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三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性



全 文 : 2013,39(3):36-44 Plant Protection
收稿日期: 2012-09-18   修订日期: 2012-11-19
基金项目: 国家“973”计划项目 (2011CB100400);国家自然科学基金(31260447);云南省烟草公司科技计划(2012YN42)
* 通信作者 E-mail:shushengzhu79@126.com
三种葱属作物挥发物和提取液对植物
病原真菌和卵菌的抑菌活性
杨 敏1, 梅馨月1, 廖静静1, 计思贵2, 
张立猛2, 张得智2, 朱书生1*
(1.云南农业大学农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室,昆明 650201;
2.云南省烟草公司玉溪市公司,玉溪 653100)
摘要 采用菌丝生长速率法测定了大蒜、洋葱和葱茎挥发物及提取液对26种主要植物病原真菌和卵菌的抑制活
性,以期为利用葱属作物轮作或间作控制病害提供指导。试验结果表明,3种葱属作物挥发物和浸提液具有广谱抗
植物病原真菌和卵菌活性,但不同葱属作物对不同种类的病原菌抑菌效果有差异。洋葱和葱茎挥发物和浸提液的
抑菌能力比大蒜弱,但对部分疫霉菌、腐霉菌、丝核菌等土传病原菌仍具有与蒜瓣相似的抑菌活性。另外,小麦赤霉
病菌、辣椒早疫病菌等部分病原菌对3种葱属作物挥发物和浸提液具有耐性。因此,生产上利用葱属作物轮作或间
作防治病害时需要根据不同葱属作物对不同病原菌抑制效果的差异进行合理选择,同时需避免葱属作物长期连作
引起病原菌敏感性降低。
关键词 大蒜; 洋葱; 葱茎; 挥发物; 提取液; 抑菌活性
中图分类号: S 482.292  文献标识码: A  DOI: 10.3969/j.issn.0529-1542.2013.03.008
Antimicrobial activity of volatiles and extracts of 3 Allium
crops to plant pathogenic fungi and oomycetes
Yang Min1, Mei Xinyue1, Liao Jingjing1, Ji Sigui 2, Zhang Limeng2, Zhang Dezhi 2, Zhu Shusheng1
(1.Key Laboratory for Agro-biodiversity and Pest Control of Ministry of Education,Yunnan Agricultural
University,Kunming 650201,China;2.Yunnan Tobacco Company,Yuxi Branch,Yuxi 653100,China)
Abstract To determine the antifungal spectrum of 3 Aliumcrops for disease control by intercropping and rota-
tion,hyphal growth rate method was used to test the inhibitory activity of volatiles and extracts of A.sativum,
A.cepaand A.fistulosumagainst 26 plant pathogenic fungi and oomycetes.The results indicated that the vola-
tiles and extracts of the 3 crops showed wide spectrum of antifungal activity.The antifungal activity of A.cepa
and A.fistulosum were weaker than that of A.sativum.However,the sensitivity of some isolates of Phytophtho-
ra,Pythiumand Rhizoctoniato A.cepaand A.fistulosum were similar to that of A.sativum.In addition,Gib-
berela zeae and Alternaria solani showed lower sensitivity to al volatiles and extracts of the 3 Aliumcrops than
other isolates.Thus,Aliumcrops should be reasonably selected for disease control by rotation and intercropping
according to the sensitivity of different isolates to the volatiles and extracts of the 3 Alium crops.Long-term
monoculture of the 3 Aliumcrops should be avoided for reducing the resistance risk of pathogen to the volatiles
and extracts of Aliumcrops.
