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    藥劑處理對(duì)三倍體西瓜種子發(fā)芽勢(shì)的影響及對(duì)果斑病的防治效果

    2015-02-14 06:15:08董春玲楊玉文孫柏欣王鐵霖折冬梅趙廷昌
    植物保護(hù) 2015年1期
    關(guān)鍵詞:三倍體破殼發(fā)芽勢(shì)

    董春玲, 楊玉文, 孫柏欣, 王鐵霖,折冬梅, 趙廷昌*, 高 潔

    (1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)春 130118;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)

    技術(shù)與應(yīng)用

    藥劑處理對(duì)三倍體西瓜種子發(fā)芽勢(shì)的影響及對(duì)果斑病的防治效果

    董春玲1,2, 楊玉文2, 孫柏欣2, 王鐵霖2,折冬梅2, 趙廷昌2*, 高 潔1*

    (1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)春 130118;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193)

    選用本實(shí)驗(yàn)室組配的1號(hào)殺菌劑和3種常用藥劑,比較了不同藥劑及不同濃度的1號(hào)殺菌劑處理人工接菌的西瓜種子后對(duì)種子發(fā)芽、幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用和對(duì)果斑病的防治效果。結(jié)果顯示:與對(duì)照CK1(種子破殼,清水處理)相比較,72%農(nóng)用硫酸鏈霉素可溶粉劑7.2×102μg/mL處理2 h、40%甲醛1.6×103μg/mL處理1 h和1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理2 h,發(fā)芽勢(shì)分別高出10.5%、6.7%和4.9%。供試藥劑中1號(hào)殺菌劑處理種子對(duì)果斑病有較好的防治效果,1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理2 h、1%鹽酸3.7×103μg/mL處理30 min、40%甲醛溶液處理1 h和72%農(nóng)用硫酸鏈霉素可溶粉劑7.2×102μg/mL處理2 h防治效果分別為74.7%、73.7%、58.5%和49.3%。

    三倍體(無(wú)籽)西瓜; 西瓜嗜酸菌; 藥劑處理; 種子發(fā)芽勢(shì); 防病效果

    三倍體西瓜由于不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂和受精,導(dǎo)致種子敗育,故又稱(chēng)無(wú)籽西瓜[1-2]。但因其無(wú)籽、含糖量高和抗病性強(qiáng)等因素倍受消費(fèi)者和生產(chǎn)者的青睞[3]。由于其種皮厚且堅(jiān)硬、種胚發(fā)育不完全等因素導(dǎo)致的發(fā)芽率和成苗率低等[4-6]問(wèn)題嚴(yán)重制約了無(wú)籽西瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過(guò)種子破殼、化學(xué)藥劑引發(fā)、激素處理(赤霉素)及化學(xué)藥劑處理等方法可幫助種子發(fā)芽,提高發(fā)芽率[7]。生產(chǎn)中應(yīng)用最多的為人工破殼法[8-10]。瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑?。╞acterial fruit blotch,BFB)是典型的種傳細(xì)菌性病害,其病原為西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulliSchaad et al.,2008)[12],屬世界性檢疫病害,病菌可以侵染西瓜、甜瓜、黃瓜、打瓜、葫蘆等葫蘆科作物,一旦發(fā)生將給西瓜生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。別之龍等研究了藥劑處理對(duì)西瓜細(xì)菌性果斑病帶菌種子的影響,表明40%甲醛100倍液處理帶菌西瓜種子(二倍體種子)后對(duì)果斑病的防治效果較好,對(duì)種子的發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)無(wú)不良影響,但對(duì)無(wú)籽西瓜果斑病的防治及種子活力方面的影響并未做深入研究[11]。

    本研究針對(duì)西瓜種子帶菌問(wèn)題,選用組配的1號(hào)殺菌劑和3種生產(chǎn)上常用的防治瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的化學(xué)藥劑,對(duì)三倍體西瓜種子進(jìn)行處理和測(cè)定相關(guān)指標(biāo),旨在明確組配的1號(hào)殺菌劑處理三倍體西瓜種子后對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響及對(duì)果斑病的防治效果,為三倍體西瓜的生產(chǎn)及果斑病防治提供科學(xué)依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 材料

