22种植物提取物对番茄病原菌生物活性的筛选

杨苏苏，赵慧琳，程慧丽，郝晓娟，杨 春，曹 挥

（山西农业大学农学院，山西太谷 030801）

番茄富含维生素和矿物质，深受广大人民群众的喜爱，被称为神奇的菜中之果，因此，在国内外被广泛种植。但随着番茄种植面积的不断扩大以及栽培形式多样，番茄病害的危害程度在逐年加重，新病害相继出现，且经常多种病害同时发生，加大了防治难度[1]。其中最为常见的是番茄叶霉病、番茄早疫病、番茄枯萎病、番茄灰霉病、番茄病毒病[2]。

植物源农药是一种新型高效、安全、无残留的绿色农药，其产生的次生代谢产物超过40万种，其中的大多数化学物质如萜烯类、类黄酮、生物碱、酚类、甾体、独特的氨基酸和多糖等均具有杀虫或抗菌活性[3-5]。近年来，国内外许多研究者针对植物源杀菌剂做了大量的工作。研究发现，蒜头原汁液对胶孢炭疽菌、荔枝霜疫霉病菌、立枯丝核菌、辣椒疫霉菌和番茄枯萎病菌等菌丝生长有较高的抑制作用[6-7]，而大蒜中的蒜素因具有特殊的气味还能趋避害虫，是一种广谱性的生物农药[8]；ZAMBONELLI等[9]研究发现，百里香精油对丝核菌、镰刀菌、炭疽病菌都有很好的抑制作用；王树桐等[10]研究发现，女贞子乙醇提取液对番茄灰霉病菌分生孢子萌发有很强的抑制作用；白头翁和白术提取物对番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌均具有较好的抗菌活性，且白头翁提取物的抗菌活性最好[11]；于洋飞等[12]研究表明，飞廉提取物对黄瓜枯萎病病原菌、立枯丝核病病原菌、番茄早疫病病原菌有较强的抑制效果；丁香乙醇提取物对小麦纹枯病菌、棉花枯萎病菌、玉米小斑病菌和柑橘绿霉病菌等4种植物病原真菌的抑菌效果均大于60%[13]；茼蒿提取液对辣椒疫霉菌、莴苣菌核核盘菌2种真菌有很强的抑菌活性[14]；何衍彪等[15]研究发现，石菖蒲提取物对芒果炭疽病菌和香蕉尖孢镰刀菌具有抑制作用；我国植物资源不仅非常丰富，而且在研究和推广使用上相对较早[16-17]，是寻找理想杀菌剂的重要来源。

本试验在前期研究基础上，对番茄病害病原菌有抑制作用的15个科的22种植物乙醇提取物进行了初步筛选，旨在为充分利用我国丰富的植物资源，开发出更优良的植物源农药提供一定的依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试植物属15个科22个种（表1）。

表1 供试植物样品

供试菌种为番茄枯萎病病原菌（Phomopsis macrospora）、番茄灰霉病病原菌（Botrytis cinerea）、番茄早疫病病原菌（Alternaria solani）、番茄黑斑病病原菌（Pseudomonas syringae），均由山西农业大学植物病理实验室提供。

供试培养基为PDA培养基。马铃薯200 g，葡萄糖20 g，琼脂2.3 g，蒸馏水1 000 mL，用于番茄病原真菌的培养。

1.2 方法

1.2.1 植物粗提物的制备 所用植物乙醇粗提物均采用超声波提取法[18-19]。

1.2.2 抑菌活性测定 抑菌活性采用菌丝生长速率法[20]进行测定。

1.2.3 植物乙醇提取物对4种病原菌的抑制中浓度 针对番茄枯萎病病原菌、番茄灰霉病病原菌、番茄早疫病病原菌、番茄黑斑病病原菌4种病原菌，选取抑制效果最好的植物乙醇提取物，利用二倍稀释法[21-22]配制质量浓度分别为 1，0.5，0.25，0.125，0.062 5 mg/mL的含药培养基，测定各浓度对应的抑菌率，得到乙醇提取物对病原菌的抑制中浓度。