Key words Alium sativum; Alium cepa; Alium fistulosum; volatile; extract; antimicrobial activity
  土传病害的防治是植物病害研究领域的难题。
传统的农业措施轮作和间作是减轻土传病害危害的
有效措施之一。研究表明,间作和轮作能减轻土传
病害的危害,除了使病原菌失去寄主和增加根际有
39卷第3期 杨敏等:三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性
益微生物的种类和数量外[1],作物挥发或分泌的抑
菌物质对土壤中病原菌的抑制是减轻病害的主要原
因之一。Gomez-Rodriguez等报道万寿菊与番茄间
作后万寿菊释放的化感物质可降低番茄枯萎病菌孢
子萌发率[2]。Ren等研究表明,水稻和西瓜间作过
程中水稻根系分泌物可以抑制西瓜枯萎病菌孢子萌
发和菌丝生长[3]。Park等研究表明,玉米可以通过
根系分泌(6R)-7,8-二氢-3-氧代-α-紫罗兰酮和(6R,
9R)-7,8-二氢-3-氧代-α-紫罗兰醇两种抗菌化合物
抑制茄子枯萎病菌的生长[4]。生产实践也表明,葱
属作物与其他作物间作或轮作能有效地控制由镰
刀菌、立枯丝核菌等病原菌引起的土传病害[5-8]。
目前葱属作物的抑菌活性研究主要集中于食品和
医学微生物方面,鲜有对植物病原菌的抑菌活性的
系统比较。
作者测定了大蒜、洋葱和葱3种常见葱属作物
的挥发物和浸提液对作物主要病原真菌和卵菌的抑
菌活性,以期为合理地利用3种葱属作物与其他作
物间作或轮作控制病害提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试植物材料
大蒜(Allium sativum Linn.)鳞茎,品种为‘呈
贡蒜’;洋葱(A.cepaLinn.)鳞茎,品种为‘紫冠’;葱
(A.fistulosumLinn.)茎,品种为‘寒丰’;市售。
1.1.2 供试菌株
包括引起植物主要病害的17株真菌和9株卵
菌病原菌(表1),由中国农业大学种子病理与杀菌
剂药理实验室提供。
表1 用于抑菌活性测定的主要病原真菌和卵菌
Table 1 Plant pathogenic fungi and oomycetes used in the analysis of inhibition activity
病原菌
Pathogen
引起病害
Disease
真菌
Fungus
子囊菌门
Ascomycota
半知菌类
Imperfect fungi
灰色大角间座壳菌
Magnaporthe grisea(T.T.Hebert)Yaegashi & Udagawa
水稻稻瘟病
Rice blast
藤仓赤霉菌
Gibberella fujikuroi(Saw.)Wolenw.
水稻恶苗病
Rice bakanae disease 
瓜亡革菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
水稻纹枯病
Rice sheath blight
玉蜀黍赤霉菌
Gibberella zeae(Schw.)Petch.
小麦赤霉病
Wheat scab
异旋孢腔菌
Cochliobolus heterostrophus(Drechsler)Drechsler
玉米小斑病
Southern leaf blight of corn
瓜亡革菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
棉花立枯病
Cotton damping-off
核盘菌
Sclerotinia sclerotiorum (Lib.)de Bary
油菜菌核病
Rape sclerotinia rot
禾顶囊壳小麦变种
Gaeumannomyces graminis(Sacc.)Arx &Oliver var.tritici(Sacc.)Walker
小麦全蚀病
Wheat take-al
贝伦格葡萄座腔菌梨生专化型
Botryosphaeria berengerianaf.sp.piricola(Nose)Koganezawa &Sakuma
苹果轮纹病
Apple ring rot
苹果黑腐皮壳菌
Valsa ceratosperma(Tode:Fr.) Maire
苹果腐烂病
Apple valsa canker
果生链核盘菌
Sclerotinia fructicola(Wint.)Rehm
桃褐腐病菌
Peach brown rot
瓜类球腔菌
Mycosphaerella melonis(Pass.)Chiu et Walk.
西瓜蔓枯病
Watermelon gummy stem blight
新月弯孢
Curvularia lunata(Wakker)Boed
玉米弯孢霉叶斑病
Corn Curvularialeaf spot
尖孢镰刀黄瓜专化型
Fusarium oxysporumf.sp.cucumerinumOwen.
黄瓜枯萎病
Cucumber Fusariumwilt
瓜枝孢霉
Cladosporium cucumerinumElis &Arth.
黄瓜黑星病
Cucumber scab
·73·
2013
续表1
病原菌
Pathogen
引起病害
Disease
真菌
Fungus
半知菌类
Imperfect fungi
茄链格孢
Alternaria solani(El.et Mart)Jones et Grout.
辣椒早疫病
Pepper early blight
灰葡萄孢
Botrytis cinerea Pers.:Fr.
