微生物源揮發性化合物苯并噻唑對灰霉病菌的抑制效應

崔凱娣，黃學屏，何磊鳴，翟永彪，慕衛，劉峰,3

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微生物源揮發性化合物苯并噻唑對灰霉病菌的抑制效應

崔凱娣1,3，黃學屏1,3，何磊鳴1,2，翟永彪1，慕衛1,2，劉峰1,2,3

（1山東農業大學植物保護學院，山東泰安 271018；2山東省農藥毒理與應用技術省級重點實驗室，山東泰安 271018；3山東農業大學山東省蔬菜病蟲生物學重點實驗室，山東泰安 271018）

【】評價揮發性化合物苯并噻唑防治灰霉病的應用潛力，為進一步開發利用提供依據?！尽坎捎妹芊獗P菌絲生長速率法測定山東省73株灰霉病菌（）對苯并噻唑的敏感性，并比較不同地區和不同表現型菌株（多菌靈抗性和敏感菌株：CarR，CarS；腐霉利抗性和敏感菌株：PrcR，PrcS；嘧霉胺抗性和敏感菌株：PyrR，PyrS；啶酰菌胺抗性和敏感菌株：BosR，BosS）間的敏感性差異；測定苯并噻唑與多菌靈、啶酰菌胺室內混用對灰霉病菌的抑制作用。通過離體黃瓜葉片接種試驗驗證苯并噻唑對黃瓜灰霉病的保護、治療效果以及不同熏蒸劑量和時間對灰霉病菌致病力的影響，并用掃描電子顯微鏡觀察苯并噻唑對灰霉菌絲形態的影響?！尽勘讲⑧邕驅颐共【z的EC50范圍為0.38—1.08 μL·L-1，均值為0.62 μL·L-1，不同地區之間無敏感性差異；山東地區多菌靈、腐霉利、嘧霉胺、啶酰菌胺抗性和敏感灰霉病菌對苯并噻唑均比較敏感，說明這4種殺菌劑與苯并噻唑無交互抗性；在苯并噻唑0.1—3 μL·L-1范圍內，菌絲比孢子對其更敏感；2 μL·L-1苯并噻唑對菌絲的抑制率高達86.12%，對芽管伸長的抑制率為55.15%，而對孢子萌發的抑制率僅為19.30%?？梢?，病菌不同生長階段對此化合物的敏感性不同。苯并噻唑與多菌靈混用防治黃瓜灰霉病無增效或相加作用，兩者混用時哪種藥劑發揮主要抑菌作用與各組分在混用中使用的濃度和比例有關；苯并噻唑與啶酰菌胺混用有顯著增效作用，其田間實際應用方式、效果以及增效機制還有待進一步明確。離體葉片試驗表明，苯并噻唑對黃瓜灰霉病兼具保護和治療防效，2 μL·L-1的治療防效為91.01%，高于對照藥劑啶酰菌胺300mg·L-1（78.90%），并顯著高于48.25%的保護防效。苯并噻唑能夠顯著降低灰霉病菌菌絲的致病力，受抑制程度與苯并噻唑濃度呈正相關。掃描電鏡觀察發現，苯并噻唑能夠使菌絲形態異常，菌絲干癟，分枝增多，表面凹陷?！尽勘讲⑧邕驅ι綎|省不同地區的灰霉病菌均有較高的毒力，適合作為防治灰霉病的熏蒸劑使用。

