大蒜提取物和根系分泌物對3種土傳性病原菌的抑菌效果

張萬萍趙麗

（貴州大學農學院，貴州貴陽 550025）

大蒜（Allium sativumL.）為百合科蔥屬植物，在醫療衛生和殺菌抑菌方面具有重要作用。大蒜的這種廣譜抗病作用主要是由于大蒜含有 100多種具有植物療法效果的含硫化合物，包括脂溶性有機硫化合物和硫代亞磺酸酯（thiosulfinates）（閆淼淼 等，2010）。

大蒜是許多蔬菜作物的良好前茬作物。研究表明：大蒜對多種蔬菜具有化感作用（高子勤和張淑香，1998；陳能煜 等，2000），大蒜鱗莖具有明顯的抑菌效應（陳能煜 等，2000；周娟等，2002；Benkeblia，2004）。大蒜直接作用于下茬作物的物質可能主要是大蒜根系中的物質及大蒜根系分泌物（周艷麗 等，2007a，2007b）。

大蒜還對植物病原菌具有廣譜的殺菌作用。對于大蒜提取物的抑菌效果，前人進行了有益的探索（Unal et al.，2001；Onyeagba et al.，2004；Amin ＆ Kapandis，2005）。而有關大蒜酯類提取物的抑菌效應僅宋衛國等（2005）有過初步報道。

本試驗以貴州的兩個大蒜品種為材料，探討其根系分泌物、大蒜水提取物以及乙酸乙酯提取物對不同種類土傳性病原菌的抑菌作用，擬探明大蒜作為良好的前茬作物的作用機制，為土傳性病害生物防治以及無公害生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試大蒜品種為貴州省畢節白皮蒜和云南紫皮蒜。供試病原菌為辣椒疫霉病病菌，來源于貴州省農業科學院植病研究所，番茄青枯病病菌來源于貴州大學貴州山地農業病蟲害重點實驗室植保研究所，草莓灰霉病病菌從草莓上分離接種獲得。辣椒疫霉病病菌于蛋白胨葡萄糖孟加拉紅培養基上25 ℃條件下培養72 h。草莓灰霉病病菌分離、純化及培養采用方中達（1998）的方法，于PDA培養基上25 ℃培養72 h。番茄青枯病病菌于PDA培養基上30 ℃恒溫箱中培養72 h。

1.2 大蒜根系分泌物的提取

大蒜根系分泌物的提取參照周艷麗等（2007a）的方法。選擇大小、質量一致的蒜瓣，剝去外衣，先用洗潔精清洗，晾干，75%乙醇表面消毒 1 min，無菌水沖洗3～5次，再用升汞浸泡10 min后，無菌水沖洗3～5次。將蒜瓣接種到6%瓊脂培養基上，每瓶接2瓣。密封后置于20℃，12 h光照，4 000 lx的無菌條件下培養。為獲得不同苗齡的大蒜根系分泌物，分別將白皮蒜和紫皮蒜培養10、20、30、40 d后取出大蒜，培養基中即含有大蒜根系分泌物。

1.3 大蒜水提取物和乙酸乙酯提取物的分離

小心剝去蒜瓣外衣，稱取50 g，洗潔精清洗后，無菌水沖洗3～5次，將其搗碎呈糊狀，加入30 mL無菌水浸泡24 h后進行過濾，在超聲波清洗器中超聲振蕩提取30 min，離心后取上清液，在恒溫下旋轉蒸發濃縮，得到大蒜水提取物約40 g，定容至100 mL，得到的母液濃度為400 mg·mL-1。同樣處理得到的水提取液參照宋衛國等（2005）的方法，用乙酸乙酯分液萃取，對得到的大蒜提取液乙酸乙酯相進行旋轉蒸發濃縮，得到的濃縮物質為乙酸乙酯提取物（約3 g）。用100 mL乙酸乙酯定容后得到的母液濃度為30 mg·mL-1。

