3种诱导剂单独和联合使用对草莓灰霉病防治效果比较

2021-01-07朱振家杨瑞秦宝薛书浩曾钰婷

生物化工 2020年6期

朱振家，杨瑞，秦宝，薛书浩，曾钰婷

（1.西藏职业技术学院，西藏拉萨 850000；2.西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所，西藏拉萨 850032）

植物诱导抗病性是利用生物或非生物诱导物质激活植物自身的抗病防卫反应，使植物产生抗病性，从而达到防治病害的目的[1]。与传统杀菌剂相比，植物诱导抗病性更重视植物的生长规律及其自身对病害发生的潜在控制能力，对环境更安全，更友好。系统获得抗性（Systemic Acquired Resistance，SAR）是由坏死型病原物侵染或某些生化制剂诱导处理后，植物未受侵染或处理部位产生对随后病原物侵染的抗性，被认为是植物抗病性诱导产生的主要机制之一[2]。能够激发植物产生这种抗性的物质被称作激发子。目前，已发现能够激发植物产生SAR的激发子有很多，主要包括以病原微生物及其提取物为来源的激发子、植物源激发子、寡糖类激发子、蛋白激发子和化学合成类激发子。但相关研究成果在生产上的应用并不多[3-5]。主要原因是多数激发子诱导产生的抗性并不稳定，目前还很难达到商品化的要求。即使一些已商品化的诱导剂如苯并噻二唑（BTH）、6%寡糖·链蛋白（阿泰灵）等，也因防治谱窄，或在不同的作物上和不同的病害上活性差异大，持续期长短不一等问题，导致生产上的应用也很有限。近年来，有关复合诱导剂的研发报道较多。如赵建方等人[6]把筛选得到的多个不同的抗病诱导因子进行配伍，组合成新的“诱导组合体”，其诱导效应比单一因子显著提高；用不同的“诱导组合体”进行“相继诱导”和“循环诱导”，则进一步提高了诱导效应，对黄瓜霜霉病的田间防治效果达到80%以上。朱英波等人[7]研究表明，壳寡糖和Nd3+复合处理能诱导黄瓜幼苗对枯萎病的抗性，且诱导黄瓜抗病性的产生与激活黄瓜相关防御酶的活性有关。马洪菊等[8]认为，可以借鉴控释肥料的制备技术，将复合植物诱导剂制成包裹型缓释制剂，使该类产品使用方便，且防治谱扩大。复合诱导剂被认为是诱导抗病性应用于生产的新途径，但目前相关研究还较少。本研究以草莓为试验材料，比较不同类型诱导剂单独和联合使用对设施草莓灰霉病的防治效果，以为生产上扩大诱导剂的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

植物材料：试验材料为草莓，品种红颜。2018年7月，选择3年生温室红颜草莓苗，摘除花茎、幼果和匍匐茎，留4～5片健壮叶片，带原土移栽至直径25 cm花盆中，每盆一株，放置于试验温室中，常规管理，待用。

供试菌种：接种用灰霉菌采自拉萨郊区当年日光温室自然发病的草莓植株，在温室草莓上回接培养备用。接种当日采摘感染植株，用毛笔将病叶背部乳白色茸毛菌丝团和病果灰色霉状物刷到烧杯中，用蒸馏水稀释成在10×显微镜下每个视野含有15～20个孢子的悬浮液。

供试试剂及浓度：BTH，75 mg/L、β-氨基丁酸（BABA，50 mmol/L），购自Sigma公司；阿泰灵（6%寡糖·链蛋白，500倍液），中国农业科学院植物保护研究所廊坊农药中试厂产品。

1.2 试验设计

试验在西藏职业技术学院学生试验基地日光温室进行。2019年6月，在周边温室草莓灰霉病流行期进行以下7个处理。每处理15盆，3次重复，共21个小区，小区随机排列。

表1 试验设计

1.3 诱导与接种

试验用草莓匍匐茎苗初果期时（2019年7月中旬），用手持喷雾器将预先配制好的各诱导液喷施于草莓植株上，处理分两次进行，间隔期为3 d，处理方式为全株喷雾处理，以润湿但不滴落为好。第2次诱导结束后第3 d，用准备好的灰霉菌孢子悬浮液进行挑战接种，接种方式为全株喷雾，接种后用自制小拱棚1.5 m（长）×1.0 m（宽）×1.5 m（高）隔离各小区，小拱棚采用上层遮阳网覆盖，四周塑料棚膜封闭。温室地面浇水保湿。挑战接种后7 d（对照植株普遍发病）、10 d、15 d，按照王华弟等[9]的方法分别调查各小区花序、果实和叶片发病情况，根据公式（1）和公式（2）计算病情指数（%）和防治效果（%）。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据整理和制图，利用SPSS16.0软件进行数据分析，用ANOVA模块中的Duncan新复极差法进行不同处理间的差异显著分析。

2 结果与分析

如表2所示，3种不同类型诱导剂BTH、BABA、阿泰灵单独与联合处理都能显著降低草莓灰霉病病情指数，起到一定的防治作用。总体而言，不同诱导剂联合使用比同一诱导剂单独使用更为理想。BTH+BABA处理在挑战接种后7 d、10 d、15 d，防治效果依次达45.73%、49.95%、26.85%，显著高于其他处理联合与单独处理；阿泰灵+BTH处理次之，在挑战接种后7 d、10 d、15 d，防治效果依次达38.78%、38.54%、18.46%，显著高于BABA+阿泰灵联合处理和其他单独处理。供试3种诱导剂单独处理对草莓灰霉病的防治也存在一定差异。其中，BTH和BABA单独处理防治效果较好，挑战接种后7 d、10 d，病情指数分别比对照下降30.22%、24.01%和30.22、31.38，显著高于阿泰灵单独处理。

表2 3种诱导剂单独和联合处理对草莓灰霉病的防治效果比较

BTH是第一个商品化的人工合成的化学诱导剂，BABA是一种非蛋白氨基酸，最早是在经暴晒的番茄根系中分离得到[11]；阿泰灵是来源于极细链格孢Alternariatenuissima的主效蛋白激发子PeaT1和Hrip1，属于蛋白类制剂[12]，2014年获得农药登记证（LS20140049）。已有研究表明，3种诱导剂均能激发包括草莓在内的多种蔬菜和作物体内的抗性反应，起到对霜霉病菌、晚疫病菌、稻瘟病菌等病原菌的广谱系统防治作用。本试验中，3种不同类型诱剂单独使用均能提高草莓植株对灰霉病抗性，但不同类型诱导剂混合使用，效果更为理想，研究结果与与赵建方等人在黄瓜抗霜霉病[6]、辣椒抗白粉病[13]上的研究结果一致。Davis等[15]发现葡聚七糖与内源多聚半乳糖醛酸裂解酶、十聚半乳糖醛酸混用时诱导活性比单独诱导时的诱导活性之和提高35倍。不同激发子因结构、类型不同，激活植物细胞膜表面的防卫受体也不同，诱导能力存在空间上的互补作用；不同诱导剂联合使用，通过“相继诱导”和“循环诱导”，使其诱导持续期有了时间上的配合，从而能最大限度地发挥诱导因子的诱导能力，达到有效控制草莓灰霉病的目的。