2 结果与分析

2.1 22种植物乙醇提取物对4种番茄病原菌的生物活性测定

采用菌丝生长速率法测定了22种植物乙醇提取物对番茄枯萎病原菌、番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌菌丝生长的抑制作用。结果表明，同一植物提取物对4种不同病原真菌的抑制率存在很大的差异，不同植物提取物对同一病原真菌的抑制率也有明显的差异。96 h时的抑菌率结果列于表2。

由表2可知，在质量浓度为2mg/mL时，有10种植物乙醇提取物对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制率大于60%，其中，木醋酸、百里香、八角、细辛表现出强烈的抑制作用，抑制率均在85%以上，而木醋酸达到100%；对番茄早疫病菌，则有7种植物粗提物的抑制率大于65%，只有博落回抑制率大于85%；对番茄黑斑病菌，有8种植物提取物的抑制率大于65%，其中，木醋酸、狼毒、八角、丁香、蛇床子抑制率大于85%，丁香能达到100%；而对番茄枯萎病菌抑制活性达到65%以上的植物提取物有9种，丁香、甘草的抑制率高于85%，且丁香能达到100%。另外，对至少1种病原真菌抑制率大于75%者有11种，对至少2种病原真菌抑制率在75%以上的有6种，对3种病原真菌抑制率均大于75%的有木醋酸、八角、丁香3种，而对4种病原真菌抑制率均高于75%的仅有木醋酸。对每种番茄病原真菌抑制率最好的植物源提取物的菌丝生长如图1所示。

表2 22种植物乙醇提取物对番茄病原菌菌丝的抑制作用

2.2 植物乙醇提取物对4种病原菌的抑制中浓度

对木醋酸、博落回、丁香3种提取物用二倍稀释法配成 5个质量浓度（1.00，0.50，0.25，0.125，0.062 5 mg/mL），对4种番茄病菌进行生物活性测定，结果列于表3。

由表3可知，在0.50，1.00 mg/mL质量浓度下，丁香对番茄黑斑病病原菌和番茄枯萎病病原菌抑制率达85%以上，效果极其显著。而木醋酸对番茄灰霉病病原菌、博落回对番茄早疫病病原菌的抑制率在1.00 mg/mL质量浓度下效果显著，在0.50 mg/mL质量浓度下效果较显著。试验结果证明，随着植物乙醇提取物浓度的不断降低，其抑制作用也随之减弱。

表3 不同质量浓度植物提取物在96 h时对4种病菌菌丝生长的抑制作用

选取96 h的抑菌数据运用DPS软件进行统计分析，分别求出毒力回归方程和抑制中浓度（EC50），结果列于表4。从表4可以看出，木醋酸、博落回、丁香对番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌、番茄枯萎病原菌的EC50分别为0.32，0.16，0.19，0.12 mg/mL，相关系数均接近于1。

表4 不同植物提取物对4种病原菌的毒力方程

3 结论与讨论

3.1 结论

本试验采用菌丝生长速率法测定了22种植物对番茄病原真菌的抑菌活性。测得22种植物乙醇提取物在质量浓度为2 mg/mL时，对番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌、番茄枯萎病原菌的菌丝生长都有不同程度的抑制作用，博落回、木醋酸、八角、丁香、细辛、石菖蒲对4种番茄病原真菌的菌丝抑制率均大于60%。其中，木醋酸的抑制效果最好，对4种番茄病原真菌的菌丝生长抑制率均在75%以上。结果表明，木醋酸可作为一种新型的植物源农药进行开发利用。

3.2 讨论

本研究仅限于22种植物乙醇提取物对4种番茄病原真菌菌丝抑制活性的初步筛选，有些植物提取物抑菌效果不明显，可能是因为以下几个方面：一是其中一些植物提取物的有效成分对于供试菌并无抑菌活性；二是用超声波进行粗提物的提取，有可能对有效成分的提取有限制；三是只测定了乙醇粗提物对病原菌的抑菌活性，并未研究其他溶剂提取物的抑制作用；四是所有抑菌试验均在离体条件下测定，未在活体植株上进行试验。因此，要想得到更加准确的结论，仍需结合孢子萌发抑制率以及采用多种溶剂提取来进一步确认。还应对筛选出的有效植物提取物的作用方式和作用机制及在活体植物上的杀菌活性进行更深层次的研究。

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