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白酒草属3种外来植物对黄瓜靶斑病菌的抑菌作用



全 文 :白酒草属3种外来植物对黄瓜靶斑病菌的抑菌作用
许桂芳,王鸿升,王润豪,汪艳苹,朱光华,张伟男
(河南科技学院,河南新乡 453003)
摘 要:为了解白酒草属3种外来植物的抑菌作用,并探讨其可能的亲缘关系,采用生长速率法测定白酒
草属 3种外来植物小蓬草、香丝草、苏门白酒草丙酮浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响。结果表
明:小蓬草、香丝草、苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长均有抑制作用,且抑制率随浸提液质量
浓度的提高而增大,随培养时间的延长而降低。相同浓度下,对菌丝生长的抑制作用最强的是小蓬草浸
提液,苏门白酒草与香丝草浸提液对菌丝生长的抑制率较低。3种外来植物中,苏门白酒草与香丝草抑
菌率较接近,化学成分、亲缘关系可能较近。
关键词:小蓬草;香丝草;苏门白酒草;丙酮浸提液;抑制作用
中图分类号:S184 文献标志码:A 论文编号:2014-1962
Inhibition Effect of Three Alien Plants of Conyza on Corynespora cassiicola
Xu Guifang, Wang Hongsheng, Wang Runhao, Wang Yanping,
Zhu Guanghua, Zhang Weinan
(Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang Henan 453003)
Abstract: The objective was to study the inhibitory effect and phylogenetic relationship of three alien plants of
Conyza. Using the method of growth rate, biological activity of acetone extracts from Conyza canadensis, C.
bonariensis and C. sumatrensis were assayed against Corynespora cassiicola. Results showed that the growth of
Corynespora cassiicola were inhibited by acetone extracts from three species in Conyza, this inhibition
strengthened with the concentration increasing and weakened along with the time. The inhibition of Conyza
canadensis was stronger than that of C. bonariensis and C. sumatrensis. The similarity in the inhibiting rates of
C. bonariensis and C. sumatrensis could deduce that they may have close relationship.
Key words: Conyza canadensis; C. bonariensis; C. sumatrensis; acetone extracts; inhibitory action
0 引言
化感作用广泛存在于自然界中,很多植物都具有
化感作用[1]。“化感”一词大多数情况下被用来表述2种
植物间的化学作用,它也同样适用于微生物与微生物、
植物与微生物、植物与昆虫或植物与食草动物之间的
化学交流(识别)现象[2]。植物的化感作用已成为化学
生态学最活跃的领域之一,利用化感作用防治植物病
虫害已经成为研究热点[3]。
外来杂草在外来植物中最具入侵性,是指原产国
外,能在中国的人工环境中自然延续其种群的植
物[4]。外来杂草的化感特性是其成功入侵的化学机制
之一[5]。菊科作为被子植物最大的一个科,也是入侵
植物最重要的来源 [6]。菊科白酒草属小蓬草(Conyza
canadensis)、香丝草 (C. bonariensis)、苏门白酒草 (C.
sumatrensis)等入侵种,对国内的生物多样性、生态系
统安全和区域经济发展等已经造成不同程度的危
害[7]。目前对小蓬草、香丝草的研究报道较多,这些工
作大多集中在化学成分分析、药理研究和药剂工艺方
基金项目:河南省科技攻关项目“河南省菜田常用杀菌剂综合药效评价与残留分析”(122102110114);国家级大学生创新创业训练项目“河南省白酒
草属外来植物入侵风险评估与化感作用比较研究”(201310467018)。
第一作者简介:许桂芳,女,1966年出生,河南新乡人,教授,本科,主要从事野生植物资源评价及相关研究。通信地址:453003河南省新乡市华兰大
道东段河南科技学院农学系,Tel:0373-3040337,E-mail:histxgf@126.com。
收稿日期:2014-07-17,修回日期:2014-11-24。
中国农学通报 2015,31(4):213-216
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
面[8-9]及生理生态方面[10-11]。对苏门白酒草的研究仅见
化感作用[12]及其入侵土壤环境的变化[13]有零星文献,
有关白酒草属3种外来植物抑菌作用的比较研究未见
报道。
通过对小蓬草、香丝草、苏门白酒草丙酮浸提液抑
菌作用的初步研究,在进一步了解白酒草属 3种外来
植物的抑菌作用方式和强弱的同时,为其在抑制植物
病害等方面的研究和利用、白酒草属植物的系统学研
究提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
田间采集于2013年在河南新乡进行,室内试验在
河南科技学院植物学实验室进行。
1.2 试验材料
采集白酒草属植物小蓬草、香丝草、苏门白酒草花
前期完整、健壮植株,自然风干后备用。
供 试 菌 种 为 黄 瓜 靶 斑 病 菌 (Corynespora
cassiicola),由河南科技学院植物病理实验室保藏,
PDA上继代培养后使用。
1.3 试验方法
1.3.1 植物浸提液母液的制备 分别取风干小蓬草、香
丝草、苏门白酒草植株,粉碎后取粉末50 g,在室温下
用丙酮提取3次,浸提时间分别为48、24、24 h。合并3
次滤液用旋转蒸发器浓缩后转入25 mL的刻度试管,
再用丙酮定容,浸提液质量浓度为2 g/mL,密封,保存
在0~4℃的冰箱中备用[14]。
1.3.2 生长速率法测定浸提液对菌丝生长的抑制作用
植物样品对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的抑制作用采用生
长速率测定法,PDA培养基中 3种外来植物浸提液质
量浓度分别为0.1、0.2、0.3 g/mL,以不加浸提液的PDA
培养基为对照。接种时打孔器直径 0.5 cm。用式(1)~
(2) [9]计算菌丝生长抑制率。
菌落扩展直径(cm)=菌落的平均直径(cm)-0.5 cm
(菌饼直径) ………………………………………… (1)
菌丝生长抑制率=[(对照菌落扩展直径-处理菌落
扩展直径)/对照菌落扩展直径]×100% …………… (2)
菌丝培养温度为 26℃,相对湿度为 65%。培养
12 h后首次测量菌落直径,以后每 24 h测量一次,
156 h时后结束培养并拍照。
2 结果与分析
2.1 小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响
小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的抑制作
用见图1和表1。
从图1可以看出,与对照相比,培养结束时质量浓
度为 0.1、0.2和 0.3 g/mL的小蓬草丙酮浸提液对黄瓜
靶斑病菌有抑制作用。
从表 1看出,小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝
的抑制作用随浓度的增大而增大,随培养时间的延长
而降低。
浸提液
浓度/
(g/mL)
0
0.1
0.2
0.3
12 h
菌落
直径/
cm
0.83
0.70
0.65
0.62
菌丝生长
抑制率/
%