番茄灰霉病
Tomato gray mould
卵菌
Oomycetes
疫霉属
Phytophthora
霜疫霉属
Peronophythora
腐霉属
Pythium
辣椒疫霉
Phytophthora capsici Leonian
辣椒疫病
Pepper Phytophthorablight
大豆疫霉
Phytophthora sojae Kaufmann &Gerdemann
大豆疫病
Soybean Phytophthorablight
瓜疫霉
Phytophthora melonis Katsura
黄瓜疫病
Cucumber Phytophthorablight
致病疫霉
Phytophthora infestan(Mont.)de Bary
马铃薯晚疫病
Potato late blight
烟草疫霉
Phytophthora parasitica var.nicotianae(Breda de Haan)Tucker
烟草黑胫病
Tobacco black shank
荔枝霜疫霉
Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.
荔枝霜疫霉病
Litchi downy blight  
终极腐霉
Pythium debaryanum R.Hesse
番茄茎基腐病
Tomato stem rot
瓜果腐霉
Pythium aphanidermatum (Edson)Fitzpatrick
油菜猝倒病
Rape damping-off
1.1.3 供试培养基
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA):马铃薯200g,
葡萄糖18g,琼脂16g,去离子水定容至1L;燕麦培
养基(OA):燕麦45g,加水60℃水浴1h,双层纱布
过滤;琼脂粉16g,去离子水定容至1L,用于马铃薯
晚疫病菌培养;胡萝卜培养基(CA):胡萝卜200g,
组织捣碎机捣碎后4层纱布过滤;琼脂粉16g,去离
子水定容至1L,用于其余卵菌培养。
1.2 供试植物抑菌活性测定
1.2.1 供试植物挥发物抑菌活性测定
将供试菌株在培养基上培养3~5d后,用直径为
0.5cm的打孔器沿菌落边缘打取菌饼。将供试大蒜鳞
茎、洋葱鳞茎、葱茎组织用1.5%NaClO表面消毒3min,
随后用无菌水冲洗3次后,切成1mm3 的小块置于灭
菌培养皿中备用。在制备好的培养基平板中央接种菌
饼,培养皿盖上放入供试植物组织,然后将已接种的皿
底倒扣在皿盖上,将培养皿用封口膜密封后倒置放于
恒温箱内25℃培养。试验分为3个处理,每处理分别
在培养皿盖上放入0.5、1.0、2.0g供试植物组织,以不
放植物组织的平板作为空白对照。每处理设置4次重
复。培养3~5d后,待空白对照菌落长至培养皿的2/3
左右,采用十字交叉法测量菌落直径。
1.2.2 供试植物浸提液抑菌活性测定
将供试大蒜鳞茎、洋葱鳞茎、葱茎组织洗净、晾
干,分别称取30g加入30mL的无菌水,在无菌研
钵中捣碎,待研磨成浆后用30mL无菌水浸提2~
3h,再用纱布过滤,然后将过滤液置于离心机中
12 000r/min离心30min,上清液用0.22μm细菌
过滤膜过滤后备用。
分别取制备好的植物组织浸提液9、4.5、1.8mL
于3个200mL玻璃瓶中,再加入冷却至40℃的灭
菌培养基60mL配制成1.5mL/10mL、0.75mL/
10mL、0.3mL/10mL 3种不同浓度的培养基,混
合均匀后制成平板。每一浓度设置4次重复。
将供试菌饼接种于培养基平板中央,以培养基
中没有混入植物浸提液的平板为对照。置于25℃
恒温培养箱中培养,待空白对照菌落长至培养皿的
2/3左右,采用十字交叉法测量菌落直径。
1.2.3 数据分析
利用十字交叉法测量出每种浓度下菌株的菌落
生长直径,求出各平均值带入公式计算。抑制率=
(对照菌落平均直径-各处理菌落平均直径
对照菌落平均直径
)×100%。
利用Excel 2003软件分析供试菌株对3种葱属作物
不同浓度的挥发物和浸提液敏感性的相关性。
2 结果与分析
2.1 大蒜、葱茎和洋葱挥发物的抑菌活性分析
试验结果表明(表2),3种葱属作物挥发物对
·83·
39卷第3期 杨敏等:三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性
供试的病原真菌和卵菌均有抑菌活性,但抑菌能
力存在差异。大蒜鳞茎挥发物的抑菌效果明显
强于洋葱鳞茎和葱茎。除小麦赤霉病菌和辣椒
早疫病菌外,大蒜鳞茎挥发物对所有供试病原菌
均可在0.5g/皿的浓度下抑制率均达90%以上,