揮發性化合物；苯并噻唑；灰霉病菌；毒力；敏感性

0 引言

【研究意義】灰霉病是由灰葡萄孢（）引起的世界性病害[1]?；颐共【梢郧秩旧L期和儲藏期的蔬菜、水果等作物，嚴重影響其產量和品質。目前，在中國灰霉病的防治以化學防治為主，常用藥劑包括苯并咪唑類（如多菌靈）、二甲基酰亞胺類（如腐霉利）、苯胺基嘧啶類（如嘧霉胺）和琥珀酸脫氫酶抑制劑類（如啶酰菌胺）殺菌劑等?；瘜W藥劑的頻繁使用使灰霉病菌對以上幾類殺菌劑產生了不同程度的抗性[2]，為保證防效，農民往往通過加大施藥劑量和使用頻率等方式防治病害，導致農藥殘留超標。因此，亟需開發與常規殺菌劑無交互抗性、安全、高效的友好型殺菌劑。苯并噻唑是一種微生物源揮發性有機化合物，目前在食品中主要用作香料添加劑，對人畜安全，有望開發為較理想的果蔬殺菌劑?！厩叭搜芯窟M展】揮發性化合物廣泛存在于植物和微生物次生代謝產物中，具有易揮發、安全高效、低殘留等特點[3-4]，逐漸應用于植物病蟲害防治。研究表明，具有高效抑菌活性的揮發性化合物有望用于保護地或儲藏病害的防治，如內生真菌白色麝香霉（）已被美國Agraquest公司注冊專利成為商業化生防產品，其產生的揮發物對黃萎病菌等具有抑菌活性，同時可防治溫室土傳病害[5]，預防采后水果腐爛[6]；生姜（）和碧桃（）產生的植物精油用于采后葡萄灰霉病的防治等[7]。有研究表明，苯并噻唑具有廣泛的殺菌譜，能夠抑制菌核病菌（）[8]、尖鐮孢（）[9]和水稻紋枯病菌（）[10]菌絲的生長。同時，苯并噻唑對赤擬谷盜（）[10]和馬鈴薯腐爛莖線蟲（）[11]具有強烈的毒殺活性，對韭菜遲眼蕈蚊（）表現出顯著的熏蒸活性[12]。這些研究表明，苯并噻唑兼具殺蟲和殺菌活性，具有開發為生物源熏蒸劑用于農業有害生物防治的潛力?！颈狙芯壳腥朦c】苯并噻唑殺菌譜廣，對灰霉病菌具有很高的熏蒸抑制活性，而山東省灰霉病菌菌株對苯并噻唑的敏感性尚不明確，苯并噻唑對灰霉病菌的抑制作用也未進行系統研究?！緮M解決的關鍵問題】通過比較苯并噻唑對多菌靈、腐霉利、嘧霉胺、啶酰菌胺抗性和敏感灰霉菌株的抑制活性，觀察它們之間是否存在交互抗性，通過離體葉片接種試驗以及對灰霉病菌致病力和菌絲形態的影響明確苯并噻唑防治灰霉病的作用方式，并通過與多菌靈、啶酰菌胺的混用效果探索其應用途徑，以期為苯并噻唑的開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于2014—2016年在山東農業大學植物保護學院完成。

1.1 材料

1.1.1 供試菌株 2014—2016年從山東濟南、濰坊、萊蕪、泰安、濟寧、聊城和臨沂地區發病設施菜田隨機采集灰霉病果、病莖或病葉，裝入自封袋內帶回實驗室，經單孢分離得到73個灰霉病菌菌株。采用區分劑量法判定抗性菌株，多菌靈（carbendazim）、腐霉利（procymidone）的區分劑量為1 mg·L-1，嘧霉胺（pyrimethanil）0.45 mg·L-1，啶酰菌胺（boscalid）5 mg·L-1[13-14]。

1.1.2 供試藥劑 揮發性化合物：99%苯并噻唑（北京百靈威化學技術有限公司）；殺菌劑：98%多菌靈原藥，山東濰坊潤豐化工股份有限公司；97%啶酰菌胺原藥，陜西美邦農藥有限公司。50%啶酰菌胺WG，江陰蘇利化學股份有限公司。

多菌靈和啶酰菌胺原藥分別用0.1 mol·L-1的鹽酸溶液和甲醇溶解，配制成1.0×104mg·L-1的母液，于4℃避光保存備用。用無菌水配成系列濃度，每個藥劑濃度與PDA按1﹕9的比例倒入培養基中，制備含藥平板。甲醇或鹽酸的體積分數均＜0.25%，同樣體積的溶劑水溶液加入到培養基中作為空白對照。

1.1.3 供試培養基 馬鈴薯葡萄糖瓊脂（potato dextrose agar，PDA）培養基：馬鈴薯200 g，瓊脂20 g，葡萄糖20 g，去離子水1 L；水瓊脂（water agar，WA）培養基：瓊脂20 g，葡萄糖20 g，去離子水1 L。

