摘要:采用菌絲生長(zhǎng)速率法,研究南艾蒿(Artemisia verlotorum Lamotte)乙醇提取物及其萃取物、乙酸乙酯相活性富集片段對(duì)田七(Panax notoginseng)主要病害病原菌的抑制作用。結(jié)果表明,10 mg/mL的南艾蒿乙醇提取物對(duì)田七炭疽病原膠孢炭疽菌(Colletotriehum gloeosporioides)、田七根腐病原茄鐮孢(Fusarium solani)、田七黑斑病原人參鏈格孢(Alternaria panax)的菌絲生長(zhǎng)抑制作用明顯,最大抑制率分別為89.66%、74.42%和75.93%;萃取物中乙酸乙酯萃取物對(duì)3種病原菌抑制率最大,分別為90.41%、82.68%、71.79%;富集片段F2在10 mg/mL濃度下對(duì)3種病原菌菌絲生長(zhǎng)抑制率均達(dá)到100%。
關(guān)鍵詞:南艾蒿(Artemisia verlotorum Lamotte);田七(Panax notoginseng);生長(zhǎng)速率;抑制率
中圖分類(lèi)號(hào):S482.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):0439-8114(2016)13-3337-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.13.017
田七[Panax notoginseng(Burk.)F.H. Chen],在廣西百色市栽培的為人參屬植物三七,又名金不換,具有活血化瘀、消腫止痛功效,是中國(guó)傳統(tǒng)名貴藥材[1]。以田七為主要原料制成的中成藥如云南白藥和片仔癀等廣為流傳。近年來(lái)由于田七的連作障礙問(wèn)題導(dǎo)致病害發(fā)生嚴(yán)重[2],防治過(guò)程中濫用化學(xué)農(nóng)藥導(dǎo)致田七藥材農(nóng)藥殘留超標(biāo)。因此,開(kāi)發(fā)植物源農(nóng)藥,減少化學(xué)農(nóng)藥使用是解決這一問(wèn)題的有效途徑。
植物中含有的大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)如萜烯類(lèi)、生物堿、類(lèi)黃酮甾體、酚類(lèi)等均具有殺蟲(chóng)和抗菌活性[3]。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有田七種植戶(hù)噴施艾蒿發(fā)酵液用來(lái)防治田七病害效果明顯。艾蒿在抑菌、殺菌活性方面的研究已有大量報(bào)道[4-6],具有開(kāi)發(fā)為新型植物源農(nóng)藥的潛力。目前,利用植物提取物防治田七病害的報(bào)道較少。本研究以南艾蒿(Artemisia verlotorum Lamotte)為試驗(yàn)材料,測(cè)定了其乙醇提取物及其萃取物、乙酸乙酯相活性富集片段對(duì)田七根腐病原茄鐮孢(Fusarium solani)、田七黑斑病原人參鏈格孢(Alternaria panax)、田七炭疽病原膠孢炭疽菌(Colletotriehum gloeosporioides)3種田七病原菌的抑制作用,為防治田七病害提供農(nóng)藥用植物源。
1 材料與方法
1.1 材料
植物莖、葉采集于廣西德??h足榮鄉(xiāng),經(jīng)廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院馬仲輝博士鑒定為南艾蒿。PDA培養(yǎng)基(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司)。
試驗(yàn)菌株:田七根腐病病原茄鐮孢、田七黑斑病病原人參鏈格孢、田七炭疽病病原膠孢炭疽菌,均由廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室提供。
