净都煞对黄瓜棒孢叶斑病抗性的诱导效果
2019-11-17孟祥南马章通李维虎鲁成伟张鹏范海延
孟祥南 马章通 李维虎 鲁成伟 张鹏 范海延
摘 要: 为明确植物诱抗剂净都煞对黄瓜棒孢叶斑病(Corynespora cassiicola)的诱导抗病效果及最佳诱导方案,测定了净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑制效果,研究了不同诱导浓度、诱导次数、诱导间隔期以及诱导持续期对黄瓜棒孢叶斑病的诱抗效果。结果表明,净都煞本身对黄瓜棒孢叶斑病菌不具有杀伤力,但对黄瓜幼苗具有明显的诱抗效果;2.0 mL·L-1的净都煞间隔7 d诱导黄瓜3次,持续1 d对棒孢叶斑病菌的防效最高,达到68.93%。此研究结果为黄瓜棒孢叶斑病防治提供了新手段。
关键词:黄瓜;棒孢叶斑病;净都煞;诱导抗病性
Induced resistance of cucumber to Corynespora cassiicola by Jingdusha
MENG Xiangnan1, MA Zhangtong1, LI Weihu1, LU Chengwei1, ZHANG Peng1, FAN Haiyan1,2
(1. College of Bioscience and Biotechnology, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, Liaoning, China; 2. Key Laboratory of Protected Horticulture of Ministry of Education, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, Liaoning, China)
Abstract: In order to identify the resistance effects and the best induction method of Jingdusha on cucumber resistance to Corynespora cassiicola, the bacteriostatic activity and induced-resistance effects of Jingdusha with different inducing concentrations, inducing times, inducing intervals and inducing durations were determined in this study. The results showed that Jingdusha itself had no bactericidal activity, but had significant induce resistance effect on cucumber seedlings. The highest control efficacy was 69.93%, when cucumber plants were treated with Jingdusha at 2.0 mL·L-1 3 times at an interval of 7 d and last for 1 d. This study provided a new method for the control of C.cassiicola.
Key words: Cucumber; Corynespora cassiicola; Jingdusha; Induced resistance
黄瓜棒孢叶斑病又称靶斑病、褐斑病,是由半知菌亚门丝孢目棒孢属真菌(Corynespora cassiicola)侵染所致的,在辽宁、黑龙江、河北、河南、山东、广东、上海以及宁夏等地区均普遍发生[1]。棒孢叶斑病寄主范围广,主要为害黄瓜和番茄,造成黄瓜减产20%~70%[2]。近年来,该病对黄瓜生产的危害日益加重。大田生产中主要以施用化学农药来防治黄瓜棒孢叶斑病,但连续用药使得病原菌产生抗药性且造成环境污染[3-4]。
