黑斑病对红豆草营养成分的影响

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年８月　甘肃农业大学学报　第４　３卷　第４期１１８～１２０　ＪＯＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＧＡＮＳＵ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　双月刊　黑斑病对红豆草营养成分的影响　张俊忠，王　齐，朱建兰　（甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州　７３００７０）　摘要：对甘肃省目前推广的红豆草健康植株及感病植株茎叶的可溶性糖、纤维素、蛋白质、叶绿素、氨基酸进行　了分析．结果表明，感病组织中纤维素、叶绿素、氨基酸含量降低，而可溶性糖和蛋白质含量明显升高．测定红豆草　茎叶中各种营养成分含量可为鉴定其产品的品质，进一步开展高营养元素的品质鉴定奠定基础，也为牧草的品种　选育及合理利用提供依据．　关键词：黑斑病；红豆草；营养成分　中图分类号：Ｓ　５４１　．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３—４３１５（２００８）０４—０１１８—０３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｂｌａｃｋ　ｓｐｏｔ　ｏｎ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｏｎｏｂｒｙｃｈ　ｉｃ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　ＺＨＡＮＧ　Ｊｕｎ－ｚｈｏｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｑｉ，ＺＨＵ　Ｊｉａｎ－ｌａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅ，Ｇａｎｓｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００７０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｉｓｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｓｕｇａｒ，ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｐｒｏｔｅｉｎ，ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ　ａｎｄ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ　ｏｆ　ｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｌｅａｖｅｓ　ｉｎ　ｈｅａｌｔｈｙ　ａｎｄ　ｄｉｓｅａｓｅｄ　ｐｌａｎｔｓ　ｏｆ　Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｃ　ｖｉｃｉａｅｆ￣ｌｌｉａ　ｗｅｒｅ　ｔｅｓｔｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ，ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ　ｏｆ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｏｒｇａｎｉｚｅｓ　ｗｅｒｅ　ｌｏｗｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｈｅａｌｔｈ　ｐｌａｎｔ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓ—　ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　ｓｕｇａｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｗｅｒｅ　