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旋覆花不同部位提取物对辣椒疫霉菌的生物活性研究



全 文 :第 46 卷 第 3 期 河 南 农 业 大 学 学 报 Vol. 46 No. 3
2012 年 6 月 Journal of Henan Agricultural University Jun. 2012
收稿日期: 2012 - 04 - 01
基金项目:河南省重点科技攻关资助项目( 082102350006) ;河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目( 2010GGJS - 046)
作者简介:万红娟,1987 年生,女,河南濮阳人,硕士研究生,主要从事生物农药研究.
通讯作者:周 琳,1971 年生,女,河南南阳人,教授,博士,硕士生导师.
文章编号: 1000 - 2340( 2012) 03 - 0313 - 04
旋覆花不同部位提取物对辣椒疫霉菌的生物活性研究
万红娟1,2,赵 特1,2,董红平1,2,刘 希1,2,郭朝阳1,2,周 琳1,2
( 1.河南农业大学植物保护学院,河南 郑州 450002; 2.河南省新型农药创制与应用重点实验室,
河南 郑州 450002)
摘要:为明确旋覆花对辣椒疫病的控制效果,分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇对旋覆花根、茎、叶、花进行
浸渍超声提取,采用菌丝生长速率法和载玻片上孢子萌发法测定各提取物对辣椒疫霉菌的离体活性,并测试了
盆栽防效.结果表明,在 0. 1 g·mL -1供试条件下,旋覆花的花提取物对辣椒疫霉菌菌丝生长抑制活性最强,4 种
溶剂提取物抑制率分别为 81. 19%,93. 15%,100%和 95. 43% ;叶提取物抑菌活性次之,抑制率分别为 81. 17%,
88. 29%,95. 43%和 87. 16% ; 除茎的氯仿提取物外,其它茎、根不同溶剂提取物抑制率均大于 62. 79% . 在
0. 05 g·mL -1质量浓度下,叶和茎的石油醚提取物对供试病菌孢子释放的抑制率分别为 83. 33%和 66. 67%,其
它提取物抑菌活性均较弱.在 1. 0 g·mL -1处理剂量下,旋覆花花的氯仿提取物对辣椒疫病的治疗和保护作用分
别为 46. 35%和 52. 18%,均与对照药剂相当.
关键词:旋覆花;提取物;抑菌活性;辣椒疫霉菌; 植物源杀菌剂
中图分类号: S476. 9 文献标志码: A
Antifungal activities of the extracts of Inula britannica L. against
Phytophthora capsici Len
WAN Hong-juan1,2,ZHAO Te1,2,DONG Hong-ping1,2,LIU Xi1,2,GUO Chao-yang1,2,ZHOU Lin1,2
( 1. College of Plant Protection,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China; 2. Key Lab
for Creation and Application of Novel Pesticides of Henan Province,Zhengzhou 450002,China)
Abstract: The antifungal activities of petroleum ether,chloroform,ethylacetate and n-butyl alcohol
root,stem,leave and flower extracts of Inula britannica in vitro and in vivo conditions were evaluated
for their effectiveness against Phytophthora capsici Leonian. The results showed excluding chloroform
stem extracts,mycelium growth of P. capsici was inhibited by other extracts. The radial growth of the
tested fungus was inhibited 81. 19%,93. 15%,100% and 95. 43% by flower extracts and 81. 17%,
88. 29%,95. 43% and 87. 16% by leave extracts at 0. 1 g·mL -1,respectively. The radial growth of
the tested fungus was inhibited above 62. 79% by stem and root extracts at 0. 1 g·mL -1 . The spores
germination of P. capsici was inhibited by petroleum ether leave and flower extracts at 0. 05 g·mL -1
and the inhibition rates were 83. 33% and 66. 67% . The results in pot experiments showed chloroform
flower extracts had good therapeutic and protective effects ( 46. 35% and 52. 18% ) being not signifi-
cantly different from the control fungicide.
