莫熙禮,魏秀竹,武華文,江厚成
(黔西南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州興義 562400)
薏苡黑粉病菌屬于擔子菌亞門黑粉菌屬的真菌,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,對薏苡的生產(chǎn)造成很大威脅,成為制約黔西南州薏苡生產(chǎn)的重要因素。目前對該病的防治主要是使用化學(xué)藥劑,化學(xué)藥劑的使用導(dǎo)致病原菌抗藥性的產(chǎn)生、毒性殘留以及環(huán)境污染等種種弊端的出現(xiàn)[1],嚴重危及到人類健康、生態(tài)平衡以及社會發(fā)展。植物源殺菌劑越來越受到人們的重視,且具有很大的開發(fā)價值和應(yīng)用前景。近年來,植物提取物對病原物抑制作用方面的研究報道較多,但在藥用植物病害上的研究報道甚少。為此,筆者通過離體試驗,初步測試了20種植物提取物對黑粉病的抑制作用,篩選出3種抑菌效果較好的植物提取物,并測定其防治該病的最佳濃度,旨在為研制和開發(fā)防治薏苡黑粉病新型植物源農(nóng)藥提供參考。
1.1.1 病原菌。薏苡黑粉病菌采集于黔西南州農(nóng)作物科學(xué)研究所薏苡示范基地。在薏苡果實上分離得到病瘤,風干后存放于紙盒內(nèi),于4℃冰箱保存?zhèn)溆?。使用前將病瘤碾碎并過40目篩,得到菌粉。
1.1.2 供試植物。大蒜、花椒、魚腥草、薄荷購于菜市場,麻黃、澤瀉、馬錢、板藍根、八角茴香、當歸、黃芩、藿香、穿心蓮購于中藥店,夾竹桃、蒲公英、大青葉、射干、菊花采集于興義市頂效。將陰干的植物材料放至恒溫烘箱內(nèi)加溫至50℃烘干,粉碎后過40目篩(0.35 mm)置于密封袋中,低溫保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.1 植物提取物的制備。植物材料的提取采用CEP提取法[2],稱取樣品干粉20 g放于三角瓶內(nèi),加入200 mL 95%乙醇,在室溫下于搖床上振蕩提取過濾,將提取液在經(jīng)50℃減壓濃縮,真空干燥至恒重,計算提取率,密封置于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 植物提取液對黑粉病菌冬孢子萌發(fā)的影響。采用玻片萌發(fā)法,測定植物提取液對黑粉病冬孢子萌發(fā)的影響。用濃度為50%乙醇將上述植物提取物充分溶解,制成5 mg/mL的母液。將提取液移入培養(yǎng)基中,配成濃度為0.50和0.25 mg/mL,然后將其倒在載玻片上,把濃度為104個/mL孢子懸浮液涂在載玻片上,于25℃培養(yǎng)箱中保濕培養(yǎng)24 h后顯微鏡觀察,測定孢子萌發(fā)率。以上處理,每種植物提取物的每個濃度3次重復(fù)。
1.2.3 植物提取液對黑粉病菌擔孢子生長的影響。采用玻片萌發(fā)法,觀察植物提取液對黑粉病菌擔孢子和次生擔孢子萌發(fā)生長的影響。將配制好含有一定濃度(0.50和0.25 mg/mL)提取液的培養(yǎng)基,倒在載玻片上,把濃度為104個/mL孢子懸浮液涂在載玻片上,以加相應(yīng)量乙醇的培養(yǎng)基為對照。于25℃培養(yǎng)箱中保濕培養(yǎng)48 h后顯微鏡觀察,測定植物提取液對病原菌擔孢子的生長抑制率。以上處理,每種植物提取物的每個濃度3次重復(fù)。
