抑制大丽轮枝菌和灰霉菌药用植物提取物的筛选及作用机制研究

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大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)和灰霉菌(Botrytis cinerea)为作物病原真菌。由大丽轮枝菌导致的棉花黄萎病及由灰霉菌导致的烟草灰霉病难以防治,严重威胁了农业经济的发展。植物源农药具有对人畜及害虫天敌安全、不易产生抗药性、对作物安全、来源广、绿色环保无污染等优点。我国药用植物资源丰富,利用药用植物开发植物源农药是缓解目前化学农药所带来的病菌抗药性增强、作物农药残留及环境污染等一系列问题的有效途径之一。本实验选取10种药用植物对7种常见作物病原真菌进行抑菌活性筛选,对抑菌效果最强的药用植物进行深入研究,为开发植物源农药提供理论支持。本试验采用菌丝生长速率法测定10种药用植物对7种作物病原真菌的体外抑菌活性,并深入研究抑菌效果最强的药用植物:大黄(Rheum officinale);采用灌根法分别研究大黄水提液对棉花及烟草植株生长的影响;通过盆栽实验及q PCR法分别检测大黄水提液对棉花黄萎病及烟草灰霉病的室内防效;采用共培养的方法研究大黄水提液对大丽轮枝菌孢子萌发的影响;采用扫描电子显微镜观察大黄水提液对大丽轮枝菌及灰霉菌菌丝形态的影响;利用RT-q PCR法检测大黄水提液对棉花及烟草的抗性基因表达的影响;利用检测试剂盒对棉花和烟草的丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性进行测定。结果如下:部分药用植物水提液对病原真菌的抑菌作用具有广谱性,其中,大黄水提液对大丽轮枝菌的抑菌效果最强,抑菌率达到100%,其次,大黄水提液对灰霉菌的抑菌率达到92.07%;相比于大黄乙醇提取液与大黄乙酸乙酯提取液,大黄水提液对大丽轮枝菌及灰霉菌的抑菌效果更强;大黄水提液能够促进棉花的生长;大黄水提液能够抑制病原真菌在植物体内的繁殖量,有效防治棉花黄萎病和烟草灰霉病;大黄水提液能够抑制大丽轮枝菌孢子萌发生成菌丝;大黄水提液能够破坏大丽轮枝菌和灰霉菌的菌丝表面,致其畸形;大黄水提液能够激发棉花和烟草的抗性基因表达;大黄水提液能够使棉花和烟草中MDA的含量降低,使PPO和SOD的酶活性增强,提高了植株自身的抗逆性。
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