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抑制水稻纹枯病植物源活性物质的筛选、分离和应用条件优化

作　者: 王金宇
导　师: 王海华
学　校: 湖南科技大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: 植物源抗菌物质水稻纹枯病粗提取物萃取组分活性化合物分离应用条件
分类号: S435.111.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

纹枯病(Rice sheath blight)是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的水稻病害,对世界范围内的水稻种植造成了极大的危害。植物源杀菌剂来源于自然,具有对人畜安全、不易引起抗药性、易降解和环境友好等优点,目前已成为农药研发的热门领域。本论文通过带毒平板法,从16种植物中筛选出井栏边草(Pteris multifida)、千头柏(Platycladus orientalis cv.sieboldii)和日本珊瑚树(Viburnum awabuki K.Koch)3种对水稻纹枯菌具有抑制活性的植物。进一步的离体试验和盆栽试验发现,6个粗提取组分对水稻纹枯病有较好的防治作用,其中,防治效果最好的是千头柏石油醚萃取组分和日本珊瑚树乙酸乙酯萃取组分,在温室条件下,施药浓度为1 mg/mL时,对水稻纹枯病的防治作用分别达78.1%和76.7%,效果已接近相同施药浓度的商品杀菌剂50%多菌灵粉剂。采用柱层析法,从千头柏中分离了5种化合物Com.1~Com.5。活性测试发现,其中的Com.2和Com.4对纹枯菌菌丝生长具有明显抑制作用。通过质谱和核磁共振波谱测定,结合紫外可见光谱和傅里叶红外光谱分析,推断出Com.2为14- Isopropylpodocarpa-8,11,13-trien-13-ol,Com.4为(1R,2R,8aS)-Decahydro-1-(3-hydr- oxy-3-methyl-4-pentenyl)-2,5,5,8a-tetramethyl-2-naphthol,俗名分别为桃柁酚和香紫苏醇。研究结果还表明,井栏边草、千头柏和日本珊瑚树粗提取物的配伍使用对水稻纹枯病的防治具有增效作用。通过单因子试验,优化了植物活性组分的提取条件。正交试验结果表明,复配药物的最佳使用条件为:井粗∶千粗∶日粗按质量比1:1:9复配为2 mg/mL的药液喷施于水稻基部,病情严重时间隔10天施药一次,病情一般时酌情将施药间隔延长至15~20天,该处理对水稻纹枯病的防治效果最好可达80%左右。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-21
  1.1 水稻纹枯病的研究概况  11-12
    1.1.1 病原菌及其遗传特性  11-12
    1.1.2 水稻纹枯病病原菌的致病机制  12
  1.2 水稻纹枯病的防治方法  12-15
    1.2.1 化学防治法  12-13
    1.2.2 生物防治法  13-14
    1.2.3 混配药剂防治法  14
    1.2.4 其他防治法  14-15
  1.3 植物源杀菌剂研究现状  15-20
    1.3.1 植物源杀菌剂的定义  15
    1.3.2 抑菌杀菌植物资源  15-16
    1.3.3 植物抗菌化合物的种类  16-17
    1.3.4 抑菌成分抗菌效果的生物测定方法  17-18
    1.3.5 植物源农药的应用情况  18-20
  1.4 本课题的主要研究内容及其研究意义  20-21
    1.4.1 主要研究内容  20
    1.4.2 课题研究意义  20-21
第二章高效抗纹枯菌活性植物组分的筛选  21-31
  2.1 材料与方法  21-24
    2.1.1 植物材料  21-22
    2.1.2 供试菌株  22
    2.1.3 仪器与试剂  22
    2.1.4 培养基  22
    2.1.5 植物组织的预处理  22-23
    2.1.6 植物粗提取物的制备  23
    2.1.7 植物萃取组分的制备  23
    2.1.8 有效组分的抗菌活性测定  23-24
    2.1.9 纹枯菌菌丝的显微观察  24
    2.1.10 数据处理  24
  2.2 结果与分析  24-28
    2.2.1 供试植物初筛结果  24-25
    2.2.2 活性萃取组分对水稻纹枯菌生长的抑制  25-27
    2.2.3 活性萃取组分对稻纹枯菌菌丝生长的影响  27-28
    2.2.4 活性粗提取物和萃取组分对水稻纹枯病的防治效果  28
  2.3 讨论  28-31
第三章千头柏石油醚萃取组分中活性化合物的分离与鉴定  31-45
  3.1 材料与方法  31-34
    3.1.1 原材料  31
    3.1.2 供试菌株  31
    3.1.3 仪器与试剂  31-32
    3.1.4 千石组分粗馏分的制备  32
    3.1.5 馏分Fr.1~Fr.8 的活性测定  32
    3.1.6 活性化合物的分离  32-33
    3.1.7 活性馏分的TLC 分析  33
    3.1.8 分离化合物的活性测定  33-34
    3.1.9 活性化合物的结构鉴定  34
  3.2 结果与分析  34-42
    3.2.1 馏分Fr.1~Fr.8 的抗菌活性  34-35
    3.2.2 馏分Fr.8-1~Fr.8-8 的抗菌活性  35-36
    3.2.3 活性馏分的TLC 分析  36-37
    3.2.4 分离化合物的抗菌效果  37-38
    3.2.5 活性化合物的结构推定  38-42
  3.3 讨论  42-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章抗纹枯病活性植物的应用条件优化  45-57
  4.1 材料与方法  45-47
    4.1.1 植物材料  45
    4.1.2 供试菌株  45
    4.1.3 仪器与试剂  45-46
    4.1.4 提取溶剂的浓度对活性植物提取效果的影响  46
    4.1.5 提取料液比对活性植物提取效果的影响  46
    4.1.6 提取温度对活性植物提取效果的影响  46
    4.1.7 提取时间对活性植物提取效果的影响  46
    4.1.8 活性植物粗提取物的配伍效果  46-47
    4.1.9 单因素对复配药物抗病药效的影响  47
    4.1.10 正交试验法优化复配药物应用参数  47
  4.2 结果与分析  47-54
    4.2.1 乙醇浓度对活性植物提取物提取效果的影响  47-48
    4.2.2 料液比对活性植物提取物提取效果的影响  48
    4.2.3 提取温度对活性植物提取物提取效果的影响  48-50
    4.2.4 提取时间对活性植物提取物提取效果的影响  50
    4.2.5 活性植物粗提取物的配伍效果  50-51
    4.2.6 双组分粗提取物复配药物配比的优化  51
    4.2.7 复配药物施药浓度的初步调查  51-53
    4.2.8 复配药物施药时间间隔的初步调查  53
    4.2.9 复配药物使用参数的正交优化  53-54
  4.3 讨论  54-55
  4.4 本章小结  55-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 主要结论  57
  5.2 课题研究展望  57-59
参考文献  59-65
致谢  65-67
附录 A (攻读学位期间发表的论文及申请的专利)  67-68
附录 B (相关图谱)  68-73

抑制水稻纹枯病植物源活性物质的筛选、分离和应用条件优化

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