1.2.4 3種植物提取液對黑粉病菌最佳抑制濃度的測定。根據(jù)以上試驗得到花椒、射干、蒲公英對黑粉病菌抑制作用最好(表1~2)。配制花椒濃度為0.500、0.250、0.125、0.065 mg/mL,射干提取液濃度為0.500、0.250、0.125、0.065 mg/mL,蒲公英提取液濃度為 2.00、1.00、0.50、0.25 mg/mL。
冬孢子萌發(fā)率的測定:用濃度為50%乙醇將花椒、射干、蒲公英提取物充分溶解,制成5 mg/mL的母液。將提取液移入培養(yǎng)基中,配成上述濃度,然后將其倒在載玻片上,把濃度為104個/mL孢子懸浮液涂在載玻片上,于25℃培養(yǎng)箱中保濕培養(yǎng)24 h后顯微鏡觀察,測定孢子萌發(fā)率。
擔孢子抑制率的測定:將配制好含有一定濃度植物提取液的培養(yǎng)基,倒在載玻片上,把濃度為104個/mL孢子懸浮液涂在載玻片上,以加相應(yīng)量乙醇的培養(yǎng)基為對照,每個處理重復(fù)3次。于25℃培養(yǎng)箱中保濕培養(yǎng)48 h后顯微鏡觀察,測定植物提取液對病原菌擔孢子的生長抑制率。以上處理,每種植物提取物的每個濃度3次重復(fù)。
抑制率(%)=(對照病菌擔孢子生長長度-加提
1.2.5 3種植物提取液對黑粉病菌生長的影響。將植物提取物加入培養(yǎng)基中,配成一定濃度,然后再將黑粉病菌菌落菌餅接種到PDA培養(yǎng)基平板上,在25℃的培養(yǎng)箱中保濕暗培養(yǎng),10 d后測量菌落直徑,計算抑制率。
從表1可以看出,不同植物乙醇提取物的提取率不同,澤瀉、馬錢、夾竹桃、八角茴香、菊花及射干的提取率較高,提取率分別為31.21%、32.17%、30.32%、30.56%、33.21%和30.48%。大蒜和大青葉乙醇提取物的提取率較低,分別僅9.32%和8.35%。這可能與各植物所含的化合物成分不相同有關(guān)。
表1 供試植物提取率%
由表2可以看出,不同植物的提取物對黑粉病菌冬孢子萌發(fā)的抑制效果不一樣,不同濃度的植物提取物,冬孢子的萌發(fā)率不同。在提取物濃度為0.50 mg/mL時,黑粉病菌冬孢子萌發(fā)率低于50%的植物有7種,分別為花椒、大蒜、大青葉、板藍根、黃芩、蒲公英和射干,萌發(fā)率分別為46.13%、42.21%、49.56%、48.41%、41.49%、43.44%和40.42%。在提取物濃度為0.25 mg/mL時,花椒、大蒜、蒲公英和射干提取物對冬孢子萌發(fā)率仍然低于50%,分別為47.18%、44.87%、41.43%和46.43%。
由表3可知,除了菊花提取物外,其他19種植物提取物對黑粉病病菌擔孢子的生長表現(xiàn)出一定程度的抑制效果。其中花椒、蒲公英和射干提取物對擔孢子的抑制率較高,在提取物濃度為0.50 mg/mL時,抑制率分別為69.62%、68.14%和72.42%,當提取物濃度為0.50 mg/mL時,其抑制率分別為73.78%、64.75%、75.00%和75.16%。根據(jù)表3和表4的結(jié)果,選用花椒、蒲公英和射干提取物進行后續(xù)研究。
