10 种植物提取物对葡萄根腐病菌的生物活性测定

安 丽，谷晓杰，何晓婷，郝晓娟，杨 春，曹 挥

（山西农业大学农学院，山西太谷030801）

葡萄（Vitis vinifera L.）富含糖、维生素和微量元素等有益物质[1]，深受大众喜爱，加之葡萄籽油类产品在美容界逐渐被人们所青睐[2]，因此，对葡萄的需求量日益增多。2017 年，世界葡萄总种植面积约为760 万hm2，其中，我国种植面积为84.7 万hm2，居世界第2 位[3]。近年来，葡萄病害频繁发生，严重影响葡萄产量和品质。

葡萄根腐病（Fusarium oxysporum），是由尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌、弯角镰刀菌等多种镰孢霉真菌侵染引起的[4]。葡萄植株染病后会引起烂根，甚至死亡，其是葡萄种植中最主要的病害之一。葡萄根腐病菌从须根或者伤口侵入后，会在维管束出现红褐色圆斑，后期病斑扩大甚至变黑，根部腐烂至死。受害植株叶片尖端或边缘枯焦，叶脉中间仍保持绿色，病叶不会很快脱落[5-7]。目前，对于葡萄根腐病的防治主要以土壤消毒、使用脱毒苗以及化学药剂为主[8-11]，但收效甚微。

利用植物提取物防治病虫害已成为近年来的研究热点[12]。国内针对根腐病已进行了大量的研究，发现植物提取物对根腐病菌有良好的抑制效果。如黄柏、马齿苋等8 种提取物对辣椒根腐病菌有较强的抑制作用[13]；马伟等[14]研究发现，蛇床子提取物对黄芪根腐病菌具有显著的抑制效果。但大多数研究集中在防治草本类根腐病上，而关于植物提取物防治木本类根腐病的研究相对较少。

本研究以葡萄根腐病菌为供试菌株，测定丁香、八角等10 种植物提取物对该菌的室内离体抑制活性，旨在筛选出具有较高活性的抑菌物质，为葡萄根腐病的绿色防控提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试病株为葡萄根腐病病原菌，由山西农业大学农学院植物病理实验室提供；供试培养基为PDA培养基；供试植物为8 个科的10 个种（表1）。

1.2 试验方法

1.2.1 植物提取物的制备 所用10 种植物提取物均采用超声波提取法提取[15-17]。将采集的新鲜植物样品进行阴干处理，用粉碎机粉碎将供试部分进行粉碎，用提取剂浸提，通过超声波振荡提取，抽滤，将上清液在旋转蒸发仪蒸干，备用。

表1 供试植物信息

1.2.2 含药平板的制备 取适量制备好的植物提取物，将其配制成最终质量浓度为2 mg/mL 的含药平板，同时设置空白对照（CK）。每组重复3 次。

1.3 测定项目及方法

抑菌活性采用菌丝生长速率法测定[18-19]。计算10 种植物提取物在质量浓度为2 mg/mL 时不同时间（48，72，96 h）对葡萄根腐病菌的抑制率。

1.4 数据分析

筛选出抑菌率在80%以上的植物提取物进行毒力分析，采用二倍稀释法依次将其稀释为最终浓度2.0，1.0，0.5，0.25，0.125，0.062 5，0 mg/mL 的含药平板，每组重复3 次，并计算其抑菌率；将筛选出的丁香、八角、厚朴3 种植物提取物的抑菌率转换为概率值，药剂浓度转换为对数值，利用SPSS 软件处理数据，对丁香、八角、厚朴提取物的浓度对数值（x）及其抑制率概率值（y）作回归分析，通过计算求出毒力回归方程（y＝a＋bx）、抑制中浓度EC50以及相关系数。

2 结果与分析

2.1 不同药剂的抑菌活性分析

表2 不同植物提取物对葡萄根腐病菌的抑制作用

由表2 可知，质量浓度为2 mg/mL 时，除芫花提取物外，其他提取物在48 h 对葡萄根腐病菌的抑制率均与CK 之间存在显著差异（P＜0.05），其中，丁香、八角、博落回提取物的抑制率达100%；不同植物提取物在72 h 对葡萄根腐病菌抑制率与CK 之间均存在显著差异（P＜0.05），丁香、八角与其他提取物之间差异也达显著水平（P＜0.05）；不同植物提取物在96 h 对葡萄根腐病菌抑制率与CK 之间均存在显著差异（P＜0.05），其中，丁香、八角提取物的抑制率达100%。

