１０種化合物對香蕉枯萎病菌的抑菌作用及對毒素鈍化的效果

摘 要：以香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum sp.cubense)及其產生的毒素為供試材料，研究10種化合物在4種濃度下對香蕉枯萎病菌菌絲體生長、分生孢子萌發的抑制作用和對香蕉枯萎病菌毒素的鈍化作用。結果表明，除NH₄NO₃外，供試化合物對香蕉枯萎病菌的菌絲體生長、分生孢子萌發及毒素均有不同程的抑制作用，CuSO_４在2～5 g/L、FeSO₄在5g/L質量濃度范圍內對菌絲的抑制效果最強，抑制率為loo％。EDTA·N_a2赴在5g/L質量濃度范圍內對菌絲的抑制率為93.64％。FeSO₄-7H₂O、(NHdM—FeSO，-6H20、KMn04、C1lsq0，5—5g，L質量濃度范圍內，對分生孢子有明顯的抑制效果，平均抑制率分別為97，73％、97，07％、90 98％、90，39％。cuS0。和KI在l一扎的高質量濃度下均出現化合物中毒現象，在0，5 gtL的質量濃度下鈍化效果最好，分別達75％、67，05％。EDTA·Na2、zn，SO₄-7H₂O和(NH)₂SO₄-FeSO₄-6H₂O是在5g/L質量濃度下鈍化效果最強，分別為100％，98％和93，99％。

關鍵詞：香蕉枯萎病菌；化合物；毒素；鈍化

中圖分類號：S668，4 文獻標識碼：A 文章編號：1009_9980(2008)01-78-05

香蕉枯萎病是一種重要的、最具毀滅性的香蕉病害之一，其病原屬尖孢鐮刀古巴專化型Fusariumoxysporum f.sp.cubense(Foc)^{[1]/sup>自1874年首次報道在澳大利亞發現此病以來。這一病害幾乎遍及世界各主要香蕉種植區，給香蕉產業造成不可估量的經濟損失[4]。長期以來，廣大科研工作者一直致力于香蕉枯萎病防治技術的研究，但均未獲得理想的效果。大量研究表明，致病毒素是植物病原菌在活體內和活體外均可產生的非酶類化合物，能在較低濃度下具有很強的生理活性，對寄主具有很強的損傷和破壞作用，而毒素本身并不會被植物代謝破壞。是一類重要的致病因子[3]。能直接作用于病原菌產生的毒素而使其鈍化的物質可減輕病害，還有一些化合物可直接使毒素分解而達到防治病害的目的，為研究開發新型殺菌劑提供了新的思路和可能性[4-6]。馬振國等[7]曾對玉米大斑病菌毒素及毒素的鈍化反應進行了研究，而對于香蕉枯萎病菌毒素的鈍化研究尚未見報道。}

我們用10種化合物對香蕉枯萎病菌及其毒素進行鈍化作用研究，為生產上防治香蕉枯萎病提供理論依據，為研制環境相容性農藥、探討植物病害無公害防治的新方法、新途徑，進而可為有效解決農業生態環境保護及抗枯萎育種問題奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 供試病菌

供試香蕉枯萎病菌(為本實驗室所存)及其產生的粗毒素。

1.2 供試化合物

EDTA·Na2、CuS04、KI、ZnS04—7H20、(NH4)2s04－FeS0₄-6H₂O、KMnO₄FeSO₄-7H₂O NaOH、MnSO₄NH4NO₃。

1.3 供試香蕉品種

蕉苗按香蕉無(枯萎)病組培苗培育技術規范選用培植的5-7葉期香牙蕉(品種：威廉斯，MusaAAA)組培苗。

1.4 采用生長速率法測定不同化合物對香蕉枯萎病菌菌絲生長的抑制作用

在無菌操作的條件下與供試化合物制成含藥平板，接種培養7 d的菌塊(直徑0.5 cm)，設無菌水為空白對照，重復3次，于28℃下恒溫培養，96 h后測量菌落直徑，求出不同濃度各化合物對香蕉枯萎病菌菌絲生長的抑制率。

菌絲生長抑制率％=(對照組直徑一處理組直徑)/對照組直徑×100

菌落擴展直徑=菌落直徑平均值-0.5

1.5 采用懸滴法測定不同化合物對香蕉枯萎病菌孢子萌發的抑制作用

用無菌水配成香蕉枯萎病菌孢子懸浮液，用懸浮液與化合物制成為5，2，1，0.g/L的質量濃度，用槍頭吸取上述質量濃度1 mL的液體滴到載玻片上，將玻片反轉置于保濕器中，重復3次，以無菌水做對照，培養6 h后，統計孢子萌發情況，計算抑制率和萌發率。萌發標準為芽管長至超過孢子短徑1/2。

