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多花黄精根腐病室内防治药剂筛选
摘要:【目的】筛选出对中草药多花黄精(Polygonatumcyrtonema)根腐病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)具有较好防治效果的化学和植物源杀菌剂,为多花黄精根腐病有效防治提供理论依据。【方法】以贵州省的感病多花黄精块茎为试验材料,利用菌丝生长速率测定法,测定10 种药剂(戊唑醇、咪鲜胺、多菌灵、吡唑醚菌酯、噻呋酰胺、甲基托布津、橙花醇、芳樟醇、乙蒜素、和厚朴酚)对多花黄精根腐病病原菌的室内毒力,对比10 种杀菌剂的抑菌作用,并在此基础上建立毒力回归方程,计算各供试药剂对病原菌的相关系数和EC50值。【结果】10 种杀菌剂对菌株PH-1 均有不同程度的抑制作用,表现为:咪鲜胺>多菌灵>吡唑醚菌酯>戊唑醇>甲基硫菌灵>和厚朴酚>噻呋酰胺>乙蒜素>橙花醇>芳樟醇;6 种化学药剂中,咪鲜胺对尖孢镰刀菌的抑菌效果最好,其EC50值为0.0002 μg/mL,其次为多菌灵(0.1847μg/mL)、吡唑醚菌酯(0.6193 μg/mL)、戊唑醇(0.9944μg/mL);4 种生物药剂中,和厚朴酚的抑菌效果最好,其EC50值为14.9364μg/mL,其次为乙蒜素(33.2362μg/mL)。【结论】化学药剂咪鲜胺和生物药剂和厚朴酚对尖孢镰刀菌具有较好的抑菌效果,可作为防治多花黄精根腐病的主选药剂,本研究结果为后续多花黄精根腐病有效防治提供理论依据。
关键词:多花黄精,根腐病,室内毒力测定
前言
【研究意义】多花黄精(P. cyrtonema)为百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum)的多年生的药食同源草本植物。其根茎因富含多种微量元素和多种生物活性成分而备受关注,这些成分对人体健康具有显著的益处,具有降血糖血脂、抗肿瘤、抗癌抗病毒及延缓机体衰老等功效。根腐病是多花黄精种植中最常见的根部病害之一,是由不同的真菌所引起的,病原菌主要是从黄精根茎部位对植株进行侵染,在病情高发时节,造成严重的经济损失[1]。目前,随着多花黄精市场需求量的逐渐增加,人们开始通过大规模人工栽植的方法来缓解资源短缺问题,但由于常年连作,再加上黄精的生产大多采用分根繁殖,使根腐病日趋加重,成为黄精生产最严重的病害之一。因此,针对黄精根腐病菌筛选出具有良好抑菌活性的杀菌剂,可以有效减少根腐病的发生和传播,提高多花黄精的产量和品质,对促进黄精产业的健康发展具有重要的意义。【前人研究进展】王锋等[2]从贵州省台江县的多花黄精根腐病病株上分离得到12 株多花黄精根腐病病原菌,并鉴定其均为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum);耿庆茹等[3]研究发现从吉林省和辽林省的黄精根腐病病株上分离得到的病原菌鉴定为腐皮镰孢菌和尖孢镰孢菌,实验表明对于F. oxysporum HJZ,咯菌腈的抑制效果最好EC50值为0.0002 μg/mL;李静纳[4]等研究了多菌灵可湿性粉剂等5 种杀菌剂对多花黄精根腐病的防效,发现5 种药剂施用14 d 后防治效果大于75%。【研究切入点】多花黄精根腐病是一种毁灭性病害,严重影响多花黄精的品质和产量,该病发生严重时,可造成多花黄精绝收,因此对多花黄精根腐病害的治理已成为保障中草药质量安全的关键[2]。国内对黄精根腐病菌的研究已有报道,但多集中在病原鉴定和生防菌筛选,对该病菌防治的化学杀菌剂和植物源杀菌剂的研究报道较少,所以选择杀菌剂较少、防效不高。因此,寻找对黄精根腐病菌具有高效低毒安全的农药已成为当前研究的重点。【拟解决的关键问题】本文研究重点是以患根腐病的贵州多花黄精病株为研究对象,对10 种杀菌剂农药进行室内药剂筛选,寻找能有效防治多花黄精根腐病的农药,为生产中科学防控该病害提供依据,具有重要的实践意义。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试病原菌
