单端孢菌素在抗烟草病原真菌中的用途

摘要

本发明公开了一种抑制烟草病原真菌生长的方法，该方法包括将单端孢菌素与烟草病原真菌进行接触。本发明还公开了一种防治烟草的真菌病害的方法，该方法包括将单端孢菌素施用至烟草植株。此外，本发明还公开了单端孢菌素在抗烟草的真菌病害中的用途。本发明能够有效地防治烟草的真菌病害(特别是烟草赤星病和/或烟草黑胫病)，对防治烟草病害和提高烟草产量方面意义重大。

说明书

技术领域

本发明涉及单端孢菌素在抗烟草病原真菌中的用途，具体地，涉及一种 利用单端孢菌素抑制烟草病原真菌生长、防治烟草的真菌病害的方法以及单 端孢菌素在抗烟草的真菌病害中的用途。

背景技术

烟草病原真菌是阻碍烟草产量的主要祸首之一。其中，烟草赤星病是我 国烟草生产上的主要病害之一。我国各产烟区都有该病害的发生，以山东、 河南、安徽、黑龙江、吉林等地发生严重；其次是四川、云南、贵州、辽宁、 陕西等烟区。此外，广东的香料烟产区、浙江的晒红烟产区危害也较重。

烟草黑胫病是烟草生产上最具毁灭性的病害之一，又称烟草疫病。中国 各主要产烟区均有不同程度发生，其中安徽、山东、河南省为历史上的重病 区；云南、贵州、四川、湖南、广东、广西、福建等南方烟区发生亦相当普 遍，并多与烟草青枯病混合发生，故危害更为严重。中国由于采取以换种抗 病品种为主的综合防治措施，病情已基本得到控制。但近年由于一些地方连 作烟田面积扩大，连作年限延长或改冬烟为春烟，此病为害有明显上升之势。

在烟草生产中由于种植品种结构单一，烟草品种抗性衰退，以化学农药 防治为主导致“三R”问题的出现，病虫害的抗药性增强，致使病虫害对烟 草的危害有逐渐加重的趋势，制约了烟草农业的可持续发展。因此，符合环 保、健康和持续发展理念的生物农药在烟草病虫害治理中越来越引起人们的 关注，尤其是微生物及其活性次生代谢产物的应用，具有广谱性以及对环境 安全的优点已成为植物病虫害防治的新手段，表现出广阔的应用前景，因此， 探寻更多的用于防治烟草病害的药剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种新的抗烟草病原真菌的 方法。

为了实现上述目的，本发明的发明人进行了大量实验，结果发现，单端 孢菌素对抑制烟草病原真菌的侵染具有优异的效果。因此，第一方面，本发 明提供了一种抑制烟草病原真菌生长的方法，该方法包括将单端孢菌素与烟 草病原真菌进行接触。

第二方面，本发明提供了一种防治烟草的真菌病害的方法，该方法包括 将单端孢菌素施用至烟草植株。

第三方面，本发明提供了单端孢菌素在抗烟草的真菌病害中的用途。

通过上述技术方案，本发明能够有效地防治烟草的真菌病害(特别是烟 草赤星病和/或烟草黑胫病)，对防治烟草病害和提高烟草产量方面意义重大。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的术语“抑制烟草病原真 菌生长”指的是烟草病原真菌的生长和繁殖被抑制，具体表现是一段时间后 菌丝或孢子死亡。本发明中使用的术语“防治”意指预防和/或治疗。本发明 中使用的“单端孢菌素(4β-Crotonyloxy-12,13-epoxytrichothec-9-en-8-one， Trichothecin)”是具有倍半萜(烯)或类倍半萜烯化学结构的生物活性物质， 可以从镰刀菌属(Fusarium)、柱抱属(Cylindrocarpon)、漆斑菌属 (Myrothecium)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、瘤孢霉属(Yerrucaria)、单端 孢霉属(Trichothecium)、头孢霉(Cephalosporium)和木霉属(Trichoderma) 等半知菌真菌的发酵产物中提取获得，其结构如式(I)所示。

