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异甘草甙的应用.pdf

  • 上传人:000****221
  • 文档编号:6867600
  • 上传时间:2019-09-10
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN200910038353.X

    申请日:

    20090331

    公开号:

    CN101543214B

    公开日:

    20120627

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    A01N43/16,A01P3/00

    主分类号:

    A01N43/16,A01P3/00

    申请人:

    华南农业大学

    发明人:

    罗建军,胡美英,钟国华,郝卫宁,曾勇,林庆胜

    地址:

    510642 广东省广州市天河区五山路483号

    优先权:

    CN200910038353A

    专利代理机构:

    广州粤高专利商标代理有限公司

    代理人:

    林丽明;任重

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    内容摘要

    本发明公开了一种异甘草甙的应用,具体应用于防治植物病害。通过室内生物测定和盆栽试验,本发明提供了甘草甲醇提取物中活性成分异甘草甙(isoliquiritin)对霜疫霉属(Peronophythora?Chen)、疫霉属(Phytophthora?capsici?Leonian)、芽枝霉属(Cladosporium?LK.exFr)、核盘菌属(Sclerotinia)、炭疽菌属(Colletotrichum?Corda)等属的常见植物病害良好的防治应用。本发明对甘草及其提取物用于防治植物病害的新用途提出了新的思路,为植物替代化学合成杀菌剂提供了新的开发资源,对解决病原菌对药剂日益突出的抗性问题具有重要的意义。

    权利要求书

    1.异甘草甙作为唯一活性成分在防治植物病害方面的应用,其特征在于所述植物病害包括霜疫霉属、芽枝霉属、核盘菌属和/或炭疽菌属植物病害。 2.异甘草甙作为唯一活性成分在防治植物病害方面的应用,其特征在于所述异甘草甙以400μg/mL的浓度应用于防治辣椒疫霉病。

    说明书

    技术领域

    本发明属于植物杀菌剂技术领域,具体涉及一种甘草提取物中有 效成分异甘草甙在防治植物病害中的新用途。

    背景技术

    近年来,随着植物病理学、生物学等相关学科的不断发展,农药中 杀菌剂的研究已进入了一个崭新的时期。高效内吸性杀菌剂如 Strobilurn类杀菌剂的出现,一方面使植物病害的防治获得了突破性 进展,另一方面也造成病原菌对药剂的抗性问题日益突出。寻求对环 境相容性好,对病原菌具有持久效果的无公害农药,在绿色食品日益 被重视的今天显得格外重要。

    天然产物常表现出许多生物活性,数百年来广为人们所用。其中, 植物源杀菌活性成分的研究和开发是解决当前化学杀菌剂诸多负面效 应的一个重要研究方向。

    植物是生物活性化合物的巨大天然宝库,其产生的次生代谢产物超 过400000种,据报道,现在地球上的35万多种植物中,约有2400种 植物具有控制有害生物的活性。多年以来,国内外科研工作者对多种 植物如楝科Meliacea植物中米仔兰属Aglaia植物、樟科Lauraceae 植物印度鳄梨Persea indica、天南星科Araceae、植物菖蒲等进行了 杀虫物质的研究,而植物源抑菌、杀菌活性物质的研究相对较少,实 际上据报道有1389种植物有可能作为杀菌剂,植物中的抗毒素、类黄 酮、罹病相关的蛋白质、有机酸和酚类化合物等均有杀菌和抗菌活性。 植物源杀菌物质大多为复合的抑菌有效成分,且具有多种作用位点和 作用机制,因而植物被认为是化学合成杀菌剂替代品最好的开发资源。

    甘草是豆科甘草属植物,其根和根茎是最常用的中药,主产于内蒙 古和新疆维吾尔自治区,除用作药品外,还广泛用在食品、酿造和化 妆品工业上,有着越来越广的应用前景。近些年,甘草的活性研究已 成为关注的焦点。在临床医学上,该属植物广泛用于抗炎、镇痛、镇 咳、抗溃疡、抗肝炎、解毒、治疗内分泌系统疾病等方面,即具有抗 肿瘤作用、抗炎及抗变态反应作用、抗病原微生物作用、免疫调节作 用等功效,作为抗病原微生物药物还可以应用在食品的保鲜防腐方面。

