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植物提取物对薏苡黑粉病菌的抑制作用

2019-03-25莫熙礼魏秀竹武华文江厚成

园艺与种苗 2019年2期
关键词:黑粉病薏苡射干

莫熙礼,魏秀竹,武华文,江厚成

(黔西南民族职业技术学院,贵州兴义 562400)

薏苡黑粉病菌属于担子菌亚门黑粉菌属的真菌,能引起薏苡黑粉病。薏苡黑粉病是黔西南州薏苡主要病害之一,对薏苡的生产造成很大威胁,成为制约黔西南州薏苡生产的重要因素。目前对该病的防治主要是使用化学药剂,化学药剂的使用导致病原菌抗药性的产生、毒性残留以及环境污染等种种弊端的出现[1],严重危及到人类健康、生态平衡以及社会发展。植物源杀菌剂越来越受到人们的重视,且具有很大的开发价值和应用前景。近年来,植物提取物对病原物抑制作用方面的研究报道较多,但在药用植物病害上的研究报道甚少。为此,笔者通过离体试验,初步测试了20种植物提取物对黑粉病的抑制作用,筛选出3种抑菌效果较好的植物提取物,并测定其防治该病的最佳浓度,旨在为研制和开发防治薏苡黑粉病新型植物源农药提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 病原菌。薏苡黑粉病菌采集于黔西南州农作物科学研究所薏苡示范基地。在薏苡果实上分离得到病瘤,风干后存放于纸盒内,于4℃冰箱保存备用。使用前将病瘤碾碎并过40目筛,得到菌粉。

1.1.2 供试植物。大蒜、花椒、鱼腥草、薄荷购于菜市场,麻黄、泽泻、马钱、板蓝根、八角茴香、当归、黄芩、藿香、穿心莲购于中药店,夹竹桃、蒲公英、大青叶、射干、菊花采集于兴义市顶效。将阴干的植物材料放至恒温烘箱内加温至50℃烘干,粉碎后过40目筛(0.35 mm)置于密封袋中,低温保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 植物提取物的制备。植物材料的提取采用CEP提取法[2],称取样品干粉20 g放于三角瓶内,加入200 mL 95%乙醇,在室温下于摇床上振荡提取过滤,将提取液在经50℃减压浓缩,真空干燥至恒重,计算提取率,密封置于4℃冰箱中保存备用。

1.2.2 植物提取液对黑粉病菌冬孢子萌发的影响。采用玻片萌发法,测定植物提取液对黑粉病冬孢子萌发的影响。用浓度为50%乙醇将上述植物提取物充分溶解,制成5 mg/mL的母液。将提取液移入培养基中,配成浓度为0.50和0.25 mg/mL,然后将其倒在载玻片上,把浓度为104个/mL孢子悬浮液涂在载玻片上,于25℃培养箱中保湿培养24 h后显微镜观察,测定孢子萌发率。以上处理,每种植物提取物的每个浓度3次重复。

1.2.3 植物提取液对黑粉病菌担孢子生长的影响。采用玻片萌发法,观察植物提取液对黑粉病菌担孢子和次生担孢子萌发生长的影响。将配制好含有一定浓度(0.50和0.25 mg/mL)提取液的培养基,倒在载玻片上,把浓度为104个/mL孢子悬浮液涂在载玻片上,以加相应量乙醇的培养基为对照。于25℃培养箱中保湿培养48 h后显微镜观察,测定植物提取液对病原菌担孢子的生长抑制率。以上处理,每种植物提取物的每个浓度3次重复。

1.2.4 3种植物提取液对黑粉病菌最佳抑制浓度的测定。根据以上试验得到花椒、射干、蒲公英对黑粉病菌抑制作用最好(表1~2)。配制花椒浓度为0.500、0.250、0.125、0.065 mg/mL,射干提取液浓度为0.500、0.250、0.125、0.065 mg/mL,蒲公英提取液浓度为 2.00、1.00、0.50、0.25 mg/mL。

冬孢子萌发率的测定:用浓度为50%乙醇将花椒、射干、蒲公英提取物充分溶解,制成5 mg/mL的母液。将提取液移入培养基中,配成上述浓度,然后将其倒在载玻片上,把浓度为104个/mL孢子悬浮液涂在载玻片上,于25℃培养箱中保湿培养24 h后显微镜观察,测定孢子萌发率。

担孢子抑制率的测定:将配制好含有一定浓度植物提取液的培养基,倒在载玻片上,把浓度为104个/mL孢子悬浮液涂在载玻片上,以加相应量乙醇的培养基为对照,每个处理重复3次。于25℃培养箱中保湿培养48 h后显微镜观察,测定植物提取液对病原菌担孢子的生长抑制率。以上处理,每种植物提取物的每个浓度3次重复。

抑制率(%)=(对照病菌担孢子生长长度-加提

1.2.5 3种植物提取液对黑粉病菌生长的影响。将植物提取物加入培养基中,配成一定浓度,然后再将黑粉病菌菌落菌饼接种到PDA培养基平板上,在25℃的培养箱中保湿暗培养,10 d后测量菌落直径,计算抑制率。

2 结果与分析

2.1 植物的提取率

从表1可以看出,不同植物乙醇提取物的提取率不同,泽泻、马钱、夹竹桃、八角茴香、菊花及射干的提取率较高,提取率分别为31.21%、32.17%、30.32%、30.56%、33.21%和30.48%。大蒜和大青叶乙醇提取物的提取率较低,分别仅9.32%和8.35%。这可能与各植物所含的化合物成分不相同有关。

