蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)、幼苗生長及莖基腐病的影響

陸寧海,郎劍鋒,張俊偉,黃海燕,翟峨嵋,朱偉偉

（河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003）

蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)、幼苗生長及莖基腐病的影響

陸寧海,郎劍鋒,張俊偉,黃海燕,翟峨嵋,朱偉偉

（河南科技學院,河南新鄉(xiāng)453003）

通過室內試驗,研究了蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)、幼苗生長及莖基腐病的影響.結果表明：蕓苔素內酯在合適的劑量下拌種,有促進種子萌發(fā)、提高種子活力和促進幼苗生長的效果.當藥劑用量為0.05 mg/kg時,小麥發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數和活力指數分別為96.53%、97.34%、35.43和1.65；小麥幼苗最大根長和地下部分鮮質量分別為22.38 cm和0.28 g/株,株高和地上部分鮮質量分別為26.68 cm和0.57 g/株,顯著大于對照.蕓苔素內酯拌種對小麥莖基腐病具有良好的防治效果,拌種后小麥莖基腐病的病情指數和對照相比顯著降低,藥劑用量為0.05 mg/kg時,發(fā)病率只有21.35%,病情指數為25.65,防效高達64.65%.蕓苔素內酯可以提高小麥種子活力、促進幼苗生長,對莖基腐病防效顯著,是防治小麥莖基腐病高效的輔助拌種劑,可在生產上大面積推廣應用.

小麥莖基腐?。皇|苔素內酯；種子萌發(fā)；種子活力；抗病性

蕓苔素內酯是從芥菜型油菜的花粉中提取獲得的一種甾醇類化合物,對植物細胞伸長和分裂均有促進作用.它是目前已知植物激素中生理活性最強的一種,已被廣泛應用到多種作物[1-4]、蔬菜[5-8]或果樹[9-11]上.對植物幼苗根系有明顯的促生長作用,又能提高葉片葉綠素的含量,增強光合作用,增加光合同化產物的積累,因而有明顯的促進植物營養(yǎng)生長的效應,可以提高作物的產量,能增強作物的抗逆性,尤其是在抗干旱、抗低溫和抗病方面作用更明顯[12-15].

小麥莖基腐病（crown rot）是由多種病菌引起的一種世界性土傳病害.在澳大利亞,莖基腐病造成的直接經濟損失約為7 900萬澳元/a,間接損失大約為4.34億澳元/a[16-18].近年來,莖基腐病在澳大利亞、美國、南非、意大利、埃及、土耳其、敘利亞、摩洛哥和阿根廷等麥類作物種植區(qū)也呈現越來越嚴重的趨勢,受到各國科研工作者的廣泛關注[19-21].由于耕作方式和種植制度的改變,造成土壤中菌源積累,以及目前主要小麥品種抗病性較差等因素,該病害在我國小麥主產區(qū)的江蘇、安徽、河南、河北、山東等省份普遍發(fā)生[22-23].河南省焦作、許昌、商丘、新鄉(xiāng)等市的部分麥田發(fā)生嚴重,而且呈現不斷加重和蔓延的趨勢.2014年河南新鄉(xiāng)小麥莖基腐病發(fā)生嚴重,一般田發(fā)病率為10%~15%,個別田塊白穗率高到20%~30%,成為小麥減產最主要的因素.小麥莖基腐病從苗期到成熟期均可發(fā)生,以返青拔節(jié)期和灌漿期受害較重.小麥在生長前期受到侵染,可導致種子萌發(fā)前腐爛及苗期枯萎,苗期侵染后表現出小麥莖基部葉鞘和莖稈變褐、變黑,嚴重可引起根部變褐腐爛,后期易產生白穗[24-25].

為探明蕓苔素內酯對小麥發(fā)芽和幼苗生長的影響,以及對小麥莖基腐病的防治效果,為推廣應用提供科學依據,特進行該試驗,現將試驗結果報告如下.

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種：矮抗58（感病品種）,由河南科技學院小麥中心提供.

供試藥劑：0.01%蕓苔素內酯可溶液劑（上海綠澤生物科技有限責任公司生產）.

對照藥劑：30 g/L敵委丹懸浮種衣劑（先正達（中國）投資有限公司生產）.

