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抑制植物病原细菌的植物筛选*

2010-08-28袁高庆黎起秦曾东强吴定朴曹祖恒

植物保护 2010年4期
关键词:粗提物软腐病青枯病

袁高庆, 黎起秦, 王 静, 曾东强, 吴定朴,杨 龙, 秦 健, 曹祖恒, 黎 桦

(广西大学农学院,南宁 530004)

抑制植物病原细菌的植物筛选*

袁高庆, 黎起秦**, 王 静, 曾东强, 吴定朴,杨 龙, 秦 健, 曹祖恒, 黎 桦

(广西大学农学院,南宁 530004)

以3种重要的植物病原细菌—辣椒青枯病菌(Ralstoniasolanacearum)、柑橘溃疡病菌(Xanthomonascitri)和大白菜软腐病菌(Erwiniacarotovorapv.carotovora)为供试菌,对43种植物甲醇提取物进行离体抑菌活性测定。研究结果表明,漆树对辣椒青枯病菌抑菌活性最强,其次是金秀清明茶;抑制柑橘溃疡病菌活性最高的植物有漆树和十大功劳;对大白菜软腐病菌没有筛选到抑菌活性较好的植物;垫状卷柏、七叶一枝花、少花龙葵、水半夏和豆瓣菜粗提物对3种植物病原细菌均无抑制作用。

植物粗提物; 植物病原细菌; 抑菌活性

* 致 谢: 广西大学农学院林纬老师为试验提供了许多帮助,在此表示诚挚感谢。

** 通信作者Tel:0771-3235674;E-mail:qqli5806@gxu.edu.cn

随着农药的发展方向从传统的有机化学物质转向环境和谐农药,从高毒、高残留、长持久性的合成化学农药转向高安全性、低残留、无公害、高生物活性、高选择性的生物农药,植物被认为是化学合成杀菌剂替代品最好的资源。但目前以植物病原细菌作为筛选靶标的生物农药的研究较少。辣椒青枯病菌[Ralstoniasolanacearum(Smith)Yabuuchi et al.]、柑橘溃疡病菌[Xanthomonascitri(ex Hasse)Gabriel]和大白菜软腐病菌(Erwiniacarotovorapv.carotovoraDye)是3种常见的植物病原细菌,尤其在热带、亚热带地区发生普遍,对农业生产的危害性较大。本文采集了广西的43种植物,测定其对这3种植物病原细菌的抑菌作用,以期筛选到抑菌效果明显的植物,为深入分离和纯化抑菌活性成分提供材料,同时也为进一步开发应用植物资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试植物分别采自广西的5个县、市(见表1),由广西大学农学院黎桦副教授鉴定。供试细菌辣椒青枯病菌(R.solanacearum)、柑橘溃疡病菌(X.citri)和大白菜软腐病菌(E.carotovorapv.carotovora)由广西大学植物病理研究室提供。植物病原细菌分别在牛肉膏蛋白胨(nutrient agar,简称NA)固体培养基上画线活化培养24~48h,然后转入NA培养液中进行悬浮培养(28℃,130r/min)24h,将其稀释成浓度为109cfu/mL的细菌悬浮液,备用。

1.2 植物化学成分粗提物的制备

将采集的植物材料阴干后于50℃下烘24~48h,粉碎,过40~60目筛。每种植物干粉称取100~150g,在室温下以样品量的6~8倍甲醇(AR)(V/m)浸泡72~96h,期间定时搅拌。然后真空抽滤获得滤液,用旋转蒸发仪在45~50℃水浴中减压浓缩,获得膏状植物粗提物,计算提取率[1]。植物粗提物密封放置于4℃冰箱保存。测定抑菌作用时,将植物粗提物用甲醇溶解后,加4倍体积的灭菌蒸馏水配成300mg/mL的药液备用(甲醇最终浓度为20%)。提取率=(粗提物干质量/样品干粉质量)×100%。

