茶皂素和博落回生物碱复配对4种病原菌的联合毒力

摘要 为了明确博落回生物碱与茶皂素混配对棉花立枯病菌、棉花枯萎病菌、苹果轮纹病菌和柑橘炭疽病菌的联合毒力，采用生长速率法测定了博落回生物碱、茶皂素及其不同配比混剂对4种病菌的毒力，通过交互测定法测定了茶皂素和博落回生物碱的毒性比例和增效系数。结果表明：博落回生物碱与茶皂素复配对棉花枯萎病的联合毒力主要为拮抗或相加作用，博落回生物碱与茶皂素复配对苹果轮纹病的联合毒力主要为相加作用，博落回生物碱与茶皂素质量比为1∶48.7的混剂对棉花立枯病表现为增效作用，增效系数为1.536；博落回生物碱与茶皂素质量比为1∶20.2的混剂对柑橘炭疽病菌表现出较好的增效作用，增效系数为1.537。

关键词 博落回生物碱；茶皂素；植物病原菌；联合毒力

中图分类号 S48  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）03-0125-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.030

Combined Toxicity of Tea Saponin and Macleaya alkaloid Against Four Pathogenic Bacteriay

Abstract In order to determine the combined toxicity of Macleaya alkaloid and tea saponin to Rhizoctonia solani， Fusarium oxysporum f.sp.Vasinfectum （ATK） Sndyder & Hansln， Botryosphaeria berengeriana f. sp piricola and Colletotrichum gloeosporioides， the growth rate method was used to determine the toxicity of Macleaya alkaloid， tea saponin and their mixtures with different proportions to the four pathogens， and the toxicity ratio and synergism coefficient of tea saponin and Macleaya alkaloid were determined by the interaction method. The results showed that the combined toxicity of Macleaya alkaloid and tea saponin to Rhizoctonia solani and Botryosphaeria berengeriana f. sp piricola was mainly additive， and the mixture of Macleaya alkaloid and tea saponin with a mass ratio of 1∶48.7 showed synergistic effect on Rhizoctonia solanit， with a synergistic coefficient of 1.536; the mixture of Macleaya alkaloid and tea saponin with a mass ratio of 1∶20.2 showed a good synergistic effect on Colletotrichum gloeosporioides， with a synergistic coefficient of 1.537.

Key words Macleaya alkaloids;Tea saponin;Plant pathogen;Combined virulence

当前，我国农药市场当中，化学合成农药占主导地位［1］，但是化学农药的大量使用对环境造成了严重的污染及导致农产品严重的农残问题［2-3］，安全无污染、环境友好型的生物农药特别是植物源农药越来越受到重视［4-5］。截至2019年底，我国在登记有效期内的植物源农药共计28种，登记单剂数量总共247个，混剂36个，母药/原药41个，登记企业177家［6-7］。

博落回由于其开发成本较低，是一种具有较大开发利用价值的植物源农药资源［8］。博落回果荚和种子含有大量的异喹啉类生物碱，在防治蔬菜、果树、茶树、粮食作物等植物病虫害方面表现出良好的杀虫、抑菌活性［9-10］。茶皂素作为一种植物源农药，虽然自身抑菌活性不高，但研究表明其对多种农药都表现出较好的增效作用，通过其与其他农药复配，可大大减少农药的用量［11-12］。

棉花、苹果、柑橘是我国重要的经济作物，笔者以这3种经济作物的常见病害病原菌（棉花立枯病菌、棉花枯萎病菌、苹果轮纹病菌和柑橘炭疽病菌）为研究对象，测定了博落回生物碱和茶皂素2种单剂，及其混剂对4种病原菌室内联合毒力及增效作用，旨在为茶皂素和博落回生物碱在经济作物病害的田间防治实际应用方面提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 菌种

棉花立枯病、棉花枯萎病、苹果轮纹病和柑橘炭疽病菌由中国农业科学院植物保护研究所提供。

1.2 主要材料与试剂

博落回生物碱（纯度为76%），参照文献［13］自制；茶皂素（65%；上海源叶生物科技有限公司）；葡萄糖、琼脂粉等其他试剂为市售分析纯试剂。

1.3 主要仪器与设备

超声波清洗机（KQ800E，昆山超声仪器有限公司）；紫外可见分光光度计（T10CS，北京普析通用仪器有限公司）；超净工作台（SW-CJ-2FD，苏州净化设备有限公司）；立式压力蒸汽灭菌器（YM50，上海三申医疗器械有限公司）；恒温恒湿箱（HWS450B，杭州绿博通用仪器有限公司）。

1.4 试验方法

1.4.1 室内离体活性测试。

用无菌水将2种药剂配置成100 μg/mL溶液。采用菌落直径法测定药剂对病原菌的抑菌活性，病菌接种在含药培养基上，菌丝朝下（每处理3次重复），置于25 ℃培养箱中培养，定期观察，计算抑菌率。

1.4.2 博落回生物碱与茶皂素对4种病原菌的EC50值。

测定博落回生物碱与茶皂素对4种病原菌的EC50值时，采用菌落直径法。设置5个浓度梯度。计算各浓度下对4种病原菌的抑制率，通过计算，得出测定博落回生物碱与茶皂素对4种病原菌的EC50值。

1.4.3 博落回生物碱与茶皂素最佳配比筛选。

测定采用Horsfal方法进行混配比例设计［14-15］，以博落回生物碱与茶皂素2种单剂的EC50为基础浓度，将2种药剂EC50药液按照体积比和空白对照共设置12个处理进行测定（表1）。每处理3次重复，采用十字交叉法参照“1.4.1”计算各配比抑制率，再根据以下公式计算毒性比率（毒性比率>1.25为增效；毒性比率<0.75为拮抗；0.75≤毒性比率≤1.25为相加），在此基础上筛选出最佳配比。

