8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌和黄瓜细菌性角斑病菌的室内毒力测定

(长江大学农学院，湖北 荆州 434025；农业部农业微生物资源收集与保藏重点实验室，北京 100081)

万伟杰，孙正祥，周燚

(长江大学农学院，湖北 荆州 434025)

由致病疫霉菌(Phytophthorainfestans)侵染引起的马铃薯晚疫病(Potato late blight)在全球各马铃薯产区均有发生，每年造成的损失可达几十亿美元[1]。马铃薯作为仅次于小麦、水稻和玉米[2]的四大粮食作物之一，其重要性不言而喻，而马铃薯晚疫病菌致使马铃薯的茎部、叶片死亡以及块茎腐烂[3～5]，对马铃薯的生产具有毁灭性的危害。19世纪40年代爱尔兰因该病流行爆发，100多万人饿死，200万人逃往海外[6]。目前，国内外对马铃薯晚疫病的防治仍以化学农药为主[7,8]，由此导致的抗药性、环境污染、食品安全等问题愈发受到大众的重视[9,10]。

由丁香假单胞杆菌黄瓜致病变种(Pseudomonassyringaepv.lachrymans)引起的黄瓜细菌性角斑病(Cucumber bacterial angular leaf spot)在我国东北、内蒙古、华北及华东地区普遍发生。黄瓜细菌性角斑病于1950年左右已经在中国有了描述，此后与之相关的研究报道并不多。直到20世纪80年代左右，黄瓜细菌性角斑病在东北三省等地大面积发生，至此才引起人们高度关注[11]。黄瓜角斑病几乎可以发生在黄瓜整个生育期，大都危害叶片、茎蔓、叶柄和卷须，有时也会危害到果实[12～14]。因此，防治黄瓜细菌性角斑病是能够保证黄瓜产量的重要举措。

近20年，少有新的细菌性药剂开发，因此开发新的杀菌剂及相关产品具有重要的意义。8-羟基喹啉钙虽然在2012年既已合成，但并没有涉及其农业应用。为此，笔者采用8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病和黄瓜细菌性角斑病进行了室内活性生物测定试验，以明确该化合物在农业病害防治上的前景，为田间防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菌株采用长江大学农学院植物与微生物互作实验室保种的马铃薯晚疫病菌和黄瓜细菌性角斑病菌。

室内毒力测定使用培养基均为同一批次配制使用。

PDA培养基：土豆200g、葡萄糖20g、琼脂18g， 加蒸馏水至1000mL，121℃灭菌20min。

NA培养基： 牛肉膏3g、蛋白胨10g、氯化钠5g、琼脂18g，加蒸馏水至1000mL，121℃灭菌20min。

供试药剂基本信息详见表1。

表1 供试药剂信息

1.2 试验方法

1.2.1 供试药剂对马铃薯晚疫病菌的室内毒力测定

采用菌丝生长速率法[15]测定8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌的室内毒力。首先对试验药剂的质量浓度进行初步筛选，根据结果确定药剂的毒力测定使用质量浓度，共设置4个质量浓度梯度(3.9、7.8、15.6、31.3μg/mL)，重复3皿。将试验药剂配成所需母液，再按需配成相应使用质量浓度，待PDA培养基冷却至45℃，加入相应的8-羟基喹啉钙药液，混匀，即成系列含药平板，以加药剂喹啉铜的含药PDA平板(4.7μg/mL)为阳性对照，以不加药的PDA平板为阴性对照。

在培养5d后，选用直径为8mm菌饼分别接种于8-羟基喹啉钙系列质量浓度的PDA平板中心，每皿1个，放置28℃光照培养箱培养。培养9d后，用十字交叉法测量菌落直径，每处理3次重复，并计算抑菌率。

