黃達龍.芳樟葉萃取物對5種植物致病真菌的抑制試驗[J].南方農(nóng)業(yè),2023,17(23):94-96,99.
摘 要 為探明芳樟葉萃取物對植物致病真菌的抑制效果,采用生長速率法測定了芳樟葉乙酸乙酯和乙醇萃取物對蘋果黑腐皮殼菌(Valsa mali Miyabe et Yamada)、鏈孢粘帚霉菌(Gliocladium catenulatum)等5種植物病原真菌的抑菌活性。研究表明,芳樟葉的乙酸乙酯和乙醇萃取物對參試植物病原真菌均有不同程度的抑菌效果,乙酸乙酯萃取物的抑菌效果顯著優(yōu)于乙醇萃取物(p<0.05);2 mg·mL-1乙酸乙酯萃取物對蘋果黑腐皮殼菌和鏈孢粘帚霉菌的抑制率均在60%以上。選擇乙酸乙酯萃取物對蘋果黑腐皮殼菌和鏈孢粘帚霉菌進行毒力測定,發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯萃取物對鏈孢粘帚霉菌的抑菌效果最好,其EC50為0.996 mg·mL-1。
關(guān)鍵詞 芳樟葉萃取物;植物病原菌;抑菌活性;毒力測定
中圖分類號:S759.82 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.23.020
收稿日期:2023-09-12
基金項目:中央財政林業(yè)科技推廣示范項目“香樟精油提取技術(shù)推廣示范”(閩〔2020〕TG07號)。
作者簡介:黃達龍(1970—),男,福建南安人,大專,林業(yè)工程師,從事森林培育。E-mail:nalyyl@126.com。
樟(Camphora officinarum Nees)屬樟科(Lauraceae)樟屬(Cinnamomum)常綠大喬木,根據(jù)揮發(fā)油主要成分的不同,可以分為以芳樟醇為主的芳樟、以樟腦為主的本樟和以松油醇為主的油樟3個類型[1-2]。我國芳樟資源較為豐富,在福建省大部分地區(qū)均有大面積種植,可以作為香料、中醫(yī)藥、化工產(chǎn)品等產(chǎn)品的成分來源[3-4]。目前,關(guān)于芳樟的研究方向主要包括揮發(fā)油成分和活性等,對非油部分的化學(xué)成分和活性報道較少。根據(jù)文獻報道,芳樟主要含有黃酮、木脂素、苯丙素類、萜類等化合物,且具有較好的抑菌活性,尤其是對于真菌病害[5-8]。
蘋果黑腐皮殼菌(Valsa mali Miyabe et Yamada)是一種能夠引起蘋果樹腐爛病的致病真菌,主要通過侵害蘋果的枝干使蘋果樹皮發(fā)生腐爛,侵染果實使其產(chǎn)量和品質(zhì)下降,其分布廣泛,危害嚴重[9-10]。鏈孢粘帚霉菌(Gliocladium catenulatum)是豌豆根腐病的一種致病真菌,能侵襲三葉草和衰弱的豆類植物組織[11-12]。
本試驗以芳樟葉為材料,通過不同溶劑進行萃取并利用得到的萃取物對常見植物致病菌進行抑菌活性研究,為豐富芳樟資源多樣化利用以及植物源農(nóng)藥的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 試劑與儀器
甲醇、乙醇、石油醚、乙酸乙酯等,均為分析純,購自浙江杭宇醫(yī)藥科技有限公司。
YJ-1300型雙人單面凈化工作臺,深圳市三莉科技有限公司生產(chǎn);LDZF-30KB型高壓滅菌鍋,西安禾普生物科技有限公司生產(chǎn);PR224ZH/E型電子分析天平,深圳市怡華新電子有限公司生產(chǎn);KQ500DE型數(shù)控超聲波清洗機,上海習(xí)仁科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn);RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,鄭州博匯精密科技有限公司生產(chǎn);HH系列-1型電熱恒溫水浴鍋,常州市金壇友聯(lián)儀器研究所生產(chǎn);DL-3020低溫冷卻液循環(huán)泵,南京舜瑪儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)。
1.2" 植物材料和供試菌株
芳樟葉為2019年7月采自福建省安溪半林國有林場(位于北緯24°56′55″、東經(jīng)117°59′36″,海拔727.8 m)的三年生芳樟,經(jīng)福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院鄒雙全研究員鑒定為樟科樟屬芳樟(Cinnamomum camphora var. linaloolifera),品系為“牡丹1號”;枝葉標本(No.20190715)保存于福建農(nóng)林大學(xué)自然生物資源保育利用福建省高校工程研究中心樣品室。采集后的芳樟葉陰干,粉碎后備用。
供試菌種為水稻紋枯菌(Thanatephorus cucumeris)、瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)、西瓜尖孢鐮孢菌(Fusarium oxysporum)、蘋果黑腐皮殼菌、鏈孢粘帚霉菌,由福建農(nóng)林大學(xué)教育部生物農(nóng)藥與化學(xué)生物學(xué)重點實驗室提供。
