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植物根结线虫Meloidogyne spp是一类高度专化型的杂食性植物病原线虫。根结线虫主要潜入植物根部组织进行危害,在植物根部形成球形或圆锥形大小不等的白色瘤状突起,不仅破坏植物的输导组织,而且还能传播许多真菌和细菌性病害,最终导致被害植株地上部分生长缓慢、叶色异常,地下根系发育不良,品质和产量下降,甚至造成植株提早死亡。由于根结线虫的危害具有极大的隐蔽性,在防治中主要以施用化学农药为主,不仅造成农产品的品质大幅下降,而且对环境具有很大的污染性,严重威胁到人类的生命和生存安全。我国植物种类繁多、资源丰富,植物源农药作为新型高效、无残留、无公害的“绿色农药”在农业生产中的应用,已成为新世纪防治病虫害的主要手段之一。为有效防治根结线虫和保护环境,寻找环境友好杀线虫剂,本文以南方根结线虫Meloidogyne incognita为靶标,采用室内离体生物活性测定的方法,在13种孢子植物杀线活性筛选的基础上,对绵马贯众的杀线作用进行了较为系统的研究。进一步研究了不同提取溶剂、提取方法对绵马贯众杀线活性的影响,研究了绵马贯众不同施药方式的盆栽杀线效果,测定了不同萃取部位总间苯三酚含量和杀线效果,研究了绵马贯众氯仿萃取部位的杀线机理,研制了绵马贯众杀线可湿性粉剂,研究了绵马贯众的抑菌作用和化感作用。具体研究内容如下:1、杀线活性孢子植物的筛选。以70%乙醇对13种孢子植物浸提制备提取物,在室内对南方根结线虫Meloidogyne incognita进行离体生物活性测定。结果表明,在13种孢子植物提取物中,小蛇苔、蛇苔、林问荆、蕨和绵马贯众在处理线虫24 h后,线虫死亡率超过50%,其中蛇苔处理线虫24h后表现出强杀线活性,线虫死亡率最高;10种提取物在处理48 h后线虫死亡率超过50%,小蛇苔和绵马贯众处理线虫48 h后也表现出强杀线活性,地钱、草问荆和犬问荆三种植物提取物表现出较弱杀线活性。72h后,绵马贯众处理线虫的死亡率最高,达到90.99%。2、不同提取溶剂、不同提取方法对绵马贯众杀线活性的影响。分别采用甲醇、无水乙醇、70%乙醇、丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、氯仿、石油醚八种溶剂制备绵马贯众提取物,提取溶剂用量为固:液=1(g):10(mL)。用浓度为1 mg·mL-1的提取物溶液处理线虫,分别于24 h、48 h、72 h后调查线虫的死亡率。结果显示,最理想的提取溶剂是70%的乙醇。以70%的乙醇为提取溶剂进行超声法、索氏提取法、冷浸法、温浸法四种不同方法提取,结果表明提取率最高的为索氏提取法,其提取率为18.70%;最理想的提取方法是室温冷浸72 h,处理线虫72h后的校正死亡率为86.87%。3、不同施用方式对绵马贯众盆栽杀线活性的影响。在盆栽试验中,分别采用绵马贯众粉末混拌土壤、提取物浸根和提取物灌根三种方式进行线虫防效试验,每种处理方式设三个水平(10g、30g、50g),每种处理方式相同水平的用药量相同。结果显示,三种处理方式都可降低根结数和虫口密度,而且随着用量增加,根结数和虫口密度相应下降,植物生长量相应增加。比较三种方式,以绵马贯众粉末混拌土壤防治线虫效果最好。4、不同溶剂萃取部位的总间苯三酚含量和杀线活性测定。绵马贯众70%乙醇浸提物依次经过石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取后分为五个部位,总间苯三酚含量和杀线活性测定结果显示,以氯仿萃取部位的总间苯三酚含量和杀线活性最高,其总间苯三酚含量和LC50值分别为64.36%、0.39 mg-mL"1,其次是乙酸乙酯(54.33%、0.67 mg·mL-1)、正丁醇(9.45%、0.97 mg·mL-1)、石油醚(7.97%、1.73mg·mL-1)和水(0.00%、1.85 mg·mL-1)萃取部位,绵马贯众粗提物的总间苯三酚含量和LC50值分别为10.03%和0.99 mg-mL"1.