[doc] 斑蝥素对植物病原菌抑制作用的研究

[doc] 斑蝥素对植物病原菌抑制作用的研究 斑蝥素对植物病原菌抑制作用的研究 第25卷第4期 2O03年12月 湖北大学(自然科学版) JournalofHubeiUniversity(NaturalS—— cienceEditi... o..... n—— ) V01.25No.4 Dee.,21)03 文章编号:1000—2375(2003)04—0342一o4 斑蝥素对植物病原菌抑制作用的研究 云月利,徐冠军2 (1.湖北大学生命科学学院,湖北武汉430062; 2.华中农业大学植物技术学院,湖北武汉430070) 摘要:研究了斑蝥素对植物病原菌的抑菌活性,结果明:500mg/L的斑蝥素溶液对所测的9种植物病 原细菌均无抑制作用,对所测的8种植物病原真菌中的水稻纹枯病菌,棉花立枯病菌,蚕豆菌核病菌,油莱菌 核病菌,苹果炭疽病菌,棉花枯萎病菌等6种有明显的抑制作用.其中,500mg/L的斑蝥素对水稻纹枯病菌,棉 花立枯病菌,苹果炭疽病菌的生长抑制作用较强.以不同的斑蝥素提取物浓度处理水稻纹枯病菌,实验结果表 明:斑蝥素抑制水稻纹枯病菌生长的ECgo=4.80mg/L,EC:1.84mg/L, 且10mg/L的斑蝥素对水稻纹枯病 菌菌核萌发的抑制率为100%. 关键词:斑蝥素;植物病原菌;抑菌活性 中图分类号:$432文献标识码:A 斑蝥属鞘翅目(Coleoptera)芫菁科(Meloidae)昆虫,自古以来就被人们列入中药的行列.经研究发现, 斑蝥入药的有效成分是一种倍半萜类有毒物质——斑蝥素(canthaIi血?),它不仅具有抗肿瘤,发泡,利尿 的作用,还具有杀虫,除草,抗病毒,抗菌等作用-lJ.由于近年来出现了斑蝥素资源短缺现象,故关于斑 蝥素资源的研究工作开展较多l4】,但关于斑蝥素的抑菌作用的研究报道甚少.只在《全国中草药汇编》 下册中记载:斑蝥素l:4水浸剂在体外可抑制堇色毛藓菌等l3种致病性皮肤真菌.而斑蝥素对植物病 原菌作用的研究还少见报道.为此,作者开展了斑蝥素对部分植物病原菌抑菌活性的研究和探索. 1材料与方法 1.1供试材料斑蝥素标准样品由中科院动物研究所谭娟杰研究员提供. 斑蝥素结晶为实验室自制.参考AllenC.Ray等6】,J.L.Capinera等[7】的方法并改进.TLC,IR,C,C测 定结果与标准样品一致.测得自制晶体中纯斑蝥素含量为95.19%. 精确称取斑蝥素(这里指纯斑蝥素含量为95.19%的斑蝥素提取物.下文中未经说明,均指自制的 斑蝥素结晶)5nag,加入1ITlL丙酮配成原液,浓度为5000mg/L,加入9rTlL无菌水稀释10倍后,备用. 供试菌种及培养条件见表1. 1.2斑蝥素抑菌活性的测定 1.2.1斑蝥素对植物病原细菌抑茵活性的测定植物病原细菌采用混菌平板法. 将各菌种按表1中条件培养斜面,每支斜面以1rTlL无菌水洗下菌体,稀释10倍后备用.按每10.TlL 培养基和1mL菌液倒混菌平板.打孔直径为6min,分别点人500mg/L斑蝥素的丙酮溶液和丙酮(cK), 每孔5,在0,4cI=下扩散30min,然后倒置按表1条件培养,24h后观察其生长情况,3次重复. 1.2.2斑蝥素对植物病原真菌抑菌活性的测定采用测量菌落生长速度法来测定斑蝥素对真菌的抑 制作用,具体方法如下:用50mL三角瓶定量分装PSA培养基,每一三 角瓶装15mL,灭菌后备用,将几种 植物病原真菌转平板后,放入28qC培养箱中,待其长满后,用打孔器将长满菌落的平板分为一系列直 径为6min的带菌琼脂块,备用. 把灭菌后的培养基温度调至40c(=左右,加入1mL500mg/L的斑蝥素溶液,混合均匀后迅速倒平 收稿日期:2003—06—13 作者简介:云月利(1974一),女,硕士 第4期云月利等:斑螫素对植物病原菌抑制作用的研究 板.平板凝固后接入带菌琼脂块,放人28?培养箱中,每24h观察一次.以丙酮为对照,测量对照与经斑 蝥素处理的平板菌落生长情况(直径).3次重复. , 植病厦菌.培养基培养温度一植摩原真夏,.