农业科技论文三种外来入侵植物提取液的抑菌作用

　　开发生物活性高、对非靶标生物安全、环境相容性好的生物农药已成为农药研究领域的一大热点。植物作为生物活性化合物的天然宝库，其产生的次生代谢产物超过40万种，Grange等[1]报道有2400种植物具有控制有害生物的活性成分，而作过调查研究的这些植物仅占全世界现已发现的45万种植物的极小部分，因此，开发利用植物资源用于有害生物防治的前景广阔。

　　摘要：以三裂叶蟛蜞菊（Wedeliatrilobata）、凤眼莲（Eichhorniacrassipes）和薇甘菊（Mikaniamicrantha）3种常见外来入侵物种为材料，研究了其水提取液对黄瓜枯萎病菌（Fusariumoxysporum）、黄瓜灰霉病菌（Botrytiscinerea）和番茄早疫病菌（Alternariasolani）的抑菌活性。结果表明，3种植物提取液均有一定的抑菌作用，其中三裂叶蟛蜞菊和薇甘菊提取液对3种病原菌的抑制效果随提取液浓度升高而增强。当浓度为0.10g/mL时，三裂叶蟛蜞菊提取液对黄瓜枯萎病菌、黄瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌的最高抑菌率分别为20.18%、26.84%和17.27%；薇甘菊提取液对它们的最高抑菌率分别为22.53%、17.75%和19.06%；凤眼莲提取液对部分供试病原菌的抑菌效果并未随着提取液浓度的升高而呈规律性变化，但对3种病原菌的最高抑菌率较前两者高，均在25.76%以上。

　　关键词：外来入侵植物,植物提取物,植物病原真菌,抑菌活性

　　近年，国内外学者研究了一些植物的有机溶剂（丙酮、乙醇等）提取物的抗菌、杀菌活性[2-5]，陆续查明了植物中的有效化学物质，包括生物碱、萜烯类、酚类、甾体、黄酮类、独特的氨基酸类、多糖等，均证明具有抗菌活性[6]。

　　三裂叶蟛蜞菊（Wedeliatrilobata）亦称南美蟛蜞菊，原产于美洲热带地区，常作为地被植物栽培，为菊科多年生草本植物。凤眼莲（Eichhorniacrassipes）又名水葫芦，属雨久花科凤眼莲属，原产于美洲，19世纪初引入中国，为多年生漂浮性宿根草本植物。薇甘菊（Mikaniamicrantha）为菊科假泽兰属多年生藤本植物，原产于美洲，现已扩散到亚洲热带地区。这3种外来入侵植物适应性广，侵占力强[7-9]，在中国广泛分布，是华南地区常见的杂草和园林绿化植物，也是中国重要的入侵杂草类群。目前，对于外来入侵植物对其他生物的抑制作用的研究主要集中在对本地植物和昆虫的影响上[10，11]，外来植物对病原真菌的抑制研究较少。本试验研究了三裂叶蟛蜞菊、薇甘菊和凤眼莲的水提取液对3种常见植物病原真菌菌丝生长的影响，旨在为充分利用华南地区外来入侵植物资源，开发无公害植物源农药提供依据和基础数据。

　　1材料与方法

　　1.1试验材料

　　供试菌种：黄瓜枯萎病菌（Fusariumoxysporum）、黄瓜灰霉病菌（Botrytiscinerea）、番茄早疫病菌（Alternariasolani），由天津市农业科学院提供。

　　供试植物：三裂叶蟛蜞菊、凤眼莲、薇甘菊，采自北京师范大学珠海分校校园。

　　培养基：马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基。

　　1.2试验方法

　　植物水提取液的制备。将植物茎、叶剪为2～3cm小段，放入到榨汁机处理，残渣及汁液一同转入1000mL烧杯中，灭菌纱布初过滤，初级过滤液经滤纸过滤得次级过滤液，取2.5mL次级过滤液置于容量瓶中加入蒸馏水定容至25mL，成为浓度为0.10g/mL的提取液母液，用母液稀释成不同浓度的提取液供试。

　　抑菌活性测定参照文献[6]和文献[12]进行。供试菌种26℃活化培养3d后用打孔器打制菌饼。用移液器吸取不同浓度的3种植物提取液涂抹于PDA平板，制成带药培养基，以涂抹无菌水的PDA平板为对照，每处理3个重复。菌饼菌丝面向下置于平板中央，25℃暗培养，3d后用十字交叉法测量菌落直径并计算抑菌率。

