周玉慧等

摘要：采用菌絲生長速率法，研究紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮、異甲基紫羅蘭酮、鳶尾酮、檸檬腈6種檸檬醛衍生物對(duì)辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌、水稻紋枯病菌、萵苣菌核病菌4種常見植物病原菌的抑制效果。結(jié)果表明：6種化合物對(duì)4種植物病原菌的生長均表現(xiàn)出一定的抑制作用，而且隨著濃度的升高，抑制作用也增強(qiáng)；通過本試驗(yàn)從6種化合物中依次篩選出對(duì)萵苣菌核病菌、水稻紋枯病菌、枇杷炭疽病菌、辣椒疫病菌的抑制作用最強(qiáng)的分別是檸檬腈、紫羅蘭酮、β-紫羅蘭酮、檸檬腈，其EC50依次分別為8.83、14.02、15.77、9.46 μg/mL。

關(guān)鍵詞：紫羅蘭酮；檸檬醛衍生物；植物病原菌；抑菌活性

中圖分類號(hào)： S482.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2014）03-0081-03

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，化學(xué)農(nóng)藥成為必不可少的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料[1]。傳統(tǒng)化學(xué)抗菌劑在維護(hù)人類和動(dòng)植物的健康與安全、保障農(nóng)作物高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)方面發(fā)揮了巨大作用，然而容易導(dǎo)致環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、殺傷天敵、人畜中毒等問題[2-4]。因而，尋求和開發(fā)對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境安全的新型抗菌劑是新農(nóng)藥開發(fā)的趨勢[5-6]。天然產(chǎn)的檸檬醛主要存在于山蒼子油、檸檬精油等植物精油中[7]。長期以來，檸檬醛被廣泛應(yīng)用于食品、香水、牙膏、化妝品等行業(yè)。因此，筆者選取6種檸檬醛衍生物，對(duì)常見的植物病原真菌進(jìn)行生物活性測定，旨在為開發(fā)高效、安全和低廉的天然殺菌劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試樣品及來源

供試樣品包括紫羅蘭酮94.53%、β-紫羅蘭酮95.68%、甲基紫羅蘭酮94.41%、異甲基紫羅蘭酮90.66%、鳶尾酮9794%、檸檬腈98.49%，均是筆者所在實(shí)驗(yàn)室的研究人員以天然檸檬醛為原料通過化學(xué)修飾手段而合成的。

1.2 供試菌種及來源

辣椒疫病菌（Phytophthora capsici）、枇杷炭疽病菌（Cdletotrichum gloeosporioides）、水稻紋枯病菌（Rhizocitonia solani）、萵苣菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物病理教研室提供。

1.3 PDA培養(yǎng)基及成分

土豆200 g、葡萄糖15 g、瓊脂20 g配成1 000 mL的PAD培養(yǎng)基，pH值自然。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 樣品的配制 供試樣品為紫羅蘭酮及其衍生物（檸檬醛衍生物）共6種，用吐溫（不超過總體積2%）將6種化合物充分溶于無菌水中，再用無菌水配制成濃度為8 000 mg/L的母液，用五倍稀釋法稀釋成8 000、1 600、320、64、12.8 mg/L 的5個(gè)濃度梯度備用。

1.4.2 含藥培養(yǎng)基的配制 無菌條件下，取3 mL上述稀釋好的供試藥液倒入27 mL PDA培養(yǎng)基中，晃動(dòng)三角瓶使之混合均勻，然后倒入培養(yǎng)皿中，使藥液的終濃度分別為800、160、32、6.4、1.28 mg/L。

1.4.3 生物測定法 采用菌絲生長速率法[8]測定6種紫羅蘭酮及其衍生物對(duì)菌絲生長的抑制效果。菌餅直徑0.5 cm，每皿1塊，以不添加藥液的PDA平板為對(duì)照，每個(gè)濃度3次重復(fù)，置于（25±2） ℃光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待對(duì)照菌落直徑在3 cm以上時(shí)，用“十”字交叉法測量菌落直徑。根據(jù)菌落直徑求抑制率：

校正直徑=菌落平均直徑（cm）-菌餅直徑（0.5 cm），

抑菌率=對(duì)照校正直徑（cm）-處理校正直徑（cm）對(duì)照校正直徑（cm）×100%。

1.4.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)結(jié)果中的數(shù)據(jù)為3個(gè)平行樣的平均值，均采用生物統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行整理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 檸檬醛衍生物對(duì)4種病原菌的抑制作用