由表4可知,不同濃度的植物提取物對黑粉病菌的抑制效果不同。隨著3種植物提取物濃度的升高,各提取物濃度處理冬孢子的萌發(fā)率差異不顯著,但對擔孢子的抑制效果差異顯著。花椒、射干和蒲公英提取物的濃度分別為0.125、0.125和1.000 mg/mL時,對擔孢子生長抑制效果最好,抑制率分別為76.08%、77.11%和69.35%。從擔孢子的生長情況來看,花椒和射干提取物處理后,病菌冬孢子生長擔孢子和少量的擔子孢子,不生長次生擔孢子,擔孢子存在畸形情況,且隨著提取物的濃度升高而嚴重。蒲公英提取物處理后,黑粉病菌冬孢子有擔孢子、擔子孢子生長,但擔孢子存在畸形情況,節(jié)間膨大,擔孢子生長受阻。
表2 植物提取物對黑粉病菌冬孢子萌發(fā)率的影響 %
表3 植物提取物對黑粉病菌擔孢子抑制作用 %
由表5可以看出,供試3種植物提取物在設(shè)置的不同濃度下對病原菌的生長都有一定程度的抑制作用,不同植物提取物在相同濃度下對黑粉病菌生長的抑制效果不一樣,同一種殺菌劑在不同濃度下對黑粉病菌生長抑制效果也不一樣?;ń诽崛∥锔鳚舛忍幚韺诜鄄【L的抑制效果較好,尤其在濃度為0.125 mg/mL時,其對黑粉病菌生長的抑制效果最好,菌落直徑為8.3 mm,抑制率為67.06%。射干提取物在濃度為0.125和0.065 mg/mL時,對黑粉病菌生長的抑制效果較好,菌落直徑分別為11.7、12.4 mm,抑制率分別為53.57%、50.79%。而蒲公英提取物各濃度處理對黑粉病菌生長的抑制作用不顯著,抑制率都低于50%。
表4 3種植物提取液對黑粉病菌最佳抑制作用
表5 植物提取液對黑粉病菌生長的影響
在植物中尋找生物活性物質(zhì)或者直接開發(fā)植物源農(nóng)藥是目前農(nóng)藥研究領(lǐng)域的熱點之一。該試驗采用玻片萌發(fā)法,測定20種植物源乙醇提取物對薏苡黑粉病菌的冬孢子萌發(fā)率和擔孢子生長情況。結(jié)果表明,在提取物濃度為0.50和0.25 mg/mL的條件下,花椒、射干、蒲公英提取物處理的黑粉病菌冬孢子萌發(fā)率較低,且其對擔孢子生長的抑制效果較好。由此可以推斷出花椒、射干和蒲公英植物體內(nèi)有強烈的抑菌活性成分,具有巨大的開發(fā)潛力。
該試驗測定了花椒、射干、蒲公英提取物在不同濃度下對薏苡黑粉病菌的抑制效果。試驗結(jié)果表明,經(jīng)花椒、射干、蒲公英提取物各濃度處理后,病菌冬孢子的萌發(fā)率都低于50%,說明這3種植物提取物對薏苡黑粉病菌的冬孢子萌發(fā)有較強的抑制作用。這與袁劍剛等[3-7]的研究結(jié)果相一致。馮曉元等[8]研究表明中草藥提取物在較低的濃度下對桃褐腐病菌有較強的抑制作用。該研究也證明了這一點,花椒和射干提取物濃度在0.125 mg/mL時,對黑粉病菌擔孢子生長的抑制效果最好,抑制率分別為76.08%和77.11%。
黑粉病冬孢子萌發(fā),產(chǎn)生擔孢子,擔孢子萌發(fā)形成侵入絲或形成次生擔孢子,次生擔孢子也能萌發(fā)形成侵入絲,侵入薏苡,從而導(dǎo)致薏苡黑粉病[9]。花椒和射干提取物處理后,病菌冬孢子生長擔孢子和少量的擔子孢子,不生長次生擔孢子,擔孢子存在畸形情況,且隨著提取物的濃度升高而嚴重。蒲公英提取物處理后,黑粉病菌冬孢子有擔孢子、擔子孢子生長,但擔孢子存在畸形情況,節(jié)間膨大,擔孢子生長受阻,說明這3種植物提取物能有效降低黑粉病菌的田間致病力,從而達到降低薏苡黑粉病流行的可能性。這與石菁等[10-11]的研究結(jié)果相符。
該試驗測定了植物提取物對薏苡黑粉病菌的抑菌活性,沒做田間抑菌試驗,田間試驗的防治效果與室內(nèi)抑菌試驗效果是否一致,篩選出的抑菌活性強的提取物制成何種劑型更有利于植物吸收等,都有待于以后進一步研究。