ε-聚赖氨酸的应用
阅读说明：本技术 ε-聚赖氨酸的应用 (Use of epsilon-polylysine ) 是由 刘文波 秦春秀 缪卫国 林春花 李潇 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了ε-聚赖氨酸在制备防治植物拟盘多毛孢病害的农药中的应用。本发明还公开了一种用于防治植物拟盘多毛孢病害的农药,其包括ε-聚赖氨酸30～50份。实施本发明,可有效防治植物拟盘多毛孢菌引起的病害。(The invention discloses application of epsilon-polylysine in preparing a pesticide for preventing and treating plant pestalotiopsis diseases. The invention also discloses a pesticide for preventing and treating the plant pestalotiopsis diseases, which comprises 30-50 parts of epsilon-polylysine. The invention can effectively prevent and control the diseases caused by the plant pestalotiopsis.)
技术领域
本发明涉及农药领域，尤其涉及ε-聚赖氨酸在制备防治植物拟盘多毛孢病害的农药中的应用。
背景技术
ε-聚赖氨酸(ε-PL)是L-赖氨酸的聚合物，其化学结构如下所示。ε-聚赖氨酸为淡黄色粉末，略有苦味，其对热稳定，吸湿性强，不溶于乙醚、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂，易溶于水。
ε-聚赖氨酸(ε-PL)可直接破坏细胞及细胞器对物质赖以生存的选择性和依赖于膜结构完整的能量代谢，引起细胞内溶酶体膜破裂，进而诱导微生物产生自溶作用，最后导致细胞死亡。现有的研究表明，ε-聚赖氨酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、保加利亚乳杆菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌、黄曲霉、白色念球菌、黑曲霉等具有较好的抑制作用。因此，往往应用在乳制品、肉制品、海产品等食品的防腐中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种ε-聚赖氨酸在制备防治植物拟盘多毛孢病害的农药中的应用。
本发明还要解决的技术问题在于，提供一种用于防治植物拟盘多毛孢病害的农药。
为了解决本发明的技术问题，本发明提供了ε-聚赖氨酸在制备防治植物拟盘多毛孢病害的农药中的应用。发明人在研究过程中，偶然发现ε-聚赖氨酸对植物拟盘多毛孢属的菌种也具备抑制作用。因此，提供了上述应用。具体的，上述拟盘多毛孢属的菌种包括但不限于番石榴果实轮纹病菌(Pestalotiopsis disseminatum)、拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis mangiferae)、茶轮斑病菌 [Pestalotiopsis theae(sawada)]、草莓拟盘多毛孢叶斑病菌(Pestalotiopsis clavispora)。
作为上述技术方案的改进，所述农药中还包括纳他霉素。具体的，发明人通过研究表明，仅采用ε-聚赖氨酸时，对拟盘多毛孢属的菌种的抑菌浓度高；而引入纳他霉素后，抑菌浓度明显下降，两者具备明显的协同作用。
作为上述技术方案的改进，所述农药中纳他霉素与ε-聚赖氨酸的重量比为 (2～2.5)：3。
作为上述技术方案的改进，所述农药中纳他霉素与ε-聚赖氨酸的重量比为 2：3。
作为上述技术方案的改进，所述植物为番石榴、芒果、茶或草莓。
相应的，本发明还公开了一种用于防治植物拟盘多毛孢病害的农药，其包括ε-聚赖氨酸30～40份。
作为上述技术方案的改进，还包括纳他霉素20～30份。
作为上述技术方案的改进，纳他霉素与ε-聚赖氨酸的重量比为(2～2.5)：3。
