细辛挥发油抗植物病原真菌活性及作用机理研究

本文通过细辛(Asarum heterotiopoides Fr.Schmidt var.mandshuricum（Maxim）Kitag.)不同提取物对植物病原真菌活性抑制作用的测定，明确细辛主要抗菌活性部位为挥发油；通过与市售农药甲霜灵和农抗120的对比实验，了解了细辛挥发油对5种植物病原真菌的作用强度，并对作用机理和活性成分进行了初步分析，为开发利用细辛作为植物源农药奠定了基础。 采用生长速率法测定细辛挥发油对16种植物病原真菌的抑制作用，结果显示：细辛挥发油浓度为500μg／ml时，抑制率在38.54-100％之间，对其中14种病原菌的抑制率在50％以上。孢子萌发试验结果显示：细辛挥发油对土生链格孢菌（Alternaria humicola）、砂仁叶斑病菌（Petalozzia sp.）孢子的萌发抑制率分别为72.5％和72.85％。对5种植物病原真菌的菌丝生长毒力作用测定结果表明：细辛挥发油对人参根疫病菌（Phytophthora cactorum）毒力作用最强，EC50为59.70μg/mL，与甲霜灵相近；对土生链格孢菌（A.humicola）、烟草赤星病菌（A.longipes）、砂仁叶斑病菌（Petalozzia sp.）、枸杞炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides Penz.）的EC50值分布在296.48～410.20μg／ml之间，作用强度低于甲霜灵；对土生链格孢菌、烟草赤星病菌的抑制作用与农抗120相当，而对砂仁叶斑病菌、枸杞炭疽病菌抑制作用优于农抗120。因此可以得出结论：细辛挥发油具有较广谱、较强的抗植物病原真菌活性。 以A.humicola为主要目标菌株，研究观察了细辛挥发油抑制植物病原真菌的作用机制。 经扫描电镜观察发现细辛挥发油能影响孢子形态结构，使孢子外表面出现凹陷，部分孢子出现囊状的凸起物。采用电导率法测定细辛挥发油对病原菌细胞膜通透性的影响，结果显示：在作用2.5、5.0、10.0h后菌丝细胞外渗液电导率值随着作用时间延长增加，分别为5.318、6.362、8.982μS／cm，明显高于空白对照组1.988、2.753、2.613μS／cm（P＜0.05），与对照农药农抗120作用相近，略高于甲霜灵组，提示细辛挥发油使细胞膜完整性受到破坏，内容物外渗。采用3，5-二硝基水杨酸法测定A.humicola对营养物质的吸收利用情况发现：在正常培养基上培养96h后菌丝对还原糖的吸收利用率为9.95％，在含有细辛挥发油的培养基上为-0.63％，没有吸收，可见细辛挥发油显著影响病原真菌对还原糖的吸收利用率。采用比色法测定细辛挥发油对线粒体内琥珀酸脱氢酶（SDH）活性的影响，结果表明随着细辛挥发油渗入病原菌细胞内，在作用96h后SDH酶比活力降低1.2倍，病原菌丝体重量降低1.8倍，说明细辛挥发油对病原真菌氧化-还原系统造成了一定程度的破坏，影响菌体的生物合成，最终导致菌丝体的死亡。 通过生物—薄层法发现，并通过菌丝生长速率法验证了甲基丁香酚是细辛挥发油中主要抗菌