1.2 方法

1.2.1 苯并噻唑對山東省不同敏感水平灰霉病菌的抑制活性測定 苯并噻唑對灰霉病菌的抑制活性采用密封盤菌絲生長速率法測定[15]。將供試菌株在PDA培養基上25℃黑暗培養3 d后，在菌落邊緣打取直徑5 mm的菌餅，在直徑9 cm的培養皿皿底倒入PDA培養基，將菌餅接入培養基中央，用移液槍定量移取0、0.04、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 μL苯并噻唑滴加到固定于另一皿底的濾紙片（方形，1 cm×1 cm）上，迅速兩底合扣（熏蒸體積為200 mL），形成0、0.2、0.5、1、2、4、8 μL·L-1的熏蒸濃度，用封口膜密封后倒置放于25℃培養箱中黑暗培養，每處理4個重復。待空白對照菌落生長至培養皿的2/3時，采用十字交叉法測定菌落直徑并計算苯并噻唑對灰霉病菌菌絲生長抑制率。菌絲生長抑制率（%）=（對照菌落直徑-處理菌落直徑）∕（對照菌落直徑-菌餅直徑）× 100。

1.2.2 對灰霉病菌菌絲生長、孢子萌發和芽管伸長的抑制活性 采用孢子萌發法[16]。由于所有測試菌株對苯并噻唑敏感，因此隨機選取3個菌株測定苯并噻唑對灰霉病菌菌絲生長、孢子萌發和芽管伸長的影響，對菌絲生長的測定方法同1.2.1，熏蒸濃度設置為0、0.1、0.2、0.5、1、2、3、4、6、8 μL·L-1?；颐共【暝赑DA培養基上25℃黑暗培養10 d，用0.05%的吐溫80水溶液洗脫孢子并用兩層紗布過濾，在光學顯微鏡下用血球計數板計算孢子懸浮液的濃度，將孢子懸浮液濃度配至1×105個/mL。100 μL孢子懸浮液均勻涂布于1%的水瓊脂培養基，定量苯并噻唑（0、0.02、0.04、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.2、1.6 μL）滴加到固定于另一皿底的濾紙片上形成系列熏蒸濃度（0、0.1、0.2、0.5、1、2、3、4、6、8 μL·L-1），迅速兩底合扣，用密封膜封嚴，于25℃恒溫黑暗培養8 h后觀察孢子萌發情況，以芽管長度超過孢子長度的1/2為萌發標準，每個平板觀察200個孢子的萌發情況。每個平板測量50個萌發孢子的芽管長度。每處理進行6次重復。孢子萌發抑制率（%）=（對照孢子萌發率-處理孢子萌發率）∕對照孢子萌發率×100；芽管伸長抑制率（%）=（對照芽管長度-處理芽管長度）∕對照芽管長度×100。

1.2.3 苯并噻唑與多菌靈、啶酰菌胺的聯合毒力 隨機選取多菌靈敏感菌株（MY-3），啶酰菌胺敏感菌株（SH-9）為試驗菌株，在PDA培養基上純化3 d，在菌落邊緣打取直徑5 mm的菌餅，分別接入含系列梯度濃度的多菌靈、啶酰菌胺含藥平板，其中多菌靈系列濃度為0、0.5、2、4、8 mg·L-1，啶酰菌胺系列濃度為0、0.1、1、5、20 mg·L-1。另一培養皿皿底加入0或0.1 μL苯并噻唑，使熏蒸濃度為0或0.5 μL·L-1，迅速倒扣在接有菌餅的含藥平板上，用密封膜封嚴，25℃培養箱中黑暗倒置培養，每處理重復4次。3 d后用十字交叉法測量菌絲直徑，分別計算苯并噻唑和多菌靈、啶酰菌胺的單一使用和聯合使用對灰霉病菌菌絲生長的抑制率。

1.2.4 苯并噻唑對黃瓜灰霉病的保護與治療作用測定 參照Kuang等[17]的方法，略做改進。選取大小一致的同一葉齡健康黃瓜葉片（品種新泰密刺），用0.5%的NaClO溶液浸泡1 min，無菌蒸餾水沖洗3次后自然晾干，放置于鋪有濕潤濾紙的直徑9 cm培養皿皿底。0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 μL苯并噻唑滴加到固定在另一皿底的濾紙片上，熏蒸濃度為0、0.5、1、2、4、8 μL·L-1，300 mg·L-1的50%啶酰菌胺WG為對照藥劑，水為空白對照，每濃度重復6次，試驗重復2次。