    供試種子:三倍體西瓜種子(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹(shù)研究所劉文革提供)。供試菌株:本實(shí)驗(yàn)室保存的果斑病菌菌株Aac-5。供試藥劑:甲醛溶液分析純(西隴化工股份有限公司)、鹽酸分析純(北京化工廠)、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素可溶粉劑(SP)(華北制藥股份有限公司)、1號(hào)殺菌劑乳油:由噻唑(thiazole)、二硫氰基甲烷(methylenedithiocyanate)以及助劑等混配而成的殺菌劑(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供)。培養(yǎng)基:King’s B(KB)培養(yǎng)基[13]。

    1.2 試驗(yàn)方法

    1.2.1 破殼及種子接菌

    催芽前將西瓜種子破殼,力度適中,注意不能損傷種胚。破殼后浸入55℃溫水中,室溫下4 h,清水搓洗一次。待種子表面水分稍干后,放入果斑病菌菌液(A600≈0.3)中浸泡30 min,按照1 g種子2 mL菌液的比例[14]。

    1.2.2 種子藥劑處理對(duì)西瓜種子發(fā)芽的影響

    將破殼并經(jīng)菌液浸種后的種子分別浸入40%甲醛1.6×103μg/mL中1 h、1%鹽酸3.7×103μg/mL中30 min、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL中 2 h、1號(hào)殺菌劑2.0×104、1.0×104、0.5×104μg/mL中2 h,藥劑浸種后用清水沖洗3次,每處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)100粒種子。32℃條件下催芽[15]。以破殼種子接菌后清水處理2 h作對(duì)照(CK1)。3 d后調(diào)查發(fā)芽情況,計(jì)算發(fā)芽勢(shì),并測(cè)定出芽種子根長(zhǎng),試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS 7.05軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

    發(fā)芽勢(shì)(%)=3 d后發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100[16]。

    1.2.3 供試藥劑對(duì)果斑病菌的消毒效果

    人工接菌種子按照1.2.2方法處理后,每個(gè)重復(fù)取5粒種子,單粒種子置于滅菌離心管內(nèi),加入1 mL無(wú)菌水,置于4℃振蕩24 h后,吸取100μL浸提液涂布于加有氨芐青霉素(Amp)的KB平板,通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),明確各藥劑的殺菌效果,試驗(yàn)重復(fù)3次。以破殼種子接菌后清水處理2 h作為陽(yáng)性對(duì)照(CK1);以破殼種子清水處理2 h作為空白對(duì)照(CK2)。相同處理方法,將帶菌種子藥劑處理后單粒種子進(jìn)行研磨,加入無(wú)菌水1 m L,混勻后取100μL涂布,檢測(cè)種子整體包括種子內(nèi)部帶菌情況。種子帶菌量的統(tǒng)計(jì)[17]:C表示不同藥劑處理后平板上病菌的平均菌落數(shù)(個(gè)/平皿)。計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn),-:C=0;+:0<C≤10;++:10<C≤100;+++:100<C≤500,能看清單菌落;++++:C>500,菌落長(zhǎng)滿(mǎn)整個(gè)平板。將各處理剩余的種子播種于滅菌土壤中,3次重復(fù)。出苗后1周調(diào)查子葉發(fā)病率,計(jì)算防治效果。

    1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法

    種子處理后防治效果(%)=[1-(處理子葉發(fā)病率/對(duì)照子葉發(fā)病率)]×100。種子經(jīng)藥劑處理后統(tǒng)計(jì)平板上果斑病菌菌落數(shù),計(jì)算消毒效果?;瘜W(xué)藥劑消毒效果(%)=[1-(化學(xué)藥劑處理后平板菌落數(shù)/對(duì)照無(wú)菌水處理后平板菌落數(shù))]×100。試驗(yàn)中同一水平處理,對(duì)照平板上菌落數(shù)大于1 000個(gè)(菌落布滿(mǎn)平板),均按照1 000計(jì)算。

