萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌侵染活性的影響

孫芬變，王金勝

（山西農業大學生命科學學院，山西太谷030801）

尖孢鐮刀菌侵染引起的植物枯萎病是一種世界性的土傳真菌病害，病菌及其產生的膠狀物能夠通過侵染植物的導管[1]，從而使植物缺水萎蔫；也可以通過與植物相互作用產生細胞壁降解酶類從而破壞植物。萬壽菊殺菌素是由山西農業大學生命科學學院相關課題組研制合成的，是在經過對萬壽菊根粗提物中抑菌活性成分分離與分析鑒定以后，人工模擬合成的一類精油類殺菌制劑[2]。該藥劑對尖孢鐮刀菌的殺滅效果良好[3-4]。但是，關于殺菌劑對尖孢鐮刀菌侵染活性的作用機理目前報道尚少。

本試驗應用生理生化的方法研究了萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌侵染活性的影響，初步探索萬壽菊殺菌素防治尖孢鐮刀菌侵染活性的作用機制。

1 材料和方法

1.1 材料

尖孢鐮刀菌西瓜?；停‵usarium oxysporum f.sp niveum（E.F.Smith）Snyder Hansen），由山西農業大學農學院植物病理實驗室提供；萬壽菊殺菌素水乳劑，由山西農業大學生命科學學院相關課題組研制合成。

1.2 方法

1.2.1 PDA 液體培養基 稱取去皮切塊土豆200 g，加水1 000 mL 煮沸30 min，雙層紗布過濾，補充水分至1 000 mL，分裝在10 個100 mL 三角瓶中，每個三角瓶分別加入2 g 的葡萄糖，用牛皮紙封口，于121 ℃滅菌20 min，4 ℃保存備用。

1.2.2 菌液的制備 在5 個250 mL 的無菌三角瓶中分別加入100 mL PDA 液體培養基，加入2個直徑為6 mm 的菌餅接種，于25 ℃，120 r/min培養60 h。

1.2.3 試驗設計 試驗設CK 和A，B，C，D 共5個處理，即每個三角瓶的菌液中分別按照終濃度0，0.1，0.2，0.3，0.4 μg/mL 加入相應量的萬壽菊殺菌素水乳劑，每個處理3 次重復。

1.2.4 尖孢鐮刀菌電導值的測定 每隔24 h 取培養液5 mL，3 000 r/min 離心15 min，棄上清液，稱取0.5 g 菌絲體（沉淀），用去離子水反復沖洗3 次后，加去離子水10 mL，靜置30 min，測定電導值[5-6]。用電導值的變化衡量細胞膜透性的變化。

1.2.5 尖孢鐮刀菌纖維素酶和β-D- 葡萄糖苷酶活性的測定 每隔24 h 按照李合生[7]的方法進行尖孢鐮刀菌纖維素酶活性和β-D- 葡萄糖苷酶活性的測定。

2 結果與分析

2.1 萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌細胞膜透性的影響

不同質量濃度萬壽菊殺菌素水乳劑處理尖孢鐮刀菌后，尖孢鐮刀菌菌膜透性的變化如圖1所示。尖孢鐮刀菌菌膜電導值的變化直接反映了其細胞膜的通透程度。

從圖1 可以看出，同一處理時間下，電導值大小為處理D＞C＞B＞A＞CK，即隨著萬壽菊殺菌素水乳劑質量濃度的逐漸增加，電導值也隨之增大。說明萬壽菊殺菌素水乳劑作用于尖孢鐮刀菌細胞膜會增加細胞膜的通透性，引起電解質外滲，進而抑制尖孢鐮刀菌的生長。

2.2 萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌侵染力的影響

2.2.1 萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌纖維素酶活性的影響 圖2 為萬壽菊殺菌素水乳劑處理后，尖孢鐮刀菌纖維素酶活性的變化情況。

從圖2 可以看出，隨著對照組尖孢鐮刀菌不斷的增殖，其纖維素酶活性也呈現出緩慢增長，在72 h 后呈現出基本平穩的水平波動趨勢；而萬壽菊殺菌素水乳劑處理的A，B，C，D 的纖維素酶水平則呈現出起伏不定，但是總體水平明顯低于對照，且隨著萬壽菊殺菌素水乳劑添加量的增加，纖維素酶活性降低得越明顯。說明萬壽菊殺菌素水乳劑可以降低纖維素酶活性。

2.2.2 萬壽菊殺菌素水乳劑對尖孢鐮刀菌β-D-葡萄糖苷酶活性的影響 圖3 為萬壽菊殺菌素水乳劑處理對尖孢鐮刀菌β-D- 葡萄糖苷酶活性的影響。

從圖3 可以看出，隨著對照組尖孢鐮刀菌不斷的增殖，其β-D- 葡萄糖苷酶活性呈現出緩慢增長的趨勢。而萬壽菊殺菌素水乳劑處理的A，B，C，D 的β-D- 葡萄糖苷酶活性隨處理時間的增加呈下降趨勢，與對照組相比，明顯下降，且隨著萬壽菊殺菌素水乳劑添加量的增加，β-D- 葡萄糖苷酶活性降低得越明顯。說明萬壽菊殺菌素水乳劑可以降低β-D- 葡萄糖苷酶活性。

3 討論

長期使用傳統農藥對環境造成污染，給推動農業發展帶來很多的不利影響[8]。本試驗表明，萬壽菊殺菌素水乳劑作為一種生物農藥，能夠使尖孢鐮刀菌膜的透性增加，即當病原菌細胞膜的透性被破壞，病原菌菌體生物質膜功能受損，進一步會引起病原菌細胞功能紊亂[9]，最終導致其活力降低，侵染活性也隨之下降。

植物細胞壁是防止病原菌入侵的天然屏障，這種天然屏障需要有專門的酶類來降解[10]。當病原菌與植物相互作用時，在細胞壁組分的誘導下，產生一些與細胞壁降解有關的酶類，它們在侵染寄主致病的過程中起到至關重要的作用[11]。國內外研究發現，纖維素酶和β-D- 葡萄糖苷酶活性水平的高低與尖孢鐮刀菌的侵染力強弱呈現一定程度的關聯[10]，而且β-D- 葡萄糖苷酶活性越高，則分解細胞壁的速度會越快[12]。本研究表明，萬壽菊殺菌素水乳劑可以降低纖維素酶和β-D- 葡萄糖苷酶活性，且隨著萬壽菊殺菌素水乳劑添加量的增加，這2 類酶活性的降低越明顯。說明萬壽菊殺菌素水乳劑可通過降低細胞壁降解酶類的活性而降低尖孢鐮刀菌的侵染活性。

總之，萬壽菊殺菌素水乳劑能夠通過對尖孢鐮刀菌膜透性的影響以及對植物與病原菌相互作用產生降解細胞壁酶類的影響，使尖孢鐮刀菌侵染活性下降，從而起到抑菌和保護植物的作用。

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