CN115886004A - 一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用 - Google Patents

一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种植物源天然产物γ‑倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用，属于生物防治技术领域。该天然产物对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestrispv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzaepv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citrisubsp.citri)的杀菌能力显著。本发明的植物天然产物γ‑倒捻子素对黄单胞菌表现出显著的抑制作用，具有开发成为防治黄单胞菌病害的绿色农药的应用价值。

Description

一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用
技术领域
本发明属于生物防治技术领域，尤其涉及一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用。
背景技术
黄单胞菌属是一类重要的植物病原细菌,侵染后影响农作物和经济作物的产量和品质,造成严重的经济损失。黄单胞菌属(Xanthomonas)能侵染124种单子叶植物和268种双子叶植物,包括许多重要的农作物和经济作物,其中以野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestrispv.campestris)引起的十字花科植物黑腐病、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)引起的水稻白叶枯病和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citrisubsp.citri)引起的柑橘溃疡病最为典型。
长期使用和滥用传统杀菌剂,通常会诱导病原菌快速变异,产生耐药性和抗性基因,这无疑给病害防控增加难度,因此,探索和开发具有高效生物活性和独特作用方式的新型、简单结构的绿色杀菌剂已势在必行。目前,农业农村部批准登记在册的防治细菌病害的农药较少,针对防治黄单胞菌引起的植物病害的农药更少,能对黄单胞菌有杀菌效果的天然产物更少。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用，所述γ-倒捻子素的结构式如式I：
Figure BDA0004006200870000011
优选地，所述黄单胞菌为野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestrispv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)或柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)。
更优选地，所述γ-倒捻子素的CAS号为31271-07-5。
本发明的目的之二在于提供上述植物源天然产物γ-倒捻子素在制备拮抗黄单胞菌产品中的应用。
优选地，所述产品包括粉剂、可湿性粉剂、可溶粉剂、乳油、水剂、悬浮剂、微乳剂、颗粒剂、水分散粒剂。
本发明的目的之三在于提供一种用于拮抗黄单胞菌的产品，所述产品中含有上述γ-倒捻子素。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明确定了一种植物源天然产物γ-倒捻子素,该天然产物γ-倒捻子素对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)具有括抗作用。
附图说明
图1为实施例2中γ-倒捻子素致使野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)细胞塌陷的结果图。
图2为实施例2中γ-倒捻子素致使稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)细胞塌陷的结果图。
图3为实施例2中γ-倒捻子素致使柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citrisubsp.citri)细胞塌陷的结果图。
图4为实施例3中γ-倒捻子素对甘蓝黑腐病治疗效果的结果图。
图5为实施例4中γ-倒捻子素对甘蓝黑腐病保护效果的结果图。
具体实施方式
以下实施例中所用的NYG培养基配方为：5g/L Trypton,3g/LYeast Extract，20g/L甘油,pH 7.0。
实施例1
将野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)于NYG培养基中,28℃,180r/min培养至OD600＝1.0,得到种子液,取种子液按1％的接种量接种至含γ-倒捻子素的NYG培养基中,设置γ-倒捻子素浓度梯度为0μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、25μg/mL,50μg/mL和100μg/mL,28℃,180r/min培养24h,每个处理三个平行；分光光度计测定不同处理条件下野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzaepv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citrisubsp.citri)的OD600；以有效抑制中浓度(EC50)评判γ-倒捻子素拮抗黄单胞菌的抑菌活性,EC50越小,说明γ-倒捻子素的抑菌活性越强。结果如下,γ-倒捻子素抑制野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)生长的EC50为6.48μg/mL；γ-倒捻子素抑制稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citrisubsp.citri)生长的EC50为14.92μg/mL和42.23μg/mL。
