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菊芋叶片提取物对辣椒疫霉菌的抑菌效果及盆栽验证试验

2015-04-17李屹韩睿王丽慧

江苏农业科学 2015年1期
关键词:菊芋石油醚乙酸乙酯

李屹 韩睿 王丽慧 等

摘要:采用生长速率法,对菊芋叶片5种溶剂提取物进行辣椒疫霉菌抑菌效果试验,结果表明,不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌均具有抑菌效果,石油醚和乙酸乙酯为溶剂的菊芋叶片提取物12.5 mg/mL对辣椒疫霉菌的抑菌率最高,达到100.00%;在各溶剂提取物不同浓度梯度情况下,乙酸乙酯提取物的抑菌效果最为显著,当浓度为5 mg/mL时,抑菌率已达到100.00%,浓度降到2.5 mg/mL时,抑菌率为(27.91±2.076)%,显著高于同浓度其他溶剂的提取物。对菊芋叶片乙酸乙酯提取物50倍液进行防治辣椒疫病的盆栽试验,结果表明,其对辣椒疫病的防治效果达到10000%,优于化学药剂25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液的防治效果。

关键词:菊芋;提取物;辣椒;疫霉菌;抑菌效果;石油醚;乙酸乙酯

中图分类号: S482.2+92文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)01-0139-02

收稿日期:2014-04-02

基金项目:国家现代农业产业技术体系建设专项(编号:CARS-25-G-49)。

作者简介:李屹(1973—),女,河南巩义人,研究员,主要从事蔬菜病虫害防治。Tel:(0971)5311167;E-mail:ly525414@sina.com。辣椒疫病是由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)侵染引起的一种毁灭性真菌性病害,于1918年在美国首次被发现,迄今已在世界各地的辣椒种植区普遍发生[1]。在20世纪50年代,我国最早在江苏发现辣椒疫病,目前该病已危及我国的青海、新疆、上海、北京、陕西、贵州、四川等许多地区[2-8],并呈逐年加重趋势,给辣椒生产造成严重损失,是辣椒的主要病害之一。辣椒疫病是一种土传病害,可经雨水、土壤、气流等多种途径传播,发病时可造成茎秆坏死、叶片枯萎、果实腐烂,甚至整株萎蔫死亡,从而导致田间大面积出现死秧[9]。利用化学药剂防治辣椒疫病效果甚微,且容易造成环境污染,开发无害、高效的新型生物农药是当前病害防治的发展方向。本试验采用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮及乙醇共5种溶剂,对菊芋叶片的有效成分进行提取,对提取物进行辣椒疫霉菌抑菌效果试验,确定最佳溶剂,并开展辣椒盆栽验证试验,为利用菊芋开发高效、安全的新型无公害植物源农药奠定基础。

1材料与方法

1.1菊芋叶片不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌的室内抑菌效果

1.1.1供试样品供试植物为菊芋,种植于青海大学农林科学院,鲜叶于秋季霜前采集,室内自然阴干,用粉碎机粉碎制成植物干粉,密封于塑料袋中备用。

1.1.2培养基与试剂真菌培养基为 PDA 培养基;石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮及乙醇等生化试剂均为分析纯,市购。

1.1.3供试菌种辣椒疫霉菌菌种由青海省蔬菜遗传与生理重点实验室提供,将菌株接种于PDA液体培养基中进行活化,25 ℃培养2~3 d;活化菌株转接到PDA固体平板上,25 ℃ 培养2~5 d,至菌丝覆盖整个平板。

1.1.4菊芋叶片不同提取物的制备5种溶剂提取物提取方法分别为:分别称取菊芋叶片干粉材料2、1.2、2.4、2、3 kg,分别加入乙醇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,减压浓缩,分别得到菊芋叶片乙醇、氯仿、乙酸乙酯、丙酮和石油醚粗提物。