從表1可以看出，6種檸檬醛衍生物對(duì)4種病原菌都顯現(xiàn)出不同程度的抑制作用。例如，在160 μg/mL的濃度下，β-紫羅蘭酮對(duì)辣椒疫病菌、水稻紋枯病菌、萵苣菌核病菌3種菌的抑制作用最強(qiáng)，抑制率均為100%；在160 μg/mL濃度下，6種檸檬醛衍生物對(duì)枇杷炭疽病菌的抑制作用最強(qiáng)的是 β-紫羅蘭酮。由此可見，6種化合物中的抑制作用最強(qiáng)，對(duì) 4種病原菌的抑制作用的共同點(diǎn)是隨著檸檬醛衍生物濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)。

由此可見，6種化合物中β-紫羅蘭酮的抑制作用最強(qiáng)，對(duì)辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌、萵苣菌核病菌3種菌的抑制效果最強(qiáng)，在160 μg/mL的濃度下，抑制率分別為100.00%、6744%、10000%；其次是紫羅蘭酮，在160 μg/mL濃度下，其對(duì)辣椒疫病菌、枇杷炭疽病菌的抑制率為83.78%、6429%；檸檬腈的靶向性比較強(qiáng)，僅對(duì)水稻紋枯病菌的抑制較強(qiáng)，在160 μg/mL濃度下的抑制率達(dá)到10000%。

2.2 毒力回歸方程的建立與分析

不同濃度的化合物與其對(duì)病原菌的抑制率之間是一種不對(duì)稱的“S”形曲線關(guān)系，將濃度轉(zhuǎn)化為對(duì)數(shù)，抑制率轉(zhuǎn)化為概率時(shí)，濃度與抑制率之間表現(xiàn)為一元直線回歸關(guān)系，通過相關(guān)性分析可以檢驗(yàn)線性關(guān)系的顯著性，分析比較殺菌劑對(duì)病菌的毒力[9]。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，在r2大于0.9的情況下，篩選出對(duì) 4 種病原菌抑制較強(qiáng)的4種化合物，即對(duì)辣椒疫病菌抑制作用最強(qiáng)的是檸檬腈，EC50僅為9.46 μg/mL；對(duì)水稻紋枯病菌抑制作用最強(qiáng)的是紫羅蘭酮，EC50為14.04 μg/mL；對(duì)枇杷炭疽病菌抑制作用最強(qiáng)的是β-紫羅蘭酮，EC50為 15.77 μg/mL；對(duì)萵苣菌核抑制作用最好的是檸檬腈，EC50為8.83 μg/mL。

3 結(jié)論

從天然產(chǎn)物中尋找活性先導(dǎo)物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾與化合物衍生，是創(chuàng)制新型農(nóng)藥的關(guān)鍵[10-12]。以天然檸檬醛為先導(dǎo)化合物，進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾與改造，合成相應(yīng)的衍生物，進(jìn)行抗菌活性的測定與評(píng)價(jià)，開發(fā)出性能穩(wěn)定、活性更高的抗菌化合物，為創(chuàng)制出新型抗菌劑奠定基礎(chǔ)。本試驗(yàn)所用的6種化合物均是由天然檸檬醛改造而成的，通過采用生長速率法篩選出對(duì)植物病原菌抗性較強(qiáng)的化合物，根據(jù)表2的EC50可以判斷出6種檸檬醛衍生物對(duì)植物病原菌的抑制順序，對(duì)辣椒疫病菌的抑制作用從強(qiáng)到弱依次為檸檬腈>β-紫羅蘭酮>紫羅蘭酮>異甲基紫羅蘭酮>鳶尾酮>甲基紫羅蘭酮；對(duì)水稻紋枯病菌的抑制作用從強(qiáng)到弱依次為紫羅蘭酮>甲基紫羅蘭酮>β-紫羅蘭酮>檸檬腈>鳶尾酮>異甲基紫羅蘭酮；對(duì)枇杷炭疽病菌的抑制作用從強(qiáng)到弱依次為β-紫羅蘭酮>紫羅蘭酮>檸檬腈>異甲基紫羅蘭酮>鳶尾酮>甲基紫羅蘭酮；對(duì)萵苣菌核的抑制作用從強(qiáng)到弱依次為檸檬腈>β-紫羅蘭酮>鳶尾酮>紫羅蘭酮>異甲基紫羅蘭酮>鳶尾酮>甲基紫羅蘭酮。

由于該試驗(yàn)僅為室內(nèi)測定結(jié)果，只能說明化合物對(duì)離體條件下的病原菌的直接活性，不能顯示不同藥劑對(duì)病菌孢子發(fā)芽的殺死和抑制效果。該試驗(yàn)可作為進(jìn)一步開發(fā)新型抗菌劑提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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由于該試驗(yàn)僅為室內(nèi)測定結(jié)果，只能說明化合物對(duì)離體條件下的病原菌的直接活性，不能顯示不同藥劑對(duì)病菌孢子發(fā)芽的殺死和抑制效果。該試驗(yàn)可作為進(jìn)一步開發(fā)新型抗菌劑提供理論依據(jù)。

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