且对卵菌的抑制率高于真菌;葱茎挥发物对油菜
菌核病菌、水稻稻瘟病菌和马铃薯晚疫病菌抑菌
活性较高,挥发物浓度1.0g/皿便能完全抑制其
生长,对西瓜蔓枯病菌、苹果腐烂病菌、大豆疫霉
病菌和瓜果腐霉病菌抑制率次之,在1.0g/皿的
挥发物浓度下抑制率在50.2%~86.1%之间。
葱茎挥发物对其他病原菌的抑制率在10.2%~
44.7%之间,其中对辣椒疫霉和小麦赤霉病菌抑
制效果最差。
洋葱鳞茎挥发物对供试病原菌抑菌活性差异也
较大。洋葱鳞茎挥发物对西瓜蔓枯病菌、马铃薯晚
疫病菌、大豆疫霉病菌和番茄茎基腐病菌的抑菌活
性最高,在0.5g/皿浓度下能完全抑制生长;在
1.0g/皿浓度下对棉花立枯、稻瘟病菌、苹果轮纹、
桃褐腐和苹果腐烂病菌的抑制率在57.5%~100%
之间;挥发物对其余病原菌的抑制率在3.1%~
47.8%之间,对小麦赤霉菌的抑制率最低。
表2 大蒜、葱茎和洋葱挥发物对供试病原菌的抑制效果
Table 2 Antimicrobial activity of the volatiles of garlic bulb,spring onion stem and
onion bulb to plant pathogenic fungi and oomycetes
供试病原菌
Pathogens
抑制率/%Inhibition ratio
大蒜鳞茎/g·皿-1
Garlic bulb
0.5  1.0  2.0
葱茎/g·皿-1
Spring onion stem
0.5  1.0  2.0
洋葱鳞茎/g·皿-1
Onion bulb
0.5  1.0  2.0
真菌
Fungus
小麦赤霉病菌
Gibberella zeae(Schw.)Petch.
42.0  86.5  90.6  11.1  15.9  21.4  1.9  3.1  12.9
黄瓜枯萎病菌
Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum
Owen.
100  100  100  18.3  19.8  32.4  20.5  32.1  43.5
水稻恶苗病菌
Gibberella fujikuroi(Saw.)Wolenw.
100  100  100  12.4  21.8  39.4  19.2  22.5  54.0
油菜菌核病菌
Sclerotinia sclerotiorum (Lib.)de Bary
100  100  100  44.9  100  100  12.2  14.7  54.6
西瓜蔓枯病菌
Mycosphaerella melonis(Pass.)Chiu et Walk.
100  100  100  29.7  50.2  65.9  100  100  100
小麦全蚀病菌
Gaeumannomyces graminis(Sacc.)Arx &
Oliver var.tritici(Sacc.)Walker
100  100  100  24.4  35.8  44.9  10.7  20.4  54.4
水稻纹枯病菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
100  100  100  6.0  21.2  34.4  31.9  47.8  100
辣椒早疫病菌
Alternaria solani(El.et Mart)Jones et Grout.
40.2  51.7  72.6  7.0  30.3  39.5  8.8  29.3  46.4
水稻稻瘟病菌
Magnaporthe grisea (T.T.Hebert)Yae-
gashi & Udagawa
100  100  100  19.3  100  100  19.3  100  100
棉花立枯病菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
100  100  100  4.6  34.1  80  51.5  71.9  100
苹果轮纹病菌
Botryosphaeria berengerianaf.sp.piricola
(Nose)Koganezawa &Sakuma
100  100  100  25.6  38.5  100  35.9  57.5  76.2
番茄灰霉病菌
Botrytis cinerea Pers.:Fr.
100  100  100  8.1  17.1  57.8  10.1  22.9  75.1
黄瓜黑星病菌
Cladosporium cucumerinumElis &Arth.
