王法紅 曹陽 駱焱平
摘要:采用生長速率法測定了21種海南植物粗提物對水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)、香蕉炭疽病菌[Colletotrichum musae (Berk & Curt.)]、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)、芒果炭疽病菌(C. gloeosporioides Penz)、西瓜枯萎病菌(F. oxysporum f. sp. niveum)、芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae Pat)6種靶標菌的抑菌活性;采用浸漬法測定了粗提物對萵苣蚜蟲(Nasonovia ribisnigri)的觸殺活性。結(jié)果表明,當提取物濃度為5 mg/mL時, 7種植物粗提物對香蕉炭疽病菌的抑制率大于60.00%,特別是黃樟和假臭草粗提物對5種靶標菌的抑制率都在60.00%以上、對水稻紋枯病菌的抑制率都為100.00%;當提取物濃度為4 mg/mL時, 10種粗提物對萵苣蚜的觸殺活性(蚜蟲死亡率)在60.00%以上,其中5種粗提物的觸殺活性不低于80.00%,假臭草殺蟲活性最強,蚜蟲死亡率為94.55%,與對照藥劑0.7%印楝素乳油750倍稀釋液殺蟲活性相當。
關(guān)鍵詞:植物粗提物;抑菌活性;觸殺活性;生物學(xué)測定;海南
中圖分類號:S435 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)08-1829-04
隨著農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染問題日益嚴重,世界各國紛紛提高了農(nóng)產(chǎn)品進口標準,中國每年因農(nóng)藥殘留超標造成農(nóng)副產(chǎn)品出口損失高達70億美元[1]。高效低毒、在環(huán)境中易分解、在農(nóng)作物中低殘留或無殘留的綠色農(nóng)藥成為當今研究的熱點[2]。植物源農(nóng)藥具有取材天然、來源廣泛、作用平穩(wěn)、毒副作用相對較小等優(yōu)點[3,4]。據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界已報道2 400多種高等植物具有控制有害生物的作用[5],這些植物所產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì)種類超過40萬種。這些植物在分類學(xué)上主要集中于楝科、菊科、豆科、衛(wèi)矛科、大戟科等30多科[6,7]。
海南島地處熱帶,濕熱多雨,氣候條件優(yōu)越,擁有獨特的植物資源,充分利用豐富的植物資源尋找有潛在應(yīng)用價值的植物源農(nóng)藥具有重要的意義。試驗對有特殊氣味、受病蟲危害較輕的17個科21種植物進行樣品采集、粉碎、粗提,以6種植物病原菌作為靶標菌、以蚜蟲作為供試害蟲,研究21種植物粗提物的抑菌、殺蟲活性,以期發(fā)現(xiàn)含有較高農(nóng)用活性物質(zhì)的植物種類,為新型植物源殺菌劑、殺蟲劑的開發(fā)提供參考。
1 材料與方法
1.1 供試材料
1.1.1 供試植物 21種植物采自海南大學(xué)儋州校區(qū)校園及附近農(nóng)場,具體情況見表1。
1.1.2 供試病原菌 水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)、香蕉炭疽病菌[Colletotrichum musae (Berk&Curt.)]、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)、芒果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae Pat)菌種均由海南大學(xué)環(huán)境與植物保護學(xué)院農(nóng)藥學(xué)實驗室提供。
1.1.3 供試昆蟲 萵苣蚜(Nasonovia ribisnigri)采自海南大學(xué)校園內(nèi)菜地,挑選大小一致的無翅蚜供試。
1.1.4 農(nóng)藥 0.36%苦參堿水劑,河北闊達生物制品有限公司;0.7%印楝素乳油,河南鶴壁陶英陶生物科技有限公司。作對照用。
1.2 試驗方法
1.2.1 植物粗提物制備 將植物樣品用清水洗凈,室內(nèi)陰干,粉碎,過40目篩,分別用適量乙醇浸提3次,浸提時間分別為3、2、1 d。過濾,合并濾液,在(50±1)℃下減壓濃縮,干燥得到粗提物(提取物)。
1.2.2 抑菌活性測定 將供試靶標菌分別接種于PDA平板,25 ℃恒溫培養(yǎng)3~5 d活化。
