楓楊樹各部位對油茶炭疽病的抑制作用研究

史紅安，魏 曉，王立華，張志林，李國元

(湖北工程學院 特色果蔬質(zhì)量安全控制湖北省重點實驗室，湖北 孝感 432000)

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楓楊樹各部位對油茶炭疽病的抑制作用研究

史紅安，魏 曉，王立華*，張志林，李國元

(湖北工程學院 特色果蔬質(zhì)量安全控制湖北省重點實驗室，湖北 孝感 432000)

研究了楓楊提取物對油茶病菌的殺菌、抑菌效果。實驗采用甲醇浸提法對楓楊樹各個不同的部位有效成分進行提取，采用生長速率法測定不同部位不同濃度的楓楊提取物對油茶炭疽病菌(Colletotrichumgloeosporioides)和鏈格孢菌(Alternariaalternata)的抑制作用。結(jié)果表明：楓楊不同部位提取物對油茶兩種病菌具有抑制作用，楓楊樹果與皮對兩種菌的抑菌效果最好，顯著高于其他濃度梯度的抑菌效果，濃度為5 mg/mL是楓楊樹皮的最適抑菌濃度，而樹果提取物的抑菌效果在各個濃度之間不存在顯著差異。

楓楊；甲醇提取物；油茶病菌；抑菌活性

楓楊(PterocaryastenopteraC.)屬胡桃科(Juglandaceae)楓楊屬(PterocaryaKunth)[1]，是我國長江中下游地區(qū)適應性很強的樹種。楓楊在滅螺[2]、防治車輪蟲病[3]上早就有了應用，滅螺率和車輪蟲殺死率都能達到90%以上。楓楊因其枝葉和花具有獨特的氣味和很強的生物活性，早期被當作農(nóng)藥用于防治病蟲害，同時在現(xiàn)在的生物研究中發(fā)現(xiàn)楓楊提取物對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的菌具有很強的抑菌殺菌作用[4]。楓楊葉片中含有2-戊醇、β-蛇床烯、十六烷酸、β-紅沒藥烯和β-谷淄醇等多種化合物，治療魚類的多種疾病[5]。楓楊樹皮中含有算盤子酮、烏蘇酸、白樺脂酸、楊梅苷、楊梅素等多種化合物[6]。羅彭[7]對楓楊樹皮抗菌物質(zhì)進行分離鑒定，為研發(fā)不易產(chǎn)生耐藥性的楓楊抗菌部位藥和藥材質(zhì)量標準研究奠定理論基礎。

利用楓楊殺蟲、抑制皮膚病的報道已有很多，但在植物病原菌上的抑菌較少，楓楊提取物對炭疽病和黑斑病抑菌試驗，尚未見系統(tǒng)報道。因此，楓楊提取物對油茶病原菌抑菌效果的研究，擴展了楓楊樹的有效利用率。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌株

炭疽病菌(XCGO1)、鏈格孢菌(XCGO4)

1.1.2 供試材料

楓楊樹均采自湖北工程學院校內(nèi)。按下列步驟對其進行處理：首先將楓楊樹葉、皮、果和去皮莖，用自來水進行沖洗，再用蒸餾水潤洗，晾干置于-60 ℃冷凍干燥處理后粉碎，過40目篩后密封，4 ℃保存待用。

1.1.3 供試培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，水1000 mL。

1.2 實驗方法

1.2.1 植物提取物的制備

將上述粉末各稱取50 g分裝到500 mL試劑瓶中，然后加入250 mL無水甲醇，在38 ℃下利用超聲波抽提10 min，之后放置在常溫(20 ℃)浸提72 h收集初提液，并在原瓶中加新的無水甲醇浸泡，收集所有的初提液。在低于39 ℃狀態(tài)下，利用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將提取得到的含楓楊樹皮和果浸提液濃縮至漿狀或膏狀之后，用甲醇反復溶解漿狀物，取清液，再減壓濃縮至稠狀。

1.2.2 抑菌實驗

采用生長速率測定法。取提取液加入快要冷卻的PDA培養(yǎng)基中，充分搖勻，使提取液濃度分別達到1 mg/mL、3 mg/mL、5 mg/mL、7 mg/mL。同時以甲醇對照組，每個濃度3次重復。接種：分別取直徑為6 mm菌餅(炭疽病菌、鏈格孢菌)接種于培養(yǎng)皿中間，置于28 ℃條件下培養(yǎng)，五天后，用游標卡尺進行十字交叉測量菌絲直徑，計算其抑菌率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

