10 種植物提取物對葡萄根腐病菌的生物活性測定

安 麗，谷曉杰，何曉婷，郝曉娟，楊 春，曹 揮

（山西農業大學農學院，山西太谷030801）

葡萄（Vitis vinifera L.）富含糖、維生素和微量元素等有益物質[1]，深受大眾喜愛，加之葡萄籽油類產品在美容界逐漸被人們所青睞[2]，因此，對葡萄的需求量日益增多。2017 年，世界葡萄總種植面積約為760 萬hm2，其中，我國種植面積為84.7 萬hm2，居世界第2 位[3]。近年來，葡萄病害頻繁發生，嚴重影響葡萄產量和品質。

葡萄根腐病（Fusarium oxysporum），是由尖孢鐮刀菌、腐皮鐮刀菌、彎角鐮刀菌等多種鐮孢霉真菌侵染引起的[4]。葡萄植株染病后會引起爛根，甚至死亡，其是葡萄種植中最主要的病害之一。葡萄根腐病菌從須根或者傷口侵入后，會在維管束出現紅褐色圓斑，后期病斑擴大甚至變黑，根部腐爛至死。受害植株葉片尖端或邊緣枯焦，葉脈中間仍保持綠色，病葉不會很快脫落[5-7]。目前，對于葡萄根腐病的防治主要以土壤消毒、使用脫毒苗以及化學藥劑為主[8-11]，但收效甚微。

利用植物提取物防治病蟲害已成為近年來的研究熱點[12]。國內針對根腐病已進行了大量的研究，發現植物提取物對根腐病菌有良好的抑制效果。如黃柏、馬齒莧等8 種提取物對辣椒根腐病菌有較強的抑制作用[13]；馬偉等[14]研究發現，蛇床子提取物對黃芪根腐病菌具有顯著的抑制效果。但大多數研究集中在防治草本類根腐病上，而關于植物提取物防治木本類根腐病的研究相對較少。

本研究以葡萄根腐病菌為供試菌株，測定丁香、八角等10 種植物提取物對該菌的室內離體抑制活性，旨在篩選出具有較高活性的抑菌物質，為葡萄根腐病的綠色防控提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試病株為葡萄根腐病病原菌，由山西農業大學農學院植物病理實驗室提供；供試培養基為PDA培養基；供試植物為8 個科的10 個種（表1）。

1.2 試驗方法

1.2.1 植物提取物的制備 所用10 種植物提取物均采用超聲波提取法提取[15-17]。將采集的新鮮植物樣品進行陰干處理，用粉碎機粉碎將供試部分進行粉碎，用提取劑浸提，通過超聲波振蕩提取，抽濾，將上清液在旋轉蒸發儀蒸干，備用。

表1 供試植物信息

1.2.2 含藥平板的制備 取適量制備好的植物提取物，將其配制成最終質量濃度為2 mg/mL 的含藥平板，同時設置空白對照（CK）。每組重復3 次。

1.3 測定項目及方法

抑菌活性采用菌絲生長速率法測定[18-19]。計算10 種植物提取物在質量濃度為2 mg/mL 時不同時間（48，72，96 h）對葡萄根腐病菌的抑制率。

1.4 數據分析

篩選出抑菌率在80%以上的植物提取物進行毒力分析，采用二倍稀釋法依次將其稀釋為最終濃度2.0，1.0，0.5，0.25，0.125，0.062 5，0 mg/mL 的含藥平板，每組重復3 次，并計算其抑菌率；將篩選出的丁香、八角、厚樸3 種植物提取物的抑菌率轉換為概率值，藥劑濃度轉換為對數值，利用SPSS 軟件處理數據，對丁香、八角、厚樸提取物的濃度對數值（x）及其抑制率概率值（y）作回歸分析，通過計算求出毒力回歸方程（y＝a＋bx）、抑制中濃度EC50以及相關系數。

2 結果與分析

2.1 不同藥劑的抑菌活性分析

表2 不同植物提取物對葡萄根腐病菌的抑制作用

由表2 可知，質量濃度為2 mg/mL 時，除芫花提取物外，其他提取物在48 h 對葡萄根腐病菌的抑制率均與CK 之間存在顯著差異（P＜0.05），其中，丁香、八角、博落回提取物的抑制率達100%；不同植物提取物在72 h 對葡萄根腐病菌抑制率與CK 之間均存在顯著差異（P＜0.05），丁香、八角與其他提取物之間差異也達顯著水平（P＜0.05）；不同植物提取物在96 h 對葡萄根腐病菌抑制率與CK 之間均存在顯著差異（P＜0.05），其中，丁香、八角提取物的抑制率達100%。