预期抑制率（％）＝博落回生物碱EC50值剂量实际抑制率×配比中博落回生物碱EC50值剂量百分比＋茶皂素EC50值剂量实际抑制率×配比中茶皂素EC50值剂量百分比

毒性比率＝实际抑制率/预期抑制率

1.4.4 最佳配比联合毒力测定。

采用Wadley法定量筛选［16］，根据筛选出的最佳配比（“1.4.3”试验结果），将有增效作用的体积配比进行混合测定联合毒力并计算混剂的增效系数（SR，SR>1.5为增效，0.5≤SR≤1.5为相加，SR＜0.5为拮抗），评价复配剂增效比。

EC50（th）=（a+b）/［a/EC50（ob）（A）+b/EC50（ob）（B）］

SR＝EC50（th）/EC50（ob）

式中：EC50（ob）（A）、EC50（ob）（B）分别代表混剂中博落回生物碱和茶皂素的EC50实测值；EC50（ob）为实测值，EC50（th）为理论值；a为博落回生物碱的百分含量，％；b为茶皂素在混剂中的百分含量，%；SR代表增效系数。

1.5 数据分析

采用orgin 9.1软件对数据进行统计，计算各处理平均菌落直径和平均抑制率；采用IBM SPSS Statistics 26软件对药剂浓度对数值及其对应的菌丝生长抑制率进行回归分析，求出各单剂及其不同配比混剂的毒力回归方程、相关系数（r）和EC50值。

2 结果与分析

2.1 室内离体活性测试

抑菌活性测定结果表明（表2），博落回生物碱对棉花立枯病、棉花枯萎病和柑橘炭疽病均表现出较好的抑菌活性，抑菌活性高于吡唑醚菌酯，与多菌灵相当。

2.2 博落回生物碱与茶皂素对4种病原菌的EC50值

由表3可知，博落回生物碱对棉花立枯病、苹果轮纹病、棉花枯萎病和柑橘炭疽病4种病原菌均有较好的抑菌活性，EC50值分别为5.700、19.511、52.011和18.398 μg/mL，茶皂素对4种病原菌的抑菌活性较差。

2.3 博落回生物碱与茶皂素最佳配比筛选

以单剂博落回生物碱与茶皂素的近似EC50值为基础，采用交互测定法进行最佳配比的筛选，试验结果表明（表4），在所选配比中，博落回生物碱和茶皂素EC50值剂量比例40∶60和30∶70时对棉花立枯病菌的毒性比率分别为1.311 1和1.265 4，表现为增效作用。因此，取40∶60和30∶70这2个比例作下一步的联合毒力验证；博落回生物碱和茶皂素EC50值剂量比例为60∶40和10∶90时对柑橘炭疽病菌的毒性比率分别为1.268 7和1.291 7，表现为增效作用。因此，取60∶40和10∶90这2个比例作下一步的联合毒力验证。

2.4 最佳配比联合毒力测定

结合2种单剂的EC50值，根据Wadley法计算博落回生物碱与茶皂素不同比例混剂理论上的EC50（th），并与实际观察的EC50（ob）比较，计算增效系数（SR）。由表5可知，博落回生物碱与茶皂素EC50值剂量比例40∶60混剂对棉花立枯病菌的增效系数为1.283，表现为相加作用，比例30∶70混剂对棉花立枯病菌的增效系数为1.536，表现为增效作用。博落回生物碱与茶皂素EC50值剂量比例60∶40混剂对柑橘炭疽病菌的增效系数为1.537，表现为增效作用，比例10∶90混剂对柑橘炭疽病菌的增效系数为0.423，表现为拮抗作用。

3 结论与讨论

博落回生物碱与茶皂素混配对棉花立枯病菌、棉花枯萎病菌、苹果轮纹病菌和柑橘炭疽病菌均具有一定的增效或相加作用。根据毒性比率可知，博落回生物碱与茶皂素复配对棉花枯萎病菌的联合毒力主要是拮抗或相加作用，博落回生物碱与茶皂素复配对苹果轮纹病的联合毒力主要为相加作用。由增效系数可知，针对棉花立枯病菌，博落回生物碱与茶皂素EC50值剂量比例为30∶70（实际含量比为1∶48.7）为增效作用，可作为最佳配比。针对柑橘炭疽病菌，博落回生物碱与茶皂素EC50值剂量比例为60∶40（实际含量比为1∶20.2）为增效作用，可作为最佳配比。

博落回生物碱在多种农作物病虫害防治方面表现出良好的杀虫、抑菌活性，且有效成分使用后易降解，对环境污染小，病虫害对其不产生抗性，对人畜安全可靠，在防治农作物病害上具有广阔的应用潜力［17-19］，但其对环境的不稳定性和药效持续时间是博落回生物碱开发和应用的关键问题。研究表明：农药合理混配不但可以延缓药剂抗性的发生和发展，亦可扩大防治谱，提高防效及降低单位面积内的用药，不同作用机理的杀菌剂复配表现出优于单剂的防治效果，极大地促进了复配杀菌剂的快速发展［20-21］。茶皂素作为一种非离子型表面活性剂，可增强农药在生物体表面黏着力和在靶体表面的持留能力，从而提高农药的田间防治效果［22-23］。目前国内外不少学者报道了茶皂素对农药的增效作用，具有较好的复配利用基础［24-25］。该研究结果表明，博落回生物碱与茶皂素按一定比例混配可达到增效作用，以EC50值达到相同抑菌效果所需博落回生物碱的量明显减少，也有利于农药使用成本的降低。