金丝草水溶性部位抗真菌活性成分研究

摘要

金丝草（Pogonatherum crinitum(Thunb.)Kunth）是禾本科（Gramineae）金发草属（Pogonatherum）多年生草本植物，物种资源丰富，多生长于山边、石缝瘠土或灌木下阴湿地，极少受到病虫害的侵染，在抗病方面具有独特的优势。为了探究金丝草作为植物源杀菌剂植物资源的可能，开发利用金丝草植物的农用价值，本论文研究了金丝草水溶性部位的抗真菌活性及其抗真菌活性成分。研究结果如下： 1、采用菌丝生长速率法测定金丝草水溶性部位对17种常见的植物病原真菌的抗真菌活性。结果表明，金丝草水溶性部位对17种植物病原真菌都具有一定的抗真菌活性。其中，金丝草水溶性部位（2g/L）对禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）、玉米小斑病菌（Helminthosporium maydis）、瓜果腐霉菌（Phyhium aphanidermatum）的抑制率分别为50.19%、58.20%、63.14%，显著高于其他植物病原真菌。通过精密毒力测定表明，金丝草水溶性部位对瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）、禾谷镰刀菌（F.graminearum）、玉米小斑病菌（H.maydis）等3种病原真菌的EC50值分别为：1.16g/L、1.84g/L、1.42g/L。因此，金丝草水溶性部位具有开发成为植物源杀菌剂的植物资源的价值。 2、采用柱层析、制备型高效液相色谱法等分离手段和紫外吸收法、质谱、核磁共振法等多种方法从金丝草水溶性部位中分离鉴定得到21个化合物，分别为：夏佛托苷（1）、木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（2）、木犀草素6-C-β-波依文糖-7-O-β-葡萄糖苷（3）、异鼠李素-3-O-芸香糖苷（4）、山奈酚-3-O-芸香糖苷（5）、苜蓿素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（6）、苜蓿素-7-O-[β-D-芹糖(1→2)]-β-D-葡萄糖苷（7）、黄芩苷（8）、黄芩素（9）、花旗松素（10）、木犀草素（11）、丁香脂素-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（12）、β-腺苷（13）、3,5-二甲氧基-4-O-β-D-葡萄糖苷-苯丙烯醇（14）、咖啡酸乙酯（15）、豆甾醇（16）、谷甾醇（17）、原儿茶酸（18）、对羟基苯甲醇（19）、香草醛（20）、对羟基苯甲醛（21）。包括11个黄酮类，1个木脂素类，1个生物碱类，2个简单苯丙素类，2个甾体类，4个酚酸类化合物。其中化合物1、2、4、6、7、8、9、10、12、14、15、18、19、20和21为首次从金丝草中分离得到。 3、采用菌丝生长速率法测定从金丝草水溶性部位中分离得到的21个单体化合物对玉米小斑病菌（H.maydis）和瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）的抗真菌活性。结果表明，21个单体化合物对玉米小斑病菌（H.maydis）和瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）都具有一定的抗真菌活性，其中化合物2、6、8、9、15、20和21对瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）具有明显的抗真菌活性。化合物2、9、15、20和21对玉米小斑病菌（H.maydis）具有明显的抗真菌活性，这为抗玉米小斑病菌和抗瓜果腐霉菌的先导化合物的发现提供了依据。通过对木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷（化合物2）的精密毒力测定表明，木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷对玉米小斑病菌（H.maydis）和瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）的EC50值分别为130.31mg/L和79.88mg/L。其中木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷对玉米小斑病菌（H.maydis）的毒力略高于市售商品丁子香酚的毒力（EC50值：156.96mg/L），而对瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）的毒力则略低于丁子香酚（EC50值：69.40mg/L）。可见，木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷对玉米小斑病菌（H.maydis）和瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）具有明显的抗真菌活性，具有成为植物源杀菌剂的先导化合物的潜力。 4、通过光学显微镜初步观察金丝草水溶性部位及木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷对瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）、禾谷镰刀菌（F.graminearum）、玉米小斑病菌（H.maydis）的菌丝形态的影响，发现金丝草水溶性部位及木犀草素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖苷-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷作用下的瓜果腐霉菌（P.aphanidermatum）和玉米小斑病菌（H.maydis）的菌丝呈现粗细不均、异常扭曲的状态，金丝草水溶性部位作用下的禾谷镰刀菌（F.graminearum）的菌丝则表面凹陷、内部呈现空泡化。这为进一步研究金丝草水溶性部位抗真菌活性成分的抑菌机理提供了依据。

