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植物次生物质的抗病活性及构效分析

翟梅枝

  本研究在定性预试的基础上,以烟草花叶病毒(TMV)为主要研究对象,结合生物活性测定结果,定向筛选活性植物材料;以活性跟踪为主线,对中选活性植物的次生物质进行了抗病毒、杀虫及抑菌多方面的生物活性测定和活性成分的分离、纯化、结构鉴定;并根据活性生测结果和天然化合物结构进行了初步的构效分析;还利用TMV的不同寄主,考察了植物次生物质对TMV的防治效果。其中对核桃叶次生物质抗病毒活性的系统研究为植物次生物质用于植物病毒病的防治开拓了崭新的研究思路,也为以次生物质为活性成分开发新的植物源抗病毒药剂奠定了基础。1 活性植物的定向筛选首次采用定向筛选、活性跟踪方法,对39份植物样品进行抗病毒(TMV)活性的筛选。结果显示:不同植物的乙醇提取物对TMV侵染心叶烟的抑制效果不同,其中8份样品的抑制率在90%以上,它们是:莲、核桃、榕树、柿、杨梅、水蜈蚣、叶下珠和羊蹄甲。研究发现含有黄酮及生物碱活性成分的植物具有较高的抗病毒活性。综合考虑植物资源量、分布和获取难易程度后,确定核桃、莲为中选活性植物。2 核桃叶次生物质的抗病活性核桃叶不同浓度乙醇的提取物对TMV侵染心叶烟的抑制作用不同,提取物浓度为10.00mg/mL时,70%乙醇提取物对TMV侵染心叶烟的抑制效果最好,抑制率达96.40%,比95%乙醇提取物和0.5%盐酸乙醇提取物的抑制率分别高出39.92%和42.62%。70%乙醇提取物的不同极性溶剂萃取物对TMV侵染心叶烟呈现不同的抑制效果,萃取物浓度为1.00mg/mL时,乙酸乙酯萃取物对TMV侵染心叶烟的抑制率最高,达96.48%,正丁醇萃取物的抑制率最低,仅为30.49%。各萃取物对TMV的抑制作用依次为:乙酸乙酯萃取物>氯仿萃取物>乙醚萃取物>石油醚萃取物>正丁醇萃取物。核桃叶乙醇提取物对蚜虫具有较强的触杀击倒作用,且乙醇提取物对蚜虫的击倒作用随浓度增大而增大;处理浓度越高,对蚜虫的击倒中时越短。核桃叶乙醇提取物和乙酸乙酯萃取物对供试的4种细菌和黑根霉都有较强福建农林大学博士学位论文的抑制作用,乙醚萃取物、正丁醇萃取物和黄酮组分则显示不同程度的抑制作用;萃余水相仅对金黄色葡萄球菌、蜡状芽抱杆菌有微弱抑菌作用。乙醇提取物的抑菌作用随浓度增大而增强,不同浓度的乙醇提取物处理时,对金黄色葡萄球菌、枯草芽抱杆菌和黑根霉的抑菌作用达差异极显著水平,对蜡状芽抱杆菌的抑菌作用差异显著:研究还显示,相同浓度的乙醇提取物对不同细菌的抑菌作用亦不同。3核桃叶黄酮成分及其周年变化动态首次采用活性跟踪手段进行核桃叶中抗病毒(TMV)活性成分的分离研究。核桃叶提取物经溶剂提取、系统溶剂分离、聚酞胺柱层析、硅胶柱层析、SePhadex LH一20柱纯化和重结晶,获得三个具有抗病毒活性的黄酮类化合物,经理化性质比较、化学反应和紫外光谱、红外光谱、质谱和核磁共振谱综合解析,确定为:山奈酚、棚皮素和金丝桃贰:并首次发现它们具有抗TMV活性。研究还显示,9月份是利用核桃叶黄酮类化合物的最佳采叶时期。4核桃叶次生物质对烟草花叶病的防治效果试验表明,核桃叶乙酸乙酷萃取物IOOOX液、核桃叶乙酸乙酷萃取物Z000x液、懈皮素4000X液和芦丁4000X液对TMV侵染心叶烟的抑制效果不同,乙酸乙酷萃取物随稀释倍数增大抑制率降低,黄酮类化合物中黄酮贰元抗TMV侵染的抑制效果较黄酮试好。各处理对TMV侵染心叶烟的抑制作用表现为:棚皮素(4000X)>乙酸乙酷萃取物I000X液>乙酸乙酷萃取物2O00X液>芦丁(4 000X);对枯斑大小的抑制作用则表现为:芦丁(400oX)>乙酸乙酷萃取物1 000x液>棚皮素(4 O00X)>乙酸乙酷萃取物20O0X液,且与对照相比,各处理的枯斑直径明显减小。用核桃叶乙酸乙酷萃取物100OX液、核桃叶乙酸乙酷萃取物2000x液、榭皮素4000火液、芦丁400Ox液、病毒毙500x液、菌毒清3O0x液和清水在普通烟K326上进行喷施试验。结果表明,喷施24h后接种TMV,不同药剂对病毒侵染的抑制效果不同,抑制作用依次为:榭皮素(4000X)>芦丁(4 000X)>病毒毙(50OX)>乙酸乙醋萃取物100OX液>菌毒清(3 00X)>乙酸乙酷萃取物2000X液;两种黄酮类化合物对病毒侵染的抑制率在50%左右,其它处理均低于41%。接种TMV 24h后喷施药剂治疗,各药剂对TMV福建农林大学博士学位论文增殖的抑制作用则为:棚皮素(4000X)>芦丁(4000X)>乙酸乙酷萃取物1000X液>菌毒清(300X)>病毒毙(50Ox)>乙酸乙酷萃取物200OX液。各药剂对烟草花叶病的防效为:棚皮素(400ox)>芦丁俨000X)>乙酸乙酷萃取物1000X液>菌毒清(3OOX)>病毒毙(50OX)>乙酸乙酷萃取物2000X液。研究发现,棚皮素在预防和治疗TMV侵染普通烟两方面的防效都达75%以上。由此可知,核桃叶次生物质防治烟草花叶病具有较好的应用前景。5核桃叶黄酮分子结构与抗病毒活性的构效关系首次对黄酮类化合物抗TMV活性与分子结构间的关系进行构效分析,研究显示:供试黄酮类化合物在抑制TMV侵染心叶烟和抑制TMV在普通烟增殖上均呈现相同的效果,抑制作用依次为:棚皮素>山奈酚>芦丁>金丝……   
[关键词]:定向筛选;活性跟踪;构效分析;黄酮类化合物;次生物质;烟草花叶病毒;生物活性;抑制作用;
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:福建农林大学2003年