三種外來入侵植物提取液對三種植物病原真菌的抑菌作用

摘要：以三裂葉蟛蜞菊（Wedelia trilobata）、鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）和薇甘菊（Mikania micrantha）3種常見外來入侵物種為材料，研究了其水提取液對黃瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、黃瓜灰霉病菌（Botrytis cinerea）和番茄早疫病菌（Alternaria solani）的抑菌活性。結(jié)果表明，3種植物提取液均有一定的抑菌作用，其中三裂葉蟛蜞菊和薇甘菊提取液對3種病原菌的抑制效果隨提取液濃度升高而增強。當濃度為0.10 g/mL時，三裂葉蟛蜞菊提取液對黃瓜枯萎病菌、黃瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌的最高抑菌率分別為20.18%、26.84% 和17.27%；薇甘菊提取液對它們的最高抑菌率分別為22.53%、17.75%和19.06%；鳳眼蓮提取液對部分供試病原菌的抑菌效果并未隨著提取液濃度的升高而呈規(guī)律性變化，但對3種病原菌的最高抑菌率較前兩者高，均在25.76%以上。

關(guān)鍵詞：外來入侵植物；植物提取物；植物病原真菌；抑菌活性

中圖分類號：Q948.12 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）24-6057-03

開發(fā)生物活性高、對非靶標生物安全、環(huán)境相容性好的生物農(nóng)藥已成為農(nóng)藥研究領(lǐng)域的一大熱點。植物作為生物活性化合物的天然寶庫， 其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物超過40萬種， Grange等[1]報道有2 400種植物具有控制有害生物的活性成分，而作過調(diào)查研究的這些植物僅占全世界現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的45萬種植物的極小部分，因此，開發(fā)利用植物資源用于有害生物防治的前景廣闊。近年，國內(nèi)外學者研究了一些植物的有機溶劑（丙酮、乙醇等）提取物的抗菌、殺菌活性[2-5]，陸續(xù)查明了植物中的有效化學物質(zhì)， 包括生物堿、萜烯類、酚類、甾體、黃酮類、獨特的氨基酸類、多糖等，均證明具有抗菌活性[6]。

三裂葉蟛蜞菊（Wedelia trilobata）亦稱南美蟛蜞菊，原產(chǎn)于美洲熱帶地區(qū)，常作為地被植物栽培，為菊科多年生草本植物。鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）又名水葫蘆，屬雨久花科鳳眼蓮屬，原產(chǎn)于美洲，19世紀初引入中國，為多年生漂浮性宿根草本植物。薇甘菊（Mikania micrantha）為菊科假澤蘭屬多年生藤本植物，原產(chǎn)于美洲，現(xiàn)已擴散到亞洲熱帶地區(qū)。這3種外來入侵植物適應性廣，侵占力強[7-9]，在中國廣泛分布，是華南地區(qū)常見的雜草和園林綠化植物，也是中國重要的入侵雜草類群。目前，對于外來入侵植物對其他生物的抑制作用的研究主要集中在對本地植物和昆蟲的影響上[10，11]，外來植物對病原真菌的抑制研究較少。本試驗研究了三裂葉蟛蜞菊、薇甘菊和鳳眼蓮的水提取液對3種常見植物病原真菌菌絲生長的影響，旨在為充分利用華南地區(qū)外來入侵植物資源， 開發(fā)無公害植物源農(nóng)藥提供依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試菌種： 黃瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、黃瓜灰霉病菌（Botrytis cinerea）、番茄早疫病菌（Alternaria solani），由天津市農(nóng)業(yè)科學院提供。

供試植物：三裂葉蟛蜞菊、鳳眼蓮、薇甘菊，采自北京師范大學珠海分校校園。

培養(yǎng)基：馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基。

1.2 試驗方法

植物水提取液的制備。將植物莖、葉剪為2～3 cm小段，放入到榨汁機處理，殘渣及汁液一同轉(zhuǎn)入1 000 mL燒杯中，滅菌紗布初過濾，初級過濾液經(jīng)濾紙過濾得次級過濾液，取2.5 mL次級過濾液置于容量瓶中加入蒸餾水定容至25 mL，成為濃度為0.10 g/mL的提取液母液，用母液稀釋成不同濃度的提取液供試。

抑菌活性測定參照文獻[6]和文獻[12]進行。供試菌種26 ℃活化培養(yǎng)3 d后用打孔器打制菌餅。用移液器吸取不同濃度的3種植物提取液涂抹于PDA平板，制成帶藥培養(yǎng)基，以涂抹無菌水的PDA平板為對照，每處理3個重復。菌餅菌絲面向下置于平板中央， 25 ℃暗培養(yǎng)，3 d后用十字交叉法測量菌落直徑并計算抑菌率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)均用平均值±標準差表示，采用 SPSS 16.0軟件輔助處理數(shù)據(jù)， Duncan’s多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 三裂葉蟛蜞菊提取液的抑菌作用