本试验所用的黄精根腐病尖孢镰刀菌F. oxysporum,是通过组织分离法从患病黄精块茎分离所得,现保藏于贵州大学农学院农产品质量安全实验室。
1.1.2 供试培养基
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(Potato dextrose agar, PDA):将新鲜马铃薯洗净去皮后称取200g,切成薄片,加1000mL 蒸馏水煮沸10min 后用纱布进行过滤,随后向滤液中加入20g 葡萄糖和15~18 g 琼脂,煮沸后用无菌水定容至1000mL,搅拌均匀后分装于洗净的锥形瓶中。经压力蒸汽灭菌锅中高压灭菌2h,待冷却至室温后备用。
1.1.3 供试试剂
琼脂粉(北京酷来搏科技有限公司);葡萄糖(成都金山化学试剂有限公司);N,N-二甲基酰胺(阿拉丁试剂上海有限公司)。
1.1.4 供试药剂
98%戊唑醇(江西鑫臻科技有限公司)、96%噻呋酰胺(宁波三江益农化学有限公司)、97%咪鲜胺(江苏云帆化工有限公司)、98%多菌灵(安徽广信农化股份有限公司)、96%甲基硫菌灵(江苏蓝丰生物化工股份有限公司)、97%吡唑醚菌酯(内蒙古永太化学有限公司)、97%橙花醇(上海易恩化学技术有限公司)、98%芳樟醇(上海麦克林生化科技有限公司)、80%乙蒜素(开封大地农化生物科技有限公司)、97%和厚朴酚(上海生工生物工程有限公司)。
1.1.5 主要设备及仪器
LDZM-80L-I 立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)、DHG-9140A 电热恒温鼓风干箱(上海齐欣科学仪器有限公司)、SW-CJ-2D 型双人单面净化工作台(苏州净化设备有限公司)、微波炉(广东美的厨房电器制造有限公司)、ATY224 电子天平(岛津菲律宾工厂)、荧光显微镜(北京上光仪器有限公司)、TS-180C 恒温摇床(上海天呈实验仪器制造有限公司)、离心机(BY-400BCENTRIFUGE)、SorvallLegendMicro17 微量离心机(赛默飞世尔科技公司)、移液枪(德国Eppendorf 公司)。
1.2 方法
1.2.1 不同药剂对黄精根腐病菌的室内杀菌剂毒力测定
采用菌丝生长速率法错误!未找到引用源。,用N,N-二甲基酰胺有机溶剂将10 种供试杀菌剂溶解配制成100μg/ml 的药剂母液(药剂母液于4℃下保存备用),将药剂的母液依次稀释成一系列浓度,用于测定10 种杀菌剂对黄精根腐病尖孢镰刀菌的毒力大小。
(1)室内药剂筛选试验法
①将保存在甘油中的尖孢镰刀菌菌种在PDA 平板上进行活化,置于25℃恒温培养箱中培养5-6 d;10 种杀菌剂按照有效成分分别称取0.1 g,在N,N-二甲基酰胺有机溶剂的助溶下,配制100 μg/ml 母液,将母液中依次稀释为相应的浓度。
②向45 mL 冷却的PDA 培养基中加入药液45μL,摇匀后倒入培养皿中,每个培养皿倒置15mL 的PDA,制成含药平板。将直径为5.0 mm 的菌饼倒置于含菌平板中心处,每个药品设置5 个浓度,每个浓度进行3 次重复。以相同体积的N-N 二甲基酰胺为含药对照,相同体积的无菌水为空白对照。
③培养5-6d 后,采用十字交叉法当对照菌落长至培养基的2/3 时采用十字交叉法测量菌落各浓度梯度和对照组的菌丝直径,并计算抑菌率。以下为计算抑菌率公式:
(2)数据统计与分析
