一株具除草潜力的狗尾草平脐蠕孢的除草活性物质研究
作者单位：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所
会议名称：《植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会》
会议日期：2011年
摘 要：利用病原真菌研发除草剂主要有两个方面:一是直接做成活菌剂,二是把真菌产生的活性代谢产物做成制剂或将该代谢产物作为开发新型除草剂的先导化合物。20世纪末,随着分离技术的提高,使得对后者的研究越来越多。研究表明,毒素作为植物病原真菌的一种重要代谢产物对植物具有损伤和致病作用。目前,分离到的植物病原真菌毒素有近30种,但是做除草活性评价的不多。真菌毒素因具有结构特殊、类型新颖、种类丰富等特点为合理设计新型除草剂提供了重要信息,因此,寻找具有高活性和骨架新颖的植物病原真菌毒素成为除草剂研发的热点。我们从分离自狗尾草的大量狗尾草平脐蠕孢(Bipolaris setariae)菌株中筛选到一株对狗尾草具有强致病作用的菌株,对其活性代谢产物进行了分析。对狗尾草平脐蠕孢进行固体发酵,用乙酸乙酯对发酵物进行萃取,经过6次硅胶和凝胶柱层析得到对狗尾草具有明显致病作用的组分1和组分2。进一步采用硅胶柱层析、凝胶层析、薄层层析(TLC)以及高效液相色谱(HPLC)等手段分别从两组分中分离到邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和4种蛇孢菌素(Ophiobolins)。活性测定表明,4种蛇孢菌素均可在狗尾草离体叶片上产生近圆形褐色斑,与病原菌***在狗尾草叶片上产生的病斑相似,为该病菌的主要致病活性物质。DINP在狗尾草离体叶片上可产生近圆形水浸状暗绿色病斑,病情发展缓慢。4种蛇孢菌素对狗尾草的致病活性强弱不同,以zxl-13的活性最强。用狗尾草离体叶片进行定量点滴5μl样品溶液并针刺微伤的方法对zxl-13测定,在毒素浓度为1mg/ml时,点滴处理12h即在狗尾草叶片上产生褐色近圆形斑点,以后病斑逐步扩大,处理后3天直径达5mm左右,3天后病斑基本不再扩展,但病斑颜色可进一步加深,成为周围深褐色、中部淡褐色或灰白色近圆形病斑。在毒素浓度分别为0.5mg/ml和0.1mg/ml时,处理2天后也均在狗尾草叶片上产生明显病斑,病斑直径大小分别为2～3mm和1～2mm。在不用针刺微伤的情况下,定量点滴5μl浓度为1mg/ml的样品溶液,处理2天后在狗尾草叶片上也同样可产生明显病斑,症状与针刺微伤的相同。已有的报道中用于测定毒素致病活性的离体叶片都需刺伤,本研究在此方法基础上又采用了无刺伤叶片进行测定,证明了所分离到的蛇孢菌素zxl-13对供试禾草较强的致病活性。