1.3 植物粗提物对3种植物病原细菌的抑制作用测定

采取琼脂打孔药剂扩散法测定植物粗提物对3种植物病原细菌的抑制作用[2]。在培养皿中倒入水琼脂(WA,琼脂含量3%)15mL使之成一薄层,凝固后,倒入25mL温度为50~60℃含有107cfu/mL测试细菌的NA培养基,培养基凝固后,用5mm的打孔器打孔(不可穿过水琼脂层),每孔加70μL植物粗提物药液,以浓度0.2mg/mL的链霉素作阳性对照和20%甲醇作溶剂对照,每种处理3次重复,置于28℃的培养箱中恒温培养48h。十字交叉法测量抑菌圈的直径(减去孔径5mm),取平均值。

1.4 数据统计分析

数据的统计分析采用Microsoft Excel 2003和DPS数据处理系统(v6.55版)进行。

2 结果与分析

采集的44份植物材料(分属32科43种)中,针对辣椒青枯病菌,漆树、金秀清明茶、猪笼草粗提物抑菌效果好,抑菌圈直径分别为28.00、21.00mm和14.67mm,与0.2mg/mL的医用链霉素阳性对照(抑菌圈直径12.33mm)相比,差异显著。其中,漆树粗提物抑菌效果最好。另外,杨梅、绞股蓝、粗叶悬钩子、白背叶、破布叶、香花崖豆藤、磨盘草、蜈蚣草、小果蔷薇(根部)、蛇泡筋等植物粗提物对辣椒青枯病菌的抑菌效果与0.2mg/mL的医用链霉素相当,差异不显著。垫状卷柏、七叶一枝花、少花龙葵、水半夏和豆瓣菜粗提物对辣椒青枯病菌离体无抑制作用;针对柑橘溃疡病菌,漆树和十大功劳的抑菌效果最好,优于医用链霉素阳性对照。杨梅、粗叶悬钩子、白背叶、草麻黄、金线兰、猪笼草、金秀清明茶、广州相思子和广西鸡矢藤也有较好的抑菌活性。垫状卷柏、少花龙葵、豆瓣菜、水半夏 、山芝麻、绞股蓝、藿香、五棱苦丁茶和七叶一枝花等9种植物对柑橘溃疡病菌离体均无抑制作用;供试的43种药用植物中,只有杨梅、猪笼草、细辛、羊耳菊、白背叶、郁金、何首乌、吴茱萸、灵香草、余甘子和广西鸡矢藤等13植物的粗提物对大白菜软腐病菌有较弱的抑菌活性。其中,杨梅的抑菌圈直径最大,但 也 仅为5.67mm,远低于0.2mg/mL的医用链霉素阳性对照,差异显著。其余30种植物粗提物对大白菜软腐病菌离体均无抑制作用。从试验中还观察到20%的甲醇对3种植物病原细菌的生长均无影响(见表1)。

3 结论与讨论

在含植物粗提物干物质300mg/mL的测定浓度下,供试的43种植物中,漆树对辣椒青枯病菌和柑橘溃疡病菌均有最强的抑菌作用;杨梅、粗叶悬钩子、白背叶、猪笼草和金秀清明茶对这两种病菌也有较强的抑菌作用;绞股蓝、十大功劳、破布叶、香花崖豆藤、磨盘草、蜈蚣草、小果蔷薇(根部)、蛇泡筋、草麻黄、金线兰、广州相思子和广西鸡矢藤等植物对其中1种植物病原细菌抑菌效果明显;没有筛选到对大白菜软腐病菌抑菌效果明显的植物。垫状卷柏、七叶一枝花、少花龙葵、水半夏和豆瓣菜粗提物对3种植物病原细菌均无抑制作用。

