毛上缠绕的菌丝( 200×) ; 5.
石硖龙眼果皮纵切面( 200×) ; 6.储良龙眼果皮纵切面,→为皮孔,—→为皮孔通道( 150×) ; 7.石硖龙眼外果皮纵切
面,→为一种潜伏微生物的藏卵器、雄器和卵孢子( 500×) ; 8.储良龙眼外果皮纵切面,→为微生物的子实体( 350×) ;
9.石硖龙眼果皮内面放射状纹( 1500×) ; 10.储良龙眼果皮内面放射状纹( 1500×)
Explanat ion of plate
Plate Ⅰ: Peel micros tr ucture of long an fruit . 1. Th e ex ocar p st ructur e of longan fru it cv. Shixia, →Wax ( 200×) ; 2.
T he ex ocar p s tr ucture of longan fruit cv. Chuliang,→Wax( 200×) ; 3. Epidermal hair in th e ex ocarp of Shix ia longan
( 1000×) ; 4. Epidermal hair in the exocarp of Chuliang longan,→E pidermal h air, - → Mycelium twisted out of epi-
dermal hair( 200×) ; 5. T he longitudin al sect ion of ex ocar p of Shix ia longan ( 200×) ; 6. Th e longitudinal s ect ion of ex-
ocarp of Chuliang longan,→Lent icel ,—→L ent icel channel( 150×) ; 7. T he longitudinal sect ion of exocarp of Chuliang
longan,→Fru itin g b ody of th e poss ible pathogen( 350×) ; 8. The longitudinal s ect ion of exocarp of Shixia longan,→
Oogonium, an th eridium and oospore of th e poss ible path ogen ( 500×) ; 9. Radial lin es in th e inner covering of Shix ia
longan( 1500×) ; 10.Radial l ines in the in ner covering of Chul ian g lon gan ( 1500×)
90 武汉 植 物学 研究　　　　　　　　　　　　　　　第 19卷