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摘 要

Abstract

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 禾本科植物的抗真菌活性研究进展

1.2.1 竹亚科植物的抗真菌活性

1.2.2 卢竹亚科植物的抗真菌活性

1.2.3 假淡竹叶亚科植物的抗真菌活性

1.2.4 稻亚科植物的抗真菌活性

1.2.5 黍亚科植物的抗真菌活性

1.2.6 早熟禾亚科植物的抗真菌活性

1.3 植物的抗真菌活性成分研究进展

1.3.1 黄酮类

1.3.2 萜类

1.3.3 苯丙素类化合物

1.3.4 生物碱类化合物

1.3.5 芳香族类化合物

1.3.6 其他类化合物

1.4 金丝草概述

1.5 课题研究背景与意义

1.6 研究目的与拟解决的问题

1.6.1 研究目的

1.6.2 拟解决的问题

第二章 金丝草水溶性部位的抗真菌活性研究

2.1 材料与仪器

2.1.1 供试植物

2.1.2 供试菌种

2.1.3 主要试剂与仪器

2.2 实验方法

2.2.1 供试样品制备

2.2.2 提取物的抗真菌活性初筛

2.2.3提取物的精密毒力测定

2.3 结果与分析

2.3.1 提取物的抗真菌活性初筛结果

2.3.2 精密毒力测定结果

2.3.3 金丝草水溶性部位对病原菌菌丝形态的影响

2.4 小结与讨论

第三章 金丝草水溶性部位抗真菌活性成分的分离与鉴定

3.1 材料与仪器

3.1.1 实验材料

3.1.2 药品与试剂

3.1.3 主要仪器设备

3.2 金丝草水溶性部位的提取分离

3.3 单体化合物结构鉴定数据

3.4 单体化合物结构解析

3.4.5 化合物5

3.4.6 化合物6

3.4.7化合物7

3.4.9 化合物9

3.4.10 化合物10

3.4.11 化合物11

3.4.12 化合物12

3.4.13 化合物13

3.4.14 化合物14

3.4.15 化合物15

3.4.16 化合物16和17

3.4.17 化合物18

3.4.18 化合物19

3.4.20化合物21

3.5 小结与讨论

第四章 单体化合物的抗真菌活性研究

4.1 材料与仪器

4.1.1 供试样品

4.1.2 供试真菌

4.1.3 试剂与仪器

4.2 实验方法

4.2.1 单体化合物的抗真菌活性测定

4.2.2 化合物2的精密毒力测定

4.2.3 化合物2对病原菌菌丝形态的影响

4.2.4 统计学处理

4.3 结果与分析

4.3.1 单体化合物的抗真菌活性测定结果

4.3.2 化合物2的精密毒力测定结果

4.3.3 化合物2对病原菌菌丝形态的影响

4.4 小结与讨论

第五章 总结与讨论

5.1 总结

5.2 讨论

5.2.1 关于金丝草水溶性部位中的抗真菌活性成分

5.2.2 关于抗真菌活性评价的系统性

5.2.3 关于抗真菌机理

5.2.4 关于抗真菌活性成分分离与活性跟踪

5.3 需要进一步研究的问题

参考文献

附录

攻读学位期间的研究成果