100  100  100  9.2  33.4  64.7  3.79  6.5  26.5
玉米小斑病菌
Cochliobolus heterostrophus(Drechsler)Drech-
sler
90.1  92.0  100  4.3  18.7  22.4  25.8  34.2  38.6
玉米弯孢霉叶斑病菌
Curvularia lunata(Wakker)Boed
100  100  100  5.8  44.7  100  11.9  34.7  58.9
桃褐腐病菌
Sclerotinia fructicola(Wint.)Rehm
100  100  100  14.3  17.6  77.4  9.3  75.8  78.5
·93·
2013
续表2
供试病原菌
Pathogens
抑制率/%Inhibition ratio
大蒜鳞茎/g·皿-1
Garlic bulb
0.5  1.0  2.0
葱茎/g·皿-1
Spring onion stem
0.5  1.0  2.0
洋葱鳞茎/g·皿-1
Onion bulb
0.5  1.0  2.0
真菌
Fungus
卵菌
Oomy-
cetes
苹果腐烂病菌
Valsa ceratosperma(Tode:Fr.) Maire
99.1  100  100  83.2  86.1  92.9  75.8  82.1  92.6
辣椒疫霉
Phytophthora capsici Leonian
100  100  100  13.1  10.2  46.3  6.0  4.5  43.7
烟草疫霉
Phytophthora parasitica var.nicotianae
(Breda de Haan)Tucker
100  100  100  32.5  45.6  78.9  28.6  52.3  83.9
荔枝霜疫霉
Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.
100  100  100  14.0  34.5  63.0  1.2  8.6  26.2
马铃薯晚疫病菌
Phytophthora infestan(Mont.)de Bary
100  100  100  56.6  100  100  100  100  100
大豆疫霉
Phytophthora sojae Kaufmann & Gerde-
mann
100  100  100  10.5  50.6  77.8  100  100  100
黄瓜疫霉
Phytophthora melonis Katsura
100  100  100  13.6  23.8  59.6  26.1  47.7  100
番茄茎基腐终极腐霉
Pythium debaryanum R.Hesse
100  100  100  12.3  35.6  61.2  100  100  100
瓜果腐霉
Pythium aphanidermatum (Edson)Fitz-
patrick
100  100  100  23.1  66.5  84.8  8.1  23.7  33.5
2.2 大蒜、葱茎和洋葱浸提液的抑菌活性测定
大蒜鳞茎浸提液的抑菌活性最强(表3),在
0.3mL/10mL浓度下能完全抑制供试卵菌以及除
小麦赤霉菌、水稻恶苗病菌、小麦全蚀病菌、辣椒早
疫病菌、棉花立枯病菌、番茄灰霉病菌和黄瓜黑星病
菌外的供试真菌菌丝生长。小麦赤霉病菌对大蒜鳞
茎浸提液的敏感性最低,在1.5mL/10mL浓度抑
制率也仅为28.7%。
表3 大蒜、葱茎和洋葱浸提液对供试病原菌的抑制效果
Table 3 Antimicrobial activity of the extracts of garlic bulb,spring onion stem and
onion bulb to plant pathogenic fungi and oomycetes
供试病原菌
Pathogens
抑制率/%Inhibition ratio
大蒜鳞茎/mL·(10mL)-1
Garlic bulb
0.3  0.75  1.5
葱茎/mL·(10mL)-1
Spring onion stem
0.3  0.75  1.5
洋葱鳞茎/mL·(10mL)-1
Onion bulb
0.3  0.75  1.5
真菌
Fungi
小麦赤霉病菌
Gibberella zeae(Schw.)Petch.
7.9  20.6  28.7  2.1  4.3  8.1  1.7  3.4  3.4
黄瓜枯萎病菌
Fusarium oxysporumf.sp.cucurmerinum
Owen.
100  100  100  20.8  25.8  32.0  2.9  10.4  21.5
水稻恶苗病菌
Gibberella fujikuroi(Saw.)Wolenw.
49.3  100  100  13.6  24.2  28.9  11.2  18.2  28.2
油`菜菌核病菌
Sclerotinia sclerotiorum (Lib.)de Bary
100  100  100  12.7  33.8  64.4  18.7  47.1  100
西瓜蔓枯病菌
Mycosphaerella melonis (Pass.) Chiu et
Walk.
100  100  100  16.0  48.6  45.1  9.6  31.3  44.2
小麦全蚀病菌
Gaeumannomyces graminis(Sacc.)Arx &
Oliver var.tritici(Sacc.)Walker
84.3  100  100  9.7  13.0  20.2  3.9  15.1  20.3
水稻纹枯病菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
100  100  100  18.5  29.8  34.7  45.7  42.2  78.4
辣椒早疫病菌
Alternaria solani(El.et Mart)Jones et
Grout.