培养基培养温度plantpa1. hog’~’llcbacteria’’’——’’plantpl~enic如,……,’ 根癌土杆菌LB28? A,J麦赤霉毒菌PsA28?grobacteriumtumefaciensBiovaI,,ll~aI-tlMngratrttnearum lI 物冠瘿病菌 ?LB28’t:Atumefac/ensBi ova甍尊核菌PSA25?3cterottntaaclerottonttrt 射三匕,=F菌LB28?Art~iobacter ellicwIariasasakii?P 腐疠菌,.LB28?IM”wlrlx~Tgc-ypnpv~ . 棉花枯菌.PSA28? .谚菌性溃癌病菌.,.LB28?,asanlMnoxysporum,.sp.vastntectumLHD 口硎mazhtganensesubsp.mzchtganese .蚕早芦病荸PSA28?尊豆带芦 LB28?3cterottntasclerottorum lCtlIoclococcII~1ascmn 萎蔫短小杆菌LB28? C 棉花立枯病菌PSA28? Purtobacteriumf1.pvflaccumfacienselliculariafi~mentosaRoger 铃等枯病菌LB28?l,l~an,.nmo.na 垄一 orm 腐 e雾spvasi.nf.ectumPSA28?~alstontasolanacearum..’’ 苹果炭疽病菌PSA28? GlA, 柑橘溃疡病菌 ...King anthomonascampestriscttn ‘ s28? omereUacing,a,~ 2)IJ3:牛肉膏蛋白胨培养基;PSA:马铃薯蔗糖琼脂培养基;King’s:金氏1I号培养基 1.3斑蝥素抑菌曲线的制作在被测试的植物病原真菌中,选取其生长情况受斑蝥素抑制最强的一种 病原真菌,配制不同的斑蝥素浓度,以斑蝥素浓度的对数为横坐标,斑蝥素对菌落生长的抑制率几率值 为纵坐标,做抑菌曲线,并计算EC?(抑制率为90%的斑蝥素浓度)和EC卯(抑制率为50%时的斑蝥素 浓度). 选取2.0,2.5,3.0,4.0,5.0,6.0mg/L等6个斑蝥素浓度梯度,对照丙酮用无菌水稀释至相应的浓 度.具体操作方法同前.每12h观察一次,取前6次的观察值,每一浓度设3次重复,每一对照设3次重 复,每次测得的菌落直径取其平均值.以上操作均在无菌条件下进行. 1?4斑蝥素对菌核萌发的抑制作用采用10mg/L的斑蝥素溶液,测定其对真菌菌核萌发的抑制作用. 具体实验方法如下:配制10mg/L的斑蝥素及其相应的对照溶液,按前述方法与培养基混匀后倒平板, 待平板凝固后,在每一平板中接入真菌菌核10粒,对照与处理各设3个重复. 2结果与分析 2?1斑蝥素对植物病原细菌的抑制作用经50oznL斑蝥素的丙酮溶液处理24h后,9种植物病原细 菌都无抑菌圈出现,结果表明该浓度的斑蝥素溶液对所测的植物病原细菌的生长均无抑制作用. 2?2斑蝥素对植物病原真菌的抑制作用经500mg/L斑蝥素的丙酮溶液处理,结果发现:除小麦赤霉 病菌和棉花红腐病菌的生长未受影响外,水稻纹枯病菌,棉花立枯病菌,蚕豆菌核病菌,油菜菌核病菌, 苹果炭疽病菌,棉花枯萎病菌等6种植物病原真菌的生长都受到了不同程度的影响. ~I:N72h后的菌丝 生长情况如图1,结果显示,斑蝥素对水稻纹枯病菌,棉花立枯病菌,苹果炭疽病菌的菌落生长抑制作用 较强,对油菜菌核病菌和蚕豆菌核病菌的抑制作用次之,而对棉花枯萎病菌的抑制作用相对较弱.选取 生长了72h的菌落对照值(CK)与处理值计算斑蝥素对植物病原真菌菌落生长的抑制率()::[(cK 湖北大学(自然科学版)第25卷 图1500nlg,L斑蝥素丙酮溶液对6种植物病原真菌的抑制效果 图中1,2,3,4,5,6分别代表水稻纹枯病菌,棉花立枯病菌,蚕豆菌核病菌,油菜菌核病菌,苹果炭疽病菌, 棉花枯萎病菌经500nWL斑蝥素丙酮溶液处理72h后的菌丝生长状况,右边为对照. 