1.1.5菊芋叶片提取物的抑菌活性测定将各粗提物配制成一定浓度;一方面分别取一定量各溶剂提取物加入到温度40 ℃左右、已熔化的PDA固体培养基中,摇匀,倒入灭菌培养皿中,使菊芋叶片提取物在PDA培养基中终浓度为 12.5 mg/mL,以添加相对应的有机溶剂为对照,另一方面使各菊芋叶片提取物在PDA培养基中的终浓度分别为25、20、15、12.5、10、7.5、5、2.5 mg/mL;待培养基凝固,于中央接入直径为9 mm 的辣椒疫霉菌菌块,于25 ℃培养72 h,“十”字交叉法测量菌落直径,计算菌落纯生长量和抑菌率:纯生长量=菌落平均直径-菌饼直径;抑菌率=(对照纯生长量-处理纯生长量)/对照纯生长量×100%。

1.1.6数据分析数据用Excel和DPS软件进行分析处理。

1.2盆栽验证试验

1.2.1供试材料供试辣椒品种为乐都长辣椒;供试试剂为菊芋叶片乙酸乙酯粗提物和25%甲霜灵可湿性粉剂。

1.2.2试验方法辣椒采用盆栽,每盆栽种辣椒3株,在辣椒8~10叶期处理;试验设菊芋叶片粗提物50倍液、25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液、清水处理为空白对照共3个处理,采用灌根方式,沿每株辣椒根部灌入10 mL试剂或清水;24 h后使用注射器吸取游动疫霉菌孢子浓度为1×104个/mL 的悬浮液5 mL,注入离辣椒幼苗根茎约2 cm处,保持土壤湿度饱和、温度为25 ℃左右。每个处理重复3次,每次重复用辣椒5盆。孢子悬浮液制备方法为:将在CN培养基上培养的疫霉菌单孢纯化菌株,于28 ℃条件下连续光照培养5~7 d以形成大量孢子囊;挑取产生孢子囊的菌丝块放入试管中,加入无菌水20 mL,放入4 ℃冰箱中预冷1 h,移至室温20 min,振荡即得游动孢子悬浮液,用无菌水进行稀释调节。

1.2.3调查内容及统计方法分别于施药后7、14、21 d调查发病情况,统计发病率、病情指数及防治效果,计算公式:发病率=发病株数/调查总株数×100%。病情指数DI:DI=∑(s×n)/(N×5)×100%,式中,s为各病情级别的代表数值;n为各病情级别的植株数;N为调查总植株数。防治效果=(对照区病情指数-防治区病情指数)/防治区病情指数×100%。病害分级标准为:0级:无病;1级:幼苗根茎部轻微变黑,叶片不萎蔫或可恢复性萎蔫;2级:幼苗根茎部变黑1~2 cm,叶片不可恢复性萎蔫,下部叶片偶有脱落;3级:幼苗根茎部变黑超过2 cm,叶片明显萎蔫或落叶明显;4级:幼苗根部变黑缢缩,除生长点外全部落叶或整株萎蔫;5级:植株枯死。

2结果与分析

2.1菊芋叶片不同溶剂提取物对辣椒疫霉菌的抑菌效果

由表1可知,菊芋叶片各溶剂提取物12.5 mg/mL处理,辣椒疫霉菌的菌丝纯生长量与对照处理相比,均存在显著差异,各溶剂提取物对真菌生长均起到一定的抑制作用;石油醚、乙酸乙酯提取物对辣椒疫霉菌的抑制效果最好,抑菌率达到100.00%,显著高于其他提取物处理;丙酮提取物次之,抑菌率为(27.51%±2.823)%;乙醇提取物对疫霉菌抑菌效果相对最差,抑菌率仅为(3.99±1.009)%。

表1菊芋叶片不同溶剂提取物12.5 mg/mL对辣椒疫霉菌的抑菌效果

溶剂纯生长量(cm)菊芋叶片提取物仅溶剂(对照)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空白对照45.20±0.700a注:同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。