    2 結(jié)果和分析

    2.1 藥劑處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響

    三倍體西瓜種子經(jīng)藥劑處理后,其發(fā)芽勢(shì)見(jiàn)表1和圖1。破殼后進(jìn)行藥劑處理,各處理間發(fā)芽勢(shì)差異顯著。72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL處理2 h出芽效果最好,達(dá)78.9%,發(fā)芽勢(shì)較CK1高10.5%,與CK1、1%HCl和1號(hào)殺菌劑1.0×104、2.0×104μg/mL處理在5%水平上存在顯著差異。40%甲醛溶液1.6×103μg/mL、1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL和1%HCl 3.7×103μg/mL,處理破殼種子后發(fā)芽勢(shì)與CK1相比分別高出6.7%、4.9%和1.2%。而1號(hào)殺菌劑2.0×104、1.0×104μg/mL處理發(fā)芽勢(shì)僅為62.3%和65.6%,分別較CK1低6.1%和2.8%。

    表1 藥劑處理對(duì)三倍體西瓜種子發(fā)芽勢(shì)及根長(zhǎng)的影響1)Table 1 Effect of chemical treatments on germination and root length of triploid watermelon seeds

    圖1 藥劑處理對(duì)破殼種子活力的影響Fig.1 Effect of chemical treatments on germination energy of triploid watermelon seeds

    2.2 藥劑處理對(duì)種子根長(zhǎng)的影響

    從各處理出芽種子根長(zhǎng)(見(jiàn)表1)看出,供試藥劑處理種子后,對(duì)根的生長(zhǎng)均有不同程度的影響。4種藥劑中,1號(hào)殺菌劑、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP及40%甲醛對(duì)根的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,其中1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理對(duì)根的促進(jìn)作用最為顯著,與CK1、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL和40%甲醛1.6×103μg/mL相比,根的長(zhǎng)度分別增長(zhǎng)了7.4、7.2和2.2 mm,在5%水平上存在顯著差異。1%HCl 3.7×103μg/mL處理無(wú)籽西瓜種子雖然可以提高發(fā)芽率,但雖經(jīng)過(guò)清洗,仍對(duì)根的生長(zhǎng)有一定的影響,建議慎重使用。與對(duì)照CK1相比較,1號(hào)殺菌劑1.0×104、2.0×104μg/m L處理破殼種子后根的生長(zhǎng)受到明顯的抑制作用,綜合處理后對(duì)發(fā)芽勢(shì)等的影響不建議生產(chǎn)上使用。

    2.3 帶菌種子藥劑處理后消毒效果

    2.3.1 種子表面消毒效果

    對(duì)人工接菌的西瓜種子進(jìn)行藥劑處理,藥劑處理后種子表面帶菌情況如表2及圖2所示。1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理2 h和1%HCl 3.7×103μg/mL處理30 min后平板上均無(wú)果斑病菌菌落,種子表面活菌數(shù)為0;40%甲醛溶液1.6×103μg/mL處理1 h,平板上果斑病菌菌落數(shù)7.3個(gè),單粒種子表面活菌數(shù)73個(gè),而陽(yáng)性對(duì)照CK1(種子破殼,接菌后清水處理)平板上菌落數(shù)大于1 000個(gè),以上3個(gè)處理與對(duì)照相比在5%水平上存在顯著差異。72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2× 102μg/mL處理2 h,平板涂布后平均菌落數(shù)54.7個(gè),單粒種子(1 mL浸提液)表面活菌數(shù)為547個(gè),與陽(yáng)性對(duì)照CK1相比差異不顯著。試驗(yàn)中空白對(duì)照CK2(種子破殼,清水處理)平板上菌落數(shù)為0個(gè)。

    表2 帶菌種子表面消毒效果Table 2 Desinfection effect of chemicals againstAcidovorax citrullistrain Aac-5 on the seeds surface

    圖2 帶菌種子表面消毒效果Fig.2 Desinfection effect of chemicals againstA.citrullistrain Aac-5 on seeds surface

