致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是番茄生产中的重要病害,主要依靠化学农药防治。由于致病疫霉对现用内吸性杀菌剂甲霜灵、噁霜灵等产生抗性使药效降低,化学杀菌剂超量使用导致农药残留超标,利用植物中丰富多样的天然抗生成分及对天然产物模拟开发新型杀菌剂已成为农药创制的重要途径和方法。
“南药”指长江以南的热带、亚热带地区所产的地道药材。海南省南药资源丰富,在进行植物抗生活性物质筛选研究方面具有资源优势。研究报道,几种南药植物提取物有一定的杀虫和除草活性,多种南药植物提取物对香蕉炭疽病菌、水稻稻瘟病菌、番石榴拟盘多毛孢等病原菌的抑菌活性较高,尚未见南药提取物及其分离组分对致病疫霉活性的相关研究报道。来自海南大学热带作物学院、海南大学林学院、河北省农林科学院植物保护研究所的研究人员,选用了5种有抑菌活性的南药植物,测试了乙醇提取物对致病疫霉的活性,并对抑菌活性较高的九里香粗提物初步分离后测定分离组分的抑菌活性,明确了5种南药植物粗提物及其中九里香粗提物分离组分对致病疫霉的抑制作用,为南药资源抗菌活性物开发利用和植物病害防治提供了依据。
研究人员使用阴干粉碎法分别制备得到九里香(Murraya paniculata)、阴香(Cinnamomum burmanni)、黄皮(Clausena lansium)、胡椒(Piper nigrum)和槟榔(Areca catechu)五种植物的叶片干粉,用95%乙醇分别提取两次后浓缩得到五种南药浸膏。将提取物稀释至不同浓度后在培养基平板中处理疫霉菌丝,通过平板对峙法测定其对疫霉菌丝生长的抑制率;同时在离体叶片上测定了稀释液对致病疫霉休止孢侵染离体叶片的抑菌活性,在盆栽幼苗上测定了稀释液对晚疫病的防治效果。
结果显示:5种南药植物粗提物对致病疫霉均有一定抑菌活性,其中九里香粗提物抑菌活性最高,对致病疫霉菌丝生长、休止孢萌发和休止孢侵染离体叶片的EC50值分别为6.51 mg/mL、3.77 mg/mL和19.56 mg/mL,显著高于阴香粗提物对致病疫霉菌丝生长、休止孢萌发和休止孢侵染离体叶片的EC50值17.37 mg/mL、8.59 mg/mL和41.76 mg/mL,可见九里香粗提物抑制致病疫霉休止孢萌发最有效(表1)。
表1 5种南药植物粗提物对致病疫霉离体及活体抑制作用
植物名称 |
EC50(mg/mL) | ||
菌丝生长 |
休止孢萌发 |
休止孢侵染离体叶片 | |
九里香 |
6.51±0.17a |
3.77±0.52a |
19.56±1.84a |
阴香 |
17.37±0.94b |
8.59±1.37b |
41.76±2.79b |
黄皮 |
35.72±0.89c |
22.74±1.79c |
81.22±2.86c |
槟榔 |
72.75±1.77d |
37.57±2.87d |
156.54±4.52d |
胡椒 |
95.36±2.52e |
68.91±4.51e |
199.82±6.91e |
5种南药植物粗提物对晚疫病均有一定的防效。其中九里香粗提物最高,可达91.61%,显著高于阴香粗提物的防效80.73%,阴香粗提物的防效又显著高于黄皮粗提物的防效68.01%、槟榔粗提物的防效46.07%及胡椒粗提物的防效19.93%(表2)。
表2 5种南药植物粗提物对晚疫病的防效
植物名称 |
病情指数 |
防效(%) |
对照 |
89.46±4.31a |
— |
九里香 |
7.51±0.94f |
91.61±3.15a |
阴香 |
17.24±1.32e |
80.73±3.21b |
黄皮 |
28.76±2.07d |
68.01±2.94c |
槟榔 |
48.25±2.89c |
46.07±3.01d |
胡椒 |
71.63±3.28b |
19.93±2.25e |
研究人员进一步研究了抑菌效果最好的九里香粗提物在不同萃取条件下对致病疫霉的抑制作用和对晚疫病的防治效果。结果显示,石油醚和氯仿萃取组分对致病疫霉的抑制作用显著高于乙酸乙酯萃取组分、正丁醇萃取组分和水相的抑制作用(表3);同时石油醚和氯仿萃取组分对晚疫病的防效也较高,其中石油醚萃取组分防效为100%。经比较,分离后的石油醚萃取组分对晚疫病的防效显著高于分离前九里香粗提物的防效(表4)。
表3 九里香粗提物不同萃取组分对致病疫霉离体及活体抑制作用
萃取组分 |
EC50(mg/mL) | ||
菌丝生长 |
休止孢萌发 |
休止孢侵染离体叶片 | |
石油醚 |
2.87±0.26a |
1.85±0.32a |
8.67±1.46a |
氯仿 |
5.91±0.19b |
1.86±0.44a |
15.72±1.91b |
乙酸乙酯 |
9.63±0.27c |
5.97±1.32b |
26.65±1.96c |
正丁醇 |
19.35±0.71d |
13.19±1.22c |
41.91±2.71d |
水 |
24.79±0.77e |
31.92±3.05d |
63.68±2.89e |
表4 九里香粗提物不同极性溶剂萃取组分对晚疫病的防效
萃取组分 |
病情指数 |
防效(%) |
对照 |
92.27±2.49a |
— |
石油醚 |
0.00±0.00f |
100.00±0.00a |
氯仿 |
7.46±1.03e |
91.92±2.44b |
乙酸乙酯 |
27.95±1.59d |
69.71±3.17c |
正丁醇 |
58.22±2.71c |
36.90±1.79d |
水 |
81.53±3.02b |
11.64±1.82e |
研究结果表明,5种南药植物粗提物对致病疫霉均有一定的抑菌活性,对晚疫病均有一定防效,其中九里香粗提物和九里香粗提物石油醚萃取组分防治效果较好,展示出一定的应用前景。该研究有待进一步分离活性成分,明确抗菌谱和作用机制,为将其作为先导化合物,进行仿生合成或结构改造,开发新型杀菌剂提供依据。
(来源:《现代农药》 海南大学热带作物学院 王红刚)