1.3" 提取分離
取芳樟葉干燥粗粉10 kg,加入50 L的75%乙醇,80 ℃回流提取2次,每次2 h,過濾,濾液減壓濃縮,得浸膏2 kg。稱取2份1.5 kg浸膏與等量硅藻土拌樣,分別用40 L乙酸乙酯和乙醇加熱回流萃取2次,每次2 h,得到乙酸乙酯萃取物350 g和乙醇萃取物550 g備用。
1.4" 芳樟葉萃取物抑菌活性實驗
分別稱取2.0 g芳樟葉乙醇萃取物和乙酸乙酯萃取物,分別用甲醇溶解并定容到20 mL,得到
100 mg·mL-1的溶液,將得到的兩種萃取物溶液分別加入已滅菌的馬鈴薯葡萄糖瓊脂(Potato Dextrose Agar,PDA)培養(yǎng)基中制成濃度為2.0 mg·mL-1的加藥培養(yǎng)基。對照組中加入等體積的甲醇,設(shè)置3個重復(fù)進行接種培養(yǎng)。采用菌絲生長速率法測定芳樟葉乙醇萃取物和乙酸乙酯萃取物5種供試植物致病真菌的抑制活性,利用公式(1)計算菌絲生長抑制率[13-15]。
式中:[η]為菌絲生長抑制率,%;[D1]為對照菌落直徑,cm;[D2]為處理菌落直徑,cm。
1.5" 芳樟葉萃取物毒力測定
萃取物用75%乙醇進行溶解,并加入PDA培養(yǎng)基中配制成0.25、0.5、1.0、2.0、4.0 mg·mL-1梯度含藥培養(yǎng)基,對照組中加入等體積的75%乙醇,設(shè)置3個重復(fù)進行接種培養(yǎng),培養(yǎng)6~8 d,并利用軟件計算毒力回歸方程及抑制中濃度(EC50)和相關(guān)系數(shù)(R2)。
1.6" 數(shù)據(jù)處理
用SPSS 26.0和Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 芳樟葉粗提物抑菌活性篩選
如圖1所示,芳樟葉乙酸乙酯和乙醇萃取物對5種植物致病真菌均有一定的抑制效果。乙酸乙酯萃取物對植物致病真菌的抑制效果顯著優(yōu)于乙醇萃取物(p<0.05)。乙酸乙酯萃取物對5種植物致病真菌均具有較好的抑菌活性,其中對蘋果黑腐皮殼菌(V)和鏈孢粘帚霉菌(G-1)的抑菌作用最強。芳樟葉乙醇萃取物對這5種植物致病真菌的抑制率均在25%以上,其中對鏈孢粘帚霉病菌(G-1)的抑制率最高,為42.57%,但遠低于乙酸乙酯萃取物的作用效果。
2.2" 芳樟葉乙酸乙酯萃取物的毒力測定結(jié)果
芳樟葉乙酸乙酯萃取物對蘋果黑腐皮殼菌(V)和鏈孢粘帚霉菌(G-1)的抑菌作用最強,因此選取這兩種菌進行毒力實驗,以萃取物濃度(x)為自變量,以死亡率或抑制率(y)為因變量,利用SPSS 26.0軟件擬合相應(yīng)的毒力回歸方程。如表1、圖2所示,隨著芳樟葉乙酸乙酯萃取物濃度的增加,對鏈孢粘帚霉病菌及蘋果黑腐皮殼菌抑制效果增強,菌落直徑明顯變小,其中對鏈孢粘帚霉病菌的抑制效果最佳,EC50值為0.996 mg·mL-1,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.975;對蘋果黑腐皮殼菌的作用的EC50值為1.478 mg·mL-1,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.964。
3" 結(jié)論與討論
本試驗利用菌絲生長速率法,探討了芳樟葉不同萃取物對5種常見植物致病菌的抑菌活性,旨在為植物源農(nóng)藥的研發(fā)提供理論依據(jù)。結(jié)果表明,芳樟葉萃取物對選取的5種植物致病真菌均具有抑制效果,不同溶劑得到的萃取物對植物致病真菌的抑制效果也具有明顯的差異;芳樟葉乙酸乙酯萃取物的抑制效果顯著強于乙醇萃取物(p<0.05);芳樟葉乙酸乙酯萃取物在濃度為2 mg·mL-1時對蘋果黑腐皮殼菌和鏈孢粘帚霉菌的抑制率均在60%以上,說明芳樟葉乙酸乙酯萃取物對蘋果黑腐皮殼菌和鏈孢粘帚霉菌這兩種病菌均具有較好的抑制作用,可為開發(fā)防治植物病害產(chǎn)品提供新思路。利用SPSS 26.0軟件擬合出相應(yīng)的毒力回歸方程分析數(shù)據(jù),得出芳樟葉乙酸乙酯萃取物對鏈孢粘帚霉菌的EC50值為0.996 mg·mL-1,可為由鏈孢粘帚霉菌引起的病害的防治提供理論依據(jù)。
芳樟是一種使用范圍較廣的植物,在我國資源較為豐富,具有葉片生物量大、全年可采、揮發(fā)油含量高等優(yōu)點,是提取芳樟精油的優(yōu)質(zhì)原料。在實際的生產(chǎn)過程中,芳樟葉的用途僅限于精油生產(chǎn),隨后作為燃料焚燒,植物利用率低,導(dǎo)致資源浪費嚴重。本試驗發(fā)現(xiàn)芳樟葉萃取物具有較好的抑制植物病原真菌活性,將有效拓寬芳樟葉資源利用思路,為芳樟葉萃取物開發(fā)植物源殺菌劑提供數(shù)據(jù)支撐。
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(責(zé)任編輯:張春雨" 丁志祥)