    2.3.2 種子整體(包括種子內(nèi)部)消毒效果

    帶菌西瓜種子相同處理后種子整體包括內(nèi)部帶菌情況見(jiàn)表3和圖3。1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理后,浸提液涂布平板后平均菌落數(shù)9.3個(gè),單粒種子(1 m L浸提液)帶有活菌數(shù)93個(gè),與CK2在5%水平上差異顯著;1%HCl 3.7×103μg/mL處理后平板平均菌落數(shù)13.3個(gè),單粒種子(1 mL浸提液)帶有活菌數(shù)133個(gè);40%甲醛1.6×103μg/mL處理后平板菌落數(shù)94.7個(gè),單粒種子帶有活菌數(shù)947個(gè);72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/m L處理后平板平均菌落數(shù)為120.7個(gè),單粒種子帶有活菌數(shù)1 207個(gè)。陽(yáng)性對(duì)照CK1(種子破殼,接菌后清水處理)平板上菌落連成一片(消毒效果計(jì)算時(shí)按1 000個(gè)菌落數(shù)計(jì)算)。空白對(duì)照CK2(種子破殼,清水處理)平板上菌落數(shù)0。藥劑對(duì)種子表面的消毒效果好于種子內(nèi)部消毒效果,且供試藥劑中1號(hào)殺菌劑無(wú)論是種子表面消毒效果還是種子整體消毒效果均好于其他3種藥劑。

    表3 藥劑處理后種子整體(包括內(nèi)部)消毒效果Table 3 Disinfection effect of chemicals againstA.citrullistrain Aac-5 on the seeds(including inside)

    圖3 藥劑處理后種子整體(包括種子內(nèi)部)帶菌情況Fig.3 Disinfection effect of chemicals againstA.citrullistrain Aac-5(including inside)

    2.4 帶菌西瓜種子藥劑處理后成苗率及防治效果

    帶菌西瓜種子經(jīng)藥劑處理后成苗率及防治效果如表4和圖4所示,與對(duì)照相比,72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL處理2 h,種子出苗整齊度較好,長(zhǎng)勢(shì)較旺,成苗率達(dá)90%,較CK1高28%,1號(hào)殺菌劑0.5× 104μg/mL、40%甲醛1.6×103μg/mL和1%HCl 3.7× 103μg/mL,成苗率分別較CK1高20%、16%和2%。1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理2 h、1%HCl 3.7× 103μg/mL處理30 min、40%甲醛1.6×103μg/mL處理1 h和72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL處理2 h,對(duì)人工接菌種子果斑病的防治效果分別達(dá)74.7%、73.7%、58.5%和49.3%,1號(hào)殺菌劑的防治效果與72%農(nóng)用硫酸鏈霉素7.2×102μg/mL和40%甲醛1.6×103μg/mL在5%水平上差異性顯著。

    表4 帶菌種子藥劑處理后的成苗率及防治效果Table 4 Control effect of chemicals on BFB and seedling rates of the treated seeds

    圖4 帶菌種子藥劑處理防治效果及成苗情況Fig.4 Control effect of chemicals on BFB and seedling of the treated seeds

    3 結(jié)論與分析

    目前,果斑病的防治主要有種子處理、田間藥劑噴霧防治等方式。馮建軍等[18-19]用0.1%CuSO4、0.2%ZnSO4等鹽溶液處理三倍體西瓜種子,能夠提高種子發(fā)芽率并對(duì)果斑病有很好的消毒效果。本研究中,1號(hào)殺菌劑0.5×104μg/mL處理帶菌種子2 h,與對(duì)照相比發(fā)芽率提高4.9%,且可促進(jìn)根的生長(zhǎng),對(duì)果斑病的防治效果好于對(duì)照藥劑,防效達(dá)74.7%。其次是72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 7.2×102μg/mL處理種子2 h,與對(duì)照CK1相比不僅發(fā)芽勢(shì)提高10.5%,能促進(jìn)根的生長(zhǎng),且對(duì)果斑病的防治效果達(dá)49.3%。其防治效果與王爽等[17]的研究結(jié)果相比略低,可能與種子破殼而導(dǎo)致接種后帶菌率過(guò)高有關(guān)。40%甲醛1.6×103μg/mL處理種子1 h和1%HCl 3.7× 103μg/mL處理種子30 min,均不同程度提高了種子的發(fā)芽勢(shì),與對(duì)照相比發(fā)芽勢(shì)分別提高了6.7%和1.2%,對(duì)果斑病的防治效果分別達(dá)58.5%和73.7%。考慮鹽酸在進(jìn)行種子處理時(shí)對(duì)根的生長(zhǎng)有一定的抑制作用以及成苗率與對(duì)照相近,建議生產(chǎn)中慎重使用。