    在甘草属植物中,人们已对乌拉尔甘草、胀果甘草、光果甘草、 黄甘草、粗毛甘草等进行了化学成分的研究,如不同种、同种不同产 地、植株不同部位、不同组织结构中甘草次酸(Clycyrrhetinic aci)含量 的对比。实际上,从甘草属植物中已分离出约170余种化合物,其主要 化合物是黄酮类和三萜类化合物,还有少量的生物碱,木质素,香豆 素和多种氨基酸;在研究的成分种类上,主要有甘草甜素(Glycyrrhizin)、 甘草多糖类(Glycyrrhiza polpsacchride)、甘草黄酮类(Glycyrrhiza flavonoides),分别研究了它们的性质及用途。

    甘草的杀菌活性可见于医学上的报道,而关于甘草提取物对植物 病原菌的抑菌活性未见报道,尤其是对甘草中具体是哪一种活性成份 具有杀菌活性未见有技术报道。

    研究甘草提取物对植物病原菌的抑菌活性,将甘草提取物质应用到 植物病害的防治上,对解决病原菌对药剂日益突出的抗性问题具有重 要的意义。而具体研究甘草提取物中活性成分对植物病原菌的抑菌活 性将可以提高防治的针对性和提高防治效率,具有重要的应用前景, 目前没有见到相关技术报道。

    发明内容

    本发明的目的是克服植物杀菌剂技术的不足,提供甘草提取物活 性成分异甘草甙在杀菌方面的新应用。

    本发明的目的通过以下技术方案来予以实现:

    提供异甘草甙(isoliquiritin)在防治植物病害中的应用。

    所述异甘草甙(isoliquiritin)为为甘草甲醇提取物中活性成分。

    所述异甘草甙(isoliquiritin)的制备方法是采集甘草全株,优选甘 草根,置于50℃电热恒温鼓风干燥箱中烘干;粉碎机粉碎,过40目筛, 所得甘草粉用密封袋密封避光处保存备提取用。采用现有常规技术对 甘草粉粉进行提取。甘草粉甲醇提取物再进行活性成份的分离、提纯 以及结构鉴定确认活性成分为异甘草甙(isoliquiritin)。

    将异甘草甙(isoliquiritin)配制成一定浓度的供试药液,采用菌丝 生长速率法、孢子囊芽管萌发法、离体叶片法对霜疫霉属 (Peronophythora Chen)、疫霉属(Phytophthora capsici Leonian)、芽 枝霉属(Cladosporium LK.ex Fr)、核盘菌属(Sclerotinia)、炭疽菌属 (Colletotrichum Corda)等属的常见植物病害进行了室内毒力测定并 进行了温室盆栽试验。试验结果表明,异甘草甙(isoliquiritin)对供试 病原菌具有良好的抑制效果,可以开发其在防治植物病害中的新用途。

    作为一个优选方案,本发明提供了所述异甘草甙(isoliquiritin)以 400μg/mL的干粉浓度应用于防治辣椒辣椒疫霉病。

    本发明的有益效果是:

    本发明突破传统的甘草仅应用于医药学的限制,对甘草的应用提 出了新的思路,并确定了甘草提取物活性成分异甘草甙(isoliquiritin) 用于防治植物病害的技术方案。为植物替代化学合成杀菌剂提供了新 的开发资源,对解决病原菌对药剂日益突出的抗性问题具有重要的意 义。

    具体实施方式

    下面结合具体的实施例来进一步详细说明本发明,但本发明的内容 并不局限于此。

    实施例1异甘草甙(isoliquiritin)的制备

    采集甘草根,置于50℃电热恒温鼓风干燥箱中烘干;粉碎机粉碎, 过40目筛。所得植物粉用密封袋密封避光处保存备提取用。

    本发明采用现有常规的超声波提取法制备甘草提取物,也可以参 用现有的其他常规技术提取制备。将制备得到的甲醇提取物经分离、 提纯以及结构鉴定得到异甘草甙(isoliquiritin)。

