植物提取物对抗花椰菜菌核茎腐病:开拓绿色防治新路径

【字体: 时间:2025年03月28日 来源:Discover Plants

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  为解决花椰菜因真菌等微生物病害导致的产量损失问题,研究人员开展了对植物提取物(botanicals)抑制核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)的研究。结果表明多种植物提取物有效抑制病菌生长,这为病害防治提供了可持续、环保的替代方案。

  在农业生产的大舞台上,花椰菜是一种极为重要的蔬菜,深受人们喜爱,它富含多种维生素、矿物质、碳水化合物和氨基酸,在印度,其种植规模可观,印度是世界第二大花椰菜生产国。然而,一种名为菌核茎腐病的病害却如同一头凶猛的 “怪兽”,严重威胁着花椰菜的产量。
菌核茎腐病由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)引起,这种真菌生存能力极强,广泛分布于全球多个国家。它能感染众多不同种类的植物,可谓是植物界的 “破坏大王”。当它侵害花椰菜时,会在植株的茎部、叶子等部位肆意生长,致使花椰菜的组织软化、枯萎,最终导致严重减产,极端情况下甚至能让产量损失达到 40 - 80% 。

为了应对这一难题,传统的防治方法多依赖化学杀菌剂。但这种方法就像一把双刃剑,虽然在一定程度上控制了病害,却对环境和食品安全造成了诸多不良影响。比如,化学药剂会污染土壤和水源,还可能在农作物上残留,危害人体健康。而且,长期使用化学杀菌剂会使真菌产生抗药性,导致防治效果越来越差。因此,寻找一种更环保、更有效的防治方法迫在眉睫。

在这样的背景下,中央大学植物科学系的研究人员挺身而出,开展了一项关于植物提取物对抗花椰菜菌核茎腐病的研究。他们的研究成果发表在《Discover Plants》上,为解决这一农业难题带来了新的希望。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:一是利用毒饵法(poisoned food technique),在培养基中添加植物提取物,观察核盘菌的生长情况;二是通过索氏提取法(Soxhlet extraction method)制备植物提取物,为后续实验提供材料 。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 病原菌分离:研究人员从患病的花椰菜植株上成功分离出核盘菌。在培养过程中,核盘菌呈现出典型的生长特征,其菌落呈棉花状,颜色为灰白色,质地疏松到致密不等。随着时间推移,会形成黑色的菌核(sclerotia),这些菌核大小不一,平均长度在 3 - 15 毫米,宽度在 2 - 5 毫米,每个培养皿中大约会产生 15 - 28 个 。
  2. 植物提取物的效果:研究人员对 5 种植物提取物进行了测试,包括印楝(Azadirachta indica)、鸭嘴花(Adhatoda vasica)、牡荆(Vitex negundo)、牛角瓜(Calotropis procera)和菖蒲(Acorus calamus)。实验结果令人欣喜,所有植物提取物都能显著抑制核盘菌的生长 。其中,菖蒲根茎提取物表现最为出色,在 5% 和 10% 的浓度下,能完全抑制病原菌的生长;鸭嘴花提取物在 5% 浓度时,抑制率达到 93%;印楝和牡荆提取物的抑制率也分别达到了 88.6% 和 88.4%;牛角瓜提取物的抑制效果相对较弱,但也有 77% 。而且,随着植物提取物浓度的增加,对病原菌生长的抑制作用也越强,在 10% 浓度时,所有植物提取物都能完全阻止病原菌的生长 。
  3. 抗真菌效果比较:综合来看,菖蒲根茎提取物的抗真菌效果最为显著,平均抑制率达到 85%;印楝、牡荆和鸭嘴花提取物的抑制效果也较好;牛角瓜提取物则相对较弱 。

研究结论和讨论部分指出,该研究充分证明了植物提取物在防治花椰菜菌核茎腐病方面具有巨大的潜力,有望成为化学杀菌剂的理想替代品。这一研究成果不仅为农业生产提供了一种绿色、环保的病害防治方法,减少了化学药剂对环境的污染,还为综合病虫害管理(Integrated Pest Management,IPM)策略提供了重要的科学依据。未来,研究人员可以进一步深入研究植物提取物中的活性成分,明确其作用机制,并在田间试验中验证其实际防治效果。同时,探索不同植物提取物的组合使用,可能会发现更高效的防治方案,为保障花椰菜的产量和质量,推动可持续农业发展做出更大的贡献。
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