試驗(yàn)儀器:LRH-400-G光照培養(yǎng)箱(韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司)、Laborota 4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國(guó)Heidolph儀器公司)、BS110S型電子天平(北京賽多利斯天平有限公司)、LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠)、DH27-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 南艾蒿乙醇提取物制備 選取無(wú)病害南艾蒿鮮莖、葉水洗后自然晾干,粉碎后取8.0 kg用8倍量乙醇于室溫下浸泡4 d,再用4層紗布過(guò)濾,得到濾液;濾渣用6倍量乙醇重復(fù)上一步浸泡操作,重復(fù)2次后,合并3次濾液;濾液減壓、濃縮后得浸膏(889 g);稱(chēng)不同量的乙醇提取物浸膏,分別用無(wú)菌水定容至10 mL,配制質(zhì)量濃度為150、75、37.5 mg/mL的南艾蒿乙醇提取物溶液,于4 ℃冰箱保存、備用。
1.2.2 南艾蒿乙醇提取物的萃取 取備用的南艾蒿乙醇提取物,加5倍量無(wú)菌水,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,依次用有機(jī)溶劑石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等體積萃取3次,各萃取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀40 ℃減壓、濃縮后得到石油醚相(144.3 g)、乙酸乙酯相(132.9 g)、正丁醇相(132 g)及水相4個(gè)部分的萃取相浸膏。稱(chēng)不同量的各萃取相浸膏,分別用無(wú)菌水定容至10 mL(乙酸乙酯相、正丁醇相浸膏先用2 mL丙酮助溶),制得質(zhì)量濃度為150、75 mg/mL的分級(jí)萃取相溶液,4 ℃冰箱保存、備用。
1.2.3 乙酸乙酯相活性富集片段的制備 乙酸乙酯相萃取物經(jīng)MCI柱,用甲醇水溶液梯度洗脫得到3個(gè)片段,F(xiàn)1(50%甲醇洗脫液)、F2(70%甲醇洗脫液)及F3(90%甲醇洗脫液),稱(chēng)適量的F1、F2及F3部分,蒸發(fā)、濃縮后分別用無(wú)菌水定容至10 mL(各部分先用2 mL的丙酮助溶),配制質(zhì)量濃度為150 mg/mL的乙酸乙酯萃取物活性化合物的富集溶液,于4 ℃冰箱保存、備用。
1.2.4 南艾蒿抑菌作用測(cè)定 以田七根腐病病原茄鐮孢、田七黑斑病病原人參鏈格孢、田七炭疽病病原膠孢炭疽菌為供試菌株,采用菌絲生長(zhǎng)速率法[7]測(cè)定抑菌活性。
量取上述備用的乙醇提取物及其萃取物、乙酸乙酯相活性富集片段的不同質(zhì)量濃度的溶液1 mL,加入融化了的PDA培養(yǎng)基14 mL于90 mm培養(yǎng)皿中制成含藥平板,以等量的無(wú)菌水為對(duì)照(乙酸乙酯相、正丁醇相及乙酸乙酯相活性富集片段部分以丙酮含量為20%的等量無(wú)菌水為對(duì)照),待培養(yǎng)基凝固后,在預(yù)先培養(yǎng)的病原菌種中用打孔器打取直徑6 mm菌絲塊,轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)皿的中央,每培養(yǎng)皿接種一塊,28 ℃培養(yǎng),每個(gè)供試濃度重復(fù)3次。在第48、72、96 h采用十字交叉法測(cè)量菌落直徑,取3次重復(fù)的平均結(jié)果,得到南艾蒿不同濃度提取物對(duì)供試菌的抑制效果。按如下公式計(jì)算抑菌率:
抑制率=[(對(duì)照菌落純生長(zhǎng)量-處理菌落純生長(zhǎng)量)/對(duì)照菌落純生長(zhǎng)量]×100%
純生長(zhǎng)量=菌落平均直徑-菌餅直徑
1.2.4 數(shù)據(jù)分析方法 采用IBM SPSS Statistics for Mac 22進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 南艾蒿乙醇提取物對(duì)田七病原菌的抑制效果
