人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌的活性影響研究△

楊鶴，宋述堯，許永華，盧寶慧，張連學

(吉林農業大學 中藥材學院，吉林 長春 130118)

人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌的活性影響研究△

楊鶴，宋述堯*，許永華，盧寶慧，張連學*

(吉林農業大學 中藥材學院，吉林 長春 130118)

目的：為人參源殺菌劑的研發提供科學依據。方法：通過洋蔥球莖內表皮膜法研究人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌孢子萌發的影響，采用盆栽法研究其對白粉病菌的溫室防效。結果：人參莖葉總皂苷對白粉病菌孢子萌發的EC50為5.74 mg·mL-1；溫室防效的EC50為23.51 mg·mL-1。結論：人參莖葉總皂苷可抑制黃瓜白粉病菌孢子萌發，溫室防效良好，可進一步研發為中藥殺菌劑。

人參莖葉總皂苷；白粉病菌；孢子萌發；防治效果；殺菌劑

黃瓜白粉病是我國北方露地和保護地黃瓜種植中發生和危害較重的病害之一，在黃瓜整個生長期均可危害。病原菌屬于子囊菌亞門的白粉病菌Sphaerothecafuliginea(Schlecht)Poll.。目前大面積種植的高產品種大多缺乏抗病性，長期高劑量施用殺菌農藥，使病菌逐步產生了抗藥性[1]，因此在生產實踐中急需安全有效的防治黃瓜白粉病的新型殺菌劑。

三萜類物質是植物在長期進化過程中形成的適應生態環境的物質，它們具有抵抗真菌、病毒、細菌侵擾的作用[2]。人參皂苷作為典型的三萜類物質，是人參的一種重要次生代謝產物，其藥理作用早已得到大眾的認可，并且越來越多的研究學者也關注到人參皂苷的生態學作用。人參皂苷作為人參、西洋參的一類主要化感物質在人參忌連作問題上被廣泛研究[3]，并有報道指出人參莖葉總皂苷具有抑菌作用[4]。本實驗室比較了人參莖葉總皂苷對于不同植物病原菌的活性，發現對黃瓜白粉病菌作用顯著。人參莖葉總皂苷作為天然活性物質，如果能開發為植物源農藥，用于代替化學方法作為防治果蔬病害的綠色防治手段，對于環境保護和生物安全將具有重要意義。

黃瓜白粉病菌為植物專性寄生菌，只能寄生與之親和的活體，不能在人工培養基上生長，因此以往研究中，很少采用孢子萌發法評價藥劑對該菌的活性。本文采用洋蔥球莖內表皮膜法評價人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌孢子萌發的影響，并進行了人參莖葉總皂苷對白粉病菌的溫室防治效果研究，以期研發一種新型植物源殺菌劑。

1 材料與方法

1.1 材料

人參莖葉總皂苷購自吉林省宏久生物科技股份有限公司(紫外檢測總皂苷含量為81.7%)。白粉病菌孢子采自吉林農業大學園藝學院溫室。供試黃瓜品種為好運來208，購于山東省寧陽縣蔬春種業有限公司。

1.2 方法

1.2.1 人參總皂苷溶液的制備 將人參莖葉總皂苷用0.05%的吐溫-80水溶液分別配制成0.5，5，10，20，50 mg·mL-1的質量濃度梯度，現配現用。

1.2.2 白粉病菌孢子萌發試驗 采用洋蔥球莖內表皮膜法[5]研究人參莖葉總皂苷對白粉病菌孢子萌發的影響。取溫室中黃瓜上感染的白粉病菌，用去離子水將孢子洗脫，過濾，1000 rpm離心5 min，去上清液，重復3 次。重懸浮孢子至分生孢子含量1×106個·mL-1。