由表2可知,乙酸乙酯提取物对辣椒疫霉菌的抑菌效果最为显著,当浓度为5 mg/mL时,抑菌率达100.00%,当浓度降到2.5 mg/mL时,抑菌率为(27.91±2.076)%;石油醚提取物的抑菌效果次之,浓度为7.5 mg/mL时,抑菌率达10000%,当浓度逐渐降低时,抑菌率也显著降低;氯仿提取物和丙酮提取物在2.5~10 mg/mL时的抑菌效果相差不大,浓度大于10 mg/mL时,丙酮提取物的抑菌效果增加程度明显大于氯仿,在20 mg/mL时,丙酮提取物的抑菌率达10000%,氯仿提取物在25 mg/mL时抑菌率才达到100.00%;乙醇提取物的抑菌效果最差,浓度小于10 mg/mL几乎没有抑菌效果,当浓度大于12.5 mg/mL时,抑菌率随浓度的增加而增大,当浓度为 25 mg/mL 时,抑菌率为(72.43±0.472)%。表2不同溶剂

2.2菊芋叶片提取物防治辣椒疫病盆栽验证试验

由表3可知,施药后7 d,菊芋叶片粗提物50倍液及25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液2个处理均未发病,清水对照发病率达17.78%、病情指数达4.00%;施药后14 d,菊芋叶片粗提物50倍液处理的辣椒未发病,25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液处理的辣椒发病率为8.89%、病情指数为178%,清水对照发病率达37.78%、病情指数达14.67%;施药后 21 d,菊芋叶片粗提物50倍液处理的辣椒仍未发病,25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液处理的辣椒发病率为13.33%、病情指数为4.89%,病情发展较为缓慢,清水对照发病率达到57.78%、病情指数达到35.11%。菊芋叶片提取物50倍液处理的辣椒全程无疫病发生,对辣椒疫病有较好的防治效果。表3菊芋叶片提取物对辣椒疫病的防治效果

3结论与讨论

试验结果表明,菊芋叶片不同提取物对辣椒疫霉菌均具有抑菌效果,溶剂提取物浓度为12.5 mg/mL时,石油醚和乙酸乙酯提取物对辣椒疫霉菌的抑菌率达到100.00%,显著高于其他提取物;乙酸乙酯提取物的抑菌效果最为显著,当浓度为5 mg/mL时,抑菌率达到100.00%, 浓度降到2.5 mg/mL时, 抑菌率尚有(27.91±2.076)%,显著高于同浓度其他溶剂提取物;菊芋叶片乙酸乙酯提取物50倍液对辣椒疫病具有良好的防治效果,药后21 d防效仍达到100.00%,优于化学药剂25%甲霜灵可湿性粉剂 400倍液的防治效果。

我国是农业大国,农药在农业生产中发挥着十分重要的作用。随着人们健康意识的提高,农药残留超标已成为严重影响农产品市场竞争力的重要问题,开发新型农药已成当务之急[10]。植物源农药来源于自然,具有环保、长效、易光解、无残留等特点,能保持农产品的高品质, 是发展有机农业、促进农业可持续发展的理想农药。菊科植物是最重要的植物源农药来源,在有杀虫活性的1600种植物中,有1/10是菊科

植物[11]。研究表明,菊芋能抵御多种植物疾病,极少虫害,含有抗虫抑菌活性物质,具有耐旱、耐寒、耐盐及抗病虫害等特点[12]。目前,国内外对菊芋用于治理沙漠和深加工方面的研究较多,有关菊芋叶片生物活性物质及其抑菌活性的研究较少。韩睿等已经开展菊芋叶片有效成分提取分离技术研究[13]。通过本试验,证明了菊芋提取液对辣椒疫霉菌具有很好的抑制作用,这对于充分利用菊芋资源、开发研制新型植物源杀菌剂、拓展菊芋的应用领域提供了一定的依据。在盆栽验证试验中,只设定了1个提取液浓度,不能更为客观地分析其防治效果,有必要在后续试验中设计更多的浓度梯度,进一步确定菊芋提取液对辣椒疫病的防治效果及最佳防治浓度。

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