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芹菜(ApiumL.)為傘形花科(Umbeliferae)一年或多年生草本植物。它約有20種,分布于全世界溫帶地區,而我國僅有2種,分別為旱芹(Api-umgraveilensL,又叫藥芹或香芹)和細葉旱芹(Apiumleptophyllum),其中旱芹為模式種[1]。芹菜含有豐富的胡蘿卜素、維生素及揮發性芳香成分,并具有極好的藥用功能,還有一定的抑菌殺蟲活性。SipailieneA發現芹菜葉提取物對大腸桿菌(E.coli)等6種菌具有高度的抑制作用[2]。Afek等亦曾發現旱芹的誘導產物對灰葡萄孢(Botrytiscinerea)、鏈格孢(Alternariaalternate)有較高活性[3]。OussalahM研究報道旱芹精油能抑制引起肉類腐爛的Pseudomonasputida菌株[4]。劉福光等對11種傘形科植物粗提物進行了農用抑菌活性的初步篩選實驗,結果發現旱芹粗提物有很好的抑菌活性[5]。MoninRA研究發現,旱芹種子中的3-正丁基-4,5-二氫內酯(3-N-butyl-4,5-dihydroph-thalide)在12.5μg•mL-1和50μg•mL-1濃度下,對線蟲P.redivivus和C.elegans殺滅率可達100%;研究中還發現此化合物對埃及伊蚊(Aedesaegypt)也有較好的殺滅作用[6]。金陽等研究發現芹菜中莰酮類化合物對小菜蛾等害蟲有很好的防治作用[7],并對此類物質進行了合成[8]。棉花枯萎病是棉花上的重要病害,20世紀70-80年代初期,遍布全國各主要產棉區,并形成嚴重危害,估計每年因此病損失皮棉10萬t。80年代中期以后,隨著大量抗病品種的推廣,枯萎病在我國南北棉區基本得到控制,但局部棉區發生仍然較重,特別是在新疆棉區常造成大片死亡,目前仍是棉花生產上的一個重要問題[9]。近年來隨著新疆棉花種植面積的不斷擴大,重茬面積增加和連作年限的延長,抗蟲棉的連續種植以及棉花枯萎病生理小種的變化,棉花枯萎病在新疆呈逐步加重的趨勢,各種防治方法的綜合運用勢在必行,化學藥劑防治是主要防治手段之一,但其成本高、防效一般,并且易造成對環境的污染。因此,研究開發利用植物源農藥,建立無污染植物保護體系,發展無公害特色農業,具有十分廣闊的前景。在前人研究的基礎上,進一步進行盆栽活體實驗,研究旱芹粗提物對棉花枯萎病的抑制作用,為利用旱芹防治植物病蟲害,開發新的植物源殺菌劑奠定基礎。

1材料和方法

1.1材料供試棉花品種為棉種710(市售);供試病菌:枯萎D-124(由石河子大學植物病理實驗室提供)。

1.2方法

1.2.1旱芹粗提物的制備。將旱芹(果實)在室內陰干,干燥箱內50℃烘干,粉碎后過40目篩。稱取粉碎后的植物樣品50g,按1∶8~1∶10用丙酮超聲波提取30min后過濾,濾渣重復提取3次,合并濾液,減壓濃縮至少量,定容至濃度1g•mL-1,置于4℃冰箱內備用。

1.2.2粗提物預處理土壤盆栽防病試驗。將-80℃保存的菌株經PDA平板活化3~4d,從菌落邊緣挑取菌塊放入查氏培養液,25℃,220r•min-1搖培5~6d,過濾,濾液5000g離心5min,棄上清液,清水稀釋孢子沉淀液,血球計數板計數,將濃度調至每毫升1×107個。將上述孢子懸浮液,轉移至小麥培養基中,放入25℃生化培養箱中培養3~5d。待菌落長出之后,稱取菌物與無菌土(300g)按質量比2.5∶100拌勻之后,裝入營養缽中,同時播種。試驗以加入旱芹粗提物為處理Ⅰ;以只接種病原菌的為處理Ⅱ;既不施用旱芹粗提物也不接種病原物的為CK。每處理10盆,重復3次,每盆播5粒種子。

1.2.3旱芹粗提物灌根對盆栽棉花枯萎病的藥效試驗。將棉種播種于裝有無菌土直徑9.0cm、高9.5cm的塑料營養缽中。棉花出苗后,每營養缽留苗3棵,待1片真葉展平時接菌。接種時,每缽從上向下灌入濃度每毫升1×107個的孢子懸浮液40mL[10],以灌入等量清水作為對照。接種后2h將托盤中灌滿清水,保持高濕狀態48h,以后常規灌水。接種后在光周期為16L∶8D,25℃,相對濕度90%以上條件下培養。待病情穩定后,將旱芹粗提液(1g•mL-1)用丙酮溶解,加入0.05%的吐溫80水溶液,設置5個系列濃度(表2),每缽用40mL對已發病的棉苗進行灌根處理。以常用的枯絕(西安綠威源生物工程有限公司)0.01g•mL-1(每缽40mL)作為對照藥劑,以不施粗提液的處理作空白對照,每處理5盆,重復3次。

1.2.4結果調查與統計。土壤預處理盆栽防病試驗,播種后25d調查棉苗生長情況和發病率。灌根藥效試驗根據空白對照發病情況按以下標準記載發病級別。0級:無病植株;1級:0.1%~25%葉片發病的植株;2級:25%~50%葉片發病的植株;3級:50%~75%葉片發病的植株;4級:75%以上葉片發病的植株[11]。病情指數=Σ(各級病株數×相對級數的代表值)/(總株數×最高級數代表值)×100;防治效果=(對照平均病情指數-處理平均病情指數)/對照平均病情指數×100%。

2結果與分析

2.1旱芹粗提液預處理土壤對棉苗枯萎病防病效果從表1可以看出,旱芹粗提液明顯地提高了出苗率,促進幼苗生長,降低了棉花枯萎病發病率,防病效果為65.6%。說明粗提物對棉花幼苗的生長具有一定的保護作用。

2.2旱芹粗提物灌根對盆栽棉花枯萎病的藥效表2表明,旱芹粗提物灌根對棉花枯萎病的抑制作用在一定濃度下隨濃度的增加而增加,病情指數隨濃度的增加而減小。在濃度為10mg•mL-1時,病情指數為11.07,防治效果達到最大值77.71%,明顯高于對照藥劑的相對防效27.77%。

3結論

旱芹粗提物預處理土壤對棉花幼苗的生長有一定的保護作用,對棉花枯萎病有抑制作用;用濃度為10mg•mL-1的旱芹粗提物灌根,對盆栽棉花枯萎病的防效可達77.71%。相關報道表明粗提物可能對病原菌保護酶活性、丙二醛(MDA)含量及電導率有影響[12]。但其抑菌機理尚不明確,還需要進一步的研究,為旱芹提取物在植物病害生物防治中的應用奠定科學的理論基礎。