作为上述技术方案的改进，纳他霉素与ε-聚赖氨酸的重量比为2：3。
作为上述技术方案的改进，包括以下重量份的组分：
ε-聚赖氨酸30～40份，纳他霉素20～30份，玉米醇溶蛋白0.1～5份，柠檬酸1～5份，丙三醇2～10份，吐温1～10份，水20～30份；
上述各组分的重量份之和为100份。需要说明的是，本发明中农药的助剂 (乳化剂、表面活性剂、溶剂等)不限于上述实施方式。本领域技术人员可根据具体的农药剂型选用合适的助剂。
上述农药的制备方法为：将除吐温外的各种原料混合均匀，然后加入吐温，混合均匀即得。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供了ε-聚赖氨酸在制备防治植物拟盘多毛孢病害的农药中的应用。基于该应用，可制备得到防治植物拟盘多毛孢病害的农药，从而有效防治拟盘多毛孢属病菌引起的病害。进一步的，本发明通过引入纳他霉素，可大幅度降低ε-聚赖氨酸的抑菌浓度。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式对本发明作进一步地详细描述。
实施例1ε-聚赖氨酸(ε-PL)对橡胶树炭疽的抑制效果测定
实验方法：将PDA培养基于高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌20min后取出，在培养皿中分别加入不同质量浓度的ε-PL和PDA培养基充分混匀，使每个平板培养基中ε-PL溶液的浓度分别为0、50、100、200、400、600、800mg/L，备用。从用PDA培养基培养7d的番石榴果实轮纹病菌(Pestalotiopsis disseminatum)菌落边缘取直径为4mm的菌饼，将菌饼分别接种于平板培养基正中央，每个平板接种一个菌饼，菌丝面朝下，28℃培养箱中培养7d。每组重复4次。其中，ε-PL溶液浓度为0的为对照组，其他为试验组。
实验结束后，测量各组菌落直径Di，并计算抑制率ωi。进而以ε-PL浓度的对数值作为横坐标，抑制率为纵坐标，计算ε-PL对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长的毒力方程和半最大效应浓度EC50。
其中，抑制率由下述公式组计算得到：
Δdi＝Di-di
其中，di为实验前第i组的菌落直径，Di为实验后第i组的菌落直径，Δdi为第i组菌落增长直径，Δdc为对照组菌落增长直径。
实验结果：随着ε-PL浓度的升高，对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长的抑制作用逐渐增强。培养2d后，与对照组相比ε-PL处理组可以显著抑制番石榴果实轮纹病菌菌丝体的生长(P＜0.05)，当ε-PL的添加量≥600mg/L时，番石榴果实轮纹病菌基本无生长。培养7d后，对照组菌丝体生长迅速，菌落直径达到了75.53±0.15mm。经800mg/L的ε-PL处理后，能抑制99.50％以上的菌丝体生长。ε-PL处理对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长有抑制作用，其毒力回归方程为Y＝2.4971X-1.5674，R2＝0.9540，半最大效应浓度EC50为426.58mg/L。
实施例2ε-聚赖氨酸(ε-PL)与纳他霉素配合对番石榴果实轮纹病菌的抑制效果测定
2.1纳他霉素对番石榴果实轮纹病菌的抑制效果测定
将PDA培养基于高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌20min后取出，在培养皿中分别加入不同质量浓度的纳他霉素和PDA培养基充分混匀，使每个平板培养基中纳他霉素溶液的浓度分别为0、5、10、15、20、25、30mg/L，备用。从用PDA 培养基培养7d的番石榴果实轮纹病菌菌落边缘取直径为4mm的菌饼，将菌饼分别接种于平板培养基正中央，每个平板接种一个菌饼，菌丝面朝下，28℃培养箱中培养7d。每组重复4次。其中，纳他霉素溶液浓度为0的为对照组，其他为试验组。
实验结束后，测量各组菌落直径Di，并计算抑制率ωi。进而以纳他霉素浓度的对数值作为横坐标，抑制率为纵坐标，计算纳他霉素对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长的毒力方程和半最大效应浓度EC50。
