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摘要:采用生長(zhǎng)速率法,對(duì)菊芋葉片5種溶劑提取物進(jìn)行辣椒疫霉菌抑菌效果試驗(yàn),結(jié)果表明,不同溶劑提取物對(duì)辣椒疫霉菌均具有抑菌效果,石油醚和乙酸乙酯為溶劑的菊芋葉片提取物12.5 mg/mL對(duì)辣椒疫霉菌的抑菌率最高,達(dá)到100.00%;在各溶劑提取物不同濃度梯度情況下,乙酸乙酯提取物的抑菌效果最為顯著,當(dāng)濃度為5 mg/mL時(shí),抑菌率已達(dá)到100.00%,濃度降到2.5 mg/mL時(shí),抑菌率為(27.91±2.076)%,顯著高于同濃度其他溶劑的提取物。對(duì)菊芋葉片乙酸乙酯提取物50倍液進(jìn)行防治辣椒疫病的盆栽試驗(yàn),結(jié)果表明,其對(duì)辣椒疫病的防治效果達(dá)到10000%,優(yōu)于化學(xué)藥劑25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液的防治效果。
關(guān)鍵詞:菊芋;提取物;辣椒;疫霉菌;抑菌效果;石油醚;乙酸乙酯
中圖分類(lèi)號(hào): S482.2+92文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2015)01-0139-02
收稿日期:2014-04-02
基金項(xiàng)目:國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(編號(hào):CARS-25-G-49)。
作者簡(jiǎn)介:李屹(1973—),女,河南鞏義人,研究員,主要從事蔬菜病蟲(chóng)害防治。Tel:(0971)5311167;E-mail:ly525414@sina.com。辣椒疫病是由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)侵染引起的一種毀滅性真菌性病害,于1918年在美國(guó)首次被發(fā)現(xiàn),迄今已在世界各地的辣椒種植區(qū)普遍發(fā)生[1]。在20世紀(jì)50年代,我國(guó)最早在江蘇發(fā)現(xiàn)辣椒疫病,目前該病已危及我國(guó)的青海、新疆、上海、北京、陜西、貴州、四川等許多地區(qū)[2-8],并呈逐年加重趨勢(shì),給辣椒生產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p失,是辣椒的主要病害之一。辣椒疫病是一種土傳病害,可經(jīng)雨水、土壤、氣流等多種途徑傳播,發(fā)病時(shí)可造成莖稈壞死、葉片枯萎、果實(shí)腐爛,甚至整株萎蔫死亡,從而導(dǎo)致田間大面積出現(xiàn)死秧[9]。利用化學(xué)藥劑防治辣椒疫病效果甚微,且容易造成環(huán)境污染,開(kāi)發(fā)無(wú)害、高效的新型生物農(nóng)藥是當(dāng)前病害防治的發(fā)展方向。本試驗(yàn)采用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮及乙醇共5種溶劑,對(duì)菊芋葉片的有效成分進(jìn)行提取,對(duì)提取物進(jìn)行辣椒疫霉菌抑菌效果試驗(yàn),確定最佳溶劑,并開(kāi)展辣椒盆栽驗(yàn)證試驗(yàn),為利用菊芋開(kāi)發(fā)高效、安全的新型無(wú)公害植物源農(nóng)藥奠定基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1菊芋葉片不同溶劑提取物對(duì)辣椒疫霉菌的室內(nèi)抑菌效果
1.1.1供試樣品供試植物為菊芋,種植于青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院,鮮葉于秋季霜前采集,室內(nèi)自然陰干,用粉碎機(jī)粉碎制成植物干粉,密封于塑料袋中備用。
1.1.2培養(yǎng)基與試劑真菌培養(yǎng)基為 PDA 培養(yǎng)基;石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮及乙醇等生化試劑均為分析純,市購(gòu)。
1.1.3供試菌種辣椒疫霉菌菌種由青海省蔬菜遺傳與生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供,將菌株接種于PDA液體培養(yǎng)基中進(jìn)行活化,25 ℃培養(yǎng)2~3 d;活化菌株轉(zhuǎn)接到PDA固體平板上,25 ℃ 培養(yǎng)2~5 d,至菌絲覆蓋整個(gè)平板。
1.1.4菊芋葉片不同提取物的制備5種溶劑提取物提取方法分別為:分別稱(chēng)取菊芋葉片干粉材料2、1.2、2.4、2、3 kg,分別加入乙醇10 L、氯仿6 L、乙酸乙酯12 L、丙酮10 L、石油醚15 L,浸提2次,浸提2 d;合并2次浸提液,減壓濃縮,分別得到菊芋葉片乙醇、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和石油醚粗提物。
