嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

高嫚妮,潘忠成,2*,高 波,杨宏勃,郑鹏飞,翁 婧,李蒲民

(1.陕西麦可罗生物科技有限公司，陕西 渭南 715500;2.哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院/教育部超轻材料与表面技术重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

嘧啶核苷类抗菌素是中国农科院生物防治研究所研制的一种新型、广谱性农用抗生素。对多种真菌类微生物具有强烈的抑制和致死作用，广泛应用在蔬菜、果树、花卉和其他作物叶部病害如白粉病、炭疽病、轮纹病、苹果腐烂病、水稻纹枯病、小麦赤霉病、西瓜枯萎病、辣椒炭疽病、板栗疫病等的防治[1-4]。该抗生素在自然界易被分解，不积累，不伤害天敌，对人畜等高等动物安全，被称为“无公害生物农药”，该药物不仅具有广谱的杀菌作用，还具有一定的刺激生长作用，保产与增产效果均显著优于多菌灵和抗枯宁等化学农药[5-7]。浸种是“嘧啶核苷类抗菌素”主要的使用方法之一，因此研究该抗生素对种子催芽的影响也至关重要。王文夕等[8]报道了嘧啶核苷类抗菌素对花生、西瓜、白菜、番茄、黄瓜以及水稻等作物种子发芽的影响。但未见该抗生素对小麦种子发芽和小麦生长方面影响的相关报道。本试验对小麦为研究对象，开展嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子发芽和幼苗生长的调节作用研究。

1 材料与方法

1.1 材料

4%嘧啶核苷类抗菌素水剂，陕西麦可罗生物科技有限公司生产。

1.2 实验方法

1.2.1 嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子萌发 采用培养皿滤纸法[9]测定嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子出芽和芽伸长的影响。每个培养皿内放入30粒大小一致、饱满的同种受试小麦种子，加入30mL不同浓度(20、40、100、200、250μg/mL)嘧啶核苷类抗菌素，以蒸馏水为对照，pH控制在4.5，每组3个平行。在智能人工气候箱中30℃培养24h，分别于5h、7h和24h开始观察记录种子的发芽率，同时测定种子的芽长。

1.2.2 嘧啶核苷类抗菌素对小麦幼苗生长的影响 采用盆栽法[10]，选用直径为20cm的塑料盆，每盆装土500g，挑选30粒已露白、大小一致、饱满的作物种子播于盆内，分别于播种后0、7d、14d浇灌100mL水溶液，待小麦破土后株高约为5cm，分别浇灌不同浓度(25、50、75、100、150、200μg/mL)的嘧啶核苷类抗菌素水溶液100mL，以蒸馏水为对照，定期测量小麦株高，待30d后观察记录小麦植株的分蘖数。

2 结果与分析

2.1 嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子萌发的影响

从表1看出，不同浓度药物浸泡小麦种子，对小麦种子发芽均具有不同程度的抑制作用。处理5h后，药物浓度在20～250μg/mL，种子出芽率均在95%以上，药物浓度在25～100μg/mL，处理组种子出芽率与清水对照组差异不显著，药物浓度>100μg/mL，处理组种子出芽率显著低于清水对照组；处理7h后，药物浓度为20～40μg/mL，处理组种子出芽率与清水对照组出芽率差异不显著，药物浓度>40μg/mL，处理组种子出芽率显著低于清水对照组；处理24h后，药物浓度为20～250μg/mL，处理组小麦种子出芽率均显著低于清水对照组；同一药物浓度处理不同时间，种子出芽率也各有差异。

表1 嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子发芽率影响

备注：表中数据为平均数±标准误。同列不同小写字母表示经LSD法检验在P<0.05水平差异显著。

表2 嘧啶核苷类抗菌素对小麦种子芽生长的影响

备注：表中数据为平均数±标准误。同列不同小写字母表示经LSD法检验在P<0.05水平差异显著。

表3 嘧啶核苷类抗菌素对小麦幼苗株高增加的影响

备注：表中数据为平均数±标准误。同列不同小写字母表示经LSD法检验在P<0.05水平差异显著。

从表2看出，不同浓度药物浸泡小麦种子，对小麦种子芽生长均具有不同程度的抑制作用。药物处理5h，浓度为20～250μg/mL，小麦芽长分别为30.81±1.14mm、30.11±0.98mm、29.98±0.46mm、22.34±0.77mm、18.76mm±0.18，均小于清水对照组平均芽长30.89±0.33mm，且药物浓度为200～250μg/mL，处理组小麦种子芽长与清水对照组差异显著；药物处理7h，浓度为20～250μg/mL，小麦芽长分别为30.11±0.59mm、29.13±0.49mm、26.74±0.26mm、12.46±0.47mm、11.89±0.85mm，均小于清水对照组平均芽长30.23±0.50mm，药物浓度为100～250μg/mL，处理组小麦种子芽长差异显著；药物处理24h，浓度为20～250μg/mL，小麦芽长分别为21.12±1.15mm、19.78±0.47mm、8.23±0.22mm、2.32±0.12mm、1.00±0.94mm，均小于清水对照组平均芽长28.12±0.77mm，且各处理组均与清水对照组差异显著。

2.2 嘧啶核苷类抗菌素对小麦幼苗株高增长的影响

从表3可以看出，第1次灌根4d，药物浓度为25～200μg/mL，株高增加量均大于清水对照组，浓度为50μg/mL时，株高增加量(11.89±0.89mm)最大，且与清水对照组株高增加量(10.72±0.25mm)差异显著；第2次灌根7d，药物浓度为25～200μg/mL，株高增加量均大于清水对照，浓度为50μg/mL时，株高增加量(8.85±0.75mm)最大，且与清水对照组株高增加量(6.04±0.99mm)差异显著；第3次灌根12d，药物浓度为25～200μg/mL，株高增加量均大于清水对照组，浓度为50μg/mL时，株高增加量(3.75±0.09mm)最大，且与清水对照组株高增加量(1.11±0.06mm)差异显著。同一药物浓度下，第1次灌根4d后的株高增加量，均高于第2次灌根7d和第3次灌根24d的株高增加量，且差异显著。

2.3 抗生素对小麦分蘖数的影响

从表4可以看出，当嘧啶核苷类抗菌素25～75μg/mL时，小麦分蘖数与清水对照组分蘖数相当，差异不显著(P大于0.05)；当药物处理浓度100～200μg/mL时，小麦幼苗分蘖数均降低，且差异显著(P小于0.05)。

表4 嘧啶核苷类抗菌素处理小麦后小麦幼苗分蘖数

备注：表中数据为平均数±标准误。同列不同小写字母表示经LSD法检验在P<0.05水平差异显著。

3 结论

不同浓度嘧啶核苷类抗菌素小对麦种子发芽和芽伸长均具有不同程度的抑制作用，抑制强度与药物浓度和浸泡处理时间成正比关系。因此，嘧啶核苷类抗菌素采用浸种方式处理小麦时，浓度不宜过大，≤100μg/mL为宜，处理时间控制在5h以内为宜或者药物浓度≤40μg/mL，处理时间控制在7h以内。同时，不同浓度嘧啶核苷类抗菌素灌根使用时，可促进小麦幼苗生长，尤其是药物浓度为50μg/mL，促小麦生长作用显著。嘧啶核苷类抗菌素浓度≥100μg/mL时，影响小麦分蘖，因此，该药在幼苗期使用时，应控制使用浓度≤75μg/mL为宜。