表1
Figure BDA0004006200870000031
实施例2
将野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)接种至NYG培养基中,28℃,180r/min培养至OD600＝1.0,得到种子液,取种子液按1％转接至新鲜NYG培养基,28℃,180r/min培养至OD600＝1.0。收集1mL菌液,PBS洗1次,用1mLPBS重悬菌体,并分别用0μg/mL,50μg/mL和100μg/mLγ-倒捻子素处理三种黄单胞菌6h,处理完后用PBS洗菌体三次,随后用1mL 2.5％戊二醛4℃过夜固定菌落形态,之后用PBS洗三次后乙醇梯度干燥。最后,利用扫描电子显微镜观察野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestrispv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)和柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)的细胞形态,结果发现50μg/mL和100μg/mLγ-倒捻子素处理野油菜黄单胞菌油菜致病变种、柑橘黄单胞菌柑橘亚种和稻黄单胞菌稻致病变种,均导致三个黄单胞菌的细胞产生凹陷和坍塌,未处理的黄单胞菌的细胞形态圆润饱满(参见图1、图2和图3)。
实施例3
首先，用沾有野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)菌液的剪刀在健康甘蓝植株的叶片顶端剪去上部叶子，用无菌水喷湿后，将植株放置于温度28℃，光照16h，黑暗8h，湿度100％的光照培养箱内培养24小时。随后，将配制好的γ-倒捻子素药液(浓度100μg/mL或200μg/mL)约20mL均匀喷洒在接种植物叶片的正面和背面，直至植物叶片表面均匀覆盖水珠即可。随后，将喷药的甘蓝植株在室外通风静置1h，待叶片表面水珠晾干，放置于温度28℃，光照16h，黑暗8h，湿度100％的光照培养箱内培养12天，培养期间，植株保持湿润。最后，统计病斑长度，确定γ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的治疗效果。结果发现100μg/mLγ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的治疗活性为30.61％，200μg/mLγ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的治疗活性为44.54％(参见图4)。
治疗活性的计算方法如下：以不喷施γ-倒捻子素时，接种野油菜黄单胞菌野油菜致病变种，甘蓝叶片病斑长度的平均值为100％发病指数，喷施100μg/mL或200μg/mLγ-倒捻子素，甘蓝叶片病斑长度平均值除以不喷施γ-倒捻子素时的病斑长度平均值为对应喷施γ-倒捻子素的发病指数，其治疗活性为100％减去对应喷施浓度的发病指数。
实施例4
首先，将配制好的γ-倒捻子素药液(浓度100μg/mL或200μg/mL)约20mL均匀喷洒在甘蓝叶片的正面和背面，直至植物叶片表面均匀覆盖水珠即可，将植株放置于温度28℃，光照16h，黑暗8h，湿度100％的光照培养箱内培养24小时。随后，用沾有野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)菌液的剪刀在喷药植株的叶片顶端剪去上部叶子，用无菌水喷湿后，将喷药植株在室外通风静置1h，待叶片表面水珠晾干，放置于温度28℃，光照16h，黑暗8h，湿度100％的光照培养箱内培养12天，培养期间，植株保持湿润。最后，统计病斑长度，确定γ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的保护效果。结果发现100μg/mLγ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的保护活性为33.0％，200μg/mLγ-倒捻子素对甘蓝黑腐病的保护活性为70.98％(参见图5)。
保护活性的计算方法同实施例3中治疗活性的计算方法。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种植物源天然产物γ-倒捻子素在拮抗黄单胞菌中的应用，其特征在于，所述γ-倒捻子素的结构式如式I：
Figure FDA0004006200860000011
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述黄单胞菌为野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(X.campestris pv.campestris)、稻黄单胞菌稻致病变种(X.oryzae pv.oryzae)或柑橘黄单胞菌柑橘亚种(X.citri subsp.citri)。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述γ-倒捻子素的CAS号为31271-07-5。
4.一种植物源天然产物γ-倒捻子素在制备拮抗黄单胞菌产品中的应用，其特征在于，所述γ-倒捻子素的结构式如式I：
Figure FDA0004006200860000012
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述产品包括粉剂、可湿性粉剂、可溶粉剂、乳油、水剂、悬浮剂、微乳剂、颗粒剂、水分散粒剂。
6.一种用于拮抗黄单胞菌的产品，其特征在于，所述产品中含有权利要求1中所述的γ-倒捻子素。
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