    实施例2:异甘草甙(isoliquiritin)对霜疫霉属(Peronophythora Chen) 病菌的抑制作用

    用75%甲醇作为溶剂溶解提取物,然后再与PDA培养基配制成带 毒培养基,以菌丝生长速率法测定不同浓度提取物对荔枝霜疫霉菌丝 生长的抑制作用。具体操作是:

    采用菌丝生长速率法:用75%甲醇作为溶剂将异甘草甙 (isoliquiritin)配制成一定浓度的供试药液,准确吸取1mL药液加入 到49mL融化的PDA培养基中(约50℃)混合均匀后倒入灭过菌的培 养皿中(直径9cm),每瓶均匀倒入3个培养皿中,配制成所需浓度的 带毒培养基。以混入相同体积的无菌水或75%甲醇做对照。供试病菌 荔枝霜疫霉病菌在直径9cm的培养皿内用约17mLPDA培养基培养, 培养5天后在菌落边缘菌丝生长旺盛处用打孔器打取直径为0.6cm的 菌饼,分别接种于每个培养皿中央,有菌丝的一面向下。每个培养皿 放一个菌饼,每个处理做三个重复,25℃培养箱中培养数天后,采用 十字交叉法测定菌落直径(cm),按以下公式计算抑菌率,实验结果见 表1:

    表1异甘草甙(isoliquiritin)对荔枝霜疫霉病菌菌丝生长的抑制作用 (7天)

    注:1)表中结果为三次重复的平均值;

    2)同一列数据后标有相同字母者表示在5%水平上差异不显著 (DMRT法)。

    实验表明,异甘草甙(isoliquiritin)对荔枝霜疫霉病菌菌丝生长的 抑制率明显高于处理,在10mg/mL、5mg/mL、1mg/mL干粉浓度时抑 制率达89.443%、80.683%、63.830%,显示出很强的抑菌作用。 实施例3:异甘草甙(isoliquiritin)对霜疫霉属(Peronophythora Chen) 病菌的抑制作用

    采用载玻片法(方中达,1998)测定:将在PDA培养基上培养10 天的荔枝霜疫霉病菌用无菌水洗下孢子囊,加入药液制备成含各种浓 度药液的孢子囊悬浮液,孢子囊浓度调整为每视野(10×10倍)约40~ 60个孢子囊,取50μL孢子囊悬浮液滴在载玻片上,再将载玻片置于 已放一张滤纸的9cm培养皿内,并在滤纸上滴加少量无菌水以保湿, 盖上培养皿,置于28℃下光照培养4小时后观察孢子囊萌发情况。按 下式计算药剂处理的孢子囊萌发率和药剂对孢子囊萌发的抑制百分 率。

    采用载玻片法测定了异甘草甙(isoliquiritin)在1.3、1.0、0.7、0.5、 0.3、0.15mg/mL下对荔枝霜疫霉孢子囊芽管萌发的抑制活性。实验结 果表明:处理后4小时,显微镜下观察,随着处理浓度的升高,孢子 囊萌发率相应降低,抑制率依次为97.84%、86.45%、67.27%、52.67%、 30.21%、13.26%,具体实验结果见表2。

    将平均抑制率值进行百分率-概率转换,以概率几率值为横坐标, 处理浓度的对数值为纵坐标,求取回归曲线,得到毒力回归方程y =3.0474x+5.9922,相关系数R=0.9288,EC50为0.47mg/mL,95%置 信限0.45~0.49。

    表2异甘草甙(isoliquiritin)对荔枝霜疫霉病菌孢子囊芽管萌发的抑 制活性(4小时)

    注:1)表中萌发率、抑制率结果分别为五次重复的平均值;

