6 －酯基香豆素衍生物的除草抑菌活性

謝 穎，雷震霖，駱焱平

(海南大學(xué) 環(huán)境與植物保護學(xué)院，海南 ?？?70228)

香豆素廣泛存在于自然界中［1－2］，該類化合物具有重要的生物活性，如抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗HIV、抗氧化、除草、殺蟲［3－8］等活性. 雖然有文獻曾大量報道了7 －酯基香豆素的活性研究［9－10］，但是關(guān)于6－酯基香豆素卻鮮有報道，為此，本研究開展了6 －酯基香豆素的活性研究，發(fā)現(xiàn)該類衍生物有較好的除草抑菌活性，具體研究如下.

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試藥劑 6 －酯基香豆素衍生物由本課題組合成［11］，其結(jié)構(gòu)信息見表1. 其余供試藥劑為φ =97%的乙草胺(浙江嘉化進出口有限公司)，φ=97%的百菌清(江蘇百靈農(nóng)化有限公司).

1.1.2 供試生物 含羞草(Mimosa pudica L.)、豬屎豆(Crotalaria pallida Ait.)、三葉鬼針草(Bidens pilosa L.)、黃瓜(Cucumis sativus)、蘿卜(Raphanus sativus)種子. 其中，含羞草、豬屎豆、三葉鬼針草采自海南大學(xué)周邊;黃瓜、蘿卜采購于當(dāng)?shù)厥袌?

香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae (Berk＆Curt)Arx)、芒果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp cubense)、芒果蒂腐病菌(Botryodiplodia theobromae Pat.)、椰子灰斑病菌(Pestalotia palmarum Cooke.)、水稻紋枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)、橡膠棒孢霉落葉病菌(Corynespora cassiicola(Berk.Curt.)Wei)由海南大學(xué)環(huán)境與植物保護學(xué)院農(nóng)藥實驗室提供.

1.2 實驗方法

1.2.1 除草活性 含羞草、豬屎豆、三葉鬼針草、黃瓜、蘿卜為受體植物. 含羞草種子的種皮較厚，試驗前用濃硫酸浸泡30 min 后，再用自來水洗凈，接著用蒸餾水沖洗3 次備用.

使用適量丙酮將6 －酯基香豆素衍生物溶解，用φ =1/‰的吐溫－80 水溶液將其配制成質(zhì)量濃度為100 mg/L 的藥劑備用. 采用生長量法進行測試［12］，即在放有2 層濾紙的9 cm 塑料培養(yǎng)皿中加入5 mL 供試藥劑，每皿精選30 粒整齊露白的受體植物種子，整齊擺放于培養(yǎng)皿內(nèi)，然后置于光照培養(yǎng)箱內(nèi)，在溫度為(28 ±2)℃，相對濕度為(75 ±5)%，光照周期為12 h/12 h(L/D)的條件下培養(yǎng). 以加入1 滴吐溫－80的相應(yīng)丙酮溶劑(5 mL)為空白對照，以乙草胺為對照藥劑. 每個處理設(shè)3 個重復(fù)，連續(xù)培養(yǎng)4 d，然后在每個培養(yǎng)皿中隨機抽取20 株幼苗，測量其生長量，并根據(jù)下式計算生長量抑制率.

表1 6 －酯基香豆素I 的理化性質(zhì)

生長量抑制率=［(對照每株凈增重量－處理每株凈增重量)/對照每株凈增重量］×100%.

1.2.2 抑菌活性 以香蕉炭疽病菌、芒果炭疽病菌、香蕉枯萎病菌、芒果蒂腐病菌、椰子灰斑病菌、水稻紋枯病菌、橡膠棒孢霉落葉病菌為供試靶標(biāo)菌，將這7 種供試靶標(biāo)菌接種在PDA 培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，瓊脂20 g/L)上，適溫培養(yǎng)72 h，備用，然后按照上述方法，將供試藥劑配制成2 000 mg/L的母液，備用.

采用生長速率法［13］，取1 mL 配制好的母液，加入到19 mL 的PDA 培養(yǎng)基中，充分搖勻，分裝至3 個直徑為6.0 cm 的培養(yǎng)皿內(nèi)，制成薄厚均勻的平板. 此時供試藥劑的質(zhì)量濃度為100 mg/L. 待培養(yǎng)基冷卻后，用直徑為5 mm 的無菌打孔器打取菌餅，含菌絲的一面朝下，移入平板中央，適溫培養(yǎng). 以適量丙酮與1 滴吐溫－80 的無菌水溶液作為空白對照，同時，以百菌清為對照藥劑. 每個處理重復(fù)3 次，待空白對照組中的菌絲長到培養(yǎng)基總面積的75%左右時，以十字交叉法測量菌落的直徑，并按照以下公式計算抑菌率:

抑菌率=［(對照組菌落直徑－處理組菌落直徑)/(對照組菌落直徑－菌餅直徑)］×100%.

2 結(jié)果與分析

2.1 除草活性的測試結(jié)果 利用生長量法測試了39 種藥劑的除草活性，將實驗組和對照組的鮮重凈增長量進行比較，并根據(jù)抑制率的計算公式計算出各實驗組的抑制率，結(jié)果如表2 所示.

