紫藤瘤中化合物抗农作物病原真菌活性研究

蔡百祥，王国凯，吴培云，刘劲松，许应生，王 刚

（安徽中医药大学药学院 现代中药安徽省重点实验室，安徽 合肥 230012）

植物病原真菌是指可以在植物上寄生并引起植物病害的真菌，已记载的植物病原真菌有8 000多种。真菌病害是植物病害中最重要的一种，所占比例最大，70%～80%的植物病害都是由真菌引起的，同时几乎每种作物都有几种甚至几十种真菌病害。根据真菌病害的气流和水流传播比较突出的特点，可以采用化学药剂进行保护性防治，但效果有限［1］。植物源农药因其来源于自然，具有环保、长效、易光解、无残留等优点，成为发展有机农业、促进农业可持续发展的理想农药。紫藤Wisteriasinensis（Sims）Sweet是常见绿化植物，属豆科紫藤属。研究发现，紫藤具有杀菌作用［2］，紫藤叶片丙酮提取液对真菌和细菌均有一定的抑制作用［3］。紫藤瘤是紫藤茎上所生的赘瘤，可入药，具有杀虫、止痛、解毒等功效［4］，可用于癌症的治疗［5－6］。本课题组前期对紫藤瘤抗农作物病原性真菌活性部位筛选进行研究［7－8］，在确定其有效部位的基础上，进一步对有效部位中的化学成分进行了系统研究［9－11］。为了筛选紫藤瘤抗病原性真菌的活性成分，本研究采用十字交叉法研究紫藤瘤分离得到的部分单体化合物对油菜菌核病菌、辣椒枯萎病菌、小麦赤霉菌和棉花枯萎病菌等诱发农作物疾病的病原真菌的抑菌活性，为新型无公害生物农药的研发奠定基础。

1 材料与方法

1．1 药材 紫藤瘤药材2011年购自安徽岳西，经安徽中医药大学方成武教授鉴定为豆科植物紫藤Wisteriasinensis（Sims）Sweet的干燥茎瘤体。

1．2 作物病原真菌及培养基的制备 小麦赤霉菌（Fusariumgraminearum）、棉花枯萎病菌 （Fusariumoxysporumf．sp．vasinfectum）、辣椒枯萎病菌（Fusariumoxysporumf．sp．capsicum）、油菜菌核病菌（Sclerotiorumsclerotiorum）、玉米穗腐菌（Fusariummonilifome）由河南农业大学农学院麻兵继副教授提供。

马铃薯（去皮）200g，琼脂20g，葡萄糖20g，水1 000mL。马铃薯煮30min，滤过，取汁，加入琼脂和葡萄糖，煮至琼脂完全融化，补水至1 000mL。分装，121℃高压灭菌30min，制得马铃薯－葡萄糖－琼脂（potato dextrose agar，PDA）固体培养基。

1．3 供试化合物 丁香脂素、（3S）－7－O－methylvestitol、白桦脂酸均首次从紫藤瘤药材中分离得到，经波谱测定确定其化学结构［12］。

1．4 样品的制备 分别精密称取丁香脂素5．92 mg，（3S）－7－O－methylvestitol 25．85mg，白桦脂酸17．32mg，加入容量瓶中，加入少量二甲基亚砜（dimethyl sulphoxide，DMSO）溶解，无菌水定容，配制成供试品溶液。

1．5 体外抗作物病原真菌活性试验

1．5．1 抑菌试验方法 采用菌落生长速率法［13］：1 mL供试液，加PDA固体培养基9mL无菌试管混匀，倒入无菌培养皿中制成带药的培养基平板，DMSO作空白对照。用无菌打孔器在活化后的作物病原真菌菌落边缘切下直径6mm生长一致的菌饼。将打好的菌饼菌丝面向下，接于培养基平板中心，使菌丝与新鲜培养基充分接触，防止污染其他杂菌，26℃恒温培养3～5d。实验重复3次。

1．5．2 抑菌结果测量 采用十字交叉法，待空白对照菌落长至平板边缘时，测量各培养皿中的菌落生长直径，以3个重复菌落直径的平均值计算菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率＝（空白对照菌落生长直径－处理菌落生长直径）／（空白对照菌落生长直径－6）×100%。式中6为菌饼直径，单位为mm。

2 结果

在前期研究基础上，本实验对从紫藤瘤中活性部位中分离到的单体化合物进行活性研究，结果显示化合物对小麦赤霉菌（Fusariumgraminearum）、棉花枯萎病菌（Fusariumoxysporumf．sp．vasinfectum）、辣椒枯萎病菌（Fusariumoxysporumf．sp．capsicum）、油菜菌核病菌 （Sclerotiorumsclerotiorum）、玉米穗腐菌（Fusariummonilifome）5种病原真菌均有较好的抑菌效果，尤其是对油菜菌核的抑菌效果最为显著。丁香脂素在0．6mg／mL浓度下对油菜菌核病菌抑制率达到36．72%，（3S）－7－O－methylvestitol在0．75mg／mL浓度下对油菜菌核病菌抑制率达到40．26%，白桦脂酸在0．1 mg／mL浓度下对油菜菌核病菌抑制率更是达到84．52%，但对玉米穗腐菌无效。见表1。

表1 紫藤瘤化合物对5种农作物病原真菌的体外抑制率

3 讨论

本研究对紫藤瘤抗农作物病原性真菌的活性部位进行筛选，紫藤瘤乙醇提取物对5种病原真菌都有较好的抑菌效果，且对油菜菌核病菌、棉花枯萎病菌、小麦赤霉病菌的抑菌率高达50%。石油醚、乙酸乙酯和正丁醇部位对油菜菌核病菌、辣椒枯萎病菌、小麦赤霉病菌的抑菌率高达50%左右，尤其对油菜菌核病菌抑菌率更是达到100%［7－8］。但是，前期研究结果仅限于对紫藤瘤提取部位农作物抗病原真菌活性，因此本实验进一步对从紫藤瘤中分离到的化合物活性进行研究，结果显示化合物对小麦赤霉病菌、辣椒枯萎病菌、棉花枯萎病菌、油菜菌核病菌、玉米穗腐病菌5种病原真菌均有较好的抗农作物病原真菌活性，尤其是对油菜菌核病菌最为显著。

植物源农药是生物杀虫剂家族中开发最成功的一类。其两个主导产品为从菊属植物花中提取的除虫菊素，以及从印楝树种子提取的印楝素。一些植物提取物，如印楝素和Queium，这些植物源农药活性和相对应的合成物质的活性一样，但作用方式不同，是综合治理害虫的产品［14］。而紫藤瘤提取物及化合物具有良好的抗真菌活性，这可能是由于植物紫藤经真菌侵蚀，诱导次生代谢产物的发生和积累在茎体上寄生的病变组织。实验结果表明，紫藤瘤提取部位抗农作物病原真菌活性强于化合物，可能是由于次生代谢产物协同作用表现出更强的生物活性。紫藤瘤活性部位及成分对于农作物病原真菌有着很好的抑制效果，提示紫藤瘤在生物农药开发领域，具有很好的发展前景及研究价值，可将其应用于植物源生物农药的开发上。同时，紫藤瘤可用于癌症的治疗［5－6］，提示其也具有进一步开发药用的价值。

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