22種植物提取物對番茄病原菌生物活性的篩選

楊蘇蘇，趙慧琳，程慧麗，郝曉娟，楊 春，曹 揮

（山西農業大學農學院，山西太谷 030801）

番茄富含維生素和礦物質，深受廣大人民群眾的喜愛，被稱為神奇的菜中之果，因此，在國內外被廣泛種植。但隨著番茄種植面積的不斷擴大以及栽培形式多樣，番茄病害的危害程度在逐年加重，新病害相繼出現，且經常多種病害同時發生，加大了防治難度[1]。其中最為常見的是番茄葉霉病、番茄早疫病、番茄枯萎病、番茄灰霉病、番茄病毒病[2]。

植物源農藥是一種新型高效、安全、無殘留的綠色農藥，其產生的次生代謝產物超過40萬種，其中的大多數化學物質如萜烯類、類黃酮、生物堿、酚類、甾體、獨特的氨基酸和多糖等均具有殺蟲或抗菌活性[3-5]。近年來，國內外許多研究者針對植物源殺菌劑做了大量的工作。研究發現，蒜頭原汁液對膠孢炭疽菌、荔枝霜疫霉病菌、立枯絲核菌、辣椒疫霉菌和番茄枯萎病菌等菌絲生長有較高的抑制作用[6-7]，而大蒜中的蒜素因具有特殊的氣味還能趨避害蟲，是一種廣譜性的生物農藥[8]；ZAMBONELLI等[9]研究發現，百里香精油對絲核菌、鐮刀菌、炭疽病菌都有很好的抑制作用；王樹桐等[10]研究發現，女貞子乙醇提取液對番茄灰霉病菌分生孢子萌發有很強的抑制作用；白頭翁和白術提取物對番茄灰霉病菌和番茄早疫病菌均具有較好的抗菌活性，且白頭翁提取物的抗菌活性最好[11]；于洋飛等[12]研究表明，飛廉提取物對黃瓜枯萎病病原菌、立枯絲核病病原菌、番茄早疫病病原菌有較強的抑制效果；丁香乙醇提取物對小麥紋枯病菌、棉花枯萎病菌、玉米小斑病菌和柑橘綠霉病菌等4種植物病原真菌的抑菌效果均大于60%[13]；茼蒿提取液對辣椒疫霉菌、萵苣菌核核盤菌2種真菌有很強的抑菌活性[14]；何衍彪等[15]研究發現，石菖蒲提取物對芒果炭疽病菌和香蕉尖孢鐮刀菌具有抑制作用；我國植物資源不僅非常豐富，而且在研究和推廣使用上相對較早[16-17]，是尋找理想殺菌劑的重要來源。

本試驗在前期研究基礎上，對番茄病害病原菌有抑制作用的15個科的22種植物乙醇提取物進行了初步篩選，旨在為充分利用我國豐富的植物資源，開發出更優良的植物源農藥提供一定的依據。

1 材料和方法

1.1 材料

供試植物屬15個科22個種（表1）。

表1 供試植物樣品

供試菌種為番茄枯萎病病原菌（Phomopsis macrospora）、番茄灰霉病病原菌（Botrytis cinerea）、番茄早疫病病原菌（Alternaria solani）、番茄黑斑病病原菌（Pseudomonas syringae），均由山西農業大學植物病理實驗室提供。

供試培養基為PDA培養基。馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂2.3 g，蒸餾水1 000 mL，用于番茄病原真菌的培養。

1.2 方法

1.2.1 植物粗提物的制備 所用植物乙醇粗提物均采用超聲波提取法[18-19]。

1.2.2 抑菌活性測定 抑菌活性采用菌絲生長速率法[20]進行測定。

1.2.3 植物乙醇提取物對4種病原菌的抑制中濃度 針對番茄枯萎病病原菌、番茄灰霉病病原菌、番茄早疫病病原菌、番茄黑斑病病原菌4種病原菌，選取抑制效果最好的植物乙醇提取物，利用二倍稀釋法[21-22]配制質量濃度分別為 1，0.5，0.25，0.125，0.062 5 mg/mL的含藥培養基，測定各濃度對應的抑菌率，得到乙醇提取物對病原菌的抑制中濃度。

