9种植物提取物对红芸豆根腐病菌的抑制作用

作者：薛丽芳，翟雅鑫，李倩竹，黎淑芸，曹挥，张利军，郝晓娟 来源：《农业技术与装备》 2019年第3期

9种植物提取物对红芸豆根腐病菌的抑制作用

薛丽芳，翟雅鑫，李倩竹，黎淑芸，曹 挥，张利军，郝晓娟

（山西农业大学农学院，山西 太谷 030801）

摘 要 目的：筛选对红芸豆根腐病菌具有抑制作用的植物提取物，为红芸豆根腐病生物防治及新型植物源杀菌剂的开发提供理论依据。方法：以红芸豆根腐病病原菌立枯丝核菌

（Rhizoctonia solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）为供试菌株，采用菌丝生长速率法，对丁香、独活等9种植物乙醇提取物的抑菌活性进行测定。结果：在质量浓度为2.0 mg·mL-1时，细辛、百里香、秋葵、丁香提取物对立枯丝核菌抑菌活性较强，菌丝生长抑制率均为100%；丁香、细辛提取物对尖孢镰刀菌抑制效果较好，抑制率分别为100%、84.67%。室内毒力试验结果表明，丁香提取物对立枯丝核菌和尖孢镰刀菌抑制中浓度（EC50）分别为0.2766 mg·mL-1和0.2882 mg·mL-1。结论：丁香提取物可用于防治红芸豆根腐病，具有开发应用前景。

关键词 红芸豆根腐病；植物提取物；植物源杀菌剂；抑制作用

中图分类号 S436.43 文献标志码 A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2019.03.047

红芸豆是芸豆的一种，因其籽粒硕大、色泽鲜艳、具有较高的营养和药用价值而享誉国际市场[1]。自20世纪90年代以来，根据国际市场上对红芸豆的需求，山西省多地开始种植红芸豆，至2019年全省种植面积已达3.3×104 hm2[2]。忻州市是山西红芸豆核心产区，红芸豆种植区主要集中在岢岚县、代县、五寨县等地，全市年平均种植1.87×104 hm2左右，年产量6×104 t[3]，其中岢岚县被山西省农业厅确定为山西红芸豆种植和出口基地，被中国粮食行业协会命名为“中华红芸豆之乡”[4]。

红芸豆作为山西重要出口特色农产品，受到国内外消费者的青睐[5]。但由于田间管理粗放、多年重茬种植，致使根腐病发生日趋严重[6]。目前红芸豆根腐病主要依靠农业防治和化学防治。农业防治以轮作、调节播种期、地膜覆盖为主，但传统农业措施易被气象条件、土壤条件等因素影响，实施困难。加强抗病育种是防治芸豆根腐病最有效的途径[6]，但是抗病资源的抗性容易因为品种退化和病原菌种群变化而下降或丧失。长期使用化学农药不仅污染环境，影响土壤微生物组群，且病原菌易产生抗药性。同时芸豆不耐药，对多种药剂敏感，易发生药害[7]，单纯依赖化学药剂难以长期有效防治红芸豆根腐病。

植物作为自然界中生物活性化合物的资源库，其次生物代谢产物丰富，生物碱类、萜烯类、黄酮类、柠檬素和番荔枝内酯等化合物都具有较强的抑菌活性[8-10]。充分利用优势资源从植物体中寻找高效、低毒、低残留且环境相容性好的植物源天然活性物质是当今农药开发的研究热点之一[11]。以往研究报道中，百里香精油、大蒜提取物以及柑橘果皮提取物等对丝核菌、镰刀菌均有很好的抑制作用[12-14]。雷绍南等研究发现，金丝草提取物对棉花立枯丝核菌、燕

麦镰孢菌都有一定程度的抑制作用[15]。此外，随着对植物源农药研究的逐步深入，部分具有抑菌作用的植物提取物被加工成植物源杀菌剂投入使用[16]。

本试验研究9种植物乙醇提取物对红芸豆根腐病原菌的抑制作用，以期为新型植物源杀菌剂的开发及红芸豆根腐病的生物防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选取红芸豆根腐病病原菌立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）作为供试菌株，由山西农业大学植物病理实验室提供。所用供试植物材料属7个科9个种（见表1）。

1.2 植物有效成分提取

分别称取供试植物粉末200 g，置于1 000 mL的锥形瓶中，按照料液比1∶5（m/v）加入无水乙醇，30 ℃超声辅助浸提30 min，过滤。重复上述步骤，每种植物样品提取3次，合并3次滤液。浓缩滤液近干，4℃保存。

1.3 植物提取物抑菌活性测定

采用生长速率法测定供试植物提取物对病原菌菌丝生长的抑制活性。用无菌水溶解提取物，配制成质量浓度为2.0 mg·mL-1的含药平板，以不含药PDA平板为空白对照。将病原菌菌饼（直径为7mm）分别接种至含药平板和空白对照。每处理设3次重复。25℃下黑暗培养，十字交叉法测量菌落直径，计算菌丝生长抑制率。

1.4 丁香提取物对病原菌室内毒力测定

采用二倍稀释法配制质量浓度为2.0、1.0、0.5、0.25、0.125、0.0625 mg·mL-1的丁香提取物平板，以不含丁香提取物PDA平板为空白对照。每组设3个重复，在25 ℃下黑暗培养，72 h时，用十字交叉法测量菌落直径，计算抑制率和毒力回归方程。公式如下：

1.5 数据分析

采用DPS软件和Excel 2010 对相关数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 9种植物提取物抑菌活性测定