保護作用測定：苯并噻唑熏蒸處理黃瓜葉片24 h后，打開封口膜散失揮發物5 min，在黃瓜葉片正面的中心葉脈左右兩側接種5 mm的灰霉病菌菌餅（SH-9菌株），在培養箱（25℃；L﹕D = 12 h﹕12 h；相對濕度85%）培養3 d后用十字交叉法測量病斑直徑并計算防效。防效（%）=（對照菌落增長直徑-處理菌落增長直徑）/（對照菌落直徑-菌餅直徑）×100。

治療作用測定：在黃瓜葉片正面的中心葉脈左右兩側接種5 mm的灰霉病菌菌餅（SH-9菌株），25℃生長24 h后測量各菌落初始直徑（d0），苯并噻唑熏蒸處理24 h，散發揮發物繼續在培養箱（25℃；L﹕D = 12 h﹕12 h；相對濕度85%）培養3 d，用十字交叉法測量病斑直徑（d），并計算防效。病斑增長直徑（mm）= d-d0；防效（%）=（對照菌落增長直徑-處理菌落增長直徑）/對照菌落增長直徑×100。

1.2.5 苯并噻唑對灰霉病菌致病力的影響 參照Liu等[18]的離體葉片接種法。剪取生長一致的黃瓜葉片，用0.5%的NaClO溶液消毒1 min，無菌蒸餾水沖洗3次后自然晾干，展平鋪展到墊有濕潤濾紙的直徑9 cm培養皿中。采用密封盤法對預培養24 h的灰霉病菌（SH-9菌株）利用苯并噻唑（0、0.5、1、2、4、8 μL·L-1）熏蒸處理12、24、36、48 h，用直徑5 mm的打孔器分別在熏蒸處理后的灰霉菌落邊緣打取菌餅，接種于黃瓜葉片正面。在每片葉上接 2塊菌餅，每個處理接種6片葉。接種后置于培養箱（25℃；L﹕D = 12 h﹕12 h；相對濕度85%）培養。3 d后用十字交叉法測量病斑直徑大小，試驗重復2次。

1.2.6 苯并噻唑對灰霉病菌菌絲形態的影響 結合致病力試驗結果，對預培養24 h的灰霉病菌進行4 μL·L-1苯并噻唑熏蒸處理36 h，以不受苯并噻唑處理的菌絲作對照，取邊緣菌絲進行掃描電鏡形態觀察。按康振生[19]的方法進行掃描電鏡樣品的加工。

1.3 數據分析

利用DPS 7.05軟件計算苯并噻唑的EC50、EC90及95%置信限，用Duncan’s新復極差法進行處理間差異顯著性檢驗。

2 結果

2.1 苯并噻唑對不同敏感程度灰霉病菌的抑制活性

山東地區多菌靈、腐霉利、嘧霉胺、啶酰菌胺抗性和敏感灰霉病菌對苯并噻唑均比較敏感（表1）。73個灰霉病菌菌株的EC50范圍為0.38—1.08 μL·L-1，平均EC50為0.62 μL·L-1，EC90范圍為3.57—6.39 μL·L-1，平均EC90為4.45 μL·L-1（表2）。苯并噻唑對灰霉病菌菌絲生長和孢子萌發均有顯著的抑制作用，而灰霉病菌菌絲比孢子對苯并噻唑更敏感（圖1）。2 μL·L-1苯并噻唑對菌絲的抑制率高達86.12%，對芽管伸長的抑制率為55.15%，而對孢子萌發的抑制率僅有19.30%。苯并噻唑濃度的升高，對灰霉病菌的抑制率越高，同時，4 μL·L-1能夠完全抑制灰霉病菌孢子的萌發，8 μL·L-1完全抑制灰霉病菌菌絲的生長。