ｈｉｇｈｅｒ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｓｕｃｈ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｏｕｒｉｓｈｍｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｕｌｄ　ｌａｙ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｎｏｕｒｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｒａｇｅ，ａｎｄ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｕｌｔｉｖａｒ　ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｃｋ　ｓｐｏｔ；Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｃ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ；ｎｏｕｒｉｓｈｍｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　红豆草（Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｃ　ｖｉｃｉｉｆｏｌｉａ）于１９４４年引进　经济建设中发挥着巨大作用［２　］．红豆草黑斑病是红　我国，是我国西北和华北干旱和半干旱地区栽培较　豆草大面积种植中的主要病害，它严重影响红豆草　广泛的优良豆科牧草，具有产草量高，品质好，抗性　的品质与产量．目前有关红豆草病害对牧草营养成　强，栽培方法简便，病虫害少等优点，而且迄今为止　分影响的报道较少，特别是红豆草黑斑病对其品质　还未发现红豆草含有任何对家畜有害的化学成　的影响，国内尚未见报道．　分［１］．红豆草营养价值高，各种营养成分比较齐全，　黑斑病主要危害红豆草的茎和叶，在叶片上出　适口性好，具有广泛的生态适应性和稳定的生产力，　现小而圆或不规则的黑痣状小斑点，微突起，略有光　是黄土高原的当家牧草，在我国农牧业生产和生态　泽，直径ｌ～５　ｍｍ，多个病斑连成一片时叶片变黄　脱落，病害严重时病斑相互连成一片常使整叶或大　作者简介；张俊忠（１９７８一），男。甘肃靖远人，在读博士，主要从事草　半个小叶变黑，干枯脱落．茎上的病斑多发生在距地　地微生物方面的研究．　ｉ０￣２０　ｃｍ以上处，开始为较密集的近椭圆型或不　通讯作者：朱建兰（１９５６一）女，宁夏中宁人，教授。主要从事植物病理　方面的教学与研究．　规则的小黑点，病斑相互汇合使茎一段一段的变黑，　资助基金：甘肃农业大学草业学院国家级重点学科学术骨干科研　变黑的茎端有的可达１０　ｃｍ多．叶柄受害的状况与　项目．　茎秆相同，病害严重时整个枝条或植株看上去像火　收稿日期：２００７．０９－１０　烧过一样．该病由半知菌亚门连格孢属的一种真菌　维普资讯 http://www.cqvip.com 第４期　张俊忠等：黑斑病对红豆草营养成分的影响　（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ　ｓｐｐ．）引起，叶片和茎秆上的黑色霉层　ｎｍ下比色，记录消光值，并通过标准曲线查得每毫　是病原菌的分生孢子梗和分生孢子【６书］．　升溶液中蛋白质的含量；叶绿素（鲜样）含量测定：比　本试验通过测定健康植株的茎、叶和病株茎、叶　色法　。］；可溶性糖（鲜样）含量测定：蒽酮法　叼；纤维　的蛋白质、可溶性糖、纤维素、叶绿素和叶绿素的含　素（鲜样）含量测定：蒽酮试剂与糠醛类化合物的蓝　量，分析比较病害对牧草品质的影响，旨在为红豆草　色反应比色测定　；氨基酸（鲜样）含量测定：茚三酮　的病害防治提供指导．　溶液显色法［ｇ］．　１　材料和方法　１．３数据分析　１．１　材料　采用ＥＸＣＥＬ２０００、ＤＰＳ２０００软件统计分析．　弋验在甘肃农业大学植物病原菌实验室进行．　２　结果与分析　供试材料为三年生甘肃红豆草．选营养期，中庸健壮　植株及感病植株，在同一样地中随机选定１０株，采　２．１　黑斑病对红豆草茎叶蛋白质含量的影响　样时间为上午８：Ｏ０～ｌｌ：Ｏ０，每株分上、中、下３　从表１可见，感病茎、叶的蛋白质含量明显高于　部取样，每株采集数量相等．