1.4 抑菌試驗設計

分別在10、20、30、40 d 4個苗齡期進行根系分泌物處理。混合培養基平板的制備參照周艷麗等（2007b）的方法：50 ℃水浴溶解含有大蒜根系分泌物的PDA培養基，在無菌條件下將其與病菌培養基進行混合，混合比例為1∶1，倒置平板，每個培養皿倒入混合培養基15 mL。對照為不含大蒜根系分泌物的培養基。

試驗對紫皮蒜、白皮蒜水提取物和乙酸乙酯提取物各設置5個不同濃度：1.25、2.50、5.00、10.00、20.00 mg·mL-1。大蒜提取物分別與病菌培養基混合后倒置平板。用打孔器取生長均勻的菌絲培養基柱，移植到大蒜提取物培養基上。對照為不含有大蒜提取物的培養基。辣椒疫霉病或草莓灰霉病病菌菌落實際增長直徑=實測菌落直徑平均值-接種時截取的菌落直徑。每處理菌落10次重復。細菌性病害的抑菌效果采用濾紙片法測定（蘇莉，2008），每皿 4個濾紙片，每處理 3皿。25 ℃黑暗培養，3 d后測量抑菌圈直徑。試驗數據采用LSD法進行統計分析（SAS軟件）。

2 結果與分析

2.1 大蒜根系分泌物對3種土傳性病原菌的抑菌作用

2.1.1 大蒜根系分泌物對辣椒疫霉病病菌的抑菌作用 由圖1可見，不同苗齡紫皮蒜根系分泌物培養基上辣椒疫霉病病菌菌落實際增長直徑從小到大依次為：30 d＜20 d＜40 d＜10 d＜CK，各個處理根系分泌物培養基菌落實際增長直徑差異達到極顯著水平，10 d以上苗齡紫皮蒜和白皮蒜根系分泌物對辣椒疫霉病病菌均具有顯著抑菌作用，且以30 d苗齡抑制效果最佳。

圖1 大蒜根系分泌物對辣椒疫霉病、草莓灰霉病和番茄青枯病病菌的抑菌效果

2.1.2 大蒜根系分泌物對草莓灰霉病病菌的抑菌作用 由圖1可知，與對照相比10 d苗齡紫皮蒜的根系分泌物對草莓灰霉病病菌表現出極顯著的抑制作用，抑制效果以20 d和30 d苗齡根系分泌物最好，且紫皮蒜對草莓灰霉病病菌的抑制效果比白皮蒜好。

2.1.3 大蒜根系分泌物對番茄青枯病病菌的抑菌作用 由圖1可見，不同苗齡紫皮蒜對番茄青枯病病菌的抑菌圈直徑均極顯著大于對照，彼此間差異達極顯著水平。白皮蒜根系分泌物抑菌圈直徑隨苗齡的增加呈先升后降的趨勢，30 d苗齡的抑菌圈直徑極顯著高于其他處理。除10 d菌齡外，各苗齡紫皮蒜對番茄青枯病病菌的抑菌圈直徑大于白皮蒜，表明紫皮蒜對番茄青枯病病菌的抑菌效果比白皮蒜好。

2.2 大蒜水提取物對3種土傳性病原菌的抑菌作用

2.2.1 大蒜水提取物對辣椒疫霉病病菌的抑菌作用 由圖2可見，紫皮蒜水提取物濃度為 1.25 mg·mL-1和2.50 mg·mL-1時，其培養基上辣椒疫霉病病菌菌落增長直徑均極顯著低于對照。當水提取物濃度達到5.00 mg·mL-1及其以上時，辣椒疫霉病病菌被完全抑制。白皮蒜水提取物在濃度為1.25 mg·mL-1和2.5 mg·mL-1時對辣椒疫霉病病菌表現出抑制作用，當水提取物濃度達到20 mg·mL時，其培養基中病原菌完全被抑制。