39.39
54.54
63.64
36 h
菌落
直径/
cm
2.00
1.43
1.23
1.10
菌丝生长
抑制率/
%

38.00
51.33
60.00
60 h
菌落
直径/
cm
3.50
2.53
2.03
1.77
菌丝生长
抑制率/
%

32.33
49.00
57.67
84 h
菌落
直径/
cm
4.60
3.33
2.67
2.40
菌丝生长
抑制率/
%

30.97
47.07
53.66
108 h
菌落
直径/
cm
5.77
4.37
3.37
3.07
菌丝生长
抑制率/
%

26.57
45.54
51.23
132 h
菌落
直径/
cm
7.20
5.77
4.27
4.00
菌丝生长
抑制率/
%

21.34
43.73
47.76
156 h
菌落
直径/
cm
8.20
6.93
4.90
4.67
菌丝生长
抑制率/
%

16.49
42.86
45.84
表1 小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响
1-1:PDA(对照);1-2:0.1 g/mL+PDA;
1-3:0.2 g/mL+PDA;1-4:0.3 g/mL+PDA
图1 小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响(156 h)
·· 214
2.2 香丝草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响
香丝草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的抑制作
用见图2和表2。
从图2可以看出,与对照相比,培养结束时质量浓
度为 0.1、0.2和 0.3 g/mL的香丝草丙酮浸提液对黄瓜
靶斑病菌菌丝生长均有抑制作用。
从表2可以看出,与对照相比,供试范围内的香丝
草丙酮浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长均表现出抑制
作用,且抑制作用随浸提液质量浓度提高而增强,随培
养时间的延长而降低。
2.3 苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的
影响
苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的抑
制作用见图3和表3。
从图3可以看出,和对照相比,培养结束时质量浓
度为 0.1、0.2和 0.3 g/mL的苏门白酒草丙酮浸提液对
黄瓜靶斑病菌菌丝生长均有抑制作用。
从表3可以看出,培养时间相同时,不同质量浓度
苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的抑制作
用强弱为:0.3 g/mL>0.2 g/mL>0.1 g/mL。
综合表1~3,比较3种外来植物浸提液对菌丝生长
的抑制率,培养时间相同时,相同质量浓度的小蓬草浸
提液对菌丝生长的抑制率较高。培养 84、108、132 h
时,相同质量浓度下,香丝草、苏门白酒草对菌丝生长
的抑制率均更为接近。培养156 h时,质量浓度为0.1、
0.2和 0.3 g/mL的小蓬草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝
生长抑制率分别为 16.49%、42.86%、45.84%,相应的,
苏门白酒草的抑制率分别为 2.20%、15.19%、19.48%,
香丝草的抑制率分别为5.58%、20.39%、24.29%。
浸提液
浓度/
(g/mL)
0
0.1
0.2
0.3
12h
菌落
直径/
cm
0.83
0.73
0.67
0.63
菌丝生长
抑制率/
%

