樹舌靈芝多糖的制備及除草活性研究

王寧寧， 李書濤， 趙友生， 韓志建， 王進平， 宋愛榮

(1.山東省應用真菌重點實驗室，山東青島 266109； 2.青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院，山東青島 266109)

樹舌靈芝多糖的制備及除草活性研究

王寧寧1,2， 李書濤2， 趙友生1,2， 韓志建1,2， 王進平1,2， 宋愛榮1

(1.山東省應用真菌重點實驗室，山東青島 266109； 2.青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院，山東青島 266109)

為了得到天然無毒的生物農(nóng)藥，研究了不同濃度樹舌靈芝發(fā)酵液粗多糖的除草活性。以生菜、夏至草、小麥和稗草為受體植物,采用瓊脂混粉法進行了室內(nèi)除草活性的測定。結(jié)果表明，樹舌靈芝多糖對各受體植物胚根表現(xiàn)出明顯抑制作用，且抑制作用隨多糖濃度增加而增大，除夏至草外對胚軸均表現(xiàn)出促進作用。

樹舌； 多糖； 除草活性

樹舌靈芝[Ganodermaapplanatum(Pers) Pat]別名樹舌、樹舌扁靈芝、平蓋靈芝，隸屬于真菌門(Eumycota)，擔子菌亞門(Basidiomycotina)，層菌綱(Hymenomycetes)，靈芝菌科(Ganodermataceae)，靈芝屬(Ganoderma)[1]。樹舌靈芝性平，味苦，具有抗癌、止痛等的功效，多用于乙型肝炎、食道癌和肺結(jié)核等病的治療[2]。樹舌多糖是樹舌的重要組成成分，樹舌多糖具有抗腫瘤，提高免疫力，治療慢性乙肝的作用[3-4]。眾所周知，大量的農(nóng)藥被生產(chǎn)、銷售并用于抵抗病蟲害、除草及促進農(nóng)作物生長等，然而農(nóng)藥的長期使用造成環(huán)境中的農(nóng)藥污染是非常嚴重的,這些有毒、具有潛在致癌效應的農(nóng)藥,會對人體健康造成危害。

基于以上危害性，樹舌多糖可以取代傳統(tǒng)農(nóng)藥作為一種天然無毒的生物農(nóng)藥，在減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程對化學農(nóng)藥的過度依賴方面具有巨大的潛力，已成為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中植物保護方面的重要選擇之一。樹舌多糖在農(nóng)業(yè)方面的應用研究較少，目前尚未見其抑制雜草生長的報道。為了明確樹舌多糖是否具有除草活性，測定了樹舌多糖對5種受體植物的除草活性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 菌株 樹舌靈芝MP-O1菌株由青島農(nóng)業(yè)大學應用真菌重點實驗室分離保存。

1.1.3 試劑 供試試劑有95%食用乙醇、玉米淀粉、蔗糖、蛋白胨、KH2PO4、MgSO4·7H2O、瓊脂等。

1.2 試驗方法

1.2.1 多糖樣品的制備 取0.5 cm2大小的菌種塊5～6塊接入裝有200 mL培養(yǎng)基的500 mL容量瓶中。接種后,在回旋式振蕩器120 r/min、25 ℃，振蕩培養(yǎng)6 d,作為液體菌種備用。按10%接種量接于30 L小發(fā)酵罐培養(yǎng)6 d下罐，發(fā)酵全液離心得菌球和上清液，上清液濃縮至原體積的1/10，加入3倍體積的95%乙醇沉淀得粗多糖，干燥即得粗多糖樣品。

1.2.2 多糖的紫外圖譜測定 按照紫外的測定方法，將多糖配成一定濃度的溶液，進行紫外圖譜掃描。

1.2.3 多糖的除草活性 多糖的除草活性研究參照羅小勇提出的瓊脂混粉法進行[5-6]。

1.2.4 指示植物種子發(fā)芽處理 將各指示植物種子浸入0.2%次氯酸鈉溶液中消毒15 min,洗滌并用流水浸泡2～6 h(根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)整時間)吸水,而后用蒸餾水洗滌數(shù)次。在已消毒的帶蓋方盤內(nèi)鋪一層具有優(yōu)良吸水性能的廚房用紙后,將已吸水的植物種子擺放其上,而后滴加蒸餾水至紙張濕潤但種子不漂浮為止,上蓋后置于全智能人工氣候箱(HP1000GS2 B型,武漢瑞華儀器設(shè)備有限責任公司生產(chǎn))內(nèi)發(fā)芽,24～72 h后胚根(或種子根 )的長度將達到 3～5 mm。

1.2.5 含植物粉末瓊脂凝膠的配置 稱取0.5 g的瓊脂粉分別置于250 mL三角瓶內(nèi)后加入蒸餾水使總體積達99 mL,放入微波爐內(nèi)加熱至完全溶解后靜置,待冷卻至60 ℃左右時分別加入已稱好的樣品粉末適量，混勻,配制成一定濃度樣品粉末的0.5%瓊脂溶液,然后分別均勻倒入3個25 mL小燒杯內(nèi),冷凝。以未加樣品粉末的0.5%瓊脂凝膠為對照。

系統(tǒng)基于激光測徑儀的掃描測徑技術(shù)，可以直接測得小直徑( 處于激光測徑儀量程內(nèi))塞規(guī)的尺寸。通過一套專用夾具控制塞規(guī)的移動和旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)其直線度和圓度的快速綜合測量。對于大直徑(超出激光測徑儀量程)的塞規(guī)，輔以激光二維掃描傳感器獲取標準件和待測件的輪廓信息，通過比較測量獲取塞規(guī)直徑。本系統(tǒng)以嵌入式控制單元為核心實現(xiàn)對各個測量模塊控制，并對測量數(shù)據(jù)進行處理、分析和評定。系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。