表1 供试植物提取率%

2.2 植物提取液对薏苡黑粉病菌冬孢子萌发的影响

由表2可以看出,不同植物的提取物对黑粉病菌冬孢子萌发的抑制效果不一样,不同浓度的植物提取物,冬孢子的萌发率不同。在提取物浓度为0.50 mg/mL时,黑粉病菌冬孢子萌发率低于50%的植物有7种,分别为花椒、大蒜、大青叶、板蓝根、黄芩、蒲公英和射干,萌发率分别为46.13%、42.21%、49.56%、48.41%、41.49%、43.44%和40.42%。在提取物浓度为0.25 mg/mL时,花椒、大蒜、蒲公英和射干提取物对冬孢子萌发率仍然低于50%,分别为47.18%、44.87%、41.43%和46.43%。

2.3 植物提取液对薏苡黑粉病菌担孢子生长的抑制作用

由表3可知,除了菊花提取物外,其他19种植物提取物对黑粉病病菌担孢子的生长表现出一定程度的抑制效果。其中花椒、蒲公英和射干提取物对担孢子的抑制率较高,在提取物浓度为0.50 mg/mL时,抑制率分别为69.62%、68.14%和72.42%,当提取物浓度为0.50 mg/mL时,其抑制率分别为73.78%、64.75%、75.00%和75.16%。根据表3和表4的结果,选用花椒、蒲公英和射干提取物进行后续研究。

2.4 3种植物提取液对黑粉病菌最佳抑制浓度的测定

由表4可知,不同浓度的植物提取物对黑粉病菌的抑制效果不同。随着3种植物提取物浓度的升高,各提取物浓度处理冬孢子的萌发率差异不显著,但对担孢子的抑制效果差异显著。花椒、射干和蒲公英提取物的浓度分别为0.125、0.125和1.000 mg/mL时,对担孢子生长抑制效果最好,抑制率分别为76.08%、77.11%和69.35%。从担孢子的生长情况来看,花椒和射干提取物处理后,病菌冬孢子生长担孢子和少量的担子孢子,不生长次生担孢子,担孢子存在畸形情况,且随着提取物的浓度升高而严重。蒲公英提取物处理后,黑粉病菌冬孢子有担孢子、担子孢子生长,但担孢子存在畸形情况,节间膨大,担孢子生长受阻。

表2 植物提取物对黑粉病菌冬孢子萌发率的影响 %

表3 植物提取物对黑粉病菌担孢子抑制作用 %

2.5 植物提取液对黑粉病菌生长的影响

由表5可以看出,供试3种植物提取物在设置的不同浓度下对病原菌的生长都有一定程度的抑制作用,不同植物提取物在相同浓度下对黑粉病菌生长的抑制效果不一样,同一种杀菌剂在不同浓度下对黑粉病菌生长抑制效果也不一样。花椒提取物各浓度处理对黑粉病菌生长的抑制效果较好,尤其在浓度为0.125 mg/mL时,其对黑粉病菌生长的抑制效果最好,菌落直径为8.3 mm,抑制率为67.06%。射干提取物在浓度为0.125和0.065 mg/mL时,对黑粉病菌生长的抑制效果较好,菌落直径分别为11.7、12.4 mm,抑制率分别为53.57%、50.79%。而蒲公英提取物各浓度处理对黑粉病菌生长的抑制作用不显著,抑制率都低于50%。

表4 3种植物提取液对黑粉病菌最佳抑制作用

表5 植物提取液对黑粉病菌生长的影响

3 讨论

在植物中寻找生物活性物质或者直接开发植物源农药是目前农药研究领域的热点之一。该试验采用玻片萌发法,测定20种植物源乙醇提取物对薏苡黑粉病菌的冬孢子萌发率和担孢子生长情况。结果表明,在提取物浓度为0.50和0.25 mg/mL的条件下,花椒、射干、蒲公英提取物处理的黑粉病菌冬孢子萌发率较低,且其对担孢子生长的抑制效果较好。由此可以推断出花椒、射干和蒲公英植物体内有强烈的抑菌活性成分,具有巨大的开发潜力。

该试验测定了花椒、射干、蒲公英提取物在不同浓度下对薏苡黑粉病菌的抑制效果。试验结果表明,经花椒、射干、蒲公英提取物各浓度处理后,病菌冬孢子的萌发率都低于50%,说明这3种植物提取物对薏苡黑粉病菌的冬孢子萌发有较强的抑制作用。这与袁剑刚等[3-7]的研究结果相一致。冯晓元等[8]研究表明中草药提取物在较低的浓度下对桃褐腐病菌有较强的抑制作用。该研究也证明了这一点,花椒和射干提取物浓度在0.125 mg/mL时,对黑粉病菌担孢子生长的抑制效果最好,抑制率分别为76.08%和77.11%。

黑粉病冬孢子萌发,产生担孢子,担孢子萌发形成侵入丝或形成次生担孢子,次生担孢子也能萌发形成侵入丝,侵入薏苡,从而导致薏苡黑粉病[9]。花椒和射干提取物处理后,病菌冬孢子生长担孢子和少量的担子孢子,不生长次生担孢子,担孢子存在畸形情况,且随着提取物的浓度升高而严重。蒲公英提取物处理后,黑粉病菌冬孢子有担孢子、担子孢子生长,但担孢子存在畸形情况,节间膨大,担孢子生长受阻,说明这3种植物提取物能有效降低黑粉病菌的田间致病力,从而达到降低薏苡黑粉病流行的可能性。这与石菁等[10-11]的研究结果相符。

该试验测定了植物提取物对薏苡黑粉病菌的抑菌活性,没做田间抑菌试验,田间试验的防治效果与室内抑菌试验效果是否一致,筛选出的抑菌活性强的提取物制成何种剂型更有利于植物吸收等,都有待于以后进一步研究。

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