30.30
48.48
60.60
36 h
菌落
直径/
cm
2.00
1.63
1.47
1.27
菌丝生长
抑制率/
%

24.67
35.33
48.67
60 h
菌落
直径/
cm
3.50
2.80
2.50
2.20
菌丝生长
抑制率/
%

23.33
33.33
43.33
84 h
菌落
直径/
cm
4.60
3.90
3.33
3.10
菌丝生长
抑制率/
%

17.07
30.98
36.59
108 h
菌落
直径/
cm
5.77
5.13
4.30
4.17
菌丝生长
抑制率/
%

12.41
27.89
30.36
132 h
菌落
直径/
cm
7.20
6.57
5.53
5.33
菌丝生长
抑制率/
%

9.40
24.93
27.91
156 h
菌落
直径/
cm
8.20
7.77
6.63
6.33
菌丝生长
抑制率/
%

5.58
20.39
24.29
2-1:PDA(对照);2-2:0.1 g/mL+PDA;
2-3:0.2 g/mL+PDA;2-4:0.3 g/mL+PDA
图2 香丝草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响(156 h)
表2 香丝草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响
3 结论
供试3种白酒草属外来植物均可以抑制黄瓜靶斑
病菌菌丝生长,且抑制作用随浸提液质量浓度提高而
增强,说明 3种外来植物的丙酮浸提液中含有抑制黄
瓜靶斑病菌菌丝生长的物质,且抑菌物质的抑菌能力
随浸提液质量浓度提高而增强。
菌丝培养结束时,相同质量浓度的小蓬草浸提液
的抑制率明显高于苏门白酒草和香丝草。质量浓度为
0.1、0.2 g/mL时,小蓬草浸提液的抑制率是苏门白酒
草和香丝草的2倍以上;质量浓度为0.3 g/mL时,小蓬
草浸提液的抑制率是苏门白酒草和香丝草的近2倍。
3种外来植物中,苏门白酒草与香丝草化学成分、
亲缘关系可能较近。
4 讨论
4.1 抑菌作用分析
该试验结果与文献中对小蓬草、香丝草的抑菌作
用研究结果一致[9,15],比较白酒草属3种外来植物的抑
菌结果,小蓬草作为抑菌剂的开发利用潜力大于香丝
许桂芳等:白酒草属3种外来植物对黄瓜靶斑病菌的抑菌作用 ·· 215
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草和苏门白酒草。如何对抑菌物质进行分析、纯化和
利用是以后的研究中需要解决的问题。
4.2 白酒草属3种外来植物可能的亲缘关系
白酒草属 3种外来植物中,小蓬草的抑菌作用较
强,苏门白酒草与香丝草的抑菌作用较弱,在相同浓度
下,培养结束时,后两者的抑制率数值更为接近,提示
苏门白酒草与香丝草的化学成分可能更加接近,3种
外来植物中,苏门白酒草与香丝草的亲缘关系可能更
近,二者与小蓬草的亲缘关系较远。本结果与廖威[16]
的分子学研究结论相似。本试验结果支持“在植物起
源演化上苏门白酒草和香丝草是一支,小蓬草是另外
一支”的观点。同时这一研究结果与作者对白酒草属
3种植物的形态观察与比较结果吻合[17]:苏门白酒草与
香丝草头状花序较大,小蓬草头状花序较小;苏门白酒
草与香丝草叶缘不具缘毛,小蓬草叶缘具缘毛;苏门白
酒草与香丝草叶片双面密被糙毛,小蓬草叶片双面或
仅上面被疏短毛;苏门白酒草与香丝草分枝在植株中
部或中部以上,小蓬草分枝在植株上部。
3-1:PDA(对照);3-2:0.1 g/mL+PDA;
3-3:0.2 g/mL+PDA;3-4:0.3 g/mL+PDA
图3 苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响(156 h)
浸提液
浓度
/(g/mL)
0
0.1
0.2
0.3
12 h
菌落
直径/
cm
0.83
0.77
0.70
0.67
菌丝生长
抑制率/
%

18.18
39.39
48.48
36 h
菌落
直径/
cm
2.00
1.80
1.53
1.43
菌丝生长
抑制率/
%

13.33
31.33
38.00
60 h
菌落
直径/
cm
3.50
3.20
2.60
2.47
菌丝生长
抑制率/
%

10.00
30.00
34.33
84 h
菌落
直径/
cm
4.60
4.23
3.47
3.33
菌丝生长
抑制率/
%

9.02
27.56
30.98
108 h
菌落
直径/
cm
5.77
5.47
4.50
4.27
菌丝生长
抑制率/
%

5.69
24.10
28.46
132 h
菌落
直径/
cm
7.20
6.90
5.70
5.40
菌丝生长
抑制率/
%

4.48
22.39
26.87
156 h
菌落
直径/
cm
8.20
8.03
7.03
6.70
菌丝生长
抑制率/
%

2.20
15.19
19.48
表3 苏门白酒草浸提液对黄瓜靶斑病菌菌丝生长的影响
参考文献
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