圖中數據為平均值±標準誤Data in the figure were mean±SE

2.2 苯并噻唑與多菌靈、啶酰菌胺的聯合毒力

0.5 μL·L-1苯并噻唑與低劑量多菌靈0.5 mg·L-1混用時，主要是苯并噻唑發揮抑菌作用；隨著多菌靈濃度的升高，兩者混用主要由多菌靈發揮抑菌效果，兩者混用無增效（圖2-A）。0.5 μL·L-1苯并噻唑與0.1 mg·L-1啶酰菌胺混用時主要是苯并噻唑發揮抑菌作用；0.5 μL·L-1苯并噻唑與1 mg·L-1啶酰菌胺防效相當，隨著啶酰菌胺濃度的升高（1—20 mg·L-1），苯并噻唑與啶酰菌胺混用與兩單劑相比，抑菌率有顯著的增加（圖2-B）。

表1 山東省8種灰霉病菌菌株類型對苯并噻唑的敏感性

R：抗性菌株resistant isolates；S：敏感菌株sensitive isolates；Car=多菌靈Carbendazim；Prc=腐霉利Procymidone；Pyr=嘧霉胺Pyrimethanil；Bos=啶酰菌胺Boscalid

表2 山東省不同地區灰霉病菌對苯并噻唑的敏感性

圖中數據為平均值±標準誤。柱上不同字母表示經Duncan 氏新復極差法檢驗在P＜0.05水平差異顯著。下同

2.3 苯并噻唑對黃瓜灰霉病的保護與治療作用

苯并噻唑的治療效果比保護效果更強（表3），2 μL·L-1的治療效果為91.01%，顯著高于對照藥劑啶酰菌胺，4 μL·L-1的防效達到100%，能夠完全控制灰霉病的菌絲生長。苯并噻唑的保護效果較弱，2 μL·L-1的防效僅為48.25%，最高劑量8 μL·L-1的防效為92.98%，而其他劑量處理防效均遠低于對照藥劑啶酰菌胺300 mg·L-1。

2.4 苯并噻唑對灰霉病菌致病力的影響

隨著熏蒸時間的延長，苯并噻唑對灰霉病菌致病力的抑制作用更明顯。苯并噻唑不同濃度熏蒸處理灰霉病菌12 h接種于黃瓜葉片，形成的病斑直徑與對照無顯著性差異。熏蒸時間延長至24 h時，高劑量8 μL·L-1處理組病菌侵染形成的病斑直徑顯著低于對照組，僅為對照直徑的72%，說明此劑量下可以有效抑制灰霉病菌對黃瓜葉片的侵染。熏蒸時間達到36 h時，各濃度苯并噻唑不同程度地降低了所形成病斑的直徑，4和8 μL·L-1處理下，病斑直徑分別為對照的83%和59%。苯并噻唑熏蒸處理灰霉病菌48 h后，2、4和8 μL·L-1處理顯著降低灰霉病菌致病力的作用更顯著，病斑直徑分別為對照的89%、78%和54%（圖3）。

圖3 苯并噻唑對灰霉病菌致病力的影響

表3 苯并噻唑對黃瓜灰霉病的保護和治療作用

表中數據為平均值±標準誤。同列不同字母表示經 Duncan 氏新復極差法檢驗在＜0.05水平差異顯著

Data in the table were mean±SE. Different letters in the same column indicated significant difference at＜0.05 level by Duncan’s multiple range test

2.5 苯并噻唑對灰霉病菌菌絲形態的影響

對照菌絲形態完整，表面細滑，線條流暢， 生長狀態良好（圖4-A—C）；4 μL·L-1苯并噻唑處理36 h后，菌絲破損，表面干癟（圖4-D），菌絲末端膨大，分支增多（圖4-E），表面有凹陷（圖4-F）。

A—C：對照菌絲Mycelia of untreated control；D—F：4 μL·L-1苯并噻唑處理36 h的菌絲Mycelia treated with 4 μL·L-1 benzothiazole for 36 h

3 討論

山東各地區灰霉病菌對常規殺菌劑已經產生了不同程度的抗性，需要不斷開發新的防治藥劑。本研究表明，不論抗性還是敏感菌株均對苯并噻唑的敏感性一致，這也從側面證明苯并咪唑與常規殺菌劑多菌靈、腐霉利、嘧霉胺和啶酰菌胺等沒有交互抗性。苯并噻唑在不同濃度下對灰霉病菌均具有不同程度的抑制作用，且隨著處理濃度的升高，抑制活性增強。