将样品剪碎成１～２　健康茎、叶，经￡测验，差异极显著（Ｐ＜０．０１）．感病　ｍｍ小段的混合样，制备浸出液２　ｈ内完成．　和健康茎秆蛋白质含量分别为１１．８９　、２．８１　，　１．２测定方法　感病茎秆比健康茎秆蛋白质含量高９．０８　９，６；健康叶　蛋白质（鲜样）含量测定：考马斯亮蓝Ｇ－２５０　片的蛋白质含量为３．９３　，感病叶片的蛋白质含量　法　，即将含有蛋白质的待测样加入考马斯亮蓝　为１６．６５　，感病叶片的蛋白质含量比健康叶片高　１２．７２　．　２５０蛋白试剂，充分混合，放置０．５～１　ｈ后在５９５　表１　黑斑病对红豆草茎叶营养物质含量的影响　Ｔａｂ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｂｌａｃｋ　ｓｐｏｔ　ｏｎ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｌｅａｖｅｓ　ｏｆ　Ｏｎｏｂｒｙｃｈｉｃ　ｖｉｃｉａｅｆｏｌｉａ　２．２黑斑病对红豆草茎叶叶绿素含量的影响　１６．５８　９／６，而健康茎杆和得病茎秆的纤维素含量分　经￡测验，健康植株与感病植株叶绿素含量，差　别为６２．９０　９／６和３７．７２　９／６．　异极显著（Ｐ＜０．０１）．健康叶片与感病叶片叶绿素　２．５黑斑病对红豆草茎叶氨基酸含量的影响　含量分别为０．２６　和０．０９　９，６；健康茎秆与感病茎　经￡测验，感病组织的氨基酸含量明显降低，与　秆的叶绿素含量分别为０．０３　和０．００６５　９／６　健康组织差异极显著（Ｐ＜０．０１）．感病叶片的氨基　（表１）．　酸含量为１．１５　９／６，健康叶片的氨基酸含量为　２．３黑斑病对红豆草茎叶可溶性糖含量的影响　２．３５　９／６；感病茎秆的氨基酸含量为３．２７　，健康茎　经￡测验，糖含量在病叶与健叶之间，差异极显　秆的氨基酸含量为４．０２　９／６．　著（Ｐ＜０．０１）．感病叶片和健康叶片含糖量分别为　０．１８　和０．０５３　，感病叶片是健康叶片含糖量的　３　讨论与结论　３倍多．感病茎秆的含糖量亦显著升高，感病茎秆含　在牧业生产中，饲草蛋白质缺乏是草畜营养平　糖量为０．０６８　，健康叶片含糖量为０．０４７％．　衡的瓶颈和焦点，是影响草畜营养平衡的关键因子　２．４黑斑病对红豆草茎叶纤维素含量的影响　和指导因子［１　．在西部高寒地区，各生产层及草与　经ｔ测验，感病茎、叶比健康茎、叶的纤维素含　畜之间，在供求关系上主要是能量饲料有余而蛋白　量降低，在０．０１水平上差异显著（Ｐ＜Ｏ．０１）．健康　质饲料严重不足∞］．由试验结果可知感病植株地上　叶片和感病叶片的纤维素含量分别为１９．０３％和　部分茎叶蛋白质和糖含量升高，这一方面可能是植　维普资讯 http://www.cqvip.com

１２０　甘　肃　农　业　大　学　学　报　物发病后其代谢功能受到影响，合成的蛋白质和糖　类物质不能及时输送到其他部位而造成蛋白质和糖　的积累；另一方面，可能是由于黑斑病病菌毒素使蛋　减少，牧草品质受到严重影响，同时也缩短了草地的　利用年限．因此，加强对红豆草黑斑病的研究与防　治，是生产上的迫切任务．　白质合成酶受到激活而蛋白质降解酶受到抑制的结　果．在病原菌侵染的早期，病株总氮量和蛋白质含量　增高，再侵染后期病组织内蛋白水解酶活性提高，蛋　白质降解，总氮量下降，但游离氨基酸的含量明显升　参考文献　［１］　陈宝书．红豆草［Ｍ］兰州：甘肃科学技术出版杜，１９９２　［２］　陈宝书．红豆草各生育期营养元素的动态研究［Ｊ］．中　高，受到病原菌侵染后，抗病寄主和感病寄主中蛋白　质合成明显不同Ⅱ　¨］．据报道真菌侵染能诱导寄主　产生一种特殊的蛋白，即病原相关蛋白，这种蛋白可　能与抗病性表达有关［１‘　．　红豆草感染黑斑病后茎叶叶绿素含量明显降　低．叶绿素含量的降低是因为在代谢过程中植物体　内的叶绿素合成与分解不平衡所致，这主要受遗传　因素的控制，但病害产生的毒素可以引起叶斑．当受　到病害的影响时，叶绿素的形成受到影响，而分解仍　然进行，因而病斑处叶色发黄，严重时变成黑色．这　是因为致病菌对光和磷酸化有明显的抑制作用，导　致叶片中叶绿素含量降低．　纤维素是植物细胞壁的主要成分，其含量的多　少关系到植物组织是否发达，植物抗倒伏、抗病虫害　等能力是否强，并且纤维素含量还与饲草的品质有　关．植物细胞壁中的纤维素成分，因其非溶解性而以　晶体状形式存在，所以病原物要对寄主致病，需克服　纤维素的障碍，分泌纤维素酶与寄主建立寄生关系　直至致病．