取1.2.1藥劑和孢子懸浮液按1∶1混勻并滴到洋蔥表皮膜上，架于盛有淺層無菌水的培養皿中，28 ℃加蓋保濕培養，每個處理3 次重復，以0.05%的吐溫-80水溶液處理為空白對照。待對照組70%以上萌發時觀察并計算孢子萌發率，顯微鏡觀察孢子萌發情況，每個處理隨機觀察3個視野，以每視野下能觀察到的80～100個孢子為記錄對象，記錄孢子總數和萌發數，以孢子芽管長于孢子短半徑為萌發，按下式計算萌發率和相對抑制率：

相對抑制率=

1.2.3 白粉病菌溫室防治試驗 采用盆栽法[6]研究人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌的溫室防治效果。按照1.2.2方法配置孢子懸浮液。取63株長勢相同的健康供試黃瓜幼苗，溫室單株栽培，待5～7片真葉期時，分為7組。用孢子懸浮液均勻噴霧接種，20～23 ℃，相對濕度95%，黑暗保濕條件下培養24 h。然后取1.2.1藥劑均勻噴施于生長點以下第3，4，5片葉正反面至潤濕，以0.05% 的吐溫-80水溶液為對照，采用生產上常用的乙嘧唑胺菌酯為陽性對照，每個處理3 株，3次重復。在20～23 ℃，正常日光溫室，相對濕度85%～90%條件下培養7 d。按表1 的分級標準[6]調查記錄葉片發病情況，每處理調查10片葉，按下式計算病情指數和防治效率。

表1 黃瓜白粉病病情分級標準

1.2.5 數據分析 采用SPSS 22.0軟件對試驗數據進行統計分析，多重比較采用Duncan’s法。以人參皂苷濃度對數值和孢子萌發相對抑制率的幾率值，人參皂苷濃度對數值和溫室防效幾率值作毒力回歸方程，根據回歸方程計算兩次分析的EC50值及95%的置信限。

3 結果與分析

3.1 白粉病菌孢子萌發的影響

人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌孢子萌發的影響見表2。結果顯示，在實驗條件下培養，隨著藥劑濃度的升高，孢子萌發率呈顯著降低趨勢，孢子萌發相對抑制率呈顯著升高趨勢，人參莖葉總皂苷對白粉病菌孢子萌發有明顯的抑制作用。

當人參莖葉總皂苷濃度為0.5～50 mg·mL-1時，通過對濃度對數與白粉病菌孢子萌發相對抑制率幾率值作毒力回歸分析，可以進一步分析人參莖葉總皂苷對孢子萌發的抑制效果。結果顯示，回歸方程為Y=0.956 2X+4.2742，相關系數r=0.937，可知人參莖葉總皂苷對白粉病菌孢子萌發的抑制作用與其濃度在一定范圍內呈正相關。得出人參皂苷有效抑菌濃度EC50為5.74 mg·mL-1，95%置信限為3.58～9.21 mg·mL-1。

藥劑濃度(mg·mL-1)萌發率(%)校正萌發率(%)相對抑制率(%)508 00±1 73f11 11±2 41f88 89±2 41e2023 00±0 58e31 94±0 80e68 06±0 80d1035 33±4 04d49 07±3 24d50 92±3 24c546 00±2 89c63 89±4 01c36 11±4 01b0 556 33±2 33b78 24±3 24b21 76±3 24aCK72 33±2 90a100a—

注：表中同列數據后不同字母表示差異顯著，P<0.05。

3.2 白粉病菌溫室防治

人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌溫室防治效果見表3。結果顯示，隨著藥劑濃度的升高，黃瓜葉片發病率和病情指數均有逐漸降低的趨勢，并且均顯著低于對照組。防治效果隨藥劑濃度的升高而顯著增強，當藥劑濃度達到10 mg·mL-1時，與陽性對照的防治效果相同，高于此濃度的藥劑防治效果均顯著強于陽性對照。