本发明提供的抑制烟草病原真菌生长的方法包括将单端孢菌素与烟草 病原真菌进行接触。

根据本发明，对所述单端孢菌素的用量没有特别的要求，但相对于10⁵个烟草病原真菌，所述单端孢菌素的用量优选为15-170μg，更优选为67μg， 其中，烟草病原真菌的数量以烟草病原真菌产生的孢子的数量计。

根据本发明，所述烟草病原真菌可以为常见的引起烟草真菌感染的病原 真菌，优选情况下，所述烟草病原真菌为烟草赤星病菌(Alternaria alternata) 和/或烟草黑胫病菌(Phytophthora nicotianae)。

本发明提供的防治烟草的真菌病害的方法包括将单端孢菌素施用至烟 草植株。

根据本发明，所述单端孢菌素可以按常规的施用方式对烟草植株进行施 用，优选地，所述单端孢菌素以溶液的形式施用且单端孢菌素溶液的浓度为 50-500μg/mL，更优选为100-200μg/mL，进一步优选为200μg/mL。

根据本发明，对所述单端孢菌素的施用量没有特别的限定，可以为 10-30mg/株/次，但优选地，所述单端孢菌素的施用量为20-30mg/株/次，更 优选为25mg/株/次(以8-9叶期烟草植株为基准)。通常地，根据需要，施 用频率为每隔5-7天施用一次。

根据本发明，为了更好地防治烟草的真菌病害，施用的方式优选为喷雾 施用。

根据本发明，所述真菌病害优选为烟草赤星病和/或烟草黑胫病。

本发明还提供了单端孢菌素在抗烟草的真菌病害中的用途。优选地，所 述真菌病害为烟草赤星病和/或烟草黑胫病。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中，未特别说明的实验操作均在常规条件下进行。烟草赤星 病菌购自ATCC，ATCC编号为96153^TM；烟草黑胫病菌购自ATCC， ATCC编号为MYA-4101^TM；实验用烟草均为种植在云南省腾冲县界头 镇的烟草；使用的单端孢菌素参照文献“杨佩文等，暗双孢菌AGR0073产 生的单端孢菌素的分离纯化、结构解析及其抗植物病原真菌活性，西南农业 学报，2014，27(1)：142-146”制得。

实施例1

本实施例用来说明采用单端孢菌素抑制烟草病原真菌生长的效果。

分别取烟草赤星病菌和烟草黑胫病菌的孢子配成适当浓度的孢子悬浮 液(在10×10低倍镜下，每个视野30-40个孢子)。将单端孢菌素配制成一 定浓度的丙酮水溶液，然后与孢子悬浮液等体积混合，取一滴滴加在凹玻片 上，每个处理3重复，在28℃下保湿培养18h后检查对照孢子的萌发情况。 当对照孢子的萌发率达到85％后，检查所有处理的孢子萌发率，以孢子芽管 长度大于孢子长度一半者为萌发，找出孢子萌发抑制率为100％时的单端孢 菌素浓度，即为最低抑制浓度(Minimum Inhibitory Concentration，MIC)。 结果显示，单端孢菌素对烟草赤星病菌的MIC为6.5μg/mL，对烟草黑胫病 菌的MIC为7μg/mL。最低抑制浓度越低，说明抑菌活性越强，而单端孢菌 素对烟草赤星病菌和烟草黑胫病菌的MIC值均小于10μg/mL，说明单端孢 菌素对烟草赤星病菌和烟草黑胫病菌的抑制效果均较强。