在100 mg/L 的質(zhì)量濃度下，6 －酯基香豆素衍生物對供試的5 種受體植物有較好的除草活性. 其中活性超過80%的化合物有Io，Iz，Ioo，Iqq，Im，Ia等6 種，分別對含羞草、豬屎豆和三葉鬼針草有較好的生長抑制作用，與乙草胺對照藥劑的活性相當(dāng).

對含羞草抑制活性在70% ～80%之間的化合物有9 中，分別是If，Ig，Ih，Ii，Ij，Ik，Im，Iv，Ill等;對豬屎豆的抑制率在70% ～80%之間的化合物有6 種，分別是If，Ip，Iff，Imm，Ioo，Iqq;對三葉鬼針草的抑制率在70%～80%之間的化合物有3 種，分別為Id，Ir，Ioo;對黃瓜抑制活性在70%以上的化合物有Ib，Il，Im，In，Ip，Iv，Iw，Ibb，Iee，Iff，Iqq，Irr;對蘿卜的抑制活性超過70%的化合物有Id，Ii，Io，Iz，Iaa，Icc，Igg，Ihh，Ijj.

通過對受體之間的分析發(fā)現(xiàn)，6 －酯基香豆素衍生物對含羞草的抑制活性最好，對黃瓜和蘿卜抑制活性稍差. 由于黃瓜和蘿卜屬于蔬菜，從另一側(cè)面說明，該藥劑對蔬菜的安全性相對較好，6 －酯基香豆素衍生物之間的活性規(guī)律不明顯.

表2 6 －酯基香豆素I 的除草活性測試結(jié)果(4 d)

續(xù)表

2.2 殺菌活性測試結(jié)果 利用生長速率法測試了38 種藥劑對6 種靶標(biāo)菌的抑菌活性，實驗結(jié)果如表3所示:

表3 6 －酯基香豆素I 的殺菌活性測試結(jié)果(72 h)

續(xù)表

在100 mg/L 的質(zhì)量濃度下，6 －酯基香豆素I 對供試的6 種靶標(biāo)菌都具有一定的抑菌活性. 對椰子灰斑病菌抑制活性超過60%的化合物有Id，Im，Iq，Ipp，其中Im的活性最好，抑制率超過80%，與對照藥劑百菌清的活性相對;對香蕉炭疽菌抑制活性超過60%的化合物有Ip，Iq，其中，Iq的抑制活性超過70%，優(yōu)于對照藥劑百菌清的活性;對芒果炭疽病菌抑菌活性超過60%的化合物有Iq，Ir，其中，Iq的抑制活性在70%以上，與對照藥劑百菌清的活性相當(dāng);對芒果蒂腐病菌抑菌活性超過60%的化合物有Iq，Ir，Icc，Irr，其中，Iq和Icc的抑菌活性均在70%以上，與百菌清抑菌活性相當(dāng);對香蕉枯萎病菌抑菌活性超過60%的化合物僅有Ipp，且活性不如百菌清，說明供試藥劑對枯萎病菌的活性不理想;對水稻紋枯病菌抑菌活性超過60%的化合物為Io，且活性不如百菌清.

3 結(jié)論與討論

在質(zhì)量濃度100 mg/L 下，6 －酯基香豆素衍生物對供試的5 種受體植物有較好的抑制活性. 其中，抑制活性超過80%的化合物有6 種，與對照藥劑乙草胺的抑制活性相當(dāng);抑制活性在70% ～80%之間的化合物有28 種. 總體來說，6 －酯基香豆素I 系列化合物的殺草活性良好. 當(dāng)比較6 －酯基香豆素I 系列化合物對5 種受體植物的抑制活性時發(fā)現(xiàn)，抑制活性超過80%的植物是含羞草、豬屎豆和三葉鬼針草，由此發(fā)現(xiàn)，這一系列化合物對雜草的抑制活性相對較高，對蔬菜的抑制活性相對較低，具有一定的研究意義.3種雜草中，含羞草為一年生雜草，豬屎豆和三葉鬼針草為多年生雜草，相比較而言，對含羞草的抑制活性遠(yuǎn)高于豬屎豆和三葉鬼針草，由此可見，這個系列的化合物對一年生雜草的效果較好.

6 －酯基香豆素衍生物對供試的6 種靶標(biāo)菌都具有一定的抑菌活性. 抑菌活性最好的化合物是Im，抑菌活性在60%到80%之間的化合物有6 個，其中，化合物Iq對供試的4 種病原菌都有較好的抑菌活性，其結(jié)構(gòu)中含有2，6 －苯基取代基團，該類結(jié)構(gòu)一般表出較好的抑菌活性［14］. 其他化合物的抑菌效果不明顯，活性較低.

就除草活性和殺菌活性而言，6 －酯基香豆素化合物的除草活性較好，殺菌活性偏低，對其后續(xù)的研究可適當(dāng)偏向于除草活性方面，而對其殺菌活性的研究則可以在適當(dāng)提高藥劑濃度的情況下進行.

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