藥劑濃度/mg·mL-1發病率(%)病情指數(%)防治效果(%)505 00±0e33 33±0d66 67±0d2016 67±3 33d48 15±7 41c51 85±7 41c1040 00±5 77c77 78±0b22 22±0b546 67±1 67c85 19±7 41b14 81±7 41b0 558 33±1 67b100±0a0aCK73 33±1 67a100±0a—陽性對照40 24±4 91c77 78±0b22 22±0b

注：表中同列數據后不同字母表示差異顯著，P< 0.05。

通過對濃度對數與防效幾率值作毒力回歸分析，回歸方程為Y=1.798 5X+2.533 7，相關系數r=0.993 3，可知人參莖葉總皂苷對白粉病菌溫室防治效果與其濃度在一定范圍內呈正相關。得出人參皂苷有效溫室防治濃度EC50值為23.51 mg·mL-1，95% 置信限為12.98～42.58 mg·mL-1。

4 討論

人參莖葉總皂苷對黃瓜白粉病菌孢子萌發具有明顯的抑制作用，分生孢子的萌發是白粉病田間流行和再侵染的關鍵環節，抑制分生孢子萌發可以有效控制病害流行，減輕其危害程度。與室內對白粉病菌孢子萌發的抑制作用相比，受植物自身和溫室環境的綜合影響，人參莖葉總皂苷抑菌效果明顯降低，但其仍具有明顯的防治效果，且其防治效果與藥劑濃度在一定范圍內成正相關。

植物次生代謝物質是植物在長期進化過程中與環境相互作用，通過次級代謝途徑產生的物質，它們在植物進化中起到不可或缺的作用，具有廣泛的生態學意義[7]。將人參次生代謝產物人參皂苷開發為植物源農藥，無脊柱動物毒性或植物毒性，同時還有一定的保健作用，并有環境降解迅速且資源豐富，可再生等優點。人參栽培過程中具有季節脫落現象，人參莖葉往往被棄之地里，但有研究顯示人參葉中總皂苷含量比人參根部含量更高[8]。因此本研究選擇人參莖葉皂苷作為試驗原料，將廢棄物有效利用，極大降低成本。前人在人參皂苷抑菌及其有效成分方面也有過研究[4]，本研究得出人參莖葉總皂苷可以抑制白粉病菌孢子萌發，同時具有良好的溫室防治效果。因此，可以此研究為基礎，進一步研究人參皂苷對果蔬類病原真菌生長的抑制作用，研發新型植物源農藥潛力巨大。

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InhibitoryEffectsofGinsenosidesonCucumberPowderyMildewFungus(Sphaerothecafuliginea)Activity

YANG He，SONGShuyao*，XUYonghua，LUBaohui，ZHANGLianxue*

(CollegeofChineseTraditionalMedicine，JilinAgricultureUniversity，Changchun130118，China)

Objective：This study is aimed to provide scientific basis for using ginsenosides as the fungicide.Methods：In order to evaluate the inhibitory effects of ginsenosides from ginseng stem and leaf on cucumber powdery mildew fungus spore germination and its control efficiency in greenhouse，onion bulb inside skin membrane and pot cultivation methods were employed in this study.Results：The results indicated that ginsenosides from ginseng stem and leaf EC50on powdery mildew fungus spore germination and preventive effects in greenhouse were 5.74 mg·mL-1and 23.51 mg·mL-1，respectively.Conclusion：Ginsenosides，with the potential for further development of a Chinese herbal fungicide，perform well on suppression of spore germination and prophylaxis in greenhouse.

ginsenosides from ginseng stem and leaf；Sphaerothecafuliginea；spore germination；control effect；fungicide

農業部公益性行業(農業)科研專項(20130311)；吉林省科技發展計劃項目(20150204043N Y)

] 宋述堯，教授，研究方向：設施園藝工程及蔬菜生態生理研究；E-mail：sysongjlau@126.com； 張連學，教授，研究方向：藥用植物栽培與加工；E-mail：zlx863@163.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.019

2017-01-17)

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