由表2 還可知，質量濃度為2 mg/mL 時，丁香、八角提取物在48，72，96 h 后對葡萄根腐病菌的抑制效果均最好，抑制率均達100%。其他植物提取物對葡萄根腐病菌的抑制作用隨著時間的推移逐漸降低。厚樸提取物在96 h 后對葡萄根腐病菌的抑制作用僅次于丁香和八角提取物，抑菌率達84.79%；博落回提取物在96 h 的抑菌效果較好，抑菌率達78.37%；而甘草、苦楝子、細辛提取物的抑菌效果一般，抑菌率分別為57.93%，46.93%，34.69%；狼毒、百里香提取物對葡萄根腐病菌幾乎沒有抑制作用，抑制率僅達15.91%，9.38%；而芫花提取物對葡萄根腐病菌的生長沒有抑制作用。說明丁香、八角、厚樸這3 種植物提取物具有較好的抑菌活性，因此，選取這3 種提取物進一步求出其對葡萄根腐病菌的毒力回歸方程以及抑制中濃度（EC50）。不同植物提取物在96 h 作用于葡萄根腐病病原菌菌絲的生長情況如圖1 所示。

2.2 3 種植物提取物對葡萄根腐病菌的毒力作用

由表3 可知，48 h 時丁香提取物對葡萄根腐病菌菌絲生長的抑制活性最好，其EC50值為0.143 5 mg/mL，八角提取物次之，其EC50值為0.171 9 mg/mL，而厚樸提取物較差，其EC50值為0.361 2 mg/mL；72 h時，EC50值從小到大為丁香提取物＜八角提取物＜厚樸提取物；96 h 時丁香提取物對葡萄根腐病菌菌絲生長的抑制活性最好，其EC50值僅為0.247 3 mg/mL，八角提取物對葡萄根腐病菌菌絲生長的抑制作用較好，其EC50值為0.268 2 mg/mL，而厚樸提取物相對較弱，其EC50值高達0.487 9 mg/mL。

表3 丁香、八角、厚樸提取物對葡萄根腐病菌菌絲的毒力作用

3 結論與討論

本研究測定了丁香、八角、厚樸等10 種植物提取物對葡萄根腐病菌的抑制效果結果發現，除芫花提取物外的9 種提取物均對葡萄根腐病菌有一定的抑制作用。其中，以丁香、八角、厚樸3 種植物提取物的抑菌作用最強，其96 h 的EC50值分別為0.247 3，0.268 2，0.487 9 mg/mL。

已有研究表明，丁香、八角、厚樸提取物對多種植物病原菌具有較高的抑菌活性。丁香中活性成分丁香酚[20]具有廣譜抗菌性[21]，對黃瓜炭疽病菌[22]、香蕉枯萎病菌[23]、番茄灰霉病菌[24]、番茄疫霉根腐病菌[25]及山核桃干腐病菌[26]等植物病原菌均具有較強的抑制作用。八角中的主要成分反式茴香腦[27]對棉花枯萎病菌[28]、番茄灰霉病菌[29]、水稻紋枯病菌[30]、番茄黑斑病菌[31]等病原菌表現出較強的抑制作用。厚樸提取物對鐮刀菌[32]、輪枝菌[33]、立枯絲核菌等植物病原菌具有良好的抑制作用。

植物中的活性成分來源于植物的次生代謝產物，而次生代謝是植物抗逆的過程，是在長期進化中對生態環境適應的結果[34]，因此，其對植物的影響是多方面的，除對病原物的抑菌活性外，還對施用植物有很多其他作用，如丁香酚可以誘導煙草抗病性的產生，同時刺激煙草的生長[35]。本研究中，丁香、八角、厚樸這3 種植物提取物對葡萄根腐病菌具有很好的抑菌效果，但對葡萄抗病性的產生及生長是否有作用還需要進一步研究。

植物源農藥以其環境相容性好、無污染而受到人們的青睞，但研究者只關注到了其農藥活性，而其對作物的影響是全面的。因此，對植物源農藥的評價應該綜合考慮多個方面，充分發揮其綜合作用，為有害生物的綠色防控提供新的思路。