7种松柏科植物粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果
【类型】期刊
【作者】周江鸿，夏菲，车少臣，葛雨萱，周肖红（园林绿地生态功能评价与调控技术北京市重点实验室北京市园林科学研究院；北京市香山公园管理处）
【作者单位】园林绿地生态功能评价与调控技术北京市重点实验室北京市园林科学研究院；北京市香山公园管理处
【刊名】广西林业科学
【关键词】 黄栌；枯萎病；大丽花轮枝孢；粗提物；抑菌效果
【资助项】北京市公园管理中心科技课题(ZX2016021)
【ISSN号】1006-1126
【页码】P308-310
【年份】2019
【期号】第3期
【期刊卷】7
【摘要】本研究利用带毒平板法测定了4种松科(Pinaceae)植物和3种柏科(Cupressaceae)植物的针叶或鳞叶粗提物对黄栌(Cotinus coggygria)枯萎病菌(Verticillium dahliae)的抑制效果。结果表明,在供试7种植物中,砂地柏(Juniperus sabina)鳞叶提取物的抑菌效果最强,其抑菌率达到85.83%;其次为雪松(Cedrus deodara)针叶提取物,其抑菌率为60.53%;白皮松(Pinus bungeana)针叶、华山松(Pinus armandii)针叶、油松(Pinus tabuliformis)针叶和侧柏(Platycladus orientalis)鳞叶提取物的抑菌率分别为32.71%、28.89%、25.84%和11.21%。桧柏(Juniperuschinensis)鳞叶提取物的抑菌率仅为5.35%,与对照无显著差异,而其他6种植物提取物的抑菌率与对照间差异均达到极显著水平。
【全文】 文献传递
7种松柏科植物粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果
摘 要：本研究利用带毒平板法测定了4种松科(Pinaceae)植物和3种柏科(Cupressaceae)植物的针叶或鳞叶粗提物对黄栌(Cotinus coggygria)枯萎病菌(Verticillium dahliae)的抑制效果。结果表明，在供试7种植物中，砂地柏(Juniperus sabina)鳞叶提取物的抑菌效果最强，其抑菌率达到85.83％；其次为雪松(Cedrus deodara)针叶提取物，其抑菌率为60.53％；白皮松(Pinus bungeana)针叶、华山松(Pinus armandii)针叶、油松(Pinus tabuliformis)针叶和侧柏(Platycladus orientalis)鳞叶提取物的抑菌率分别为32.71％、28.89％、25.84％和11.21％。桧柏(Juniperus chinensis)鳞叶提取物的抑菌率仅为5.35％，与对照无显著差异，而其他6种植物提取物的抑菌率与对照间差异均达到极显著水平。
关键词：黄栌；枯萎病；大丽花轮枝孢；粗提物；抑菌效果
黄栌(Cotinus coggygria)又名烟树、红叶树，是漆树科(Anacardiaceae)黄栌属(Cotinus)植物，其叶片形态优美、秋季变红、色彩鲜艳，是北京地区秋季主要的红叶观赏植物，是香山公园不可替代的树种。自上世纪80年代以来，北京香山公园的黄栌因枯萎病出现了大面积枯死现象，每年枯死的黄栌一度达到数千株，其病原菌为大丽花轮枝孢(Verticillium dahliae)[1]。多年来北京林业大学与香山公园合作，对黄栌枯萎病的病原菌、影响发病的环境因素、化学防治药剂等进行了深入研究，但每年仍然有大量植株发病，对香山公园的红叶景观造成了严重影响。因此，有效控制黄栌枯萎病的危害是迫切需要解决的问题[2-3]。
大丽花轮枝孢为典型的土壤习居菌，具有广泛的寄主范围，已报道的寄主植物在200种以上[4]，多种园林植物和林下杂草都能被其侵染，并引发病害或成为无症状带菌体，同种植物不同品种之间的抗病性无明显差异，无有效的抗病种质资源可以利用，因此发掘和利用非寄主抗性是控制轮枝孢枯萎病的重要途径[5]。非寄主植物在生命活动过程中通过根分泌、残体降解和雨雾淋溶等多种途径向环境中释放各种次生代谢化合物来抵抗病原物的侵入，不同植物根系所分泌化合物的种类与数量差异较大，会对根际微生物的数量和种群结构产生显著影响[6]。本研究采用离体筛选的方法对北京地区常见的4种松科植物和3种柏科植物枝叶粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果进行了初步筛选，以期发现体内含有较强抑菌化合物的非寄主植物，为进一步深入探索黄栌枯萎病生态防治新途径提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
雪松(Cedrus deodara)、白皮松(Pinus bun⁃geana)、华山松(Pinus armandii)、油松(Pinus tabuliformis)、侧柏(Platycladus orientalis)、桧柏(Juniperus chinensis)、砂地柏(Juniperus sabina)。
所有供试植物材料均采自北京市园林科学研究院内。
1.1.2 供试病原菌
2014年5月于北京香山公园采集黄栌枯萎病发病初期的枝条，取其韧皮部，先在75％酒精中表面消毒5min，再置于5％次氯酸钠溶液中消毒30min，然后无菌水漂洗3次，置于PDA平板上分离、纯化和培养，经形态学鉴定和分子生物学鉴定为大丽花轮枝孢。然后接种在小麦粒培养基上，待菌丝充分生长30d后，置于2mL灭菌冻存管中，并加入66％灭菌甘油，然后置于-20℃的冰箱中保存，使用前在PDA平板上活化培养。
1.2 方法
1.2.1 植物粗提物的制备
2016年6—7月取新鲜植物枝叶200g，在500mL 100℃蒸馏水中浸提30min，浸提液经3层纱布过滤，并补足水分，使最终体积为200mL，121℃高压灭菌30min，置于4℃冰箱中备用。
1.2.2 PDA培养基的制备
为了保证加入等体积粗提液后带毒平板内各营养物质维持正常浓度，配制PDA培养基时各物质均是正常浓度的2倍，具体成份及pH值参见文献[7]。
1.2.3 带毒平板的制备及大丽花轮枝孢的接种和培养
带毒平板的制备、黄栌枯萎病菌的接种和培养、以及菌落直径的测量方法参见文献[7]。
1.2.4 菌落扩展速率和抑菌率的计算
菌落扩展速率和抑菌率的计算，以及方差分析方法参见文献[7]。
2 结果与分析
2.1 松科植物粗提物对黄栌枯萎病菌生长的抑制效果