不同濃度的南艾蒿乙醇提取物對(duì)田七3種病原菌的抑制作用見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn),南艾蒿乙醇提取物對(duì)田七3種病原菌菌絲生長(zhǎng)均有明顯的抑制作用,其中對(duì)炭疽病病原菌生長(zhǎng)的抑制作用大于根腐病和黑斑病。隨著供試濃度的增加,其抑制率也增加。在培養(yǎng)48 h后,10 mg/mL的南艾蒿提取物對(duì)田七炭疽病、根腐病、黑斑病病原菌菌絲生長(zhǎng)的最大抑制率分別為89.66%、74.42%和75.93%。但是南艾蒿乙醇提取物對(duì)炭疽病和黑斑病病原菌菌絲生長(zhǎng)抑制率表現(xiàn)出隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而降低的趨勢(shì)。
2.2 分極萃取物對(duì)田七病原菌的抑制效果
為了確認(rèn)南艾蒿抑菌活性成分的主要極性分布,用各相萃取物來(lái)測(cè)定抑制作用大小,結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知,在10 mg/mL供試濃度下培養(yǎng)48 h后,乙酸乙酯萃取物對(duì)炭疽病病原菌的抑制作用顯著大于石油醚萃取物、正丁醇萃取物及水相萃取物,最大抑制率達(dá)90.41%。對(duì)根腐病病原菌,乙酸乙酯萃取物抑制作用顯著大于其余三相萃取物,最大抑制率達(dá)到82.68%。對(duì)于黑斑病病原菌,乙酸乙酯萃取物、石油醚萃取物的抑制作用顯著大于另外兩相萃取物,其中乙酸乙酯萃取物抑制作用最大,抑制率達(dá)到71.79%,但水相萃取物對(duì)病原菌有顯著的促進(jìn)作用。含有20%丙酮的無(wú)菌水對(duì)田七3種病原菌的抑制作用不明顯。
2.3 乙酸乙酯相活性化合物的富集部分對(duì)田七病原菌的抑制效果
根據(jù)先前試驗(yàn)結(jié)果選用抑制作用最大的乙酸乙酯相萃取物進(jìn)一步確立活性富集段,由于其含有葉綠素等可能影響抑菌活性測(cè)定的物質(zhì),故可利用MCI柱用甲醇水梯度洗脫去除葉綠素后再進(jìn)行抑菌活性的測(cè)定,結(jié)果(圖2)表現(xiàn)出在10 mg/mL質(zhì)量濃度下培養(yǎng)48 h后,F(xiàn)2段對(duì)田七3種病原真菌菌絲生長(zhǎng)抑制率均達(dá)到100%,顯著大于F1、F2段。
3 小結(jié)與討論
研究表明,艾蒿植株中的化學(xué)成分主要有揮發(fā)油類(lèi)、黃酮類(lèi)、桉葉烷類(lèi)和三萜類(lèi)化合物[8]。江茂生等[9]測(cè)定出艾蒿提取物對(duì)供試植物病原菌具有不同程度的抑制活性,尤其對(duì)水稻紋枯病菌、十字花科菌核病菌、辣椒疫霉病菌、荔枝霜疫霉病菌、柑橘青霉病菌、紅麻灰霉病菌的菌絲生長(zhǎng)有較好抑制效果。田七是一種嚴(yán)格的陰生植物,在栽培過(guò)程中病害發(fā)生頻繁。在本試驗(yàn)中,南艾蒿乙醇提取物對(duì)田七3種病原真菌菌絲生長(zhǎng)均有很好的抑制作用,且隨著濃度的提高,抑制率呈上升趨勢(shì),對(duì)炭疽病病原真菌的抑制效果最好。南艾蒿醇提取物中起抑制作用的活性成分主要分散于石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物中,其中乙酸乙酯段抑制效果更明顯。進(jìn)一步分離乙酸乙酯萃取物活性得到的富集片段F2,在10 mg/mL質(zhì)量濃度下對(duì)田七3種病原真菌菌絲生長(zhǎng)抑制率均達(dá)到100%,且在觀察中發(fā)現(xiàn)隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),抑制效果不變。但若確定具體起作用的化合物活性成分,還需進(jìn)一步分離純化和活性檢測(cè)。本研究表明,南艾蒿中所含物質(zhì)對(duì)田七病原菌有較好的抑制作用,這與田間調(diào)查結(jié)果一致,這對(duì)田七及間套種藥材防治病害具有重要意義。
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