1.1.5菊芋葉片提取物的抑菌活性測(cè)定將各粗提物配制成一定濃度;一方面分別取一定量各溶劑提取物加入到溫度40 ℃左右、已熔化的PDA固體培養(yǎng)基中,搖勻,倒入滅菌培養(yǎng)皿中,使菊芋葉片提取物在PDA培養(yǎng)基中終濃度為 12.5 mg/mL,以添加相對(duì)應(yīng)的有機(jī)溶劑為對(duì)照,另一方面使各菊芋葉片提取物在PDA培養(yǎng)基中的終濃度分別為25、20、15、12.5、10、7.5、5、2.5 mg/mL;待培養(yǎng)基凝固,于中央接入直徑為9 mm 的辣椒疫霉菌菌塊,于25 ℃培養(yǎng)72 h,“十”字交叉法測(cè)量菌落直徑,計(jì)算菌落純生長(zhǎng)量和抑菌率:純生長(zhǎng)量=菌落平均直徑-菌餅直徑;抑菌率=(對(duì)照純生長(zhǎng)量-處理純生長(zhǎng)量)/對(duì)照純生長(zhǎng)量×100%。
1.1.6數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)用Excel和DPS軟件進(jìn)行分析處理。
1.2盆栽驗(yàn)證試驗(yàn)
1.2.1供試材料供試?yán)苯菲贩N為樂(lè)都長(zhǎng)辣椒;供試試劑為菊芋葉片乙酸乙酯粗提物和25%甲霜靈可濕性粉劑。
1.2.2試驗(yàn)方法辣椒采用盆栽,每盆栽種辣椒3株,在辣椒8~10葉期處理;試驗(yàn)設(shè)菊芋葉片粗提物50倍液、25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液、清水處理為空白對(duì)照共3個(gè)處理,采用灌根方式,沿每株辣椒根部灌入10 mL試劑或清水;24 h后使用注射器吸取游動(dòng)疫霉菌孢子濃度為1×104個(gè)/mL 的懸浮液5 mL,注入離辣椒幼苗根莖約2 cm處,保持土壤濕度飽和、溫度為25 ℃左右。每個(gè)處理重復(fù)3次,每次重復(fù)用辣椒5盆。孢子懸浮液制備方法為:將在CN培養(yǎng)基上培養(yǎng)的疫霉菌單孢純化菌株,于28 ℃條件下連續(xù)光照培養(yǎng)5~7 d以形成大量孢子囊;挑取產(chǎn)生孢子囊的菌絲塊放入試管中,加入無(wú)菌水20 mL,放入4 ℃冰箱中預(yù)冷1 h,移至室溫20 min,振蕩即得游動(dòng)孢子懸浮液,用無(wú)菌水進(jìn)行稀釋調(diào)節(jié)。
1.2.3調(diào)查內(nèi)容及統(tǒng)計(jì)方法分別于施藥后7、14、21 d調(diào)查發(fā)病情況,統(tǒng)計(jì)發(fā)病率、病情指數(shù)及防治效果,計(jì)算公式:發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%。病情指數(shù)DI:DI=∑(s×n)/(N×5)×100%,式中,s為各病情級(jí)別的代表數(shù)值;n為各病情級(jí)別的植株數(shù);N為調(diào)查總植株數(shù)。防治效果=(對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-防治區(qū)病情指數(shù))/防治區(qū)病情指數(shù)×100%。病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:0級(jí):無(wú)病;1級(jí):幼苗根莖部輕微變黑,葉片不萎蔫或可恢復(fù)性萎蔫;2級(jí):幼苗根莖部變黑1~2 cm,葉片不可恢復(fù)性萎蔫,下部葉片偶有脫落;3級(jí):幼苗根莖部變黑超過(guò)2 cm,葉片明顯萎蔫或落葉明顯;4級(jí):幼苗根部變黑縊縮,除生長(zhǎng)點(diǎn)外全部落葉或整株萎蔫;5級(jí):植株枯死。
2結(jié)果與分析
2.1菊芋葉片不同溶劑提取物對(duì)辣椒疫霉菌的抑菌效果
由表1可知,菊芋葉片各溶劑提取物12.5 mg/mL處理,辣椒疫霉菌的菌絲純生長(zhǎng)量與對(duì)照處理相比,均存在顯著差異,各溶劑提取物對(duì)真菌生長(zhǎng)均起到一定的抑制作用;石油醚、乙酸乙酯提取物對(duì)辣椒疫霉菌的抑制效果最好,抑菌率達(dá)到100.00%,顯著高于其他提取物處理;丙酮提取物次之,抑菌率為(27.51%±2.823)%;乙醇提取物對(duì)疫霉菌抑菌效果相對(duì)最差,抑菌率僅為(3.99±1.009)%。
表1菊芋葉片不同溶劑提取物12.5 mg/mL對(duì)辣椒疫霉菌的抑菌效果
溶劑純生長(zhǎng)量(cm)菊芋葉片提取物僅溶劑(對(duì)照)抑菌率
(%)石油醚0±0e1.35±0.089100.00±0a乙酸乙酯0±0e5.20±0.347100.00±0a氯仿13.92±0.454c17.20±0.32719.10±1.282c丙酮5.25±0.278d7.24±0.10627.51±2.823b乙醇32.22±0.202b33.56±0.5443.99±1.009d空白對(duì)照45.20±0.700a注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。
