Antimicrobial Activity of Extracts from Five Thymelaeaceae Plants Against Seven Plant Pathogenic Fungi

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0784

Abstract

Abstract:

The purpose is to find out whether Thymelaeaceae plants of the same family as Stellera chamaejasme have the potential to become plant resources for controlling pathogenic fungi, and to explore new ways for screening and preparing effective and safe botanical pesticides. Five test materials including Stellera chamaejasme, Lndian wikstroemia, Daphne giraldii, Daphne genkwa, and Edgeworthia chrysantha, were used as representatives of the plants in the Thymelaeaceae family. The results showed that Stellera chamaejasme and Edgeworthia chrysantha performed the best in all extracts, especially against various pathogens of Fusarium wilt. The inhibitory rate at higher concentrations was close to 100%. The inhibitory effect of Daphne giraldii extract on cucumber target spots and strawberry red central pillar was the best among all the extracts, and the EC₅₀ value was 0.925 and 0.920 mg/mL, respectively. Lndian wikstroemia had the worst performance among the 5 kinds of plant extracts of Thymelaeaceae, but it had a good inhibitory effect on tomato wilt and cucumber anthracnose pathogens, and the EC₅₀ value was less than 1.1 mg/mL. The results show that the extracts of five Thymelaeaceae plants have good antimicrobial activity against pathogenic fungi, indicating that Thymelaeaceae plants can be used as screening targets for new plant-derived pesticides.

Key words: Thymelaeaceae plants, plant extract, botanical pesticides, antimicrobial activity, plant phytopathogenic fungi, Edgeworthia chrysantha, secondary metabolite

CLC Number:

S476+.9

CHEN Yunkun, HU Chunyan, ZHANG Zhiyu, ZHAO Yanfang, CAO Hui. Antimicrobial Activity of Extracts from Five Thymelaeaceae Plants Against Seven Plant Pathogenic Fungi[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(13): 148-156.

Figures/Tables 15

References 39

[1]	金利容, 尹海辰, 万鹏, 等. 25种中草药提取物对棉花黄萎病菌的抑制作用[J]. 植物保护, 2019, 45(2):234-237
[2]	张兴, 吴志凤, 李威, 等. 植物源农药研发与应用新进展--特殊生物活性简介[J]. 农药科学与管理, 2013(16):22-27.
[3]	熊姿. 黄皮新酰胺杀菌作用研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2019.
[4]	顾敏. 植物次生代谢在抗氧化胁迫和有机污染物毒害中的作用及调控机制[D]. 杭州: 浙江大学, 2010.
[5]	周仕涛. 我国植物源农药的研究及前景[J]. 西南农业学报, 2004, 17(4):525-529.
[6]	张东辉. 瑞香狼毒根化学成分的研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古大学, 2011.
[7]	张永增, 孙文光, 高彩珍, 等. 瑞香属和荛花属(瑞香科)植物叶表皮特征及其分类学意义[J]. 植物分类与资源学报, 2015, 37(5):493-512.
[8]	张永增. 瑞香属和荛花属(瑞香科)系统学研究[D]. 昆明: 云南师范大学, 2015.
[9]	张晓艳. 菜心生长发育过程碳氮代谢与蛋白质组学研究[D]. 广州: 华南农业大学. 2016.
[10]	陈钢. 结香和温郁金化学成分的研究[D]. 杭州: 浙江工业大学, 2005.
[11]	马丽娟, 周宝利, 张淑红, 等. 蛇床子提取物对黄瓜枯萎病菌抑制效果的研究[J]. 植物保护, 2008, 34(4):36-39.
[12]	赵程程. 瑞香狼毒根部黄酮类化合物的提取、分离纯化及生物活性测定[D]. 曲阜: 曲阜师范大学, 2013.
[13]	王永学. 瑞香狼毒化学成分研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2004.
[14]	邵红军. 瑞香狼毒等植物抑菌活性初步研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2003.
[15]	郑瑞瑞. 三种植物提取物对西瓜枯萎病病原菌的抑菌作用及机理研究[D]. 太谷: 山西农业大学, 2019.
[16]	冯宝民. 瑞香狼毒和柚皮抗癫痫活性成分的研究[D]. 沈阳: 沈阳药科大学, 2002.
[17]	廖美兰, 林凤娟, 陈尔. 两种有开发前景的野生药用花卉[J]. 广西林业科学, 2004(2):100-101.
[18]	李明潺, 鲁婧怡, 段晓川, 等. 南岭荛花化学成分和抗肿瘤药理作用研究概况[J]. 药物评价研究, 2015, 38(6):682-685.
[19]	熊友香, 尤志勉, 程东庆, 等. 了哥王不同提取部位抑菌作用研究[J]. 中国中医药信息杂志, 2008, 15(10):42-43.
[20]	张鑫. 了哥王的化学成分及镇痛抗炎活性研究[D]. 广州: 广东药学院, 2011.
[21]	薛珺一. 了哥王细胞毒性和抗病毒活性成分研究[D]. 广州: 暨南大学, 2007.
[22]	李书慧, 吴立军, 殷红英. 祖师麻化学和药理活性研究进展[J]. 中国中药杂志, 2002, 27(6):401-403.
[23]	康阿龙, 李伟, 孙成荣, 等. 祖师麻的化学成分及制剂学研究进展[J]. 西北药学杂志, 2011, 26(6):479-482.
[24]	扈晓佳. 四种药用植物的化学成分及活性研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2009.
[25]	张薇. 三种瑞香属药用植物的活性成分研究[D]. 上海: 第二军医大学, 2006.
[26]	李书慧. 祖师麻化学成分及其原植物黄瑞香细胞培养的研究[D]. 沈阳: 沈阳药科大学, 2005.
[27]	叶文斌, 樊亮. 两种中草药水浸液对小麦条锈病菌的抑制作用研究[J]. 江西植保, 2012, 35(4):373-377.
[28]	兰金荣, 叶文斌. 黄瑞香提取物对小麦病原真菌抑制作用的研究[J]. 江西植保, 2014, 37(2):124-128.
[29]	孙沛霖, 林永强, 郭东晓. 中药芫花条化学成分及药理作用的研究进展[J]. 药学研究, 2018, 37(4):234-236.
[30]	王玉珏, 尚新悦, 姚国栋. 芫花酯甲的药理作用与临床应用[J]. 中国临床药理学与治疗学, 2020, 25(10):1188-1194.
[31]	王彩芳. 三种菊科植物及一种瑞香科植物化学成分研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2008.
[32]	TADATAKA Noro, YASUSHI Oda, TOSHIO Miyase, et al. Inhibitors of xanthine oxidase from the flowers and buds of Daphne genkwa[J]. Chemical and pharmaceutical bulletin, 1983, 31(11):3984-3987. pmid: 6689478
[33]	贾俐莉. 三种瑞香科植物醇提物对HIV-1潜伏感染再激活作用的研究[D]. 北京: 北京工业大学, 2017.
[34]	朱红霞, 胡林峰, 郑海瑛, 等. 芫花乙醇提取物抑菌活性初步研究[J]. 广东农业科学, 2011, 38(6):84-85.
[35]	徐玲. 结香花化学成分及提取工艺的研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2012.
[36]	南彩云, 卢燕香, 朱继孝, 等. 结香属植物化学成分及药理作用的研究进展[J]. 中成药, 2018, 40(1):166-171.
[37]	韩佳. 结香花化学成分的提取分离及其抑菌、抗氧化活性研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2012.
[38]	张意笠, 程汝滨, 黄真, 等. 响应面法优化结香花总黄酮提取工艺及其抗氧化活性[J]. 食品工业科技, 2020, 41(19):192-197.
[39]	毛轶, 陈钢, 童胜强, 等. 结香花中黄酮类化合物提取工艺条件的研究[J]. 中药材, 2007, 30(1):95-97.