Key words: Inula britannica; extract; antifungal activity; Phytophthora capsici; botanical fungicide
DOI:10.16445/j.cnki.1000-2340.2012.03.012
314 河 南 农 业 大 学 学 报 第 46 卷
辣椒疫病是由辣椒疫霉菌( Phytophthora cap-
sici Leonian) 引起的一种毁灭性土传卵菌病害,现
已在全世界普遍发生[1]. 近年来,随着辣椒在各主
产区的连茬种植,该病害有逐渐加重的趋势,危害
较为显著[2]. 疫病可危害辣椒的根、茎、叶和果实
等部位,在气候条件适宜的情况下,短期内就可爆
发,蔓延速度极快,给辣椒生产造成严重经济损
失[3].化学合成杀菌剂通常被用来控制多种植物
病害,但其不合理使用引起了诸多问题,如病原真
菌对杀菌剂的抗性及食品、水、空气和土壤中农药
残留的检出等[4].因此,从生物体特别是植物体中
寻找新的高效、低毒、低残留且与环境相容性好的
天然活性物质已成为人们努力的方向[5,6].目前国
内外已发现杀菌活性植物 1 400 余种,其次生代谢
产物超过 40 万种,其中含有许多对病原菌有抑制
作用的活性物质[7],且已有多个植物源杀菌剂投
放市场[8].欧亚旋覆花( Inula britannica L. ) 为菊科
旋覆花属草本植物,在中国、日本和朝鲜等国分布
非常广泛[9],是一种传统的中草药,具有降气、消
痰、行水、止咳的功效[10]. 研究发现旋覆花花序提
取物对多种植物病原真菌具有较强的生物活性,特
别是对辣椒疫霉菌菌丝生长和孢子萌发抑制作用
较强[11,12]. 为进一步明确旋覆花的抑菌活性部位
及其对辣椒疫霉菌的控制效果,本研究系统测试了
旋覆花 4 个部位的不同溶剂提取物的离体抑菌活
性,并进行了盆栽药效试验.
1 材料与方法
1. 1 供试材料
1. 1. 1 植物样品 2007 - 07 于河南省郑州市市
郊采集旋覆花植株,阴干后粉碎得干粉,过 40 目
筛,备用.
1. 1. 2 供试菌种 辣椒疫霉菌( P. capsici) ,由河
南农业大学植物保护学院病理学实验室提供.
1. 2 旋覆花不同部位不同溶剂提取物的制备方法
采用浸渍超声提取. 取旋覆花的根、茎、叶、花
粉碎样品各 50 g,分别用石油醚、乙酸乙酯、氯仿、
正丁醇 4 种不同极性溶剂浸泡 24 h 后进行室温超
声提取 20 min,过滤,得滤液. 如此重复 3 次,合并
滤液,减压浓缩各提取液,加 10 mL丙酮定容,配成
质量浓度为 5. 0 g·mL -1的供试药液,置冰箱中保
存备用.
1. 3 旋覆花提取物对辣椒疫霉菌菌丝生长的影响
采用吴文君[13]的抑制菌丝生长速率法. 分别
取质量浓度为 5. 0 g·mL -1的供试药液 0. 2 mL 加
到 9. 8 mL PDA培养基中,即各提取物的供试终质
量浓度为 0. 1 g·mL -1,每培养皿放置 1 个菌饼
( 直径为 4 mm) ,重复 3 次,以相应溶剂为对照.按
公式( 1) 评判生物测定效果.
菌丝生长抑制率 =[( 对照菌落直径 -菌饼直
径) - ( 处理菌落直径 -菌饼直径) ]/ ( 对照菌落直
径 -菌饼直径) × 100% ( 1)
1. 4 旋覆花提取物对辣椒疫霉菌游动孢子释放的
影响
参照毕艳红等[14]的方法. 将辣椒疫霉菌在
PDA培养基上培养 4 d 后接种到米糠培养基上,在
光强 3 000 lx、光暗比 12 h∶ 12 h,25 ℃培养箱中培
养 8 d,用无菌水配成 4. 0 × 106 个·L -1的孢子囊
悬浮液( 在 10 × 10 倍显微镜下观察) .将供试药液
与孢子囊悬浮液等体积混匀,以无菌水与孢子囊悬
浮液等体积混合液为对照.将混合液滴满凹玻片凹
面,置于培养皿内保湿,在 4 ℃冰箱中处理 15 min
后,移至 25 ℃恒温箱中培养 5 h,取出载玻片在
10 × 10倍显微镜下随机检查 3 个视野,每视野观察
约 50 个孢子囊,以孢子囊中游动孢子全部游出而
成空壳记录为完全释放,每处理 3 个重复,以平均
值作为测定结果.按公式( 2) 求供试药剂对病原菌
孢子囊中游动孢子释放的抑制作用.