植物提取物对植物病原细菌抑菌活性的研究相对较少。据报道,苦瓜种仁中的凝集素备提物和苦瓜籽粗蛋白对大白菜软腐病菌、花生青枯病菌均无抑菌活性[3];紫草、荔枝对水稻白叶枯病菌、白菜软腐病菌、十字花科蔬菜黑腐病菌、茄科青枯病菌均具抑菌活性[4-5];苦参中的生物碱具有较广谱的杀菌活性,除抑制多种植物病原真菌外,对十字花科蔬菜软腐病菌、茄科蔬菜青枯病菌的抑制作用也很明显[6]。Pradhanang等在4种植物精油对大棚番茄青枯病的防治研究中发现,经百里酚、玫瑰草油和柠檬草油处理的土壤中,Ralstoniasolanacearum种群数量很快下降至无法检测,植株不发病,但茶树油没有作用[7]。由此可见,不同的植物材料抑菌活性不同。

表1 植物粗提物对3种植物病原细菌离体抑菌活性测定结果

在供试的43种植物材料中,对辣椒青枯病菌和柑橘溃疡病菌,分别有13种和11种植物提取物具有较好的抑菌活性;对大白菜软腐病菌,有13种植物提取物具有较弱的抑菌活性。这说明不同植物病原细菌种类对植物提取物的敏感性差别很大。目前,对辣椒青枯病菌和柑橘溃疡病菌具有较强抑菌活性的漆树、杨梅、粗叶悬钩子、白背叶和猪笼草提取物中的活性物质正在研究中。

[1]陈业高.植物化学成分[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2]杜华,周立刚,唐静,等.无叶假木贼和盐爪爪提取物的抗菌活性[J].天然产物研究与开发,2007,19:92-96

[3]王贻莲,陈燕平,黄伟,等.苦瓜活性组分物质抑菌活性测定[J].植物保护,2008,34(2):67-71.

[4]侯美珍,宋德贵,杨真,等.紫草不同溶剂提取物对植物病原菌的抑菌作用[J].广西师范大学学报(自然科学版),2006,24(3):95-98.

[5]侯美珍,卢习刚,韦红群,等.荔枝果皮和果核提取物对植物病原菌的抑菌作用[J].广西植保,2006,19(6):2-4.

[6]李楠,韦平英,梁英,等.生物碱对几种植物病原菌的抑制作用研究初报[J].广西植保,2003,16(2):1-2.

[7]Pradhanang P M,Momol M T,Olson S M,et al.Effects of plant essential oils onRalstoniasolanacearumpopulation density and bacterial wilt incidence in tomato[J].Plant Disease,2003,87(4):423-427.

Screening of plants for antimicrobial activity to phytopathogenic bacteria

Yuan Gaoqing, Li Qiqin, Wang Jing, Zeng Dongqiang, Wu Dingpu,
Yang Long, Qin Jian, Cao Zuheng, Li Hua
(CollegeofAgriculture,GuangxiUniversity,Nanning530004,China)

The extracts of 43 plants were tested for inhibiting the growth ofRalstoniasolanacearum,XanthomonascitriandPectobacteriumcarotovorapv.carotovorainvitro.The extract ofToxicodendronsp.had the highest antimicrobial activity againstR.solanacearum,followed byCamelliasp.,Toxicodendronsp.andMahoniafortunei,which showed strongest inhibitory effects againstX.citri.However,none of the plant extracts had significant inhibition toPectobacteriumcarotovorapv.carotovora.Selaginellapulvinata,Parispolyphylla,Solanumphoteinocarpum,PinelliaternateandNasturtiumofficinaleshowed no inhibitory activity against the 3 phytopathogenic bacteria.

botanical extract; phytopathogenic bacteria; antimicrobial activity

Q 946.91;S 482.2

B

10.3969/j.issn.0529-1542.2010.04.045

2009-06-30

2009-07-17

广西自然科学基金(桂科基0342002-1);研究生科研创新项目(2008105930904D007);国家大学生创新性实验计划(081059302)

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