基于毒力曲線的不同植物提取物對(duì)番茄灰霉菌抑制效果的評(píng)價(jià)*

張新平，張芳芳，王得祥*

（1.陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710100；2.陜西省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校高陵區(qū)分校；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院）

基于毒力曲線的不同植物提取物對(duì)番茄灰霉菌抑制效果的評(píng)價(jià)*

張新平1，3，張芳芳2，王得祥3*

（1.陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710100；2.陜西省農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校高陵區(qū)分校；3.西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院）

以國(guó)內(nèi)外植物提取物對(duì)番茄灰霉菌（Botrytiscinerea）抑制研究的文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)源，借助于毒力曲線，構(gòu)建了綜合抑制中濃度（EC50）與致死量標(biāo)準(zhǔn)差（S）的抑菌效果排序評(píng)價(jià)方法，并分類進(jìn)行了排序評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，抑制菌絲生長(zhǎng)的強(qiáng)弱順序?yàn)椋盒淖呀g股藍(lán)甲醇提取物＞黃樟油＞肉桂油＞決明子氯仿提取物＞天然冬青油、山蒼子油、苦參乙醇提取物等；抑制孢子形成作用強(qiáng)弱排序?yàn)椋荷n耳愈傷組織丙酮提取物＞蒼耳丙酮提取物、蒼耳連續(xù)回流液；抑制孢子萌發(fā)作用強(qiáng)弱排序?yàn)椋簺Q明子氯仿提取物＞山蒼子油＞肉桂油＞黃樟油＞大蒜乙酸乙酯提取物等；預(yù)防效果較好的為大蒜水提取物；治療效果強(qiáng)弱排序?yàn)椋捍笏馑崛∥铮敬笏庖宜嵋阴ヌ崛∥铮臼牌岩掖继崛∥铩Ｎ磥砜稍诳紤]EC50與S的基礎(chǔ)上，構(gòu)建兼顧抗真菌活力、經(jīng)濟(jì)成本（植物材料成本、提取成本、貯存成本等）等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)不同植物提取物對(duì)B.cinerea的抑制、預(yù)防和預(yù)防效果。本研究結(jié)果可為植物提取物防治番茄灰霉病提供理論與實(shí)踐啟示。

番茄；灰霉病；植物提取物；精油；防治

番茄灰霉病（Botrytis cinerea Pers.）是一種世界性重要病害,在生產(chǎn)中,番茄灰霉病在葉片、花器和果實(shí)上均可以發(fā)生，尤其以花器和果實(shí)發(fā)病危害最重，故該病主要造成果實(shí)腐爛,對(duì)保護(hù)地番茄生產(chǎn)造成極大威脅，其病原物為灰葡萄孢菌（Botrytis cinerea）。番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是我國(guó)北方地區(qū)保護(hù)地栽培的大宗蔬菜之一。目前，保護(hù)地番茄生產(chǎn)中對(duì)灰霉病以化學(xué)防治為主，但化學(xué)農(nóng)藥的廣泛使用已帶來嚴(yán)重的“3R”（Residue，Resistance，Resurgence）問題，存在農(nóng)殘超標(biāo)、病原菌的抗藥性和化學(xué)制劑破壞生態(tài)環(huán)境等負(fù)面效應(yīng)。引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者和政府部門的關(guān)注。隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境和食品安全問題的關(guān)注度的提高，利用植物提取物[1]開發(fā)高效、低毒、環(huán)境友好的植物源生物農(nóng)藥的生物防治策略已成為研究熱點(diǎn)，然而在這些方面對(duì)番茄灰霉病防治的研究不夠系統(tǒng)。為此，本文以毒力曲線為主線，系統(tǒng)性總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于利用植物提取物防治番茄灰霉病劑量效果的研究進(jìn)展，構(gòu)建了綜合抑制中濃度（EC50）與致死量標(biāo)準(zhǔn)差（S）的抑菌效果排序評(píng)價(jià)方法，并對(duì)已經(jīng)報(bào)道的抑制番茄B. cinerea的植物提取物進(jìn)行了分類排序評(píng)價(jià)，以期為植物提取物防治番茄灰霉病提供理論與實(shí)踐啟示。

1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與方法

1.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源

2016年6月15日分別以檢索關(guān)鍵詞“提取物物+灰葡萄孢菌+番茄”、“Extracts+Botrytis cinerea +tomato”，在中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//epub. cnki.net）、SCI科學(xué)引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)（http：//apps. webofknowledge.com）中檢索所有相關(guān)的中文、英文全文期刊文獻(xiàn)，結(jié)合研究目的進(jìn)行篩選。

1.2 毒力曲線的擬合

植物提取物的劑量取對(duì)數(shù)后作為自變量（x），死亡率（包括抑菌率、預(yù)防率和治療率）轉(zhuǎn)換成機(jī)值（概率單位）后作為應(yīng)變量（y），在Origin Pro 8.1將x，y擬合成一直線回歸方程（y=b×x+a）。