2.2.2 大蒜水提取物對草莓灰霉病病菌的抑菌作用 由圖2可見，紫皮蒜水提取物濃度在 2.5 mg·mL-1時，對草莓灰霉病病菌菌落生長的抑制作用與對照差異極顯著。當水提取物濃度達到并超過5 mg·mL-1時，可完全抑制草莓灰霉病病菌菌落生長。和紫皮蒜相比，白皮蒜水提取物對草莓灰霉病病菌的最低抑制濃度為 5 mg·mL-1，極顯著低于對照。當水提取物濃度達到 20 mg·mL-1時，草莓灰霉病病菌菌落生長被完全抑制。

圖2 大蒜水提取物對辣椒疫霉病、草莓灰霉病和番茄青枯病病菌的抑菌效果

2.2.3 大蒜水提取物對番茄青枯病病菌的抑菌作用 圖2結果還表明，紫皮蒜水提取物濃度為20.00 mg·mL-1時，番茄青枯病病菌的抑菌圈直徑最大，各濃度處理間抑菌圈直徑差異均達極顯著水平。白皮蒜水提取物對番茄青枯病病菌抑制作用的趨勢大致和紫皮蒜相同，各濃度白皮蒜水提取物對番茄青枯病病菌的抑菌作用均小于紫皮蒜。

2.3 大蒜乙酸乙酯提取物對3種土傳性病原菌的抑菌作用

2.3.1 大蒜乙酸乙酯提取物對辣椒疫霉病病菌的抑菌作用 如圖3所示，紫皮蒜鱗莖乙酸乙酯提取物對辣椒疫霉病病菌的最低抑菌濃度為1.25 mg·mL-1，提取物濃度為5.00 mg·mL-1或以上時，辣椒疫霉病病菌菌落生長被完全抑制。

白皮蒜乙酸乙酯提取物最低抑菌濃度相對較高，為2.50 mg·mL-1，辣椒疫霉病病菌菌落增長直徑顯著低于對照。當提取物濃度大于5.00 mg·mL-1時，培養基上辣椒疫霉病病菌菌落生長完全被抑制。

2.3.2 大蒜乙酸乙酯提取物對草莓灰霉病病菌的抑菌作用 由圖3可見，紫皮蒜鱗莖乙酸乙酯提取物對草莓灰霉病病菌的最低抑菌濃度為1.25 mg·mL-1。當濃度為2.50 mg·mL-1及其以上時，草莓灰霉病病菌生長被完全抑制。白皮蒜乙酸乙酯提取物對草莓灰霉病病菌菌落生長的最低抑制濃度相對較高，為2.5 mg·mL-1。當提取物濃度增至20 mg·mL-1時，草莓灰霉病病菌菌落生長被完全抑制。

2.3.3 大蒜乙酸乙酯提取物對番茄青枯病病菌的抑菌作用 由圖3可以看出，紫皮蒜和白皮蒜的鱗莖乙酸乙酯提取物對番茄青枯病病菌的抑菌效果均隨提取物濃度的增加而增強。其中，紫皮蒜乙酸乙酯提取物濃度為1.25 mg·mL-1時，其抑菌圈直徑極顯著大于對照，且各處理間差異均達極顯著水平。

白皮蒜鱗莖乙酸乙酯不同濃度提取物對番茄青枯病病菌的抑制效果總體和紫皮蒜相似，但各濃度提取物抑菌圈直徑相應小于紫皮蒜，表明紫皮蒜乙酸乙酯提取物對番茄青枯病病菌抑菌效果比白皮蒜好。

