一种水稻白叶枯病剪叶接种高效工具的设计与应用

吴佳炳， 陈析丰

(浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华 321004)



一种水稻白叶枯病剪叶接种高效工具的设计与应用

吴佳炳， 陈析丰*

(浙江师范大学化学与生命科学学院，浙江金华 321004)

介绍了一种自行研制的水稻白叶枯病剪叶接种的高效工具。实践证明，该工具的使用不仅可提高工作效率，而且还可增强接种的可靠性；该工具具有材料成本低、制作方法简便、使用性较强等优点，可推广应用。

水稻；白叶枯病；剪叶接种；高效

图1　水稻白叶枯病剪叶接种的过程[5]Fig.1　The process of leaf-cutting inoculation of bacterial blight in rice

水稻白叶枯病是由革兰氏阴性黄单孢菌水稻变种(Xanthomonasoryzaepv.oryzae)所引起的一种世界性细菌病害，它与稻瘟病、纹枯病一起被称为水稻的“三大病害”。白叶枯病是一种维管束病害，病菌通过叶片的伤口或水孔侵入维管束，然后大量繁殖，阻塞维管束，从而致使植株萎蔫[1]。水稻白叶枯病菌的人工接种方法主要有喷雾法、针刺法和剪叶法[2]。喷雾法接种速度较快，但是接种后水稻的发病情况往往轻于剪叶法[3]。针刺法接种后水稻发病率在敏感品种中往往参差不齐，而剪叶法则稳定很多[4]。因此，剪叶法是目前水稻接种白叶枯病最简便、有效的方法。剪叶法操作步骤：在剪叶接种时，将一把长剪刀沾取菌液，一只手抓住水稻植株的大部分叶片，另一只手用剪刀一次性剪掉叶尖，完成一株水稻的接种(图1)。但是，在田间接种时，接种者往往是一只手拿着菌液试管，另一只手握着接种剪刀，一个人无法再去抓水稻叶片，叶片只能一张张地剪(一般每株至少剪5张)，效率大大下降，不适合大面积的接种，同时试管一直打开也会导致菌液长时间暴露在空气中，容易造成杂菌污染，而剪刀的反复浸沾，也会带入外界的水分、叶片、沙石，对菌液的浓度带来很大的影响。李维蛟等[6]利用医院挂点滴的原理，设计了一种接种白叶枯病菌的装置，将装有菌液的吊瓶挂在接种者身上，吊瓶和剪刀直接由1根塑料长管连接，菌液经塑料长管向下流到剪刀上，这样一只手就可以完成接种工作。这一装置在理论上提高了接种效率，但是通过实践发现该装置并不实用，剪刀和吊瓶之间连接着一根长管，吊瓶又挂在身上，接种者必须时时留意长管，特别是在田间走动、俯身、下蹲时容易钩到或踩到长管，带来了不必要的麻烦；如果1次接种多个病原菌，就要同时准备多个瓶子和管子，携带不方便，管子也很容易弄乱；使用完的管子很难清洗和消毒干净，只能一次性使用，造成不必要的浪费。为了能有效提高水稻接种白叶枯病的效率，笔者设计出一种制作简便、操作高效的接种专用工具，并对该工具的接种效率和效果进行研究，旨在为该工具的推广应用提供理论依据和技术指导。

1　材料与方法

1.1试验材料白叶枯病菌株菲律宾生理小种PXO86由中国科学院遗传与发育生物学研究所提供。水稻白叶枯病感病品种IR24于2015年在浙江师范大学试验大田进行种植，5月播种，6月移栽，8月初接种白叶枯病菌。

1.2工具制作该工具的制作材料为1把园艺剪刀(长20～25 cm)、1根细铁丝(粗1 mm)和1个尖嘴机油瓶(50 mL)(图2a)，均可在网上购得。制作方法如图2b所示，取1根15 cm长的细铁丝，先将铁丝的两端弯成环状，利用园艺剪刀握柄上的螺丝和螺孔，将铁丝的两端固定在握柄上；再将铁丝中间弯成环状，套在机油瓶的头上，通过拧紧瓶盖，使瓶子固定在铁丝上；最后，调整机油瓶尖嘴的角度，使其尽可能与剪刀的刀面相互接触。

1.3试验方法病菌的培养和接种液的制备参照Zhang等[7]方法。2名具有娴熟接种技术的人员参加接种试验。1人进行常规操作：一只手拿剪刀，另一只手拿试管，进行一片片剪叶接种，每株水稻剪5张叶片。另一人使用该发明工具进行接种：将菌液倒入机油瓶中，将铁丝圈中间的圆环套入机油瓶瓶口，并旋紧瓶盖，使机油瓶固定在园艺剪刀上，轻挤机油瓶使菌液流到剪刀上，一只手拿该工具，一只手抓水稻，进行整株接种。分别对1 000株高感水稻品种IR24接种白叶枯病菌，比较两者接种完成所需的时间。在接种后第15天，对所有接种的植株进行病斑的调查，以叶片病斑长度15～20 cm为感病，每株至少有3张叶片感病即为接种成功。