由表2可知,乙酸乙酯提取物對(duì)辣椒疫霉菌的抑菌效果最為顯著,當(dāng)濃度為5 mg/mL時(shí),抑菌率達(dá)100.00%,當(dāng)濃度降到2.5 mg/mL時(shí),抑菌率為(27.91±2.076)%;石油醚提取物的抑菌效果次之,濃度為7.5 mg/mL時(shí),抑菌率達(dá)10000%,當(dāng)濃度逐漸降低時(shí),抑菌率也顯著降低;氯仿提取物和丙酮提取物在2.5~10 mg/mL時(shí)的抑菌效果相差不大,濃度大于10 mg/mL時(shí),丙酮提取物的抑菌效果增加程度明顯大于氯仿,在20 mg/mL時(shí),丙酮提取物的抑菌率達(dá)10000%,氯仿提取物在25 mg/mL時(shí)抑菌率才達(dá)到100.00%;乙醇提取物的抑菌效果最差,濃度小于10 mg/mL幾乎沒(méi)有抑菌效果,當(dāng)濃度大于12.5 mg/mL時(shí),抑菌率隨濃度的增加而增大,當(dāng)濃度為 25 mg/mL 時(shí),抑菌率為(72.43±0.472)%。表2不同溶劑
2.2菊芋葉片提取物防治辣椒疫病盆栽驗(yàn)證試驗(yàn)
由表3可知,施藥后7 d,菊芋葉片粗提物50倍液及25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液2個(gè)處理均未發(fā)病,清水對(duì)照發(fā)病率達(dá)17.78%、病情指數(shù)達(dá)4.00%;施藥后14 d,菊芋葉片粗提物50倍液處理的辣椒未發(fā)病,25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液處理的辣椒發(fā)病率為8.89%、病情指數(shù)為178%,清水對(duì)照發(fā)病率達(dá)37.78%、病情指數(shù)達(dá)14.67%;施藥后 21 d,菊芋葉片粗提物50倍液處理的辣椒仍未發(fā)病,25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液處理的辣椒發(fā)病率為13.33%、病情指數(shù)為4.89%,病情發(fā)展較為緩慢,清水對(duì)照發(fā)病率達(dá)到57.78%、病情指數(shù)達(dá)到35.11%。菊芋葉片提取物50倍液處理的辣椒全程無(wú)疫病發(fā)生,對(duì)辣椒疫病有較好的防治效果。表3菊芋葉片提取物對(duì)辣椒疫病的防治效果
3結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,菊芋葉片不同提取物對(duì)辣椒疫霉菌均具有抑菌效果,溶劑提取物濃度為12.5 mg/mL時(shí),石油醚和乙酸乙酯提取物對(duì)辣椒疫霉菌的抑菌率達(dá)到100.00%,顯著高于其他提取物;乙酸乙酯提取物的抑菌效果最為顯著,當(dāng)濃度為5 mg/mL時(shí),抑菌率達(dá)到100.00%, 濃度降到2.5 mg/mL時(shí), 抑菌率尚有(27.91±2.076)%,顯著高于同濃度其他溶劑提取物;菊芋葉片乙酸乙酯提取物50倍液對(duì)辣椒疫病具有良好的防治效果,藥后21 d防效仍達(dá)到100.00%,優(yōu)于化學(xué)藥劑25%甲霜靈可濕性粉劑 400倍液的防治效果。
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著人們健康意識(shí)的提高,農(nóng)藥殘留超標(biāo)已成為嚴(yán)重影響農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要問(wèn)題,開(kāi)發(fā)新型農(nóng)藥已成當(dāng)務(wù)之急[10]。植物源農(nóng)藥來(lái)源于自然,具有環(huán)保、長(zhǎng)效、易光解、無(wú)殘留等特點(diǎn),能保持農(nóng)產(chǎn)品的高品質(zhì), 是發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的理想農(nóng)藥。菊科植物是最重要的植物源農(nóng)藥來(lái)源,在有殺蟲(chóng)活性的1600種植物中,有1/10是菊科
植物[11]。研究表明,菊芋能抵御多種植物疾病,極少蟲(chóng)害,含有抗蟲(chóng)抑菌活性物質(zhì),具有耐旱、耐寒、耐鹽及抗病蟲(chóng)害等特點(diǎn)[12]。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)菊芋用于治理沙漠和深加工方面的研究較多,有關(guān)菊芋葉片生物活性物質(zhì)及其抑菌活性的研究較少。韓睿等已經(jīng)開(kāi)展菊芋葉片有效成分提取分離技術(shù)研究[13]。通過(guò)本試驗(yàn),證明了菊芋提取液對(duì)辣椒疫霉菌具有很好的抑制作用,這對(duì)于充分利用菊芋資源、開(kāi)發(fā)研制新型植物源殺菌劑、拓展菊芋的應(yīng)用領(lǐng)域提供了一定的依據(jù)。在盆栽驗(yàn)證試驗(yàn)中,只設(shè)定了1個(gè)提取液濃度,不能更為客觀地分析其防治效果,有必要在后續(xù)試驗(yàn)中設(shè)計(jì)更多的濃度梯度,進(jìn)一步確定菊芋提取液對(duì)辣椒疫病的防治效果及最佳防治濃度。
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