由表1可见，4种松科植物针叶粗提物对黄栌枯萎病菌均有较强的抑制效果。在对照PDA平板上菌落扩展速率为0.37cm/d；含油松针叶提取物的PDA平板上菌落扩展速率为0.27cm/d，抑菌率为25.84％；含华山松针叶提取物的PDA平板上菌落扩展速率为0.26cm/d，抑菌率为28.89％；含白皮松针叶提取物的PDA平板上菌落扩展速率为0.25cm/d，抑菌率为32.71％，三者间的抑菌效果无显著差异，但与对照间的差异均达到极显著水平。含雪松针叶提取物的PDA平板对黄栌枯萎病菌的抑制效果最强，其菌落扩展速率为0.15cm/d，抑菌率达到60.53％，与对照及其它3种植物间的差异均达极显著水平。
表1 松科植物针叶粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果
Tab.1 Inhibitory effects of crude extract of Pinaceae plants on Verticillium dahliae
抑菌率括号内是反正弦转换前的值，括号外是反正弦转换后的值。不同小写字母表示在5％水平有显著差异；不同大写字母表示在1％水平有显著性差异。下同。
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2.2 柏科植物粗提物对黄栌枯萎病菌生长的抑制效果
由表2可见，3种柏科植物粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果差异较大。对照PDA平板上菌落扩展速率为0.27cm/d；含桧柏鳞叶提取物的PDA平板上菌落扩展速率为0.26cm/d，抑菌率为5.35％，与对照间差异不显著；含侧柏鳞叶提取物的PDA平板上菌落扩展速率为0.24cm/d，抑菌率为11.21％，与对照间差异极显著，而与桧柏间无显著差异。含砂地柏鳞叶提取物的PDA平板对黄栌枯萎病菌有较强的抑制效果，其菌落扩展速率为0.04cm/d，抑菌率高达85.83％，与对照及其它两种植物间的差异均达极显著水平。
表2 柏科植物鳞叶粗提物对黄栌枯萎病菌的抑制效果
Tab.2 Inhibitory effects of crude extract of Cupressaceae plants on Verticillium dahliae
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3 结论与讨论
植物与环境中的微生物经过长期的协同进化和相互选择，只有极少数的微生物能够成功侵染植物，获取营养，建立寄生关系，并引发病害。与寄主抗性相比，植物对绝大多数潜在病原物表现出的非寄主抗性，更具有持久性和广谱性。植物组成型表达和释放抑菌化合物是非寄主抗性发挥作用的机制之一，在抵抗非病原菌的侵入方面发挥着重要的作用[8-9]。
非寄主抗性的利用途径主要有轮作、间套作、远缘杂交、远缘嫁接和施用生物有机肥等，在农作物病害防治上已发挥了重要作用[9]。营造混交林是林业上利用非寄主抗性的主要途径，北京西山地区于50年代营造了大面积的油松与黄栌的混交林[10]，目前还未见油松、黄栌混交林中大面积发生黄栌枯萎病的报道。
据报道，松科、柏科植物为大丽花轮枝孢的非寄主植物[5,11]。本研究发现油松、雪松、华山松、白皮松、侧柏和砂地柏枝叶粗提物对大丽花轮枝孢生长都具有显著的抑制效果，表明黄栌与松柏科植物混合种植可能会抑制黄栌枯萎病的发生，但是高大的松柏科植物会破坏红叶景观。黄栌新植区郁闭度较低，光照条件能够满足砂地柏的生长要求，因此砂地柏可以作为新植黄栌的伴生植物，但是其能否有效降低黄栌枯萎病的发病率以及砂地柏是否适合在郁闭度较高的老黄栌林下生长还需要进一步研究。
参考文献
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Inhibitory Effects of Crude Extract of Seven Pinaceae and Cupressaceae Trees against Verticillium dahliae
Abstract:Using radial growth assay，the inhibitory effects of scale leaves or needle leaves crude extracts of four species in Pinaceae and three species in Cupressaceae againstVerticillium dahliae ，which caused the wilt ofCotinus coggygria，were screened.The results showed that the inhibitory rate of scale leaves ofJuniperus sabina was 85.83％，which inhibitory effect was the strongest in seven trees.The second strongest was the needle leaves ofCedrus deodara and its inhibitory rate was 60.53％.The inhibitory rates of the needle leaves of Pinus bungeana，Pinus armandii，Pinus tabuliformis and the scale leaves ofPlatycladus orientalis were 32.71％，28.89％，25.84％and 11.21％，respectively.The inhibitory rate of the scale leaves ofJuniperus chinensis was only 5.35％，which had no significant differences in contrast with the control，while other six trees had extremely significant differences compared with the control.
Key words:Cotinus coggygria；wilt；Verticillium dahliae；crude extract；inhibitory effect
中图分类号：S763.1
文献标识码：A
文章编号：1006-1126-2017(2)-0308-03
收稿日期：2017-03-17
基金项目：北京市公园管理中心科技课题(ZX2016021)