2022-04-11
番茄茎叶农用抑菌活性初步研究
摘要 采用6种溶剂对番茄茎叶进行系统提取,以4种重要植物病原真菌进行室内抑菌活性测定。结果表明:每种提取液对供试菌都有较好的抑制作用,不同提取液对葡萄白腐病菌抑制率达83.93%~100%;对苹果腐烂病菌抑制率达63.99%~98.21%;对苹果轮纹病菌抑制率为25.42%~86.01%;对棉花枯萎病菌抑制率为29.46%~88.42%。整体表现出较高的抑菌活性,值得进一步研究开发。
关键词 番茄茎叶;抑菌活性;测定
植物是天然产物农药的宝库,从植物中寻找新的杀菌抑菌活性物质,研制开发新型植物源杀菌剂,是当今世界新农药开发的热点。番茄属茄科茄属植物,是一种重要的农业栽培作物,每年产生大量目前尚不被利用的番茄茎叶。番茄茎叶散发着特殊气味,这些气味来自一些特殊的天然产物,早在 20世纪70~80年代,国外就开始研究其气味的组成。国内潘雪峰等利用气-质联机分析了番茄的挥发油组成,共分离出15个组分,鉴定了11种化合物[1];孙莹等从其茎叶挥发油中分离出21种化合物,鉴定了其中14种[2],这些化合物中含有一些农用活性物质;冯俊涛发现番茄茎叶丙酮提取物有抑菌活性[3]。本研究采用多种溶剂进行系统抽提,希望对番茄的抑菌活性作更全面的分析,为研制开发新型植物源杀菌剂提供线索和理论依据。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1植物样品。将果实采摘后的番茄植株全株采收,置通风阴凉处令茎叶自然阴干,用组织捣碎机粉碎,过20目标准筛,冰箱中低温保存,备用。
1.1.2抽提溶剂。石油醚(60~90℃沸程)、苯、乙醚、丙酮、甲醇(以上试剂均为分析纯,莱阳康德化工厂生产)和无菌水(自制)。
1.1.3供试菌种。苹果腐烂病菌,苹果轮纹病菌,棉花枯萎病菌,葡萄白腐病菌。
1.2方法
1.2.1活性成分抽提。称取备用的番茄茎叶粉末60g,置于1 000mL具塞三角瓶中,加入石油醚500mL。将三角瓶置于低温(4℃)摇床上,静置2h,摇动2h,依此反复,共计12h。将提取液过滤至烧杯中,旋转蒸发仪减压浓缩至30mL,低温保存备用。将过滤残渣在瓷盘上摊开,自然晾干,然后加入另一种溶剂,用同样的方法提取。溶剂的加入顺序为:石油醚→苯→乙醚 →丙酮→甲醇→水。
1.2.2室内抑菌试验。采用生长速率法[4-5]。其中带毒培养基的制备是在无菌条件下,取1.2.1制备的抽提浓缩液3mL,加入到40℃左右的27mL PDA培养基中,充分振荡摇匀后即得。处理质量浓度为0.2g干材料/mL,以相应量的抽提溶剂加入到培养基中作为对照。
2结果与分析
抑菌试验结果见表1。
由表1可以看出,番茄茎叶各提取液对4种供试菌总体有较好的抑制活性。
番茄茎叶石油醚抽提液对不同病原菌抑制作用差异显著。对葡萄白腐病菌抑制作用极强,抑菌率达100%;对苹果腐烂病菌也有极高的抑菌率,达89.64%;而对苹果轮纹病菌、棉花枯萎病菌抑制作用较差,抑菌率分别仅为25.42%、8.69%。
番茄茎叶苯抽提液对4种病原菌的抑制作用,仍以对葡萄白腐病菌和苹果腐烂病菌的作用显著,抑菌率分别达95.89%、88.93%。
番茄茎叶乙醚抽提液除对棉花枯萎病菌抑制效果较差外,对葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌都有极强的抑制作用,抑菌率分别达100%、98.21%、86.01%。
番茄茎叶丙酮抽提液对供试病菌抑制作用同前。对葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌表现出极强的抑制作用,抑菌率分别高达95.54%、91.61%;对苹果轮纹病菌也有较好的抑菌作用,抑菌率为62.14%;对棉花枯萎病菌抑制作用最差,抑菌率为31.85%。
葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌被番茄甲醇抽提液完全抑制,抑菌率均达100%;对苹果轮纹病菌的抑制率也高达88.42%;对棉花枯萎病菌的抑制效果相对较差,抑菌率为42.50%。
番茄茎叶水的抽提液对供试菌抑制率均在55%以上,表现出较好的抑制活性。对葡萄白腐病菌抑菌效果最好,抑菌率达83.93%。这为我们开发水基化杀菌剂提供了试验依据。
3结论与讨论
(1)试验结果表明,番茄茎叶的石油醚、苯、乙醚、丙酮、甲醇、水等6种溶剂抽提液,对葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌、棉花枯萎病菌有较高的抑菌活性,最高抑菌率分别为100%、98.21%、86.01%、88.42%。
(2)番茄茎叶中含有多种农用抑菌活性成分。对葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌而言,无论何种溶剂,从非极性强的石油醚、苯,到强极性的甲醇抽提液都表现出极强的抑菌活性,抑菌率几乎全在90%以上,甚至达100%。对苹果轮纹病菌而言,除极性最弱的石油醚、强极性的甲醇外,抑菌率均在60%以上,最高达86.01%。而棉花枯萎病菌的抑菌成分可能主要是极性化合物,对其抑菌活性随抽提溶剂的极性增强而增强,从石油醚时的抑菌率8.69%,提高到甲醇时的88.42%,其水抽提液的抑菌活性亦达65.48%。
(3)作为活性初筛,本研究仅选用4种供试菌,显然太少,活性成分可能漏筛。由文献[3]知,番茄茎叶丙酮抽提液对小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌、苹果炭疽病菌的抑制活性并不高,分别仅为62.2%、57.8%、25.3%,若我们就此得出番茄丙酮抽提液无活性,或活性太低,就完全可能漏掉活性成分。事实上,在我们的试验中,丙酮抽提液对葡萄白腐病菌、苹果腐烂病菌表现出极强的抑制作用,抑菌率分别高达95.54%、91.61%;对苹果轮纹病菌也有较好的抑菌作用,抑菌率为62.14%。因此,还应进一步扩大生测的范围。
(4)我国番茄茎叶资源丰富,目前尚未能开发利用。番茄茎叶抽提液具多种活性成分,对苹果腐烂病菌、苹果轮纹病菌、棉花枯萎病菌、葡萄白腐病菌的抑制率均很高。由此表明,番茄茎叶极具开发价值,对其深入研究可能发现多种新类型的杀菌剂先导化合物,也可能直接开发出新型的植物源杀菌剂。
4参考文献
[1] 潘雪峰,杨明非,袁锋.番茄茎叶挥发物的气象色谱——质谱的定性分析[J].东北林业大学学报,2000,28(6):119-120.
[2] 孙莹,卢志平,高松红,等.番茄挥发性成分的提取与鉴定[J]. 中国药物化学杂志,2001,11(5):277-278.
[3] 冯俊涛,石勇强,张兴.56种植物抑菌活性筛选试验[J].西北农林科技大学学报,2001,29(2):65-68.
[4] 慕立义.植物化学保护研究方法 [M].北京:中国农业出版社,1994.
[5] 孟昭礼,罗兰,袁忠林,等.人工模拟杀菌剂绿帝对8种植物病原菌的室内生测[J].莱阳农学院学报,1998,15(3):159-162.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
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