使用Microsoft Excel 2016 进行数据统计与整理,计算各药剂相对毒力指数,以抑制率对应的几率值为Y 轴,农药各浓度的对数值X 轴,建立毒力回归方程,计算各供试药剂对病原菌的毒力回归方程、相关系数和EC50值,根据EC50值对10 种杀菌剂的毒力大小进行比较。
2 结果与分析
2.1 室内杀菌剂毒理测定结果
室内毒力测定试验结果表明,10 种杀菌剂对黄精根腐病尖孢镰刀菌均有不同程度的抑制作用,将所筛选的10 种杀菌剂进行拍照记录并计算抑菌率、EC50以及相关系数。
2.1.1 6 种化学药剂对菌株PH-1 的室内毒力效果
根据EC50数据(表2)显示,6 种化学药剂抑制强度如下:咪鲜胺(0.0002 μg/mL)>多菌灵(0.1847 μg/mL)>吡唑醚菌酯(0.6193 μg/mL)>戊唑醇(0.9944 μg/mL)>甲基硫菌灵(10.6712 μg/mL)>噻呋酰胺(33.9212 μg/mL)。咪鲜胺的抑菌效果最好,其EC50为0.0002 μg/mL,其EC50明显小于其余化学药剂。
2.4.2 4 种生物药剂对菌株PH-1 的室内毒力效果
根据表1 中EC50数据显示,4 种生物药剂抑制效果如下:和厚朴酚(14.9364μg/mL)>乙蒜素(33.2362μg/mL)>橙花醇(110.7905μg/mL)>芳樟醇(530.7401μg/mL)。和厚朴酚的抑菌效果最佳,其EC50为14.9364μg/mL,其EC50小于其余生物药剂。
3 讨论
3.1 黄精根腐病的室内毒力测定
此次试验筛选了10 种不同药剂对黄精根腐病菌菌丝生长的影响,在试验中发现,不同的药剂对黄精根腐病菌菌丝生长的具有不同的影响。通过室内毒力测定筛选发现10 种供试药剂中有2 种对F. oxysporum 具有较好的抑菌效果,分别是其中咪鲜胺、和厚朴酚,其EC50分别为0.0002 μg/mL、14.9364 μg/mL,可作为防治黄精根腐病的主选药剂,研究结果为后续黄精根腐病有效防治提供了理论依据。李静纳错误!未找到引用源。测定了1 mg/L 的45%咪鲜胺水乳剂对F. oxysporum 菌株的抑制效果对F. oxysporum 的抑制效果与本实验结果有差异,这种差异可能是由于农药剂型、采集地、采集物种以及气候环境不同,导致了测定的结果有所差异。在绿色防控的大背景下,必须将“预防为主,综合防治”的植保方针贯彻下去,而长期使用一种杀菌剂可能会导致病原菌出现抗药性,而且残留的农药也可能给环境带来其他危害,所以在做好传统防治的同时,探索出一条更绿色的防治道路是尤为重要的。根据本试验室内药剂筛选结果表明,咪鲜胺与和厚朴酚具有高效低毒安全的特性,但是本次试验只是在室内平板上开展了抑菌试验,有的杀菌剂在田间的抑制效果与室内具有一定的差异,因此,这两种药剂值得进一步在大田试验中验证其防治效果。
4 结论
从多花黄精根腐病菌的室内毒力测定中,10 种杀菌剂对菌株PH-1 均有不同程度的抑制作用,6 种化学药剂中,咪鲜胺对尖孢镰刀菌的抑菌效果最好,其
值为 0.0002 μg/mL;4 种生物药剂中,和厚朴酚的抑菌效果最好,其 EC50值为 14.9364μg/mL。
参考文献:
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基金项目:贵大 SRT(2022)415 号;黔科合平台人才- CXTD[2023]015;
作者简介:殷艳菁(2001-),女,学士,研究方向为农产品质量与安全,E-mail:13885422797@163.com。
\*通信作者:胡安龙(1977-),男,博士,研究方向为有害生物绿色治理研究,E-mail:alhu@gzu.edu.cn。
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