抑菌率=

2 結(jié)果與分析

2.1 不同部位提取物對油茶兩種病菌的抑菌效果篩選

實驗結(jié)果表明，炭疽病菌和鏈格孢菌，楓楊果的提取物對油茶兩種病菌抑菌效果分別為(47.4±1.8)%和(51.8±0.8)%，顯著高于其他提取物的效果；其次為楓楊樹皮提取物分別為(33.4±0.6)%和(36.5±0.3)%，并且顯著高于葉和去皮桿的提取物對兩種菌的抑菌效果(見表1、圖1和圖2)。

表1 6 mg/mL濃度楓楊不同部位提取物的抑菌率

注:不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)

A：皮；B：果；C：葉；D：去皮莖；E：甲醇對照，炭疽菌的培養(yǎng)天數(shù)為5天。

A：皮；B：果；C：葉；D：去皮莖；E：甲醇對照，鏈格孢菌的培養(yǎng)天數(shù)為5天。

2.2 不同部位提取物濃度對兩種病菌的抑菌效果分析

在1 mg/mL濃度下，果的提取物對油茶兩種病菌抑菌效果最好，抑菌率達50%以上，對于油茶炭疽病菌(XCGO1)，抑菌效果依次是：葉>去皮莖>皮，抑菌率分別為22.0%、13.2%、13.0%，去皮莖與皮差異不顯著；而對油茶鏈格孢菌(XCGO4)，抑菌效果為皮>去皮莖>葉，抑菌率分別為33.0%、31.8%、31.6%，但不存在顯著差異(見表2)。

表2 1 mg/mL濃度楓楊不同部位提取物的抑菌率

注:不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)

濃度為3 mg/mL時，果的提取物對油茶兩種病菌抑菌效果最好，抑菌率達50%以上，其余三種提取物對于油茶炭疽病菌(XCGO1)，抑菌效果依次是：皮>葉>皮莖皮，抑菌率為26.6%、25.4%、16.0%，皮與葉提取物之間的抑菌差異不顯著(P<0.05)，但顯著高于去皮桿；而油茶鏈格孢菌(XCGO4)，抑菌效果存在差異，依次是：皮>去皮莖>葉，抑菌率分別是29.4%、20.6%、20.4%，葉與去皮莖之間差異不顯著，但顯著低于皮的提取物抑菌率。

濃度為5 mg/mL時，皮提取物對油茶兩種病菌抑菌效果最好，抑菌率達50%以上，其余三個對于油茶炭疽病菌(XCGO1)，抑菌效果依次是果>葉>皮莖皮，抑菌率為26.6%、25.4%、16.0%，皮與葉差異不顯著；而對油茶鏈格孢菌(XCGO4)來說，抑菌效果存在差異，依次是皮>去皮莖>葉，抑菌率分別是29.4%、20.6%、20.4%，葉與去皮莖之間差異不顯著。

表3 3mg/mL濃度楓楊不同部位提取物的抑菌率

注:不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)

表4 5mg/mL濃度楓楊不同部位提取物的抑菌率

注:不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)

濃度為7 mg/mL時，皮與果對油茶兩種病菌的抑菌效果差異不顯著，達到50%以上，另外兩個部位提取物對此病菌的抑菌結(jié)果都是葉>去皮莖，其中對炭疽病菌(XCGO1)的抑菌率為31.3%和17.7%；而對鏈格孢菌(XCGO4)的抑菌率達42.7%和37.3%。

表5 7mg/mL濃度楓楊不同部位提取物的抑菌率

注:不同字母表示存在顯著差異(P<0.05)

2.3 提取物對油茶兩種病菌的抑菌濃度

楓楊不同部位提取物對油茶兩種病菌XCGO1和XCGO4抑菌濃度的研究結(jié)果如圖3所示。皮的提取物在5 mg/mL抑菌效果最好，與7 mg/mL之間不存在顯著差異，但是顯著高于其他濃度梯度的抑菌效果；楊葉提取物的實驗結(jié)果與皮提取物相似；果的提取物不同濃度梯度之間抑菌效果不存在顯著差異；去皮莖的提取物1 mg/mL、5 mg/mL和7 mg/mL的抑菌效果不存在顯著差異，但顯著高于3 mg/mL的抑菌效果。

圖3 不同濃度同種提取物的抑菌效果圖

3 討論

對楓楊各部位提取物分別在濃度為1 mg/mL、3 mg/mL、5 mg/mL和7 mg/mL時觀察其抑菌效果，楓楊樹果與皮的抑菌效果最好，顯著高于其他濃度梯度的抑菌效果，5 mg/mL濃度是楓楊樹皮的最適抑菌濃度，而楓楊樹果的抑菌效果在各個濃度之間不存在顯著差異。