游动孢子释放抑制率 =
对照组孢子释放率 -处理组孢子释放率
对照组孢子释放率
×100% ( 2)
1. 5 旋覆花的花提取物对辣椒疫病的盆栽防效
保护作用测定:当盆栽辣椒长至 5 ~ 8 片叶时,
取供试药液 5 mL在距离辣椒植株 1 cm处灌根.每
种药剂设置 6 次重复,以自来水和 50%福美双可
湿性粉剂 800 倍液为对照. 24 h后将配好的孢子囊
悬浮液 5 mL 在距离植株 2 cm 处灌根,于温度为
28 ℃、相对湿度为 50%条件下培养 6 d 后调查病
害级别[15].治疗作用测定方法同保护作用,区别是
先接种辣椒疫霉菌孢子囊悬浮液 24 h 后再用药剂
灌根.以自来水和安博可湿性粉剂 800 倍液作为空
白对照和标准药剂对照. 分别按公式 ( 3 ) 和公式
( 4) 计算病情指数与防治效果.
病情指数 =
病级株数 ×代表数值
株数总和 ×发病最严重的代表数值
× 100% ( 3)
防治效果 =
对照组病情指数 -防治组病情指数
对照区病情指数
× 100% ( 4)
第 3 期 万红娟等:旋覆花不同部位提取物对辣椒疫霉病菌的生物活性研究 315
1. 6 数据处理
利用 SPSS 10. 0 软件中 ANOVA方法对试验数
据进行方差分析,并用 Duncan’s 新复极差法比较
数据之间的差异显著性.
2 结果与分析
2. 1 旋覆花提取物对辣椒疫霉菌菌丝生长的抑制
作用
抑制菌丝生长速率法测定结果( 表 1) 表明,在
0. 1 g·mL -1供试条件下,除旋覆花茎部氯仿提取
物外,同一组织的不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌菌
丝生长均有较强的抑制活性,其中花的抑制活性最
强,其石油醚提取物、氯仿提取物、乙酸乙酯提取物
和正丁醇提取物对供试菌菌丝生长的抑制率分别
为 81. 19%,93. 15%,100%,95. 43% ; 叶的抑制活
性次之,抑制率分别为 81. 17%,88. 29%,95. 43%,
87. 16% ;茎的石油醚提取物、乙酸乙酯提取物和正
丁醇提取物的抑制率分别为 65. 66%,74. 05%,
82. 76%,根的 4种溶剂提取物的抑制率也均在 60%
以上,分别为 73. 22%,62. 79%,64. 20%,73. 61% .
表 1 旋覆花不同组织不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌菌丝生长抑制作用
Table 1 Inhibition of Inula britannica extracts by various solvents on mycelium growth of Phytophthora capsici
提取部位
Extraction part
菌丝生长抑制率 /% Inhibition rate
石油醚提取物 氯仿提取物 乙酸乙酯提取物 正丁醇提取物
Petroleum ether extract Chloroform extract Ethylacetate extract N-butyl alcohol extract
根 Root 73. 22 b 62. 79 c 64. 20 d 73. 61 d
茎 Stem 65. 66 c 35. 14 d 74. 05 c 82. 76 c
叶 Leave 81. 17 a 88. 29 b 95. 43 b 87. 16 b
花 Flower 81. 19 a 93. 15 a 100. 00 a 95. 43 a
注:供试样品质量浓度为 0. 1 g·mL -1 ;同列数据后不同字母表示在 0. 05 水平上显著差异,下同.
Notes: Tested sample concentration was 0. 1 g·mL -1 . Data within a column followed by different letters show significant difference
at P0. 05 by Duncan’s multiple range test. The same as below.
2. 2 旋覆花提取物对辣椒疫霉菌游动孢子释放的
抑制作用
在 0. 05 g·mL -1供试质量浓度下,旋覆花不
同部位 4 种溶剂提取物对辣椒疫霉病菌孢子囊中
游动孢子释放的抑制作用小于对菌丝生长的抑制
作用.根、茎、叶、花 4 个不同组织中,叶的石油醚提
取物对辣椒疫霉菌孢子萌发的抑制作用较强,抑制
率为 83. 33%,茎的石油醚提取物抑制率为
66. 67%,其它提取物对辣椒疫霉菌游动孢子释放
的抑制作用都较弱,均低于 45. 56% ( 表 2) .
表 2 旋覆花不同部位不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌孢子释放抑制作用
Table 1 Inhibition of Inula britannica extracts by various solvents on spores release of Phytophthora capsici
提取部位
Extraction part
菌丝生长抑制率 /% Inhibition rate
石油醚提取物 氯仿提取物 乙酸乙酯提取物 正丁醇提取物
Petroleum ether extract Chloroform extract Ethylacetate extract N-butyl alcohol extract
根 Root 26. 67 c 15. 56 c 13. 33 c 11. 11 b
茎 Stem 66. 67 b 5. 56 d 45. 56 a 12. 22 b
叶 Leave 83. 33 a 37. 78 a 37. 78 b 16. 67 a
花 Flower 25. 56 c 22. 22 b 15. 56 c 1. 11 c
注:供试样品质量浓度为 0. 05 g·mL -1 .