中药名	提取率/%	提取物浓度/(mg/mL)
瑞香狼毒	37.6	120
南岭荛花	20.5	89
祖师麻	18.9	115
芫花	22.7	150
梦花	27.3	120

中药名	提取率/%	提取物浓度/(mg/mL)
瑞香狼毒	37.6	120
南岭荛花	20.5	89
祖师麻	18.9	115
芫花	22.7	150
梦花	27.3	120

真菌名称	空白对照长至平板3/4处时的培养时间/h	抑制率/%
真菌名称	空白对照长至平板3/4处时的培养时间/h	瑞香狼毒	南岭荛花	祖师麻	芫花	梦花
茄子枯萎	96	100.00	89.86	83.33	87.04	100.00
黄瓜枯萎	120	100.00	89.06	96.88	85.94	100.00
黄瓜炭疽	96	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
黄瓜靶斑	120	100.00	68.18	83.33	79.63	100.00
草莓红中柱	120	100.00	87.13	100.00	100.00	100.00
番茄枯萎	96	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
辣椒枯萎	96	100.00	92.00	100.00	100.00	100.00

真菌名称	空白对照长至平板3/4处时的培养时间/h	抑制率/%
真菌名称	空白对照长至平板3/4处时的培养时间/h	瑞香狼毒	南岭荛花	祖师麻	芫花	梦花
茄子枯萎	96	100.00	89.86	83.33	87.04	100.00
黄瓜枯萎	120	100.00	89.06	96.88	85.94	100.00
黄瓜炭疽	96	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
黄瓜靶斑	120	100.00	68.18	83.33	79.63	100.00
草莓红中柱	120	100.00	87.13	100.00	100.00	100.00
番茄枯萎	96	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
辣椒枯萎	96	100.00	92.00	100.00	100.00	100.00

真菌名称	毒力回归方程	相关系数	EC₅₀/(mg/mL)
茄子枯萎	y=0.0851x+0.2579	0.9207	0.689
黄瓜枯萎	y=0.0957x+0.2096	0.9122	0.795
黄瓜炭疽	y=0.0431x+0.6277	0.7119	0.252
黄瓜靶斑	y=0.0612x+0.4148	0.8509	1.199
草莓红中柱	y=0.0853x+0.3698	0.8301	1.180
番茄枯萎	y=0.0806x+0.4656	0.7423	0.614
辣椒枯萎	y=0.0898x+0.3591	0.8512	0.736