通过DPS软件，求出药剂的毒力回归方程(y=ax+b)、相关系数(R)、药剂对菌的抑制中质量浓度(EC50)[16]。

1.2.2 供试药剂对黄瓜细菌性角斑病的室内毒力测定

采用菌落生长数量法[17]测定8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的室内毒力。将8-羟基喹啉钙母液稀释为系列质量浓度，按照一定的比例分别加入到灭菌热熔冷却至50℃左右的NA培养基中，制成系列质量浓度(0.39、0.78、1.56、3.13μg/mL)的含药NA平板，以加药剂喹啉铜的含药NA平板(0.47μg/mL)为阳性对照，以不加药的NA平板为阴性对照。取培养3d的黄瓜细菌性角斑病菌菌液，分别接种50μL于喹啉钙系列质量浓度的NA平板上，涂抹均匀。将各平板置于恒温培养箱内，25℃黑暗条件下培养3d，测量并记录菌落直径。各处理3次重复，并计算抑菌率。

通过DPS软件，求出药剂的毒力回归方程(y=ax+b)、相关系数(R)、药剂对菌的抑制中质量浓度(EC50)。

2 结果与分析

2.1 8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病的室内毒力

采用菌丝生长速率法测定喹啉钙对马铃薯晚疫病菌的室内毒力，结果显示， 3.9、7.8、15.6、31.3μg/mL的8-羟基喹啉钙均对马铃薯晚疫病菌具有良好的抑菌作用，在8-羟基喹啉钙质量浓度为31.3μg/mL时，其抑菌作用达到了100%(见图1、表2)。经统计分析可知，8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌的毒力回归方程为y= 5.9886x+0.2166 (R=0.9355)。当质量浓度为31.3μg/mL时，8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌的毒力最强，EC50为6.2915μg/mL。

表2 8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌菌丝生长的相对抑制率

图1 不同处理下的马铃薯晚疫病菌菌丝生长情况

2.2 8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的室内毒力

采用菌落生长数量法测定了8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的室内毒力。结果显示，0.39、0.78、1.56、3.13μg/mL的8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的菌落生长均具有一定的抑制效果，其中在质量浓度为3.13μg/mL时，毒力最强，其抑菌率达97.30%(见图2、表3)。经统计分析可知，8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的毒力回归方程为y=2.3760x+5.9077(R=0.9710)，其有效抑制中质量浓度EC50为0.4149μg/mL。

表3 8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌菌落生长的相对抑制率

图2 不同处理下的黄瓜细菌性角斑病菌菌落生长情况

3 讨论与结论

目前，市场上防治农作物细菌性病害的杀菌剂品种主要包括4类：①无机盐制剂。其中最常用的是铜制剂，该类药剂目前正逐渐被安全的药剂所取代。②农用抗生素如链霉素、春雷霉素、中生菌素等。这些农用抗生素过多使用致使病害产生严重的抗药性，所以国家正逐步禁止这些抗生素的使用。③叶枯唑系列杀菌剂。这类杀菌剂是目前防治细菌性病害的化学药剂中的主流产品，防治效果好且安全性高，但防治成本较高，而且如果使用超过20a，在一定程度上需要与其他药剂轮换使用以减少抗药性。④8-羟基喹啉铜。该药剂能同时防治番茄晚疫病、葡萄霜霉病等真菌性病害以及黄瓜细菌性角斑病、柑橘溃疡病等细菌性病害，是到目前为止经过实际检验证明防治细菌性病害有效的最新药剂。

该研究采用菌丝生长速率法测定8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌的室内毒力，其有效抑制中质量浓度EC50为6.2915μg/mL；采用菌落生长数量法测定了8-羟基喹啉钙对黄瓜细菌性角斑病菌的室内毒力，有效抑制中质量浓度EC50为0.4149μg/mL。8-羟基喹啉钙对马铃薯晚疫病菌和黄瓜细菌性角斑病菌的抑菌效果均高于对照药剂喹啉铜，说明8-羟基喹啉钙在防治马铃薯晚疫病和黄瓜细菌性角斑病上具有良好的应用前景。