55种中草药提取物对2种植物病原菌的生物活性

孙 伟, 蒋红云, 张燕宁, 张 兰, 何伟志

(中国农业科学院植物保护研究所,植物病虫害生物学国家重点实验室,农业部农药化学与应用技术重点开放实验室,北京 100193)

长期以来,农药的使用对防治有害生物和提高农业经济效益都起到了不可忽视的作用[1]。植物源农药作为生物合成农药的一部分,以其低毒、选择性高、易降解等独特优势获得了新的发展机遇[2]。从植物中寻找具有抑菌活性的物质是农药研发的一条重要途径[3]。我国对抑菌植物资源做了大量的研究,最近研究发现的小花假泽兰、枇杷叶、毛竹叶、石韦、广玉兰叶、鹅掌楸叶等植物具有较好的抑菌活性[4-9]。本试验以苹果腐烂病菌、棉花立枯病菌为对象,采用生长速率法对55种植物的乙醇、丙酮提取物进行了室内抑菌活性测定,筛选出一批具有较高生物活性的植物,为进一步研制新型植物源杀菌剂打下了基础。

1 材料与方法

1.1 供试中草药资源

试验所用中草药种类见表1,隶属于30个科,均购于河北省安国药材市场。由中国医学科学院药用植物研究所高微微研究员鉴定。

1.2 供试植物病原菌

苹果腐烂病菌[Va lsa ceratosperma(Tode et Fr.)Maire]、棉花立枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)由中国农业科学院植物保护研究所农业有害生物基本调查创新研究组提供。

1.3 中草药提取液的制备

采用超声波提取法,将供试中草药在40℃恒温干燥箱中鼓风吹干至发脆,用万能粉碎机将中草药材料粉碎,过425μm筛后备用。称取各植物样品50 g,放入不同的棕色广口瓶中,分别加入500 ML 95%乙醇或丙酮,搅拌使溶剂完全浸没中草药材料并置于30℃的条件下超声提取0.5 h后,置于避光处静置24 h后减压抽滤,残渣再次采取同样方法进行处理,共重复3次。合并3次滤液,用旋转蒸发仪在40℃条件下减压浓缩至无溶剂蒸出,提取物称重,计算提取率,后用V(丙酮)∶V(水)=1∶1溶解定容至含干物质2 g/ML,密封后放入4℃冰箱中保存备用。

表1 供试植物种类及使用部位

1.4 抑菌活性的离体测定

采用生长速率法[10]进行抑菌活性的测定。

将培养基加热熔化,冷却至45～50℃,加入供试药液0.9 ML制成含药液的培养基60 ML(30mg/ML),并分别倒入3个培养皿中冷却,V(丙酮)∶V(水)=1∶1作溶剂对照,80%多菌灵可湿性粉剂800 Mg/L为阳性对照。以无菌操作手续,用打孔器打取圆形菌块后用接种针挑至培养皿中央,然后将培养皿置于25℃培养箱中培养即可。当空白对照组菌落生长至充满培养皿约80%时,采用十字交叉法测量供试病菌的菌落直径,计算生长抑制率。

2 结果与分析

在质量浓度为30 mg干物质/ML时,55种中草药的丙酮提取物对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌的生长抑制率见表2,95%乙醇提取物对2种病菌的生长抑制率见表3。

表2 55种中草药丙酮提取物对供试病原菌的生长抑制率

表2、表3的试验结果表明：对于同一植物来说,丙酮、95%乙醇两种溶剂的提取率均不同,但并无显著差异,在对植物病原菌的抑制效果上存有较大的差异。对苹果腐烂病菌而言,苦参、桑白皮、狼毒、藿香、贯众、白芍丙酮提取物对其有良好的抑制作用,抑制率达到了80%以上;乙醇提取物中,苦参、桑白皮有良好的抑制作用,抑制率达到了85%以上。对棉花立枯病菌而言,丙酮提取物中,苦参、狼毒、贯众、天名精、草石蚕、地血香、白扁豆、蛇莓、当药、虎杖、白苞筋骨草、白芍对其有较好的抑制效果,抑制率均达到了90%以上,其中天名精、土木香、白芍、狼毒、贯众抑制率达到了100%,表现出了强烈的抑菌活性;乙醇提取物中,土木香、苦参、桑白皮有较好的抑制效果,抑制率达到了85%以上。丙酮、95%乙醇两种溶剂提取物中,对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌的相对抑制率均达到85%以上的有苦参、桑白皮。

本次试验中菊科、唇形科、毛茛科、豆科、伞形科的中草药数量居多,但大部分效果不是很好。菊科植物的丙酮提取物中,天名精、旋复花、土木香、红花的效果较好,对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌的抑制率均达到了70%以上。乙醇提取物中,天名精效果相对较好,对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌的抑制率达到了60%以上。唇形科中仅藿香的丙酮提取物效果相对较好,对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌抑制率达到了85%以上。毛茛科中白芍的丙酮提取物效果较好,对苹果腐烂病菌和棉花立枯病菌的抑制率达到了100%。豆科植物中的苦参效果较为显著,两种提取物对两种病菌的抑制效果接近于90%,但其他几种豆科植物抑制率较低。伞形科的几种植物效果不是很显著。

表3 55种中草药乙醇提取物对供试病原菌的生长抑制率

3 结论与讨论

本研究对30个科的55种中草药的95%乙醇提取物和丙酮提取物进行了体外抑菌活性测定。结果表明多数中草药提取物对植物病原菌都表现出了不同程度的抑菌活性,苦参、桑白皮的95%乙醇、丙酮提取物均表现出了强烈的抑菌活性,对供试的2种植物病原菌抑制率都在85%以上。李楠发现[11],苦参丙酮粗提物对黄瓜离体叶黑星病菌有一定抑制作用,甲醇粗提物对番茄离体叶灰霉病菌有显著抑制作用,这与本研究结果较为一致,表明苦参具有较好的抑菌活性,具有较高的应用价值。鲁世伟研究表明[9],在 40 mg/ML时,香樟树、山麦冬、元宝槭、地笋、浒苔、鸡爪槭、鹅掌楸、长蒴黄麻和黑松对苹果腐烂病菌的抑制率达到80%以上。而本研究发现,天名精、苦参、桑白皮的95%乙醇提取物,藿香、白芍、苦参、狼毒、桑白皮、贯众的丙酮提取物在30 Mg/ML时,对苹果腐烂病菌也具有80%以上的抑制率。试验结果表明,很多植物的提取物对植物病原菌都具有一定的抑制作用,并且有些种类的抑菌作用较为强烈,值得进行深入研究。

在我国丰富的中药植物资源中,有着大量具有抑菌活性的天然产物,开发和利用这些物质,用于农业生产,研制出对环境友好的高效低毒的植物源抑菌剂具有广阔的应用前景。这为植物病害的有效控制开辟了一条新的途径。中草药的成分复杂,其抗菌作用可能是单一的成分,也可能是几种混合成分共同起作用,本研究只测定了中草药的丙酮、乙醇提取物在离体条件下对菌丝生长的抑制作用,但是这些提取物往往是多种成分的混合物,究竟是哪种成分抑菌效果最好,还需要进一步的研究。此外,要确定中草药提取物的田间防治效果还必须进行田间试验。苦参、桑白皮等中药植物抑菌活性高,值得对其有效杀菌成分进行分离、纯化及结构鉴定,直接利用或作为先导化合物加以开发,有望成为植物源杀菌剂的新品种。

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