图2　白叶枯病剪叶接种专用工具结构示意Fig.2　Diagram of tool structure for leaf-cutting inoculation of bacterial blight

2　结果与分析

在使用该专用工具进行白叶枯病剪叶接种时，由于菌液瓶固定在了剪刀柄上，接种者只需一只手就可以握住剪刀和菌液瓶，另一只手(除了间歇地捏一下菌液瓶，使菌液留到剪刀上)就解放出来，用于抓住水稻植株的叶片，可一次性完成一株接种(图3)。对比试验结果表明，用常规剪刀接种1 000株水稻，所需时间为110 min，而采用专用接种工具，只用了85 min，大大缩短了工作时间。通过调查发现，用常规剪刀进行接种，每株只剪了5张叶片，其接种成功率为99.3%；而采用专用接种工具接种，每株剪的叶片有20～30张，所以成功率为100.0%(表1)。

图3　白叶枯病剪叶接种专用工具的大田接种Fig. 3　Inoculation of bacterial blight in field by leaf-cutting special tool

3　讨论

水稻白叶枯病的人工接种是研究其抗病机理和抗病育种所必需的，特别是在抗白叶枯病水稻品种选育中，常常需要进行大面积地接种。目前，剪叶法是水稻白叶枯病接种最

表1常规工具接种与专用工具接种效果比较

Table 1Inoculation effect comparison by conventional tools and special tools

工具Tool所需时间Requiredtime∥min接种速度Inoculationrate∥株/h成功率Successrate∥%常规工具Conventionaltool110450～65099.3专用工具Specialtool85600～800100.0

常用的方法。但是，采用常规的剪叶法在大田进行接种时，工作量很大，操作也不方便，导致效率较低，且菌液易被杂菌污染。针对以上问题而专门设计的这种白叶枯病剪叶接种工具，在提高工作效率的同时，还可显著提高接种的可靠性。使用该专用工具接种时，由于是整株1次剪叶，操作十分迅速，且操作者在田间活动灵活，大大提高了工作效率；菌液密封在机油瓶中，接种时不暴露于空气中，可降低菌液被污染的机率；当需要接种多个不同的病菌时，可随时更换机油瓶，拆卸、安装十分方便；使用完后，用水和75%酒精清洗机油瓶，消毒简单、彻底，可以重复使用，环保又经济。该接种工具体积小，易于携带，而且制作材料非常简单，无需专门定制，网上即可购买，经简单组装即可马上使用，具有很强的实用性。

[1] 周纪东.水稻白叶枯病生理生化机制的研究进展[J].微生物学杂志,2001,21(3)：56-58.

[2] 方中达.植病研究方法[M].北京：农业出版社,1979：353-359.

[3] 王文相,张爱芳.水稻白叶枯病剪叶接种和喷雾接种方法的比较[J].安徽农业科学,2010,38(12):6247-6249.

[4]上海市农药研究所.水稻白叶枯病接种新法：剪叶法[J].科技简报,1974(19)：29.

[5] KAUFFMAN H E，REDDY A P K，HSIEH S P Y，et al.Improved technique for evaluating resistance of rice varieties toXanthomonas-oryzae[J].Plant disease reporter,1973,57(6)：537-541.

[6] 李维蛟，殷富有，郭怡卿，等.水稻白叶枯病专用接种装置研制[J].云南农业大学学报，2012，27(2)：288-290.

[7] ZHANG Y,WANG J,PAN J,et al.Identification and molecular mapping of the rice bacterial blight resistance gene allelic toXa7 from an elite restorer line Zhenhui 084[J].European journal of plant pathology,2009,125(2)：235-244.

Design and Application of an Efficient Tool for Leaf-Cutting Inoculation of Bacterial Blight in Rice

WU Jia-bing,CHEN Xi-feng*

(College of Chemistry & Life Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua,Zhejiang 321004)

An efficient tool for leaf-cutting inoculation of bacterial blight in rice was introduced. The practice proved that the tool not only can greatly improve efficiency in leaves cutting,but also enhance reliability for bacterial-blight infection in rice; the tool has the advantages of low material cost,simple manufacture method,strong use property,etc.,and can be popularized and applied.

Rice; Bacterial blight; Leaf-cutting inoculation;Efficient

浙江省自然科学基金项目 (LY14C130004);水稻生物学国家重点实验室开放项目(120103);国家级大学生创新创业训练计划(201410345013)。

吴佳炳 (1994- )，男，浙江绍兴人，本科生，专业：生物科学。*通讯作者，副教授，博士，从事水稻抗病分子遗传研究。

2016-04-06

S 22

A

0517-6611(2016)17-267-02