表明总间苯三酚含量与其杀线活性存在一定的正相关。5、绵马贯众杀线作用机理的研究。采用浓度为1 mg·mL-1的绵马贯众氯仿萃取液处理线虫24 h后进行杀线机理研究。扫描电镜观察结果显示,线虫体表的角质层脱落,体环消失,内部组织暴露;透射电镜观察结果显示,线虫体内肌细胞结构的完整性受到破坏,神经纤维断裂成片段;线虫体内营养物质(蛋白质和总糖)的含量显著低于对照;线虫体内的解毒代谢酶系(过氧化氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶)活性显著低于对照;对线虫体内乙酰胆碱酯酶活性的抑制率达32.07%,乙酰胆碱的含量显著高于对照,Na+、K+-ATP酶的活性显著低于对照。表明绵马贯众处理线虫后破坏了线虫体表的防御结构和体内的超微结构,干扰了线虫体内的新陈代谢,使线虫体内的保护酶系和神经传导酶系活性表达失衡,最终导致线虫死亡。6、绵马贯众可湿性粉剂的研制。研究确定绵马贯众可湿性粉剂的最佳配方为:3%木质素磺酸钙+2%木质素磺酸钠+4%十二烷基硫酸钠+50%药材粉末+41%白炭黑。盆栽试验表明,绵马贯众可湿性粉剂具有良好的杀线效果,当施药量为50g·盆1时,病情指数为24.04%,防治效果达到68.11%。7、绵马贯众抑菌作用的研究。绵马贯众依次经石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取分为5个部位后,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌、黄曲霉和黑根霉6种供试菌株的抑菌作用进行了测定。对黄曲霉、黑根霉的抑菌作用测定结果显示,绵马贯众5个萃取部位均表现出一定的抑菌效果,其中以氯仿萃取部位和乙酸乙酯萃取部位的抑制作用较大,水萃取部位的抑菌作用最小;对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌4种供试菌株的抑菌作用测定结果显示,除水萃取部位没有抑菌效果以外,其余4个萃取部位均有一定的抑菌效果,相同用药量条件下,正丁醇萃取部位的抑菌作用最小,石油醚萃取部位对酵母菌的抑制作用最大,氯仿、乙酸乙酯萃取部位在低用药量条件下对酵母菌没有抑制作用,正丁醇萃取部位在低用药量条件下对金黄色葡萄球菌、酵母菌没有抑制作用。8、绵马贯众化感作用的研究。绵马贯众依次经石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和水萃取分为5个部位后,对十字花科的莱菔子、葫芦科的黄瓜子和禾本科的玉米子的化感作用进行了测定。与对照相比,石油醚萃取部位、正丁醇萃取部位对十字花科莱菔子的发芽率、发芽势表现出抑制作用,石油醚萃取部位的抑制效果显著;氯仿、乙酸乙酯和水萃取部位对莱菔子的发芽率、发芽势具有促进效果,高浓度条件下(1.00 mg·mL-1)氯仿萃取部位具有显著促进作用,而乙酸乙酯和水萃取部位在高浓度条件下(1.00 mg·mL-1)出现显著抑制效果。与对照相比,石油醚萃取部位、正丁醇萃取部位对葫芦科黄瓜子的发芽率、发芽势具有促进作用,但无显著影响;氯仿萃取部位、乙酸乙酯萃取部位表现抑制效果,乙酸乙酯萃取部位在1.00 mg·mL-1时抑制效果显著;水萃取部位在低浓度条件下具有促进作用,高浓度条件下具有抑制作用,但均无显著影响。与对照相比,石油醚萃取部位、水萃取部位对禾本科玉米子的发芽率、发芽势产生抑制作用,且石油醚萃取部位的抑制效果显著;氯仿萃取部位、正丁醇萃取部位产生促进作用,但促进效果无显著性差异;乙酸乙酯萃取部位在低浓度条件下产生促进作用,高浓度条件下产生抑制作用,但均无显著影响。绵马贯众5个萃取部位对十字花科的莱菔子、葫芦科的黄瓜子和禾本科的玉米子3种供试种子发芽生长后的干重变化均无显著影响。总之,通过本研究,可以确定绵马贯众具有良好的杀线作用,而且对多种菌类具有抑制作用,但对供试植物种子具有安全性。研制的可湿性粉剂具有一定的实用价值和应用前景,可为绵马贯众植物源农药的开发利用提供理论依据。