诱抗剂是可诱导植物激发自身免疫系统的某种特定的微生物或植物分子,具有高效性、安全性、持续性、广谱性等优点[5-6]。目前利用诱抗剂诱导植物自身产生抗病性来防治瓜菜病害已取得了良好效果[7],但仍缺乏诱抗剂在以黄瓜为宿主的抗病方面的研究。净都煞是一种植物免疫诱抗剂,其主要成分是壳聚糖、生物碘以及天然氨基酸。其中,壳聚糖能够有效提高果蔬病害防效,如番茄抗灰霉病、黄瓜抗腐霉病、南瓜抗白粉病、马铃薯抗环腐病以及棉花抗炭疽病等[8-9]。但净都煞诱导黄瓜抗棒孢叶斑病的作用效果仍不明确。因此,笔者从净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑制效果入手,主要研究了净都煞不同施用浓度、施用次数、施用间隔期以及施用持续期对黄瓜棒孢叶斑病的诱抗效果,旨在为实际生产中净都煞诱导黄瓜抗棒孢叶斑病的作用提供参考。
1 材料與方法
1.1 材料
试验于2018年6—11月在沈阳农业大学生物科学技术学院植物培养室进行。供试植物诱抗剂净都煞由中国青岛海大生物集团有限公司生产。供试黄瓜品种‘津科1号由天津市科兴蔬菜研究所提供。供试病原菌黄瓜棒孢叶斑病菌(Corynespora cassiicola)购自中国农业科学院菌种保存中心。
1.2 方法
1.2.1 净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌活性 在无菌条件下,将净都煞定量加入预先融化的PDA培养基(200 g马铃薯,20 g葡萄糖,20 g琼脂,1 000 mL H2O)中,摇匀后等量倒入培养皿,制成含有不同体积分数(0.5、1.0、1.5和2.0 mL·L-1)净都煞的PDA固体平板。对照杀菌剂为1 mL·L-1的35%二氰·戊唑醇。用无菌打孔器切取菌饼,菌丝面朝下接种于含药平板中央,置于28 ℃培养。每个处理设置3次重复。分别培养4 d和8 d后测量菌落直径,记录病原菌菌丝生长情况。
1.2.2 净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的诱导抗病效果 棒孢叶斑病菌孢子悬浮液的制备:将培养基上的孢子用无菌水冲刷下来,2层纱布滤去菌丝,将孢子浓度调至103个·mL-1用于接种。
为了确定净都煞对黄瓜棒孢叶斑病的最佳诱导浓度,用蒸馏水将净都煞配成0.5、1.0、1.5 和2.0 mL·L-1的溶液。对2叶1心期的黄瓜叶面进行喷雾处理,喷雾量以植株全葉湿润、溶液不致滴液为准。每隔7 d诱导1次,共诱导3次。最后1次诱导后24 h在各处理叶片上接种棒孢叶斑病菌孢子悬浮液,接种量以叶片表面不向下滴水为宜。清水对照为蒸馏水喷雾处理黄瓜叶面后接种棒孢叶斑病菌,待清水对照组发病均匀时调查病情指数。以35%二氰·戊唑醇2 000倍液喷雾处理作为杀菌剂对照。以上各处理均设3次重复,每重复30株苗。
为了确定净都煞对黄瓜棒孢叶斑病的最佳诱导间隔期,采用上述确定的净都煞的最佳诱导浓度(加0.01% Tween80表面活性剂),对2叶1心期的黄瓜进行叶面喷施,诱导3次,诱导间隔期分别为2、5、7 d,诱导及接种方法均同上。
为了确定净都煞对黄瓜棒孢叶斑病的最佳诱导次数,采用上述确定的净都煞的最佳诱导浓度(加0.01% Tween80表面活性剂)以及最适诱导间隔期,对2叶1心期的黄瓜进行叶面喷施,分别喷雾诱导3次、2次及1次,诱导及接种方法均同上。
为了确定净都煞对黄瓜棒孢叶斑病的最佳诱导持续期,采用上述确定的净都煞的最佳诱导浓度(加0.01% Tween 80表面活性剂)、最适诱导次数以及最佳诱导间隔期,分别于最后一次诱导后1、3、5、7 d接种黄瓜棒孢叶斑病菌,诱导及接种方法均同上。
黄瓜棒孢叶斑病病情分级标准[10]:0级,无病斑;1级,病斑面积占整个叶面积5%以下;3级,病斑面积占整个叶面积6%~25%;5级,病斑面积占整个叶面积26%~50%;7级,病斑面积占整个叶面积51%~75%;9级,病斑面积占整个叶面积76%以上。病情指数=Σ(各级病叶数×相对级数值)/(调查总叶数×最高级代表值)×100。