生物防治與化學藥劑聯合防治已成為研究熱點之一。Maki等[20]研究發現，枯草芽孢桿菌（）與氟酰胺（flutolanil）混用可大大提高單獨使用氟酰胺防治馬鈴薯猝倒病的效果；牛芳勝等[21]研究表明，哈茨木霉（）與啶酰菌胺聯合使用，增強了對番茄灰霉病菌的抑菌活性。本研究評價了苯并噻唑與兩種殺菌劑混用的有效性，其中苯并咪唑類的殺菌劑多菌靈是通過干擾有絲分裂中的紡錘體形成，影響細胞的分裂[22]，屬于琥珀酸脫氫酶抑制劑的啶酰菌胺是作用于植物病原菌細胞內的線粒體，結合呼吸鏈蛋白質復合體Ⅱ，干擾呼吸作用，進而阻礙能量代謝，造成菌體死亡[23]。測定結果表明，苯并噻唑與多菌靈混用無協同作用，兩者混用時哪種藥劑發揮主要抑菌作用與各組分在混用中使用的濃度和比例有關；苯并噻唑與啶酰菌胺混用有明顯的增效作用，其田間實際應用方式、效果以及增效機制還有待進一步明確。

苯并噻唑能顯著降低灰霉病菌的致病力，受抑制程度與苯并噻唑濃度呈正相關。菌絲在藥物脅迫下生長，藥物濃度越高，對菌絲的抑制率越強，達到致病力顯著減弱的時間越短。致病力結果表明，抑制率約90%的劑量4 μL·L-1開始顯著降低病菌致病力的時間為36 h。為了探究灰霉菌絲致病力減弱的原因，筆者從超微形態觀察苯并噻唑對菌絲的影響，發現苯并噻唑處理后的菌絲破損現象明顯，內生物質外漏造成菌絲干癟，這應該是造成致病力下降的原因。

苯并噻唑作為一種微生物源揮發性化合物，是棒曲霉（）[24]、枯草芽孢桿菌[11]和擔子菌（ligninolytic Basidiomycetes）[25]的次生代謝產物。苯并噻唑的化學結構簡單，與苯并咪唑類似，而它的作用機理仍不清楚。筆者實驗室前期研究發現，苯并噻唑能影響韭菜遲眼蕈蚊的取食量、解毒酶和消化酶活性[26]，干擾其能量代謝[27]。陳澄宇等[12]發現，苯并噻唑能影響韭菜遲眼蕈蚊的呼吸速率，熏蒸0.5—1 h能使幼蟲呼吸速率明顯升高，隨后降低至對照水平。Ginsberg等[28]認為苯并噻唑是一種呼吸刺激劑。僅有的關于苯并噻唑作用機理的研究推測，苯并噻唑與能量代謝有關，而其具體作用機制仍待研究。

由于揮發性化合物具有殘留量低、安全性高、高效的特點[29]，從自然資源中尋找化學藥劑的替代化合物已成為當前新藥劑研究的熱點。Arrebola等[4]研究發現，芽孢桿菌產生的揮發物能防治青霉等采后腐爛??；Fujioka等[30]研究發現，檸檬醛能保護擬南芥免受炭疽病的危害；Kishimoto等[31]證實，1-辛烯-3-醇能誘導擬南芥抵御灰霉病的侵染。本研究發現，苯并噻唑對黃瓜灰霉病兼具保護和治療作用，同等濃度下治療效果高于保護效果，這歸因于灰霉病菌的菌絲比孢子對苯并噻唑更敏感。因此，苯并噻唑對黃瓜灰霉病具有很好的防治效果。作為一種揮發性化合物，苯并噻唑更適用于溫室大棚、倉儲等密閉環境中灰霉病的防治，其使用方法和效果尚需進一步評價。此外，苯并噻唑作用廣譜，對菌核病、韭菜遲眼蕈蚊、根結線蟲等均有效[8,11-12]，未來還有開發為土壤熏蒸劑使用的潛力。