孢子萌發率(％)=已萌發孢子數/鏡檢孢子總數×100

抑制率(％)=(對照萌發率一處理萌發率)／對照萌發率×100

1.6 粗毒素液的制備

PDA平板培養7 d的病菌菌餅接種于滅菌查彼氏(czapek)培養液，于(25±2)℃、100 r/min的恒溫搖床中震蕩培養12 d后，雙層紗布濾去菌絲，濾液常溫下6 000 r/min離心30 min，上清液用滅菌的濾紙濾取，在無菌操作下，三層濾紙過濾2次，即為粗毒素液。

1.7 離體蕉苗的鈍化效果測定

化合物溶液用制備的香蕉枯萎病菌毒素液稀釋分別配成5、2、1、0.5 g/L4種質量濃度梯度，蕉苗剪去根主軸下部2/3和須根，插入裝有30 mL上述處理液的燒杯中，使基部約2 cm浸在處理液中，每杯放置2株苗，并以原毒素液及無菌水為對照，設3次濃度，處理的蕉苗置于(23士5)℃室溫下培養。

處理的蕉苗于120 h后調查病情，蕉苗從心葉往下調查5片葉，無菌水處理的焦苗出現萎蔫現象，停止調查。蕉苗的病情按以下標準分級，0級：無表現任何癥狀；1級：葉片出現失水狀，但不萎垂；3級：部分葉片萎垂；5級：葉片均呈暗綠色或暗褐色萎垂；7級：部分葉片枯死；9級：全株枯死_[13]。

病情指數=∑(各級病葉數×發病級數)/(調查總葉數×9)×100

相對防效(％)=(對照病指×處理病指)/(對照病指)×100

2 結果與分析

2.1 供試化合物對香蕉枯萎病菌菌絲體生長的影響

不同化合物對香蕉枯萎病菌菌絲生長的影響結果見表1。從表1可以看出：以5 g/L和2g/L CuSO₄及5 g/L FeSO₄-7H₂和EDTA.Na₂的抑制效果最強，抑制率分別為100％、100％、100％及93.64％；FeSO₄-7H₂O.EDTA-Na₂、(NH4)₂SO₄-FeSO₂-6H₂O、NaOH、ZnSO₄-7H₂O對香蕉枯萎病菌菌絲也有一定的抑制作用。化合物對菌絲的抑制效果隨質量濃度的增加而增強，但NH₄NO₃對香蕉枯萎病菌菌絲的生長沒有抑制作用，反而促進菌絲的生長。鏡檢抑制效果最強的菌落，發現有菌絲細胞泡囊化現象(箭頭所示)。而正常的菌絲生長細長光滑而均勻，有分枝(圖1)。

2.2 采用懸滴法測定不同化合物對香蕉枯萎病菌分生孢子的抑制作用

不同化合物對香蕉枯萎病菌分生孢子萌發的影響結果列于表2。測試結果表明以5、2、1g/LFeSO₄—7H₂O和fNH₄)2SO₄-FeSO₄-6H₂O的抑制效果最顯著，抑制率都為100％、100％和99.74％；以5、2和1 g/L KMnO₄為其次，抑制率都是99.74％；其后為CuSO₄，在5、2和1 g/L下，抑制率分別為99.74％、99.74％和91.17％。ZnSO₄-7H₂O和NaOH對分生孢子有一定的抑制作用；不同化合物在不同質量濃度下對分生孢子的抑制作用隨質量濃度的增加而加強。但EDTA-Na2對分生孢子在2～5/L的質量濃度下有抑制作用，在0.5-g/L的濃度下促進孢子的萌發。NH₄NO₃對分生孢子沒有抑制作用，反而促進分生孢子的萌發。鏡檢經過FeSO₄·7H₂O處理的分生孢子，發現其芽管明顯比對照短，且呈彎曲狀(圖2)。

2.3 供試化合物對香蕉枯萎病菌毒素的鈍化效果測定

不同化合物對香蕉枯萎病菌毒素的鈍化效果測定結果列于表3。以病情指數作為評價鈍化效果的標準，結果表明以CuSO，和KI的鈍化作用最強，在1～5 g/L的高質量濃度下均出現化合物中毒現象，在0.5g/L的質量濃度下鈍化效果分別達75％、67.05％；EDTA·Na₂、ZnSO₄-7H₂O和(NH₄)2SO₄，-FeS—O₄-6H₂O是在5 g/L質量濃度下鈍化效果最強，分別為100％，98％和93，99％。KMn04和FeS04-7H20在5g/L質量濃度下有一定的鈍化作用，NaOH，MnSO₄和NH₄NO₃的鈍化作用較差。