至今已发现的纤维素酶有４种，这４种纤　维素酶组合可把天然纤维素降解成葡萄糖，这正好　可以解释为什么红豆草感染黑斑病后纤维素含量降　低与糖含量升高．红豆草中含有家畜生长所需的各　种必需氨基酸，特别是动物所必需的１０种氨基酸　（苏氨酸、结氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨　酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、色氨酸），其中尤其赖氨　酸对反刍家畜是非常可贵的．研究发现黑斑病可使　红豆草氨基酸含量．　植物病害的发生一般需要较高的温度条件，而　红豆草黑斑病对温度条件要求不高．在干旱的条件　下，病情发展也很迅速，由开始发病到病株率达　１００　约需１个月时间．红豆草黑斑病是一种危害　严重的毁灭性病害，不仅使红豆草和种子产量大幅　国草地，１９８８（３）：５３－５６．　［３］陈宝书，温随良，温尚文，等．红豆草各生育期营养元素　的动态规律［Ｊ］．中国草地．１９８８，（３）：５３・５７．　［４］郭正钢．张自和，高淑兰．河西绿洲区草畜间粗蛋白质　和能量供应关系及其调控措施［Ｊ］．草业学报，２００２，１１　（３）：２２—２８　［５］张自和，郭正钢，吴素琴．西部高寒地区草业面临的问　题与可持续发展［Ｊ］．草业学报，２００２，１１（３）：２９—３３　［６］章元寿．植物病理生理学［Ｍ］．江苏：江苏科学技术出　版社．１９９６．２０３—２０４　［７］许志刚．普通植物病理学［Ｍ］．北京：中国农业出版社，　ｌ９７９：２２５　［８３王忠，王三根，李合生，等．植物生理学［Ｍ］．北京：中国　农业出版杜，２０００：１３１—１３３　［９］李合生．植物生理生化实验原理和技术［Ｍ］．北京；高　等教育出版社，２００１　［１ｏ］　成若琳．甘肃天然草地饲用营养价值评定［Ｍ］．兰州：　甘肃科学技术出版社，１９９４　［１１］李静雯，张金文．农杆菌介导的辣椒遗传转化体系优　化及Ｃｈｉ和Ｇｌｕ基因转化植株的鉴定［Ｄ］．兰州：甘肃　农业大学，２００６　［１２］Ｂｒａｄｆｏｒｄ　Ｍ　Ｍ．Ａ　ｒａｐｉｄ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｇｒａｍ　ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｕｌ—　ｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ—ｄｙｅ　ｂｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．Ａ—　ｎａｌ　Ｂｉｏｃｈｅｍ．１９７６，７２：２４８—２５４　［１３］　Ｆｒａｎｋｙ　Ｒ　Ｇ　Ｔ，Ｋｒｉｓｔｅｌ　Ｆ，Ｖａｌｅｎｔｉｎａ　Ｋ，ｅｔ　ａ１．Ｓｍａｌｌ　ｃｙｓｔｅｉｎｅ－ｒｉｃｈ　ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ　ｆｒｏｍ　ｒａｄｉｓｈ：Ｔｈｅｉｒ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｈｏｓｔ　ｄｅｆｅｎｓｅ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ　Ｃｅｕ，１９９５，（７）：５７３－　５８８　［１４］Ｓｅｈｅｆｆｅｒ　Ｒ，Ｐｒｉｎｇｌ　Ｒ　Ｂ．Ａ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｔｏｘｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　Ｐｅｒｉｃｏｎｉｃ　ｃｉｒｃｉｎａｔａ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，１９６１（１９１）：９１２—９１３　［１５］Ｔｅｇｍｅｉｅｒ　Ｋ　Ｊ，Ｄａｌｙ　Ｊ　Ｍ．Ｙｏｄｅｒ　Ｏ　Ｃ．Ｔ—Ｔｏｘｉｎ　ｐｒｏｄｕｃ—　ｔｉｏｎ　Ｂｙ　Ｎｅａｒ－－ｌｓｏｇｅｎｉｃ　Ｉｓｏｌａｔｅｓ　ｏｆ　Ｃａｃｈｌｉｏｂｏｌｕｓ　ｈｅｔ－－　ｅｒｏｓｔｒｏｐｈｕｓ［Ｊ］．Ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｙ　１９８２，７２（１１）：１４９２一　ｌ４９５．