1.2.6 發(fā)芽植物種子的移植 用尖嘴鑷子在已冷凝的瓊脂表面插 5個小口,分別夾取胚根(種子根)長度基本一致的已發(fā)芽指示植物種子,將胚根(種子根)垂直由小口輕輕插入瓊脂基質(zhì)中。每燒杯5粒,重復3次。而后將所有燒杯用錫紙封口并置于已消毒的小紙箱內(nèi),放入人工氣候箱遮光培養(yǎng)3 d。人工氣候箱的設(shè)置條件為14 h光照(25 ℃)和10 h黑暗(20 ℃)，自動循環(huán)。箱內(nèi)的相對濕度為60%。

1.2.7 結(jié)果測量及數(shù)據(jù)處理 培養(yǎng)3 d后用電子游標卡尺分別測量指示植物胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)的長度,計算胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)的實際生長量。應用EXCEL軟件,以生長量為基數(shù),分別計算每種植物器官處理對指示植物胚根(種子根)和胚軸(胚芽鞘)生長的抑制率。

生長量 =處理后的胚根(胚軸)長-處理前的胚根(胚軸 )長

抑制率=(對照生長量 -處理生長量)/對照生長量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 多糖的紫外圖譜

由圖1可見，多糖在190 nm處有較大的吸收，是多糖的典型峰形，在260～280 nm處得小吸收峰表明樣品中有蛋白存在。總體表明樣品的主要成分是多糖，但也含有微量的蛋白質(zhì)。

2.2 樹舌多糖對生菜幼苗生長的影響

由表1可見,樹舌粗多糖濃度為5 g/L時,生菜胚根生長表現(xiàn)出明顯的抑制作用,抑制率為56.5%，其他濃度對胚根的抑制作用不明顯，抑制率都在12%～20%之間。濃度較小時對生菜胚軸表現(xiàn)出不同程度的促進生長作用，當濃度達到5 g/L時呈現(xiàn)微弱的抑制作用，抑制率為9.1%。

表1 樹舌多糖對生菜幼苗生長的影響

2.3 樹舌多糖對夏至草幼苗生長的影響

由表2可見，不同濃度的樹舌粗多糖對夏至草的抑制作用明顯，隨著濃度的提高抑制率增加。當濃度增大到5 g/L時，對胚根和胚軸的抑制率分別達到90.9%和70.4%。當濃度較低時對夏至草胚軸的抑制率較低，在20%左右，當濃度增加到1 g/L和5 g/L時，抑制率分別增加到39.1%和70.4%。

表2 樹舌多糖對夏至草幼苗生長的影響

2.4 樹舌多糖對小麥幼苗生長的影響

由表3可見，樹舌多糖對小麥胚根具有明顯的抑制作用，隨著粗多糖濃度的提高對胚根的作用由促進變?yōu)橐种疲乙种谱饔秒S濃度升高而增大。對小麥胚軸的作用不具有明顯的規(guī)律。

2.5 樹舌多糖對稗草幼苗生長的影響

由表4可見，樹舌多糖對稗草胚根具有明顯抑制作用，而且隨著多糖濃度的提高抑制作用增強。但是各濃度的多糖對稗草的胚軸具有明顯的促進生長作用，并且較低濃度對胚軸的促進作用較大。

3 討論與結(jié)論

不同濃度的樹舌粗多糖對小麥、生菜、稗草、夏至草的胚根具有明顯的抑制作用，對胚軸的生長除夏至草外均具有一定的促進作用,對夏至草胚軸的生長具有明顯的抑制效果。除生菜外，對受體植物胚根的抑制作用隨著濃度的增加抑制作用增大。

表3 樹舌多糖對小麥幼苗生長的影響

表4 樹舌多糖對稗草幼苗生長的影響

對植物胚軸的作用不明顯，可能是由于樹舌粗多糖在植物體內(nèi)的傳導作用不強引起的。

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PreparationofGanodermaapplanatumPolysaccharide(GAP)andItsHerbicidalActivity

WANG Ning-ning1,2，LI Shu-tao2, ZHAO You-sheng1,2，HAN Zhi-jian1,2， WANG Jin-ping1,2， SONG Ai-rong1

(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Applied Mycology,Qingdao 266109,China;2.College of Chemistry and Pharmaceutical Sciences,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

In order to get natural and nontoxic pesticides, the herbicidal activity of crude polysaccharide with different consentration extracting fromGanodermaapplanatumliquid fermentation was tested in this experiment.Agar powder mixed method was applied to measure the indoor herbicidal activity of crude polysaccharide when lettuce, summer solstice grass, wheat and barnyard grass were used as the target plants. The results show that GAP presents significant inhibition effects on radicals growth of all the target plants, and the inhibition becomes stronger as the crude polysaccharide concentration increasing.However, GAP presents promoting effect,on the axes growth for all the target plants except summer solstice.

Ganodermaapplanatum； polysaccharide；herbicidal activity

S451

A

1003-935X(2011)03-0046-03

王寧寧，李書濤，趙友生，等. 樹舌靈芝多糖的制備及除草活性研究[J]. 雜草科學，2011，29(3)：46-48.

2011-08-05

山東省科技發(fā)展計劃(編號：201010GNC965)。

王寧寧(1984—)，女，山東濱州人，碩士研究生，從事真菌多糖及其活性的研究。Tel：(0532)88030327; E-mail:nnw3627230@163.com。

王進平。Tel:(0532)88030327; E-mail：jpwang@qau.edu.cn。