2 結果與分析

2.1 22種植物乙醇提取物對4種番茄病原菌的生物活性測定

采用菌絲生長速率法測定了22種植物乙醇提取物對番茄枯萎病原菌、番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌菌絲生長的抑制作用。結果表明，同一植物提取物對4種不同病原真菌的抑制率存在很大的差異，不同植物提取物對同一病原真菌的抑制率也有明顯的差異。96 h時的抑菌率結果列于表2。

由表2可知，在質量濃度為2mg/mL時，有10種植物乙醇提取物對番茄灰霉病菌菌絲生長的抑制率大于60%，其中，木醋酸、百里香、八角、細辛表現出強烈的抑制作用，抑制率均在85%以上，而木醋酸達到100%；對番茄早疫病菌，則有7種植物粗提物的抑制率大于65%，只有博落回抑制率大于85%；對番茄黑斑病菌，有8種植物提取物的抑制率大于65%，其中，木醋酸、狼毒、八角、丁香、蛇床子抑制率大于85%，丁香能達到100%；而對番茄枯萎病菌抑制活性達到65%以上的植物提取物有9種，丁香、甘草的抑制率高于85%，且丁香能達到100%。另外，對至少1種病原真菌抑制率大于75%者有11種，對至少2種病原真菌抑制率在75%以上的有6種，對3種病原真菌抑制率均大于75%的有木醋酸、八角、丁香3種，而對4種病原真菌抑制率均高于75%的僅有木醋酸。對每種番茄病原真菌抑制率最好的植物源提取物的菌絲生長如圖1所示。

表2 22種植物乙醇提取物對番茄病原菌菌絲的抑制作用

2.2 植物乙醇提取物對4種病原菌的抑制中濃度

對木醋酸、博落回、丁香3種提取物用二倍稀釋法配成 5個質量濃度（1.00，0.50，0.25，0.125，0.062 5 mg/mL），對4種番茄病菌進行生物活性測定，結果列于表3。

由表3可知，在0.50，1.00 mg/mL質量濃度下，丁香對番茄黑斑病病原菌和番茄枯萎病病原菌抑制率達85%以上，效果極其顯著。而木醋酸對番茄灰霉病病原菌、博落回對番茄早疫病病原菌的抑制率在1.00 mg/mL質量濃度下效果顯著，在0.50 mg/mL質量濃度下效果較顯著。試驗結果證明，隨著植物乙醇提取物濃度的不斷降低，其抑制作用也隨之減弱。

表3 不同質量濃度植物提取物在96 h時對4種病菌菌絲生長的抑制作用

選取96 h的抑菌數據運用DPS軟件進行統計分析，分別求出毒力回歸方程和抑制中濃度（EC50），結果列于表4。從表4可以看出，木醋酸、博落回、丁香對番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌、番茄枯萎病原菌的EC50分別為0.32，0.16，0.19，0.12 mg/mL，相關系數均接近于1。

表4 不同植物提取物對4種病原菌的毒力方程

3 結論與討論

3.1 結論

本試驗采用菌絲生長速率法測定了22種植物對番茄病原真菌的抑菌活性。測得22種植物乙醇提取物在質量濃度為2 mg/mL時，對番茄灰霉病原菌、番茄早疫病原菌、番茄黑斑病原菌、番茄枯萎病原菌的菌絲生長都有不同程度的抑制作用，博落回、木醋酸、八角、丁香、細辛、石菖蒲對4種番茄病原真菌的菌絲抑制率均大于60%。其中，木醋酸的抑制效果最好，對4種番茄病原真菌的菌絲生長抑制率均在75%以上。結果表明，木醋酸可作為一種新型的植物源農藥進行開發利用。

3.2 討論

本研究僅限于22種植物乙醇提取物對4種番茄病原真菌菌絲抑制活性的初步篩選，有些植物提取物抑菌效果不明顯，可能是因為以下幾個方面：一是其中一些植物提取物的有效成分對于供試菌并無抑菌活性；二是用超聲波進行粗提物的提取，有可能對有效成分的提取有限制；三是只測定了乙醇粗提物對病原菌的抑菌活性，并未研究其他溶劑提取物的抑制作用；四是所有抑菌試驗均在離體條件下測定，未在活體植株上進行試驗。因此，要想得到更加準確的結論，仍需結合孢子萌發抑制率以及采用多種溶劑提取來進一步確認。還應對篩選出的有效植物提取物的作用方式和作用機制及在活體植物上的殺菌活性進行更深層次的研究。

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