23.8  100  100  15.4  19.8  15.2  4.8  2.18  4.6
·04·
39卷第3期 杨敏等:三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性
续表3
供试病原菌
Pathogens
抑制率/%Inhibition ratio
大蒜鳞茎/mL·(10mL)-1
Garlic bulb
0.3  0.75  1.5
葱茎/mL·(10mL)-1
Spring onion stem
0.3  0.75  1.5
洋葱鳞茎/mL·(10mL)-1
Onion bulb
0.3  0.75  1.5
真菌
Fungi
卵菌
Oomy-
cetes
水稻稻瘟病菌
Magnaporthe grisea (T.T.Hebert)Yae-
gashi & Udagawa
100  100  100  3.3  11.3  19.7  2.1  5.7  10.2
棉花立枯病菌
Thanatephorus cucumeris(Frank)Donk
83.7  100  100  8.2  22.2  58.1  36.3  64.6  100
苹果轮纹病菌
Botryosphaeria berengeriana f.sp.piri-
cola(Nose)Koganezawa &Sakuma
100  100  100  19.2  31.9  41.5  25.4  41.7  55.5
番茄灰霉病菌
Botrytis cinerea Pers.:Fr.
26.1  57.7  100  55.7  66.1  71.4  9.8  25.8  39.6
黄瓜黑星病菌
Cladosporium cucumerinumElis.&Arth.
54.6  86.5  100  12.1  27.2  35.6  6.8  16.7  25.6
玉米小斑病菌
Cochliobolus heterostrophus(Drechsler)
Drechsler
100  100  100  10.3  21.5  53.5  3.0  7.1  30.8
玉米弯孢霉叶斑病菌
Curvularia lunata(Wakker)Boed
100  100  100  10.2  40.5  98.9  48.6  51.4  64.3
桃褐腐病菌
Sclerotinia fructicola(Wint.)Rehm
100  100  100  7.0  18.7  40.4  2.3  8.6  14.4
苹果腐烂病菌
Valsa ceratosperma(Tode:Fr.) Maire
100  100  100  8.4  11.5  22.7  4.2  3.6  13.5
辣椒疫霉
Phytophthora capsici Leonian
100  100  100  13.3  26.8  45.9  0.2  3.5  17.5
烟草疫霉
Phytophthora parasitica var.nicotianae
(Breda de Haan)Tucker
100  100  100  12.5  31.6  53.8  11.5  28.3  45.7
荔枝霜疫霉
Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.
100  100  100  9.1  9.4  19.5  8.1  21.0  36.7
马铃薯晚疫病菌
Phytophthora infestan(Mont.)de Bary
100  100  100  14.9  18.1  31.9  20.3  27.9  40.2
大豆疫霉
Phytophthora sojae Kaufmann & Gerde-
mann
100  100  100  10.6  39.4  72.1  0.5  11.3  26.9
黄瓜疫霉