    2)同一列数据后标有相同字母者表示在5%水平上差异不显著(DMRT 法)。

    实施例4:异甘草甙(isoliquiritin)对疫霉属(Phytoph thora capsici Leonian)病菌的的温室盆栽试验

    辣椒疫霉病菌孢子囊液的制备:采用MSS溶液法(常彩涛等, 1995)诱导辣椒疫霉病菌产生大量孢子囊,即将在PSA上培养7天的 菌丝块,接种于含PS液体培养基的三角瓶中,在25~27℃下培养48~ 60小时后,滤去液体培养基,用20mL MSS液将滤纸上的菌丝清洗 冲回三角瓶,在25~27℃下光照培养24小时后,取培养菌液用于接 种辣椒苗上。

    试剂配方如下:

    (1)MSS液配方:

    MgSO4·7H2O             0.004mol/L

    ,KNO3                  0.05mol/L

    Fe-EDTA                 1mL

    蒸馏水                  1000mL

    (2)Fe-EDTA的配方:

    EDTA-Na2                14.86g

    FeSO4·7H2O             24.9g

    蒸馏水                  1000mL

    盆栽试验在塑料大棚中进行。每个塑料盆钵装自然风干菜园土 0.5kg,移栽4叶期健壮辣椒苗。每处理3个重复,每个重复5盆,每 盆4株。在幼苗长到4~5片真叶时,先喷药液,对照喷自来水,并设 甲霜灵对照,2h后喷接制备好的辣椒疫霉病菌孢子囊悬浮液,并立即 覆盖塑料薄膜保湿24h。2、4、7d分别观察发病情况,记录温度,发 病程度一株为单位,按0~4级的分级标准调查:

    0级:无病;

    1级:1片叶发病;

    2级:2片叶发病;

    3级:3片叶发病;

    4级:4片以上叶发病或茎受害

    实验结果见表3所示:

    表3异甘草甙(isoliquiritin)对辣椒疫霉病的盆栽防治效果

    注:1)53%雷多米尔处理为稀释500倍液;

    2)表中数据为3次重复的平均值;数据后标有相同字母者表示在5%水 平上差异不显著(DMRT法)。

    室内盆栽测试结果显示,异甘草甙(isoliquiritin)对辣椒疫霉病 有较好的防治效果,防治效果随处理浓度的升高而提高。供试浓度为 50、100、200、300、400μg/mL时,处理2天后防效依次为65.54%、 72.40%、86.22%、85.66%、96.57;处理5天后防效依次为44.44%、 74.61%、82.53%、84.13%、88.90%;处理10天后防效依次为34.38 %、50.00%、68.75%、75.00%、86.46%。结果还显示处理浓度为 400μg/mL的防效优于对照药剂雷多米尔锰锌。

    实施例5:异甘草甙(isoliquiritin)对3种病原菌的抑菌活性

    采用菌丝生长速率法测定异甘草甙(isoliquiritin)对3种分属于芽 枝霉属(Cladosporium LK.ex Fr)、核盘菌属(Sclerotinia)、炭疽菌属 (Colletotrichum Corda)的花生黑霉病、大麦条纹病、香蕉炭疽病原 真菌的抑制效果。在无菌条件下,配制不同浓度药剂,再倒入已融化 的培养基(温度约为60℃)中,充分摇匀,趁热倒入90cm的培养皿 中制成含药培养基平板。平板凝固冷却后用接种针接进大小一致、生 长一致的各种植物病原真菌菌饼(Φ=5.0mm),每皿接1个菌饼,生长 有菌落的一面朝下,每处理3个重复,同时设清水空白对照、1%甲醇 对照。置于生化培养箱中,25℃条件下培养5天,再用十字交叉法测 量供试真菌菌落直径的大小,按以下公式计算抑菌率,进而计算药剂 处理对不同病菌的有效抑制中浓度(EC50)及相关系数(r)值。

    抑菌活性测定结果见表4。

    表4异甘草甙对3种植物病原真菌的抑菌活性

    关 键  词:
    甘草 应用
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