1.3 抑制效果評(píng)價(jià)

根據(jù)竇豐滿等[2]研究報(bào)道，量度抑菌活性物質(zhì)的抑菌能力，不但要有抑制中濃度（EC50）,還要有致死量的標(biāo)準(zhǔn)差（S）。EC50為半致死劑量，即y=5.000 0（50%的機(jī)率值）時(shí)，ex的值。致死量的標(biāo)準(zhǔn)差可以用劑量死亡曲線的坡度量度。毒力回歸方程的b值是計(jì)算EC50的中間量，不是定值，因而不能用于表示劑量死亡曲線的坡度。劑量死亡曲線的坡度應(yīng)該用S值量度。S值就是致死量的標(biāo)準(zhǔn)差,計(jì)算回歸方程劑量直接取對(duì)數(shù)時(shí),其計(jì)算公式為：S=log-1(1/b)。植物提取物對(duì)番茄灰霉病菌的抑制效果強(qiáng)弱排序（Z）用EC50升序排列的序號(hào)（Zec）與S降序排列的序號(hào)（Zs）的均值。Rank為升序排列函數(shù)，Z值越小，抑制效果越強(qiáng)。

表1 不同植物提取物抑制番茄灰霉病菌毒力曲線的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2 結(jié)果與分析

植物提取液對(duì)番茄灰霉病原菌的菌絲生長(zhǎng)抑制作用強(qiáng)弱排序?yàn)椋盒淖呀g股藍(lán)甲醇提取物＞黃樟油＞肉桂油＞決明子氯仿提取物＞天然冬青油、山蒼子油、苦參乙醇提取物＞樟油苦＞蒼耳丙酮提取物＞檸檬草油＞香茅油、蛇床子乙醇提取物＞大蒜乙酸乙酯提取物＞大蒜水提取物＞白頭翁正丁醇提取物、蒼耳連續(xù)回流法＞白術(shù)石醚提取物＞海南五針?biāo)杉状继崛∥铮舅R桑甲醇提取物＞蒼耳愈傷組織丙酮提取物＞牛至花精油。

植物提取液對(duì)番茄灰霉病原菌的孢子形成抑制作用強(qiáng)弱排序?yàn)椋荷n耳愈傷組織丙酮提取物＞蒼耳丙酮提取物、蒼耳連續(xù)回流液。

植物提取液對(duì)番茄灰霉病原菌的孢子萌發(fā)抑制作用強(qiáng)弱排序?yàn)椋簺Q明子氯仿提取物＞山蒼子油＞肉桂油＞黃樟油＞大蒜乙酸乙酯提取物＞天然冬青油＞大蒜水提取物、石菖蒲乙醇提取物＞檸檬草油＞蒼耳丙酮提取物、香茅油＞蒼耳連續(xù)回流液、蒼耳愈傷組織丙酮提取物。

植物提取液對(duì)番茄灰霉病預(yù)防效果較好的為大蒜水提取物。

植物提取液對(duì)番茄灰霉病治療效果強(qiáng)弱排序?yàn)椋捍笏馑崛∥铮敬笏庖宜嵋阴ヌ崛∥铮臼牌岩掖继崛∥铩?/p>

3 小結(jié)

關(guān)于植物提取物對(duì)番茄灰霉病原菌的菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)的抑制作用研究的比較多，而對(duì)于番茄灰霉病病原孢子形成抑制作用、預(yù)防效果和治療效果研究較少，后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)。Wilson CL，et al利用平板微量滴定法，測(cè)定了345種植物提取物和49種植物精油對(duì)B.cinerea孢子萌發(fā)的抗真菌活力，其中13種植物提取物具有較高的抗真菌活力，蔥屬（Allium）和辣椒屬（Capsicum）植物占有支配地位，在49種試驗(yàn)的精油中，玫瑰草（Cymbopogon martini）、紅百里香 （Thymus zygis）、肉桂葉（Cinnamomum zeylanicum）、 丁 香 芽 （Eugenia caryophyllata）表現(xiàn)出很強(qiáng)的對(duì)B.cinerea的抗真菌活力。成分中含有右旋檸檬烯、桉樹腦、β-月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯和莰酮的植物精油具有較高的抗真菌活力。不同植物提取物的對(duì)B.cinerea的抑制、預(yù)防和預(yù)防機(jī)理有待于后續(xù)進(jìn)一步研究。未來，可在考慮EC50與S的基礎(chǔ)上，構(gòu)建兼顧抗真菌活力、經(jīng)濟(jì)成本（植物材料成本、提取成本、貯存成本等）等指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)不同植物提取物對(duì)B. cinerea的抑制、預(yù)防和預(yù)防效果。

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2016—08—03

國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題，項(xiàng)目編號(hào)：2015BAD07B00。

*通訊作者：王得祥（1966-），男，教授，博導(dǎo)，研究方向：森林生態(tài)與森林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)。E-mail：wangdx66@sohu.com。