采用生長速率法[8]測定粗提物的抑菌活性。將不同粗提物配制成100 mg/mL的母液,移取1 mL至19 mL融化的PDA培養(yǎng)基中,充分搖勻,迅速分裝至3個直徑為6 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)。冷卻凝固后在平板中央分別接入直徑為0.5 cm的靶標菌菌餅,以不含粗提物的溶劑為空白對照,以0.36%苦參堿水劑1 500倍稀釋液為藥劑對照,(25±1)℃恒溫培養(yǎng)3 d,十字交叉法測量菌落直徑。抑制率= (空白對照菌落直徑-處理菌落直徑)/(空白對照組菌落直徑-菌餅直徑)×100%。采用鄧肯氏新復(fù)極差法分析數(shù)據(jù)。
1.2.3 觸殺活性測定 采用浸漬法測定粗提物對萵苣蚜蟲的觸殺作用[9]:將不同粗提物配成4 mg/mL的溶液,取帶有30頭無翅萵苣蚜的萵苣葉片,于藥液中浸漬5 s,取出后用濾紙吸去多余藥液,放入鋪有棉花保濕的培養(yǎng)皿中。以配藥溶劑為空白對照,以0.7%印楝素乳油750倍稀釋液為對照藥劑,每處理重復(fù)3次。受藥12 h后檢查試蟲死亡率(觸殺活性),死亡率=(處理組死亡率-空白對照組死亡率)/(1-空白對照組死亡率)×100%;采用鄧肯氏新復(fù)極差法分析數(shù)據(jù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 粗提物抑菌活性測定結(jié)果
21種植物粗提物對供試的6種靶標菌的抑菌活性測定結(jié)果見表2。由表2可知,絕大多數(shù)植物粗提物對供試靶標菌有抑菌活性,其中樟科的黃樟提取物抑菌作用最強,對所有供試靶標菌抑制率均大于60.00%,對水稻紋枯病菌抑制率可達100.00%,對香蕉炭疽病菌、芒果炭疽病菌、芒果蒂腐病菌抑制率在80.00%以上,均優(yōu)于對照藥劑,與對照藥劑差異顯著;其次菊科的假臭草提取物,也表現(xiàn)出較好的抑菌活性,除對芒果蒂腐病菌抑菌效果不理想外,對供試的另5種靶標菌抑制率均大于60.00%,其中對水稻紋枯病菌抑菌效果最好,抑制率為100.00%,優(yōu)于對照藥劑,與對照藥劑差異顯著。
比較不同靶標菌的抑制率發(fā)現(xiàn),不同靶標菌敏感性不同,其中香蕉炭疽病菌最敏感,對其抑制率大于60.00%的粗提物有7種,分別是黃樟、豬毛蒿、艾蒿、假臭草、雷公根、曼陀羅、野西瓜;其次是芒果炭疽病菌,有4種植物粗提物抑制率大于60.00%,它們是艾蒿、假臭草、黃樟、曼陀羅;其余供試病菌均對2種植物粗提物較為敏感。
比較不同科屬的植物粗提物可以發(fā)現(xiàn),同一科不同屬的植物粗提物抑菌活性不同,例如菊科的假臭草提取物對水稻紋枯病菌、香蕉枯萎病菌、西瓜枯萎病菌的抑菌效果顯著高于豬毛蒿與艾蒿,而對芒果蒂腐病菌抑菌活性明顯低于艾蒿。
2.2 粗提物殺蟲活性測定結(jié)果
21種植物粗提物對萵苣蚜的觸殺活性見表2。由表2可知,不同植物粗提物對萵苣蚜觸殺活性不同,其中菊科的假臭草觸殺活性最強,蚜蟲死亡率達94.55%,與對照藥劑的殺蟲活性相當;其次是茄科的曼陀羅、菊科的艾蒿、大風(fēng)子科的刺籬木、葡萄科的厚葉崖爬藤,蚜蟲死亡率達到或超過80.00%,與對照藥劑無顯著差異;其余供試植物蚜蟲死亡率大于50.00%的有菊科的豬毛蒿,豆科的平托落地花生、決明子,傘形科的雷公根,樟科的黃樟,三白草科的魚腥草。
比較不同科屬的植物粗提物可以發(fā)現(xiàn),不同科的植物粗提物殺蟲活性不同,菊科、茄科、大風(fēng)子科植物粗提物殺蟲活性較強,而旋花科、夾竹桃科、天南星科植物粗提物的殺蟲活性不理想;相同科不同屬的植物粗提物殺蟲活性也不同,例如豆科的決明子粗提物的殺蟲活性明顯高于牛大力粗提物。
3 小結(jié)與討論
在大力提倡綠色農(nóng)業(yè)、貫徹執(zhí)行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法的今天,積極研究和擴大農(nóng)用植物資源的篩選范圍具有重要的意義[10]。試驗對21種植物粗提物進行抑菌、殺蟲活性測定,發(fā)現(xiàn)7種植物粗提物對香蕉炭疽病菌的抑制率大于60.00%;黃樟粗提物對6種靶標菌、假臭草粗提物對5種靶標菌的抑制率都在60.00%以上,對水稻紋枯病菌的抑制率都為100.00%;有10種粗提物對萵苣蚜的觸殺活性在60.00%以上,其中5種粗提物的觸殺活性不低于80.00%,假臭草殺蟲活性最強,蚜蟲死亡率為94.55%。
試驗同時證明,不同科、屬的植物提取物抑菌或殺蟲活性明顯不同,相同科、屬的植物提取物抑菌、殺蟲活性也有差異,其原因可能是植物產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物受植物生物學(xué)特性、生境、植物采摘時間、采摘部位等多方面因素影響。試驗方法的選擇也是藥效發(fā)揮的重要影響因素,研究僅測定了供試植物粗提物對萵苣蚜的觸殺活性,有必要進一步研究粗提物對其他害蟲的拒食、趨避和殺蟲活性,避免農(nóng)用活性物質(zhì)漏篩。研究僅對21種植物粗提物抑菌、殺蟲作用進行了初步測定,為深入研究植物農(nóng)用活性物質(zhì),有必要對高活性物質(zhì)進行分離純化,分析其結(jié)構(gòu),以發(fā)現(xiàn)新的農(nóng)藥先導(dǎo)化合物。
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