由表1可知，质量浓度为2.0 mg·mL-1时，细辛、百里香、秋葵、丁香提取物对立枯丝核菌（R. solani），其抑制率均为100%；狼毒提取物对该菌抑制效果最差，抑制率只有36.67%；丁香、细辛提取物对尖孢镰刀菌（F. oxysporum）菌丝生长抑制率分别为100%和84.67%；芫花提取物对尖孢镰刀菌（F. oxysporum）抑制率仅为0.67%，效果最差。丁香提取物对两种病原真菌均具有较好的抑菌效果。

2.2 丁香提取物对病原菌室内毒力测定

丁香提取物对立枯丝核菌（R.solani）和尖孢镰刀菌（F.oxysporum）的EC50分别为0.2766 mg·mL-1和0.2882 mg·mL-1，相关系数均接近于1（见表2）。

3 结论与讨论

山西省红芸豆根腐病病原菌种类复杂，本研究发现丁香植物提取物对两种红芸豆根腐病病原菌都具有很好的抑制效果。丁香属桃金娘科, 是一种传统的中药材和香料植物，具有抗菌、消炎、抗病毒、杀虫、防腐保鲜等功效[17]。丁香提取物作为天然安全的植物提取物已广泛应用于植物保护中。丁香油缓释化合物对蚊虫有一定趋避作用，且毒性低，具有开发利用价值[18]。有研究表明，丁香提取物对番茄灰霉病菌、葡萄灰霉病菌、核桃干腐病菌、棉花枯萎病菌、杨树溃疡病菌、油菜菌核病菌、小麦纹枯病菌和小麦赤霉病菌均有很好的抑制作用[19,20]。此外，丁香油具有防腐保鲜作用，是天然防腐剂的重要来源，可广泛应用于食品及化妆品的防腐[21]。关[22]等研究发现, 在果蔬储藏的过程中, 丁香精油可以有效地抑制主要致病真菌的菌丝生长和孢子萌发。据报道丁香提取物对甜椒、花椰菜等蔬菜的保鲜作用远高于常用的保鲜剂，可有效地延长蔬果的保鲜期[23]。结合本研究结果，丁香提取物具有一定的抑菌广谱性，且丁香资源丰富，提取方法简单，成本低廉，有开发为新型植物源杀菌剂的潜力。

参考文献

[1] 李爱玲. 岢岚县红芸豆丰产栽培技术要点[J]. 现代农业,2013(08):46-47.

[2] 郝晓鹏,王燕,赵建栋，等. 红芸豆品种品金芸3号及栽培技术[J]. 中国种业,2019(04):76-77.

[3] 李小梅. 忻州市小杂粮种植现状及发展建议[J]. 现代农业科技,2017(05):67,69.

[4] 刘亮. 岢岚红芸豆，走红海内外[J]. 农业技术与装备,2012(12):70-71.

[5] 王燕,畅建武,郝晓鹏，等. 芸豆新品种异地鉴定试验初报[J]. 农业科技通讯,2015(7):91-94.

[6] 孙守恭. 忻州市杂粮产业现状及发展建议[J]. 农业开发与装备,2015(04):8-9.

[7 肖荣华. 阿勒泰地区花芸豆病虫害防治技术[J]. 农业科技,2015(06):30-31.

[8] Swain T. Secondary compounds as protective agents[J]. Annual review of plant physiology,1977,28(1):479-501.

[9 吴传万,杜小凤,徐建明，等. 植物源抑菌活性成分研究新进展[J]. 西北农业学报,2004,13(3)81-88.

[10] 张兴,马志卿,冯俊涛，等.植物源农药研究进展[J]. 中国生物防治学报,2015,31(5):685-698.

[11] 马欣,乔俊卿. 中草药提取物对蔬菜土传病原真菌的抑制作用[J]. 安徽农业科学,2015,43(6):113-115.

[12] Zambonelli A, D'Aulerio A Z, Severi A, et al. Chemical composition and fungicidal activity of commercial essential oils of Thymus vulgaris L[J]. Journal of Essential Oil Research,2004,16(1):69-74.

[13] 张欢欢,郭天璐,王长彪，等. 蒜素作为生物农药的研究进展与应用前景[J]. 山西农业科学,2016,44(4):557-559.

[14] 江兰,赵江林,汤焘，等. 柑橘类果皮提取物对荞麦立枯丝核菌的抑制作用[J]. 贵州农业科学,2019,47(03):59-63.

[15] 雷绍南. 金丝草抑菌活性成分研究[D]. 福建农林大学,2017.

[16] 唐韵. 我国生物农药登记品种及其使用技术[J]. 农药市场信息,2013,28(6):43-44.

[17] 张杰. 植物源天然化合物丁香酚对灰霉病菌生物活性初步研究[D]. 南京师范大学,2008.

[18] 石淑珍,刘增加,杨银书，等. 复方丁香酚缓释驱避剂驱蚊效果研究[J]. 中华卫生杀虫药械, 2004,10(3):147-148.

[19] 周柏玲,杨丽莉. 丁香和桂皮提取物对果蔬病原菌抑制效果[J]. 保鲜与加工,2003,3(6).

[20] 方中达. 植病研究方法[M]. 3版. 北京:中国农业出版社,1998.

[21] Bhargava M C, Meena B L. Effect of some spice oils on the eggs of Corcyra cephalonica Stainton[J]. Insect-Environment, 2001(7):1,43-44.

[22] 关,李淑芬. 丁香精油对果蔬采后病原菌抑制效应研究[J]. 食品科学,2005,26(12):227-230.

[23] 王红艳. 丁香在植物保护中的应用[J]. 农业技术与装备,2015(03):52-53,56.