　　1.3数据处理

　　数据均用平均值±标准差表示，采用SPSS16.0软件辅助处理数据，Duncan’s多重比较。

　　2结果与分析

　　2.1三裂叶蟛蜞菊提取液的抑菌作用

　　三裂叶蟛蜞菊0.01g/mL提取液对黄瓜枯萎病菌、黄瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌均有抑制作用（表1），且对番茄早疫病菌的抑菌率较高，提取液浓度增加到0.05g/mL时，对番茄早疫病菌的抑菌效果变化不大，对黄瓜枯萎病菌和黄瓜灰霉病菌的抑菌效果明显加强；浓度增加到0.10g/mL时抑制效果最强，提取液对黄瓜灰霉病菌的抑菌率达26.84%，而对黄瓜枯萎病菌和番茄早疫病菌的抑菌率分别为20.18%和17.27%。可见，三裂叶蟛蜞菊水提取液在试验设定浓度范围内对3种植物病原菌生长的抑制作用随浓度增大而增强。

　　2.2薇甘菊提取液的抑菌作用

　　薇甘菊提取液对3种植物病菌均有抑制作用（表2），其抑菌效果随着浓度的升高而增强。提取液浓度为0.01g/mL时，对黄瓜枯萎病菌、黄瓜灰霉病菌和番茄早疫病菌的抑菌率分别为7.54%、1.76%、5.69%；当提取液浓度达到0.10g/mL时，对黄瓜枯萎病菌的抑制作用最为明显，抑菌率达22.53%，对其他2种病原菌的抑制效果相对较弱，分别为17.75%和19.06%。说明薇甘菊水提取液中含有有效的抑菌物质且不同浓度提取液的抑菌效果有较明显的差异。

　　2.2凤眼莲提取液的抑菌作用

　　凤眼莲提取液对3种植物病原菌均有抑制作用（表3），对番茄早疫病菌的抑制效果随着浓度升高而大幅增强，浓度为0.01g/mL时抑菌率为14.49%，浓度为0.10g/mL时抑菌率升至31.15%。对黄瓜枯萎病菌和黄瓜灰霉病菌的抑菌率未随提取液浓度的增加而呈现规律性变化，一种可能是提取液在特定的浓度下才会对这2种病菌产生较强的抑制效果，另一种可能是提取液对植物病原菌的抑制存在特异性。提取液浓度为0.05g/mL时对黄瓜枯萎病菌的抑菌率最低，而在浓度为0.01g/mL时对黄瓜灰霉病菌抑菌率最低。总体看来，相对于其他2种植物提取液（表1，表2），凤眼莲提取液对3种病原菌的抑制效果较强，最高抑菌率均超过25%，同时最低抑菌率也均在10%以上。3小结与讨论

　　本研究结果表明，在试验所选用的剂量条件下，三裂叶蟛蜞菊水提取液对3种病原菌均有明显的抑制作用，且抑制效果随着浓度的升高而增强，其中对黄瓜灰霉病菌抑制作用较强，最高抑菌率达26.84%。此前学者研究发现三裂叶蟛蜞菊提取液对本地作物[13，14]、杂草[10]具化感作用，对玉米螟和花生蚜有防御功能[15，16]，对病原微生物具杀菌效果[17]，并从中分离得到了酚类、萜类、糖和糖苷类、生物碱和非蛋白氨基酸等有效抑菌活性成分[18]。有研究表明，超过62%的倍萜、半萜类化合物有一定的抗菌活性，超过50%的萜类物质具有较强的抗菌活性[19，20]。三裂叶蟛蜞菊中含有的抗菌成分可能是萜类物质，其具体成分还需进一步研究。

　　本试验中，凤眼莲提取液也表现出抑菌效果，仅对番茄早疫病菌的抑制效果随浓度增加而增强，对另2种病原菌的抑菌效果并未随浓度升高呈现规律性变化。可能是其抑菌活性有一定的特异性[2]，亦可能是菌种存在特异性[21，22]，原因有待研究。目前关于凤眼莲的研究主要集中于净化污水以及其食品、饲料应用方面[23]，对其抑菌研究鲜有报道。以凤眼莲抑菌作用作为研究重点有可能发现某些新类型的杀菌剂先导化合物，并有可能用其开发新型的植物源杀菌剂。

　　薇甘菊提取液对3种供试菌均有抑制作用，且抑制程度随浓度的升高而增强。已有研究表明薇甘菊提取物对辣椒疫霉、玉米大斑病菌的抑菌率可达100%[24]，对细菌[25]和昆虫[24]也有控制作用，并鉴定出了其所含的22种化合物，其中单萜、倍半萜、醇和酮的衍生物是其主要活性成分[11]。本研究中薇甘菊提取液的抑菌活性成分还需进一步分析。

　　由植物产生的生物活性物质多种多样，它们源于自然，能在自然界降解，是研制和生产无毒或低毒、无残留、高效和低成本抗植物病害农药的理想材料，抗菌植物资源的开发利用具有广阔前景。本试验通过对三裂叶蟛蜞菊、凤眼莲和薇甘菊水提取物抑菌活性的研究，发现它们均有抗植物病原真菌的活性，说明其中含有抗菌有效成分。中国外来入侵植物资源十分丰富，今后扩大对外来物种的研究范围，对其中的化学活性成分进行定性研究，对于植物资源的合理开发利用和植物病害的综合管理有着重要的理论和现实意义。

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