4 結論

微生物源揮發性化合物苯并噻唑對灰霉病菌具有較高的熏蒸活性，山東地區灰霉菌株對苯并噻唑的EC50平均值為0.62 μL·L-1，病菌不同生長階段對此化合物的敏感性依次為菌絲生長＞芽管伸長＞孢子萌發。苯并噻唑對灰霉病害兼具保護和治療作用，對菌絲形態具有破壞作用，在植物保護領域具有較大的應用潛力。

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（責任編輯 岳梅）

The inhibition effect of microbial volatile compound benzothiazole on

CUI KaiDi1,3, HUANG XuePing1,3, HE LeiMing1,2, ZHAI YongBiao1, MU Wei1,2, LIU Feng1,2,3

(1College of Plant Protection, Shandong Agricultural University, Taian 271018, Shandong;2Key Laboratory of Pesticide Toxicology & Application Technique, Shandong Agricultural University, Taian 271018, Shandong;3Shandong Provincial Key Laboratory for Biology of Vegetable Diseases and Insect Pests, Shandong Agricultural University, Taian 271018, Shandong)

【】The objective of this study is to evaluate the application potential of microbial volatile compound benzothiazole on, and to provide a valuable information for further exploitation and utilization.【】The sensitivity of 73isolates in Shandong Province to benzothiazole was measured by mycelium growth rate of sealed dishes method. The sensitivity differences among different regions and phynotypes ofisolates (resistant and sensitive to carbendazim, procymidone, pyrimethanil or boscalid: CarR, CarS, PrcR, PrcS, PyrR, PyrS, BosR, BosS) were compared. The combination efficiencies onof benzothiazole with carbendazim or boscalid were determined. The protective and curative effect of benzothiazole against cucumber gray mold, and the effects of benzothiazole at different doses and fumigation times on the pathogenicity ofwere determined on detached cucumber leaves. The mycelial morphology oftreated by benzothiazole was observed with scanning electron microscope (SEM). 【】 All the testedisolates were sensitive to benzothiazole, range of EC50from 0.38 to 1.08 μL·L-1, with a mean EC50value at 0.62 μL·L-1. There was no sensitivity difference among different regions. All the phynotypes of isolates (CarR, CarS, PrcR, PrcS, PyrR, PyrS, BosR, BosS) were sensitive to benzothiazole, suggesting that there was no cross-resistance between these fungicides and benzothiazole. In the range of 0.1-3 μL·L-1of benzothiazole, mycelia were more sensitive than spores to benzothiazole. The inhibition rate of 2 μL·L-1benzothiazole for mycelial growth, germ tube elongation and spore germination was 86.12%, 55.15%, and 19.30%, respectively. It is suggested that the sensitivities of different growth stages ofto benzothiazole were different. There was no synergism when benzothiazole combined with carbendazim, and which active ingredient performed the main antifungal activity depended on the concentration and proportion of each compound in the mixture. The synergism of benzothiazole combined with boscalid was obvious, but the exact field practical application method, efficacy and mechanism of synergism remains to be further investigated. The result ofleaf test showed that benzothiazole had protective and curative effect against cucumber gray mold, and the curative effect was superior to the protective effect. The curative effect of 2 μL·L-1benzothiazole against cucumber gray mold was 91.01%, which was higher than the control fungicide boscalid at 300 mg·L-1(78.90%) and the protective effect (48.25%). Benzothiazole could significantly reduce the pathogenicity ofmycelia on detached cucumber leaves, and the inhibition level was positively correlated with the concentration of benzothiazole. The results of SEM images indicated that benzothiazole caused large alterations in mycelial morphology of, showing a wrinkled surface and anomalous branching of the terminal mycelia. 【】Benzothiazole has high toxicity toin different regions of Shandong Province, which indicates that benzothiazole could be applied as a fumigant for controlling gray mold.

volatile compounds; benzothiazole;; toxicity; sensitivity

10.3864/j.issn.0578-1752.2017.19.008

2017-05-02；接受日期：2017-06-21

國家重點研發計劃（2016YFD0200500）

崔凱娣，E-mail：ckd921209@163.com。通信作者劉峰，Tel/Fax：0538-8242611；E-mail：fliu@sdau.edu.cn