Phytophthora melonis Katsura
100  100  100  8.6  24.8  33.9  6.6  15.2  27.7
番茄茎基腐终极腐霉
Pythium debaryanum R.Hesse
100  100  100  2.0  15.5  15.5  1.6  6.1  12.3
瓜果腐霉
Pythium aphanidermatum (Edson)Fitz-
patrick
100  100  100  4.1  8.7  17.5  12.3  21.4  43.5
  葱茎浸提液对油菜菌核病菌、棉花立枯病菌、番
茄灰霉病菌、玉米小斑病菌、玉米弯孢病菌和大豆疫
霉病菌的抑制效果较好,浓度为1.5mL/10mL的
浸提液抑制率在53.5%~98.9%之间;对其余病原
菌的抑制率在8.1%~45.9%之间,抑制率最低的
为小麦赤霉病菌。
洋葱鳞茎浸提液在1.5mL/10mL浓度下能完
全抑制油菜菌核病菌和棉花立枯病菌的生长;对水
稻纹枯病菌、苹果轮纹病菌和玉米弯孢病菌的抑制
率次之,分别为78.4%、55.5%、64.3%;对其余供
试菌株的抑制率位于3.4%~44.2%之间,最低为
小麦赤霉病菌。
2.3 供试病原菌对3种葱属植物挥发物和浸提液
敏感性相关分析
  由于多数病原菌在供试大蒜挥发物和浸提液浓
度下生长完全被抑制,因此无法分析菌株对大蒜、洋
葱和葱茎敏感性的相关性。但对大蒜挥发物敏感性
低的小麦赤霉病菌、辣椒早疫病菌、玉米小斑病菌株
对葱茎和洋葱鳞茎的挥发物也表现低敏感性(表
2);对大蒜浸提液不敏感的小麦赤霉病菌、水稻恶苗
病菌、辣椒早疫病菌对葱茎和洋葱鳞茎的浸提液也
不敏感(表3)。
·14·
2013
供试菌株对不同浓度洋葱鳞茎和葱茎挥发物的
敏感性均表现出3种敏感类型(图1,A~C)。一种类
型表现为对供试浓度洋葱鳞茎和葱茎挥发物的敏感
性相近,包括黄瓜枯萎病菌、水稻恶苗病菌、小麦全蚀
病菌、辣椒早疫病菌、稻瘟病菌、苹果轮纹病菌、番茄
灰霉病菌、玉米弯孢病菌、桃褐腐病菌、苹果腐烂病
菌、辣椒疫病菌、马铃薯晚疫病菌;第二种类型为对葱
茎挥发物敏感性低而对洋葱鳞茎挥发物敏感性高,包
括西瓜蔓枯病菌、水稻纹枯病菌、棉花立枯病菌、玉米
小斑病菌、大豆疫病菌、番茄茎基腐病菌、黄瓜疫病
菌;第三种类型为对葱茎挥发物敏感性高而对洋葱鳞
茎挥发物敏感性低,包括小麦赤霉病菌、油菜菌核病
菌、荔枝霜疫霉、瓜果腐霉、黄瓜黑星病菌。
供试菌株对不同浓度洋葱鳞茎和葱茎浸提液的
敏感性也表现出3种敏感类型(图1,D~F)。一种类
型表现为对供试洋葱鳞茎和葱茎浸提液敏感性相近。
包括水稻恶苗病菌、小麦全蚀病菌、稻瘟病菌、苹果轮
纹病菌、桃褐腐病菌、苹果腐烂病菌、马铃薯晚疫病
菌、小麦赤霉病菌、油菜菌核病菌、西瓜蔓枯病菌、黄
瓜黑星病菌、荔枝霜疫霉病菌、黄瓜疫病菌、番茄茎基
腐病菌;第二种类型为对葱茎浸提液敏感性低而对洋
葱鳞茎浸提液敏感性高,包括水稻纹枯病菌、棉花立
枯病菌、瓜果腐霉、玉米弯孢病菌;第三种类型为对葱
茎浸提液敏感性高而对洋葱鳞茎浸提液敏感性低,包
括黄瓜枯萎病菌、番茄灰霉病菌、辣椒疫病菌、玉米小
斑病菌、大豆疫病菌和辣椒早疫病菌。
图1 供试菌株对不同浓度洋葱鳞茎和葱茎挥发物(A~C)和浸提液(D~F)敏感性相关分析
Fig.1 Correlation analysis of the sensitivity of 26pathogenic isolates to different concentrations of volatiles(A-C)
and extracts(D-F)from onion bulb and spring onion stem
·24·
39卷第3期 杨敏等:三种葱属作物挥发物和提取液对植物病原真菌和卵菌的抑菌活性
3 讨论
葱属作物挥发物和浸提液具有广谱的抗植物病
原真菌和卵菌活性,大蒜鳞茎挥发物和浸提液的抑
菌活性高于洋葱鳞茎和葱茎。大蒜提取液和挥发物