相对防治效果依照李少波等[11]的方法进行计算。相对防治效果/%=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100。
1.3 数据统计与分析
应用SPSS 17.0软件中ANOVA方法对试验数据进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑菌效果
测定净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的抑制效果时发现(表1),不同体积分数的净都煞(2.0、1.5、1.0、0.5 mL·L-1)均无明显杀菌力,抑菌率均低于10%。而对照杀菌剂二氰·戊唑醇在接菌后4 d和8 d的抑菌率分别为100%和75.32%,具有强杀菌力。说明净都煞本身不具有杀菌力,而是通过诱导黄瓜自身产生抗性来抵抗病原菌的侵染。
2.2 不同浓度净都煞对黄瓜的诱导抗病效果
由表2可以看出,不同浓度净都煞处理的黄瓜幼苗在一定程度上都产生了抗性,相对防效均在35%以上。其中,2.0 mL·L-1净都煞对黄瓜的诱导抗病效果最佳,为68.93%,而对照杀菌剂二氰·戊唑醇的相对防效为29.95%。
2.3 净都煞诱导次数对黄瓜的诱导抗病效果
2.0 mL·L-1的净都煞对黄瓜进行叶面喷雾诱导,每隔7 d诱导1次。喷雾诱导1次或2次时,对棒孢叶斑病的诱抗效果均不明显,诱导3次后,对棒孢叶斑病的诱抗效果最佳,达到68.93%。对照杀菌剂二氰·戊唑醇喷雾处理黄瓜叶片3次后,其防治效果为29.95%,低于净都煞诱导处理(表3)。由此可见,净都煞的最佳诱导次数为3次。
2.4 净都煞诱导间隔期对黄瓜的诱导抗病效果
净都煞对黄瓜抗棒孢叶斑病的效果与诱导间隔期有关,2.0 mL·L-1的净都煞对黄瓜叶面进行喷雾处理,共诱导3次,随着诱导间隔期的延长,对棒孢叶斑病的诱抗效果有加强趋势,当间隔期为7 d时,对棒孢叶斑病的诱抗效果最佳,为68.93%,始终显著高于对照杀菌剂二氰·戊唑醇的防效(表4)。
2.5 净都煞诱导持续期对黄瓜的诱导抗病效果
室温培养条件下,2.0 mL·L-1的净都煞对黄瓜进行叶面喷施诱导,每隔7 d诱导1次,共诱导3次,分别于最后1次诱导后1、3、5、7 d接种黄瓜棒孢叶斑病菌。结果表明,随着诱导持续期的延长,对棒孢叶斑病的诱抗效果有减弱趋势(表5)。结合前期研究结果,说明2.0 mL·L-1净都煞诱导3次、诱导间隔期7 d、持续期1 d为最佳施用方案。
3 讨论与结论
目前,防治黄瓜棒孢叶斑病的主要手段是培育抗性品种,但存在育种周期长、抗性丧失快等问题,因此,仅依赖抗性育种解决黄瓜棒孢叶斑病危害是不现实的。加强栽培管理、合理轮作、施用药剂以及生态防治等措施也未能从根本上解决棒孢叶斑病对黄瓜生产的危害。其中,长期施用化学药剂,使得病原菌产生抗药性,如苯并咪唑类和QoI类对黄瓜棒孢叶斑病已失去防效[12]。近年来,利用诱抗剂激发植物自身免疫力逐渐成为果蔬病害防治的发展方向。
笔者以黄瓜棒孢叶斑病为研究对象,探究净都煞的抗性诱导效果,通过抑菌效果测定发现不同浓度的净都煞对黄瓜棒孢叶斑病菌的菌丝生长无明显抑制作用,抑菌率均在10%以下,说明了诱抗剂本身并不存在抑菌能力,这与前人研究结果相一致[13]。Sequeira[14]和刘喜存等[7]研究表明植物的诱导抗病性具有时效性的弊端,本试验同样发现随着诱导持续期的延长,对黄瓜棒孢叶斑病的诱抗效果有减弱趋势,但始终显著高于对照杀菌剂二氰·戊唑醇的防效。诱抗剂的施用方式直接影响对病害的诱抗效果[15-16],为此,笔者分别从诱导浓度、诱导次数、诱导间隔期以及诱导持续期方面优化净都煞的施用方式。结果发现,2.0 mL·L-1净都煞诱导3次、诱导间隔期7 d、持续期1 d对黄瓜幼苗的诱抗效果最好,实际生产中可适时喷施净都煞以减少棒孢叶斑病造成的经济损失。