圖3 大蒜乙酸乙脂提取物對辣椒疫霉病、草莓灰霉病和番茄青枯病病菌的抑菌效果

3 結論與討論

大蒜不僅具有廣譜殺菌作用，還作為一種理想的間套作作物，取得了很好的田間生物防治效果。許多研究表明，大蒜的這種作用主要源于其根系分泌物的他感作用和鱗莖內富含高效的殺菌化合物（高子勤和張淑香，1998；陳能煜 等，2000；周娟 等，2002；Benkeblia，2004）。前人的研究結果表明，大蒜的根系分泌物和鱗莖提取物對不同的病原菌具有一定的抑菌作用（Adaeze et al.，2008；Ivanova et al.，2009）。例如，大蒜鱗莖粗提物對辣椒疫霉病病原菌菌絲及孢子均有顯著的抑制作用（蘇莉，2008），大蒜鱗莖提取物對蘇云金芽孢桿菌（翟興禮，2009），番茄早疫病菌（徐文靜 等，2008），以及灰霉病菌（耿建峰 等，2008；尹曉東 等，2008）也有明顯的抑制效果。大蒜乙醇提取物對煙草青枯病菌有明顯的控制效果（賴榮泉 等，2011）。另外，康萍芝等（2006）的研究結果表明，大蒜根系分泌物對小麥的全蝕病菌具有較好的抑制作用，還有研究表明，大蒜植株的水浸液對西瓜和黃瓜的枯萎菌以及辣椒疫病菌表現出抑制效果（佟飛 等，2007）。但也有不一致的報道，如Onyeagba等（2004）的研究結果表明大蒜的水提取物和乙醇提取物對任何細菌都不具有抑制作用。另外，有關大蒜乙酸乙酯提取物對土傳性病菌的抑制作用的研究僅見宋衛國等（2005）的報道。

本試驗結果表明，兩個大蒜品種的根系分泌物、鱗莖水提取物和乙酸乙酯提取物對辣椒疫霉病、草莓灰霉病和番茄青枯病的病原菌都表現出強烈的抑制作用。其中，根系分泌物對 3種土傳性病原菌的抑制作用均以30 d苗齡的分泌物效果最佳；紫皮蒜水提取物完全抑制辣椒疫霉病、草莓灰霉病病菌菌落生長的最低抑菌濃度為5.00 mg·mL-1，而白皮蒜的最低抑菌濃度則為20.00 mg·mL-1。紫皮蒜乙酸乙酯提取物完全抑制辣椒疫霉病病菌和草莓灰霉病病菌菌落生長的最低濃度分別為5.00 mg·mL-1和2.50 mg·mL-1，而白皮蒜乙酸乙酯提取物最低抑菌濃度則分別為10.00 mg·mL-1和20.00 mg·mL-1；二者乙酸乙酯提取物最低抑菌濃度達到20.00 mg·mL-1時對番茄青枯病病菌具有很好的抑制效果，但總體上紫皮蒜對番茄青枯病病菌的抑菌效果比白皮蒜好。

試驗結果還表明，大蒜水提取物、乙酸乙酯提取物抑制細菌性病害（番茄青枯病）的濃度較真菌性病害（辣椒疫霉病、草莓灰霉病）高。另外，兩個大蒜品種的乙酸乙酯提取物的抑菌效果均要好于水提取物。前人的研究表明，大蒜水溶性組分中具有抑菌活性的主要成分可能為有機硫化物，如S-烯丙基-L-半胱氨酸、S-烯丙基巰基-L-半胱氨酸等（閆淼淼 等，2010）。周艷麗（2007）的研究表明，瓊脂培乙酸乙酯提取物可能成分為2，6-二異丙基苯酚、2，6-二叔丁基對甲酚、2，6-二異丙基苯酚、鄰苯二甲酸二丁酯以及二烯丙基二硫化物等。對于本試驗中大蒜地方品種白皮蒜和紫皮蒜具有抑菌活性的提取物的主要成分需要做進一步的實驗分析。

目前，農業生產上防治土傳病害的主要手段為化學殺菌劑，這無疑對人類健康和生態環境造成不容忽視的危害。利用大蒜分泌物具有他感作用的原理，在多種作物中套作大蒜可以有效防治病害的發生（楊彬 等，2008；郝麗霞 等，2010）。因此，大蒜作為理想的植物源農藥，可以用于替代傳統的化學殺菌劑，作為很好的無公害茄果類蔬菜生產的前茬作物，廣泛應用于無公害綠色蔬菜和有機農產品的生產。本試驗的研究結果為選擇抗菌大蒜品種和提取物的方式應用于田間病害防治提供了借鑒。

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