三裂葉蟛蜞菊0.01 g/mL提取液對黃瓜枯萎病菌、黃瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌均有抑制作用（表1），且對番茄早疫病菌的抑菌率較高，提取液濃度增加到0.05 g/mL時，對番茄早疫病菌的抑菌效果變化不大，對黃瓜枯萎病菌和黃瓜灰霉病菌的抑菌效果明顯加強；濃度增加到0.10 g/mL時抑制效果最強，提取液對黃瓜灰霉病菌的抑菌率達26.84%，而對黃瓜枯萎病菌和番茄早疫病菌的抑菌率分別為20.18%和17.27%。可見，三裂葉蟛蜞菊水提取液在試驗設定濃度范圍內(nèi)對3種植物病原菌生長的抑制作用隨濃度增大而增強。

2.2 薇甘菊提取液的抑菌作用

薇甘菊提取液對3種植物病菌均有抑制作用（表2），其抑菌效果隨著濃度的升高而增強。提取液濃度為0.01 g/mL時，對黃瓜枯萎病菌、黃瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌的抑菌率分別為7.54%、1.76%、5.69%；當提取液濃度達到0.10 g/mL時，對黃瓜枯萎病菌的抑制作用最為明顯，抑菌率達22.53%，對其他2種病原菌的抑制效果相對較弱，分別為17.75%和19.06%。說明薇甘菊水提取液中含有有效的抑菌物質(zhì)且不同濃度提取液的抑菌效果有較明顯的差異。

2.2 鳳眼蓮提取液的抑菌作用

鳳眼蓮提取液對3種植物病原菌均有抑制作用（表3），對番茄早疫病菌的抑制效果隨著濃度升高而大幅增強，濃度為0.01 g/mL時抑菌率為14.49%，濃度為0.10 g/mL時抑菌率升至31.15%。對黃瓜枯萎病菌和黃瓜灰霉病菌的抑菌率未隨提取液濃度的增加而呈現(xiàn)規(guī)律性變化，一種可能是提取液在特定的濃度下才會對這2種病菌產(chǎn)生較強的抑制效果，另一種可能是提取液對植物病原菌的抑制存在特異性。提取液濃度為0.05 g/mL時對黃瓜枯萎病菌的抑菌率最低，而在濃度為0.01 g/mL時對黃瓜灰霉病菌抑菌率最低。總體看來，相對于其他2種植物提取液（表1，表2），鳳眼蓮提取液對3種病原菌的抑制效果較強，最高抑菌率均超過25%，同時最低抑菌率也均在10%以上。

3 小結(jié)與討論

本研究結(jié)果表明，在試驗所選用的劑量條件下，三裂葉蟛蜞菊水提取液對3種病原菌均有明顯的抑制作用，且抑制效果隨著濃度的升高而增強，其中對黃瓜灰霉病菌抑制作用較強， 最高抑菌率達26.84%。此前學者研究發(fā)現(xiàn)三裂葉蟛蜞菊提取液對本地作物[13，14]、雜草[10]具化感作用，對玉米螟和花生蚜有防御功能[15，16]，對病原微生物具殺菌效果[17]，并從中分離得到了酚類、萜類、糖和糖苷類、生物堿和非蛋白氨基酸等有效抑菌活性成分[18]。有研究表明，超過62%的倍萜、半萜類化合物有一定的抗菌活性，超過50%的萜類物質(zhì)具有較強的抗菌活性[19，20]。三裂葉蟛蜞菊中含有的抗菌成分可能是萜類物質(zhì)，其具體成分還需進一步研究。

本試驗中，鳳眼蓮提取液也表現(xiàn)出抑菌效果，僅對番茄早疫病菌的抑制效果隨濃度增加而增強，對另2種病原菌的抑菌效果并未隨濃度升高呈現(xiàn)規(guī)律性變化。可能是其抑菌活性有一定的特異性[2]，亦可能是菌種存在特異性[21，22]，原因有待研究。目前關(guān)于鳳眼蓮的研究主要集中于凈化污水以及其食品、飼料應用方面[23]，對其抑菌研究鮮有報道。以鳳眼蓮抑菌作用作為研究重點有可能發(fā)現(xiàn)某些新類型的殺菌劑先導化合物，并有可能用其開發(fā)新型的植物源殺菌劑。

薇甘菊提取液對3種供試菌均有抑制作用，且抑制程度隨濃度的升高而增強。已有研究表明薇甘菊提取物對辣椒疫霉、玉米大斑病菌的抑菌率可達100%[24]，對細菌[25]和昆蟲[24]也有控制作用，并鑒定出了其所含的22種化合物，其中單萜、倍半萜、醇和酮的衍生物是其主要活性成分[11]。本研究中薇甘菊提取液的抑菌活性成分還需進一步分析。

由植物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)多種多樣，它們源于自然， 能在自然界降解，是研制和生產(chǎn)無毒或低毒、無殘留、高效和低成本抗植物病害農(nóng)藥的理想材料，抗菌植物資源的開發(fā)利用具有廣闊前景。本試驗通過對三裂葉蟛蜞菊、鳳眼蓮和薇甘菊水提取物抑菌活性的研究，發(fā)現(xiàn)它們均有抗植物病原真菌的活性，說明其中含有抗菌有效成分。中國外來入侵植物資源十分豐富，今后擴大對外來物種的研究范圍，對其中的化學活性成分進行定性研究，對于植物資源的合理開發(fā)利用和植物病害的綜合管理有著重要的理論和現(xiàn)實意義。

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