由表2 还可知，质量浓度为2 mg/mL 时，丁香、八角提取物在48，72，96 h 后对葡萄根腐病菌的抑制效果均最好，抑制率均达100%。其他植物提取物对葡萄根腐病菌的抑制作用随着时间的推移逐渐降低。厚朴提取物在96 h 后对葡萄根腐病菌的抑制作用仅次于丁香和八角提取物，抑菌率达84.79%；博落回提取物在96 h 的抑菌效果较好，抑菌率达78.37%；而甘草、苦楝子、细辛提取物的抑菌效果一般，抑菌率分别为57.93%，46.93%，34.69%；狼毒、百里香提取物对葡萄根腐病菌几乎没有抑制作用，抑制率仅达15.91%，9.38%；而芫花提取物对葡萄根腐病菌的生长没有抑制作用。说明丁香、八角、厚朴这3 种植物提取物具有较好的抑菌活性，因此，选取这3 种提取物进一步求出其对葡萄根腐病菌的毒力回归方程以及抑制中浓度（EC50）。不同植物提取物在96 h 作用于葡萄根腐病病原菌菌丝的生长情况如图1 所示。

2.2 3 种植物提取物对葡萄根腐病菌的毒力作用

由表3 可知，48 h 时丁香提取物对葡萄根腐病菌菌丝生长的抑制活性最好，其EC50值为0.143 5 mg/mL，八角提取物次之，其EC50值为0.171 9 mg/mL，而厚朴提取物较差，其EC50值为0.361 2 mg/mL；72 h时，EC50值从小到大为丁香提取物＜八角提取物＜厚朴提取物；96 h 时丁香提取物对葡萄根腐病菌菌丝生长的抑制活性最好，其EC50值仅为0.247 3 mg/mL，八角提取物对葡萄根腐病菌菌丝生长的抑制作用较好，其EC50值为0.268 2 mg/mL，而厚朴提取物相对较弱，其EC50值高达0.487 9 mg/mL。

表3 丁香、八角、厚朴提取物对葡萄根腐病菌菌丝的毒力作用

3 结论与讨论

本研究测定了丁香、八角、厚朴等10 种植物提取物对葡萄根腐病菌的抑制效果结果发现，除芫花提取物外的9 种提取物均对葡萄根腐病菌有一定的抑制作用。其中，以丁香、八角、厚朴3 种植物提取物的抑菌作用最强，其96 h 的EC50值分别为0.247 3，0.268 2，0.487 9 mg/mL。

已有研究表明，丁香、八角、厚朴提取物对多种植物病原菌具有较高的抑菌活性。丁香中活性成分丁香酚[20]具有广谱抗菌性[21]，对黄瓜炭疽病菌[22]、香蕉枯萎病菌[23]、番茄灰霉病菌[24]、番茄疫霉根腐病菌[25]及山核桃干腐病菌[26]等植物病原菌均具有较强的抑制作用。八角中的主要成分反式茴香脑[27]对棉花枯萎病菌[28]、番茄灰霉病菌[29]、水稻纹枯病菌[30]、番茄黑斑病菌[31]等病原菌表现出较强的抑制作用。厚朴提取物对镰刀菌[32]、轮枝菌[33]、立枯丝核菌等植物病原菌具有良好的抑制作用。

植物中的活性成分来源于植物的次生代谢产物，而次生代谢是植物抗逆的过程，是在长期进化中对生态环境适应的结果[34]，因此，其对植物的影响是多方面的，除对病原物的抑菌活性外，还对施用植物有很多其他作用，如丁香酚可以诱导烟草抗病性的产生，同时刺激烟草的生长[35]。本研究中，丁香、八角、厚朴这3 种植物提取物对葡萄根腐病菌具有很好的抑菌效果，但对葡萄抗病性的产生及生长是否有作用还需要进一步研究。

植物源农药以其环境相容性好、无污染而受到人们的青睐，但研究者只关注到了其农药活性，而其对作物的影响是全面的。因此，对植物源农药的评价应该综合考虑多个方面，充分发挥其综合作用，为有害生物的绿色防控提供新的思路。