对多种植物病原真菌具有较强的抑制作用[9]。如大
蒜提取物对半知菌类真菌早疫病菌(Alternaria so-
lani)、丝核菌(Rhizoctoniaspp.)、灰霉病菌(Botry-
tis cinerea),子囊菌门真菌小核菌 (Sclerotium
sp.)、白粉病菌(Erysiphe pisi)、核盘菌(Sclerotinia
sclerotiorum),枝孢属(Cladosporium)孢子萌发或
菌丝生长均具有抑制活性,对这些病原菌引起的病
害也有较好的防治效果[10-15]。大蒜挥发物和浸提液
对本研究选择的12种子囊菌和5种半知菌类典型
植物病原菌也具有明显的抑菌活性,表明大蒜挥发
物和浸提液的抑菌谱广,能用于多数植物病原真菌
的防治。洋葱鳞茎和大葱的浸提液和挥发物对供试
植物病原真菌也具有广谱抑菌活性。前人的研究主
要集中于洋葱和葱提取物对多种革兰氏阳性和阴性
菌以及一些霉菌的抑菌活性[16-19]。本研究表明,洋
葱鳞茎和葱浸提液和挥发物对供试的主要植物病原
真菌均具有抑菌活性。
卵菌也是引起植物病害的重要病原菌。葱属作
物对卵菌门植物病原菌抑菌活性研究较少。有研究
表明,大蒜根系分泌物及其活性成分大蒜素以及大
葱叶提取物对卵菌门病原菌辣椒疫霉(Phytophtho-
ra capsici)具有抑菌效果[20-21]。本试验测定的腐
霉、疫霉和霜疫霉对大蒜、洋葱和葱的挥发物和浸提
液均表现敏感,可以为卵菌引起的植物病害防治提
供重要参考。
3种葱属作物的广谱抑菌特性可能与挥发物和
浸提液中含有蒜素类含硫化合物有关。研究表明,
葱属作物能产生含硫化合物,这些化合物通过对巯
基的氧化,使与微生物生长繁殖有关的含硫巯基酶
失活,或对含硫氧基的化合物如肌氨酸、谷氨酸产生
竞争性抑制,或非竞争性的抑制某些酶的活性,从而
对众多致病菌起到抑制或杀灭作用[22-26]。目前,植
物病害常用化学农药进行防治,这些农药多属于单
作用靶标杀菌剂,病原菌容易产生抗药性,而葱属作
物挥发物和浸提液抑菌活性成分复杂,且对非靶标
生物安全,有利于克服病原菌的抗药性。
但本试验的结果表明,一些供试菌株对3种葱
属作物挥发物和浸提液敏感性均较低,这可能与供
试菌株对抑菌化合物的耐性有关。研究表明,虽然
一些病原菌不容易对具有多靶标位点的抗菌物质
产生靶标位点突变类型的抗性,但植物病原菌在与
寄主的长期互作过程中已经进化形成避让、酶解和
有毒物质外排等不同的机制来抵御植物分泌抗菌
化合物的毒害[27-29]。例如,豌豆基腐病菌可以产生
特异性的ATP结合转运蛋白(NhABC1)来增强其
对豌豆素的抗性,同时也会产生豌豆素脱甲基酶降
解豌豆素[30]。因此,利用植物挥发或分泌的抗菌
物质可以防治一些重要的土传病害,但长期利用也
可能面临着病原菌产生耐药性,降低防治效果的
风险。
另外,供试病原菌对3种葱属作物挥发物和浸
提液敏感性相关性分析表明,一些对供试洋葱鳞茎
和葱茎浸提液或挥发物敏感性相近;另一些则对供
试洋葱鳞茎和葱茎浸提液或挥发物敏感性相反。
这些敏感性的差异可能与大蒜、洋葱及葱茎浸提液
或挥发物中抑菌物质的种类及含量差异有关。研
究表明,大蒜、洋葱及葱的浸提液和挥发物中的抑
菌物质主要是大蒜素及阿霍烯、硫醚、二噻烯等多
种具抑菌活性的含硫化合物[9,31-34],但其中抑菌有
效成分繁多、抑菌机制异常复杂、各因素间的相互
作用等因素决定了对不同病原菌的抑菌效果。因
此,利用葱属作物轮作或间作防治病害时需要根据
不同葱属作物对不同病原菌抑制效果的差异进行
合理选择。
综上所述,3种葱属作物的挥发物和浸提液对
供试的植物病原真菌和卵菌均具有广谱的抑菌活
性,但不同葱属作物对不同种类的病原菌抑菌效果
有差异。生产上需要针对病原菌的类型选择适宜
的葱属作物进行合理地间作或轮作克服目前化学
农药的环境污染和抗药性问题,实现病害的生态
防控。
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