实施例2

本实施例用来说明采用单端孢菌素抑制烟草病原真菌菌丝生长的效果。

采用平皿生长速率法测定单端孢菌素对烟草赤星病菌和烟草黑胫病菌 菌丝生长的抑制效果，步骤如下：

分别用无菌水配制浓度为500μg/ml、250μg/ml、125μg/ml、62.5μg/ml、 31.25μg/ml、15.625μg/ml、7.8125μg/ml、3.90625μg/ml的单端孢菌素溶液， 用无菌水作对照(CK)。

把10mL稀释的各溶液分别倒入8瓶灭菌的培养基中(每瓶装有90mL 培养基，药液分别被稀释10倍)，混匀后将培养基倒入直径9cm的培养皿， 制成系列浓度梯度的含药培养平板，每种浓度5重复，冷凝后待用。用直径 5mm的灭菌不锈钢打孔器在已培养好长满菌丝的培养基上打孔，无菌操作。 将菌丝琼脂块接种于已冷凝的培养基中央，28℃培养。

待对照生长接近长满培养皿时，用十字交叉法(取菌落辐射生长长轴直 径与短轴直径的平均值减去原菌丝块直径)测量菌落直径，计算药剂的菌丝 生长抑制率。计算公式如下：

菌丝生长抑制率(％)＝(CK菌落平均直径-处理菌落平均直径)/CK 菌落平均直径×100％

根据单端孢菌素各浓度数值(x)及对应的菌丝生长抑制率值(y)作回 归分析，求出毒力回归方程(y＝a+bx)和相关系数(r)，根据回归方程计算 出单端孢菌素对病菌菌丝生长抑制的EC₅₀、EC₉₀和95％置信限，具体如下 表1和2所示。

表1单端孢菌素对烟草赤星病菌菌丝生长抑制作用及统计结果

表2单端孢菌素对烟草黑胫病菌丝生长抑制作用及统计结果

从表1和表2可以看出，单端孢菌素对烟草病原真菌的菌丝生长的抑制 作用较强。

实施例3

本实施例用来说明采用单端孢菌素对烟草病原真菌感染温室盆栽防治 效果的测定。

选择8-9叶期长势一致的健康烟草植株进行保护作用和治疗作用的测 定。

保护作用：喷施单端孢菌素(以200μg/mL的浓度喷施)，24小时后喷 雾法接种浓度为3×10⁵个/mL的烟草病原真菌(烟草赤星病菌或烟草黑胫病 菌)的孢子悬液，设1％葡萄糖溶液为空白对照，三者的喷施量均为50mL/ 株。接种后置于28℃培养箱中保湿培养6d。

治疗作用：喷雾法接种浓度为3×10⁵个/mL的烟草病原真菌(烟草赤星 病菌或烟草黑胫病菌)的孢子悬液，设1％葡萄糖溶液为空白对照，然后置 于28℃培养箱中保湿培养24h。喷施单端孢菌素(以200μg/mL的浓度喷施)， 三者的喷施量均为50mL/株。随后置于28℃培养箱中保湿培养5d。

7d后调查试验结果：观察各处理叶片发病情况，统计病情指数，并计算 病情指数和防治效果。

调查分级标准：

0级：全株无病；        1级：病斑数2个以下；

3级：病斑数3-5个；     5级：病斑数6-8个；

7级：病斑数9个以上；   9级：病斑密布，叶片严重枯死。

病情指数＝∑(各级病叶数×相对级数值)/(调查总叶总数×9)×100％

防治效果(％)＝(对照处理病情指数-施药处理病情指数)/对照病情指 数×100％

单端孢菌素对烟草病原真菌的防治测试结果如下：

对烟草赤星病的保护作用：4次重复平均防治效果为98.12％；

对烟草赤星病的治疗作用：4次重复平均防治效果为85.33％；

对烟草黑胫病的保护作用：4次重复平均防治效果为96.28％；

对烟草黑胫病的治疗作用：4次重复平均防治效果为79.61％。

可以看出，单端孢菌素对烟草病原真菌具有很好地防治效果。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方 案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。