其中，抑制率由下述公式组计算得到：
Δdi＝Di-di
其中，di为实验前第i组的菌落直径，Di为实验后第i组的菌落直径，Δdi为第i组菌落增长直径，Δdc为对照组菌落增长直径。
实验结果：随着纳他霉素浓度的升高，对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长的抑制作用逐渐增强。培养2d后，与对照组相比纳他霉素处理组可以显著抑制番石榴果实轮纹病菌菌丝体的生长(P＜0.05)，当纳他霉素的添加量≥25mg/L时，番石榴果实轮纹病菌基本无生长。培养7d后，对照组菌丝体生长迅速，菌落直径达到了85.67±0.13mm。经30mg/L的纳他霉素处理后，能抑制99.50％以上的菌丝体生长。纳他霉素处理对番石榴果实轮纹病菌菌丝体生长有抑制作用，其毒力回归方程为Y＝＝1.3549X+3.933，R2＝0.9727，半最大效应浓度EC50为 6.03mg/L。
2.2ε-聚赖氨酸(ε-PL)与纳他霉素混配对番石榴果实轮纹病菌的抑制效果测定
实验方法：分别设定以下6种配方：
混剂A、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝6：5
混剂B、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝6：4
混剂C、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝6：3
混剂D、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝5：6
混剂E、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝4：6
混剂F、ε-聚赖氨酸：纳他霉素＝3：6
将PDA培养基于高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌20min后取出，在培养皿中分别加入不同质量浓度比的ε-PL、纳他霉素和PDA培养基充分混匀，使每个平板培养基中ε-PL和纳他霉素混配比溶液的总浓度分别为0、10、20、30、40、 50mg/L备用。从用PDA培养基培养7d的番石榴果实轮纹病菌菌落边缘取直径为4mm的菌饼，将菌饼分别接种于平板培养基正中央，每个平板接种一个菌饼，菌丝面朝下，28℃培养箱中培养7d。每组重复4次。其中，ε-PL和纳他霉素溶液浓度为0的为对照组，其他为试验组。
实验结束后，测量各组菌落直径Di，并计算抑制率ωi。进而以ε-PL和纳他霉素的总浓度的对数值作为横坐标，抑制率为纵坐标，计算毒力方程和半最大效应浓度EC50。此外，根据公式下述公式组计算增效系数SR，具体的，当SR≥1.5 表示具有增效作用；SR≤0.5表示具有拮抗作用；0.5＜SR＜1.5为相加作用。
其中，wi是混剂中第i组分所占的重量百分比；EC50i为混剂中第i组分单独的半最大效应浓度，Eob为实际观测得到的混剂的半最大效应浓度，Eth为计算得到的混剂的半最大效应浓度。
其中，抑制率由下述公式组计算得到：
Δdi＝Di-di
其中，di为实验前第i组的菌落直径，Di为实验后第i组的菌落直径，Δdi为第i组菌落增长直径，Δdc为对照组菌落增长直径。
实验结果如下表所示：
从表中可以看出，将ε-聚赖氨酸和纳他霉素复配，可有效降低半最大效应浓度EC50。具体的，相较单独的ε-聚赖氨酸而言，其下降幅度达到了70.7～149.1 倍。表明两者具有良好的协同作用。尤其是当纳他霉素与ε-聚赖氨酸的重量比为(2～2.5)：3时，这种协同效果更为明显。
实施例3
本实施例提供一种用于防治植物拟盘多毛孢病害的农药，其包括以下组分：
ε-聚赖氨酸36份，纳他霉素24份，玉米醇溶蛋白1份，柠檬酸2份，丙三醇5份，吐温80 3份，水29份。
其制备方法为：
将除吐温80外的各种原料混合均匀，然后加入吐温，混合均匀即得。
实施例4芒果大田试验
本试验安排在海南省儋州市海南大学植物保护学院试验基地，试用地为平地块，土壤为沙土。栽培管理按照农药田间药效试验统一进行规范。
1、供试材料