Notes: Tested sample concentration was 0. 05 g·mL -1 .
2. 3 旋覆花的花提取物对辣椒疫病的盆栽防效
盆栽试验结果 ( 表 3 ) 表明,在 1. 0 g·mL -1
处理剂量下,旋覆花花序氯仿提取物对辣椒疫病
的治疗作用最强 ( 52. 18% ) ,与对照药剂 50%福
美双可湿性粉剂 800 倍液相比无明显差异,其
它 3 种溶剂提取物的治疗作用均显著低于对照
药剂.旋覆花花序氯仿提取物对辣椒疫病的保护
作用亦为最强,防效达 46. 35%,与对照药剂的防
效相当,其它 3 种溶剂提取物的保护作用均显著
低于对照药剂.
316 河 南 农 业 大 学 学 报 第 46 卷
表 3 旋覆花的花提取物对辣椒疫霉病的盆栽防效
Table 3 The efficacy of the flower extracts of Inula britannica against phytophthora blight in pepper plant
处理 Treatment
治疗作用 Therapeutic effect 保护作用 Protective effect
病情指数 防治效果 /% 病情指数 防治效果 /%
Disease index Control effect Disease index Control effect
石油醚提取物 Petroleum ether extract 63. 33 28. 61 d 50. 08 37. 63 c
氯仿提取物 Chloroform extract 43. 26 46. 35 a 42. 38 52. 18 a
乙酸乙酯提取物 Ethylacetate extract 53. 58 39. 54 b 49. 54 46. 47 b
正丁醇提取物 N-butyl alcohol extract 57. 16 36. 14 c 66. 32 28. 30 d
50%福美双可湿性粉剂 800 倍液
50% Thiram WP ( 1g /800mL) 44. 76 47. 25 a 43. 10 51. 49 a
CK 85. 67 86. 00
注:供试样品质量浓度为 1. 0 g·mL -1 .
Notes: Tested sample concentration was 1. 0 g·mL -1 .
3 结论与讨论
3. 1 旋覆花提取物对辣椒疫霉菌具有较强的抑菌
活性
本研究结果表明,在 0. 1 g·mL -1供试条件
下,旋覆花根、茎、叶、花 4 个部位的 4 种溶剂提取
物能显著抑制辣椒疫霉菌的菌丝生长,其中花和叶
的 4 种溶剂提取物抑制率均在 80%以上; 除旋覆
花茎的氯仿提取物外,其它茎和根的不同溶剂提取
物抑制活性均在 62. 79%以上.在 0. 05 g·mL -1供
试条件下,旋覆花茎和叶的石油醚提取物对辣椒疫
霉菌游动孢子释放的抑制作用较强,抑制率分别为
83. 33% 和 66. 67% . 盆栽试验结果表明,在
1. 0 g·mL -1处理剂量下,旋覆花花的氯仿提取物
对辣椒疫病的治疗作用和保护作用与 50%福美双
可湿性粉剂 800 倍液相当.可见,旋覆花不同部位
的不同极性溶剂提取物对辣椒疫霉菌具有较强的
控制效果,其在辣椒疫病防治上具有较大的开发应
用潜力.
3. 2 旋覆花中抑菌活性成分值得进一步分离
已有研究表明,旋覆花不同溶剂提取物对多种
植物病原真菌具有较强的抑菌活性[11,12,16],本研
究结果表明,旋覆花各部位的不同极性溶剂提取物
对辣椒疫霉菌具有不同程度的抑制活性,均说明植
物体中含有一种或多种具有抑菌活性的化合物.王
红刚等[17]从欧亚旋覆花中分离出了 1 -氧 -乙酰
大花旋覆花内酯,并发现其对黄瓜白粉菌、黄瓜霜
霉菌、番茄早疫菌、黄瓜灰霉菌和致病疫霉均有一
定的抑菌活性,其中对致病疫霉休止孢萌发抑制作
用最强,在质量浓度为 0. 1 g·L -1时,抑制率可达
100%,与化学药剂百菌清相当. 因此,有必要采用
不同极性溶剂对旋覆花主要抑菌活性部位———花
和叶进行萃取,并对提取物中的抑菌活性成分进行
系统的分离和鉴定,为旋覆花的直接开发应用提供
科学依据,为寻找新型植物源杀菌剂的先导化合物
提供重要线索.
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( 责任编辑:丁 丽)