表2斑蝥素对6种植物病原真菌的抑制作用 2.3不同浓度的斑蝥素对水稻纹枯病菌菌落生长的抑 制作用测定经不同的斑蝥素浓度处理后,水稻纹枯病:6 菌菌落的生长情况,以斑蝥素浓度的对数为横坐标,抑堡 制率的几率值为纵坐标,制作抑菌曲线.计算得出EC?鳖3 : 4.80mg/L,Ec卯:1.84mrJI~(这里指纯斑蝥素浓度),摹 抑菌曲线如图2所示.0 2.4斑蝥素对水稻纹枯病菌菌核萌发的抑制作用结 果见图3.可以看出,斑蝥素对水稻纹枯病菌的菌核萌发 有抑制作用.10mg/L的斑蝥素对菌核萌发的抑制率为 】m% 3讨论 斑螯素浓度的对数 图2斑蝥素浓度与抑制率的关系 本研究发现了斑蝥素对某些常见植物病原真菌的菌丝生长和菌核萌发具有抑制作用,为以后的进 一 步研究奠定了基础.但本实验中供试菌种较少,且只研究了斑蝥素对菌丝生长的抑制作用,在对孢子 第4期云月利等:斑蝥素对植物病原菌抑制作用的研究345 1.10m#L斑蝥索处理36h后CK2.10nL斑蝥素处理72h后 图3斑蝥素对水稻纹枯病菌菌核萌发的抑制作用 的萌发,菌核的萌发及其抑菌机理方面未做进一步的研究.作者认为扩大供试菌种的范围,测定斑蝥素 的抑菌谱,不仅在斑蝥素的应用前景研究中具有重要的意义,且在研究昆虫与植物的关系,植物品种的 抗酋l生方面也具有很好的参考价值. 参考文献: [1]张志勇,袁锋,张兴,等.斑蝥素对菜蛾的毒杀作用初报[J].植物保护,1998,25(2):166—170. 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Thestudyontheinhibitionofcantharkfintophytopathogen ?JNYue.1i,XUGuan.juI12 (1.SchoolofLifeScience,HubeiUniversity,Wuhan430062,China; 2.CollegeofPlantTechnology,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,China) Abstract:Thetestontheinhibitionofcantharidintophytopathogenwasconductedanditshowedthatcanthari— dinsolventsof500mg/Lhadnoeffecttothetested9plantpathogenicbacteria.Theinhibitionofcantharidintothe tested6plantpathogenicfungiWasalsoexamined,includingPelliculariasasakii,Pelliculariafilamentosa, Sclerotiniasclerrotiorum,Fasariumoxysporunf.sp.vasinfecture,Glomerellacingulata,andtheinhibitionof 500mg/LcantharidintoPelliculariasasakii,Pelliculariafilamentosa,andGlomerellacingulataWasstronger. DifferentconcentrationofcanthadintoPelliculariasasakiihaddifferenteffect.TheresearchshowedthatEC90of cantharidintoPelliculariasasakiiWas4.80mg/L,andtheEC50Was1,84mg/L(EC90andEC50representedthe concentrationwheninhibitionratewere90%and50%respectively).Andtheinhibitionrateof10mg/Lcantharidin toselemtoniagerminationofPelliculariasasakiiWas100%. Keywords:cantharidin;phytopathogen;inhibition (责任编辑游俊)