    72%農(nóng)用硫酸鏈霉素和40%甲醛溶液為生產(chǎn)上防治瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病常用藥劑,這兩種藥劑在能夠防治果斑病的前提下也能提高三倍體西瓜發(fā)芽勢(shì)和成苗率。由于該兩種藥劑的長(zhǎng)期使用,導(dǎo)致病原菌抗藥性的產(chǎn)生給田間防治帶來(lái)困難。多種藥劑尤其是殺菌機(jī)理不同的藥劑輪換使用能減輕抗藥性的產(chǎn)生及藥害情況的發(fā)生。本研究中的1號(hào)殺菌劑所含噻唑(thiazole)成分有毒,易燃,遇明火可引起爆炸,其吸入、攝入或經(jīng)皮膚接觸后危害健康,對(duì)眼睛及皮膚有刺激作用。1號(hào)殺菌劑中噻唑雖含量較少但從生態(tài)及人畜健康考慮建議與其他藥劑合理交替使用。此外,考慮處理后種子存放時(shí)間、包裝材料、存放環(huán)境等因素都可能影響藥物處理后種子的發(fā)芽勢(shì)、活力和出苗率,因此本研究尚不能支持大量種子消毒處理,還需后續(xù)試驗(yàn)進(jìn)行深入研究。

    作者認(rèn)為:1號(hào)殺菌劑在提高三倍體西瓜種子發(fā)芽勢(shì)及控制果斑病實(shí)踐中具有顯著效果,為三倍體西瓜生產(chǎn)及果斑病的防治提供了新的技術(shù)支持。

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    [18]馮建軍,陳坤杰,金志娟,等.種子引發(fā)處理對(duì)無(wú)籽西瓜幼苗生長(zhǎng)的影響和對(duì)細(xì)菌性果斑病菌消毒的效果[J].植物病理學(xué)報(bào),2007,37(5):528 534.

    [19]馮建軍,陳坤杰,李健強(qiáng),等.鹽溶液引發(fā)無(wú)籽西瓜種子對(duì)幼苗生長(zhǎng)和細(xì)菌性果斑病菌消毒的效果[C]∥中國(guó)植物病理學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集,2006.

    Effect of chemical treatments on germination of triploid watermelon seeds and control to bacterial fruit blotch

    Dong Chunling1,2, Yang Yuwen2, Sun Baixin2, Wang Tielin2, She Dongmei2, Zhao Tingchang2, Gao Jie1
    (1.College of Agronomy,Jilin Agricultural University,Changchun130118,China;2.State Key
    Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests,Institute of Plant Protection,
    Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100193,China)

    Prepared bactericide No.1 and three kinds of commonly used chemicals were chosen to treat the seeds of triploid watermelon inoculated withAcidovorax citrulli.The effect of different agents at different concentrations on seed germination,root length and control effect against bacterial fruit blotch(BFB)were evaluated.Results showed that germination rate of seeds treated with 72%agricultural streptomycin sulfate SP 7.2×102μg/mL for 2 h,40%formaldehyde solution 1.6×103μg/m L for 1 h and bactericide No.1 0.5×104μg/m L for 2 h were increased by 10.5%,6.7%and 4.9%,respectively,compared with the control.Bactericide No.1 demonstrated obviously good effects on BFB.Treatments with bactericide No.1 0.5×104μg/m L for 2 h,1%HCl 3.7×103μg/m L for 30 min,40%formaldehyde solution for 1 h and 72%agricultural streptomycin sulfate SP 7.2×102μg/m L for 2 h had the control efficacies of 74.7%,73.7%,58.5%and 49.3%,respectively.

    triploid watermelon;Acidovorax citrulli; chemical treatment; seeds germination; control effects

    S 436.5

    B

    10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.037

    2014 01 22

    2014 03 19

    公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(201003066);國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-26);中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目

    *通信作者E-mail:zhaotgcg@163.com;jiegao115@126.com

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