药剂：应用实施例3的农药。对照药剂为25％嘧菌酯悬浮剂，稀释800倍液使用，喷清水为空白对照。
病原物：拟盘多毛孢菌(Pestalotiopsis mangiferae)
寄主植物：芒果
2、试验方法
试验小区面积为40平方米，每个小区6株芒果树，四次重复。于芒果拟盘多毛孢叶枯病发病初期(零星发病时)第一次兑水喷雾，连喷2次，间隔5-7 天，喷施药液量为90L/亩。
3、调查方法
每小区随机取样，每点调查3株，梢期每小区随机取样调查3株，每株按东、西、南、北、中五点取样，每点调查2条梢的全部叶片，记录调查总叶数、各级病叶数，然后计算病情指数和防治效果。
调查发病分级标准参照防治芒果炭疽病行业标准，分为6个级别：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的5％以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的6％～15％；
5级：病斑面积占整个叶面积的16％～25％；
7级：病斑面积占整个叶面积的26％～50％；
9级：病斑面积占整个叶面积的51％以上。
4、药效计算方法
5、试验结果
各处理变化病情指数和防效如下表：
采用邓肯氏新复极差法(DMRT)对试验数据进行生物统计分析。
实施例5茶大田试验
本试验安排在海南省儋州市海南大学植物保护学院试验基地，试用地为平地块，土壤为沙土。栽培管理按照农药田间药效试验统一进行规范。
1、供试材料
药剂：应用实施例3的农药。对照药剂为25％嘧菌酯悬浮剂，稀释800倍液使用，喷清水为空白对照。
病原物：茶轮斑病菌[Pestalotiopsis theae(sawada)]
寄主植物：茶
2、试验方法
试验小区面积为50平方米，每亩种植1600株茶，四次重复。于茶轮斑病发病初期(零星发病时)第一次兑水喷雾，连喷2次，间隔5-7天，喷施药液量为60L/亩。
3、调查方法
每小区随机取样，每点调查3株，梢期每小区随机取样调查3株，每株按东、西、南、北、中五点取样，每点调查2条梢的全部叶片，记录调查总叶数、各级病叶数，然后计算病情指数和防治效果。
调查发病分级标准参照防治茶轮斑病行业标准，分为5个级别：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积≤1/4；
2级：1/4病斑面积占整个叶面积，≤1/2；
3级：1/2病斑面积占整个叶面积，≤3/4；
4级：病斑面积占整个叶面积>3/4；
4、药效计算方法
5、试验结果
各处理变化病情指数和防效如下表：
采用邓肯氏新复极差法(DMRT)对试验数据进行生物统计分析。
实施例6草莓大田试验
本试验安排在海南省海口市灵山镇草莓地进行，试用地为平原地块，土壤为沙土。栽培管理按照农药田间药效试验统一进行规范。
1、供试材料
药剂：应用实施例3的农药。对照药剂为25％嘧菌酯悬浮剂，稀释800倍液使用，喷清水为空白对照。
病原物：草莓拟盘多毛孢叶斑病菌(Pestalotiopsis clavispora)
寄主植物：草莓
2、试验方法
试验小区面积为20平方米，每个小区50株草莓，四次重复。于草莓拟盘多毛孢叶斑发病初期(零星发病时)第一次兑水喷雾，连喷2次，间隔5-7天，喷施药液量为60L/亩。
3、调查方法
每小区随机5点取样，每点调查3株，调查每草莓的全部叶片，记录调查总叶数、各级病叶数，然后计算病情指数和防治效果。
调查发病分级标准参照防治槟榔炭疽病行业标准，分为6个级别：
0级：无病斑；
1级：病斑面积占整个叶面积的5％以下；
3级：病斑面积占整个叶面积的6％～15％；
5级：病斑面积占整个叶面积的16％～25％；
7级：病斑面积占整个叶面积的26％～50％；
9级：病斑面积占整个叶面积的51％以上。
4、药效计算方法
5、试验结果
各处理变化病情指数和防效如下表：
采用邓肯氏新复极差法(DMRT)对试验数据进行生物统计分析。
从实施例4～6可以看出，本发明中的农药对拟盘多毛孢病害具有良好的防治作用。
以上所述是发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
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