樹皮、葉、果、根等部位主要成分具有殺蟲止癢、解毒止痛等多種功效，同時其提取物對夜蛾科中的斜紋夜蛾和棉鈴蟲成蟲具有引誘作用[8]，并對一些倉儲害蟲具有熏死作用，同時對病蟲害具有抑制作用。張應烙等[9]選取楓楊抑制棉花枯萎病孢子萌發(fā)，供試濃度為0.1 g/mL時，抑制率達到90%。潘漫等[10]利用楓楊粗提物對棉花枯萎病進行抑菌試驗，抑菌率到達50%，有效地抑制菌絲生長。都長庚[11]報道了楓楊浸泡液對元胡霜霉病的防治，效果非常好，與本實驗結(jié)果相近。楓楊樹皮和果的抑菌效果相當，在研究應用時為不傷害楓楊樹生長，選取楓楊樹果來進行抑菌研究。對楓楊果提取物的提取工藝有待進一步優(yōu)化，以取得最佳抑菌效果。若能從楓楊果中提取抑菌活性成分生產(chǎn)為植物源農(nóng)藥農(nóng)藥，用于對農(nóng)業(yè)植物病害的防治，將會極大地提高楓楊果的利用率，同時減少對環(huán)境的危害。

[1] 張振飛, 吳偉堅.應用楓楊防治有害生物研究概述[J].環(huán)境昆蟲學報,2005,27(1):38-42.

[2] 王萬賢,楊毅,柯文山,等.楓楊(Pterocaryastenoptera)水浸液滅螺實驗研究[J].應用生態(tài)學報,1999, 10(4):478-480.

[3] 田開明.楓楊樹葉防治車輪蟲病的試驗[J].動物學雜志,1977(1):22-22.

[4] 潘為高,李漢浠,羅彭,等.楓楊的抗菌活性成分[J].中國實驗方劑學雜志,2010,16(18):82-84.

[5] 蔣專.中草藥在草魚疾病防治中的應用[J].內(nèi)陸水產(chǎn),2005(7):29-30.

[6] 高雙,葉開河,張英,等.楓楊樹皮化學成分的研究[J].中草藥,2013,44(7):803-807.

[7] 羅彭,王佳佳,李兵,等.楓楊樹皮抗菌物質(zhì)的分離鑒定研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2015(2):246-250.

[8] 肖春,杜家緯. 棉鈴蟲對萎蔫的楓楊葉氣味的行為與觸角電位反應[J].棉花學報,2000,12(6):332-335.

[9] 張應烙,尹彩萍,賴偉明,等.井岡山47種植物提取物對幾種病原菌的生物活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2005(4):51-53.

[10] 潘漫,盛園園,程傲星,等.8種中藥提取物對植物病原真菌的抑制活性[J].資源開發(fā)與市場,2011,27(5):394-396.

[11] 都長庚. 用楓楊、苦楝、深扉蒿浸泡液防治元胡霜霉病[J].中藥材,1987,10(2):5-7.

(責任編輯：熊文濤)

Antifungal Effect of the Various Parts of the Chinese Wingnut Tree Against Camellia Pathongens

Shi Hongan, Wei Xiao, Wang Lihua*, Zhang Zhilin, Li Guoyuan

(HubeiKeyLaboratoryofQualityControlofCharacteristicFruitsandVegetables，Xiaogan,Hubei432000,China)

In order to test antifungal effects of different parts from Chinese wingnut tree, two pathongens(Colletotrichumgloeosporioides,Alternariaalternate) isolated from Camellia were used respectively. The results showed that the mathenol extracts of different parts from wingnut tree were inhibited at different concentrations (1 mg/mL, 3 mg/mL, 5 mg/mL and 7 mg/mL). The nuts and foliage extracts had antifungal activity, significantly higher than other antibacterial effects of concentration gradient, when 5 mg/mL was optimal inhibitory concentration bark, and fruit trees inhibitory effect there was no significant difference between the various concentrations.

Chinese wingnut tree; mathanol extracts; Camellia pathogen; antifungal effects

2016-09-03

湖北省自然科學基金(2014CFB571)

史紅安(1991- )，女，湖北宜昌人，湖北工程學院特色果蔬質(zhì)量安全控制湖北省重點實驗室實驗員，碩士。

王立華(1963- )，男，湖北天門人，湖北工程學院特色果蔬質(zhì)量安全控制湖北省重點實驗室教授，博士，本文通信作者。

S476+.9

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2095-4824(2016)06-0025-04