3 討論

植物病原菌毒素對產毒菌的寄主甚至對其它多種植物具有致毒作用，在某些病害體系中是病原物重要的致病因子，，在當今植物病害防治實踐中，人們已經認識到化學農藥帶來的諸多弊端。其實從理論上講，植物病害防治可從多種途徑人手，如在產毒植物病原菌所致病害防治巾可以從抑制病菌產毒、鈍化毒素毒性、解除毒素毒性和與毒素競爭受體位點等多方面去考慮^[8-12]。

已有研究表明，香蕉枯萎病菌在培養基上可產生毒素。枯萎病菌及其產生的毒素均可引起香蕉假莖幼嫩組織和成熟組織產生褐變的病理反應，并可導致維管束的薄壁細胞和分生組織細胞產生膠狀物，形成典型的枯萎病萎蔫癥狀^[13-14]。本試驗結果表明香蕉枯萎病菌毒素對離體蕉苗具有很強的致毒作用，用離體蕉苗浸漬法篩選毒素鈍化物簡便、快速、較為準確。

供試化合物均可不同程度地鈍化香蕉枯萎病菌毒素，使其毒性減弱，明顯降低對香蕉的致萎作用，且對香蕉枯萎病菌毒素的鈍化作用基本上是隨著質量濃度的增高而增強，但并不是所有化合物處理質量濃度越大鈍化效果越好，比如CuSO₄，和KI，在l～5g/L的高質量濃度下均出現化合物中毒現象，使離體蕉苗根部腐爛，葉片枯死。但KMnO₄與毒素混和后產生沉淀，很可能是因為KMn04對該毒素進行氧化分解。使該毒素失去生物活性所致。

采用對病原菌沒有抑制作用但對其毒素有抑制作用的化合物處理植株，既可以降低病菌侵染對作物的危害，控制病情的進一步擴展，又避免了病原菌產生抗藥性，因而鈍化植物病原菌毒素可以為開發新型殺菌劑提供新的研究思路。莊敬華等^[15]也曾報道KMnO₄，ZnSO₄，VB₆，CuSO₄，CaSO₄等化合物能鈍化甜瓜枯萎病菌毒素，降低了對甜瓜的致萎作用。本試驗結果也表明KI，EDTA-Na_a2，ZnSO₄-7H₂O對香蕉枯萎病菌菌絲生長和分生孢子萌發抑制作用較弱，而對香蕉枯萎病菌毒素鈍化效果則強。在用供試化合物處理已接種毒素一周的溫室盆栽苗的試驗中(試驗結果另行發表)，KI，EDTA·Na₂，ZnSO₄-7H₂O的防效比其它化合物都要高，其作用機理有待進一步研究。

4 結論

1)供試化合物對香蕉枯萎病菌菌絲體生長和分生孢子萌發均有一定的抑制作用，且抑制效果隨質量濃度的增加而增強。其中CuS04在2-5 g/L、FeSO₄-7H20在5g/L濃度范圍內射菌絲的抑制效果最強，抑制率均為100％。EDTA·Na₂在5 g/L質量濃度范圍內對菌絲的抑制率為93.64％。2) FeS04-7H2₂、(NH4)₂ SO₄-FeSO₄-6H₂O、KMnO₄、CuSO₄在0.5～5g/L質量濃度范圍內對分生孢子有明顯的抑制效果，平均抑制率分別為97.73％、97.07％、90.98％、90.39％。3)鏡檢經FeS04-7H20處理的香蕉枯萎病菌菌絲體和分生孢子，發現菌絲細胞泡囊化和分生孢子萌發芽管明顯比對照短，且呈彎曲狀。4)CuSO₄和KI在1-5 g/L的高質量濃度下均出現化合物中毒現象，在0.5 g/L的質量濃度下鈍化效果分別達75％、67.05％；EDTA·Na₂、ZnSO₄一7H₂O和(NH4)₂SO₄-FeSO₄-6H₂O是在5 g/L質量濃度下鈍化效果最強，分別為100％，98％和93.99％。KMnO₄和FeSO₄7H₂O在5g/L質量濃度下有一定的鈍化作用。

致謝：華南熱帶農業大學環境與植物保護學院2007屆本科畢業生鄧文娟同學參與部分試驗工作，在此表示感謝!