小麥莖基腐病菌鐮刀菌群：由河南科技學院植物病理實驗室從發(fā)病的小麥植株上分離、純化、鑒定、保存.

1.2 試驗方法

1.2.1 蕓苔素內酯對小麥種子按萌發(fā)的影響按照《GB/T 3543.4—1995農作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》技術規(guī)定進行發(fā)芽試驗[26].按每kg種子0.01 mg、0.03 mg和0.05 mg蕓苔素內酯有效成分的劑量處理種子,將200 g種子倒入500 mL三角瓶中,將配好的藥劑加入三角瓶,迅速搖動使藥劑均勻分布在種子表面,務必使種子均勻沾上藥劑,倒出晾干備用.紙床法進行發(fā)芽試驗,即采用培養(yǎng)皿內墊3層濾紙作芽床,每皿50粒種子,攤平成1薄層,皿內加滅菌水保持濕潤,于SPX-250B生化培養(yǎng)箱內恒溫20℃光照培養(yǎng),以清水作對照,每處理重復3次[27].第3天統(tǒng)計發(fā)芽勢,第7天統(tǒng)計發(fā)芽率,計算發(fā)芽指數、活力指數.

1.2.2 蕓苔素內酯對小麥幼苗生長的影響將供試小麥種子進行藥劑處理后播于塑料盆缽中（口徑為15 cm）,每盆50粒,蓋上滅菌土,正常栽培管理,以清水作對照,每處理重復3次.待兩葉一心時測量株高、根長、鮮質量.

1.2.3 蕓苔素內酯對小麥莖基腐病的防治效果

接種體的準備：取清水浸泡2 d后的小麥粒置于250 mL三角瓶中,每瓶50 g,高壓滅菌（121℃,1 h）,接入PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d的病菌菌株,25℃靜置培養(yǎng)10 d,每天振搖三角瓶以打碎結塊的麥粒.待病麥粒自然風干后,粉碎成粉狀,置于4℃冰箱備用.

防效測定方法：將供試小麥的種子進行藥劑處理后播于塑料盆缽（口徑為15 cm）,每盆50粒,蓋上混有病菌的滅菌土（m（病菌麥粉）頤m（滅菌土）=1頤30）,每處理重復3次.正常栽培管理,35 d后調查病情.病害嚴重度分級標準：0級,無癥狀；1級,第1葉鞘褐枯小于葉鞘長度50%,第1片葉褪綠黃化不明顯；2級,第1葉鞘褐枯大于葉鞘長度50%,第1片葉明顯褪綠黃化,但沒有完全枯死；3級,第1片葉完全枯死,第2葉鞘有明顯褐枯,第2片葉葉尖開始褪綠黃化枯死；4級,第2片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長度的50%以下；5級,第2片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長度的50%以上；6級,第2片葉完全枯死,第3片葉葉尖開始褪綠黃化枯死；7級,第3片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長度的50%以下；8級,第3片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長度的50%以上.根據下列公式計算病情指數及防效：

2 結果與分析

2.1 蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)的影響

蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)的影響見表1.

表1 蕓苔素內酯對小麥種子萌發(fā)的影響Tab.1 The effect of BRs on wheat seed germination

由表1可知,蕓苔素內酯在合適的劑量下拌種,有顯著地促進小麥種子萌發(fā)和提高種子活力的效果,且隨著劑量的增加,小麥種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率提高,種子活力顯著增強.當藥劑用量為0.05 mg/kg時,小麥發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數和活力指數分別為96.53%、97.34%、35.43和1.65,和對照相比差異顯著.

2.2 蕓苔素內酯對小麥幼苗生長的影響

蕓苔素內酯對小麥幼苗生長的影響見表2.

表2 蕓苔素內酯蕓天力對小麥幼苗生長的影響Tab.2 The effect of BRs on wheat seedling growth

由表2可知,蕓苔素內酯在合適的劑量下拌種,有顯著地促進小麥幼苗根系和植株生長的效果.當藥劑用量為0.05 mg/kg時,小麥幼苗最大根長和地下部分鮮質量分別為22.38 cm和0.28 g/株,株高和地上部分鮮質量分別為26.68 cm和0.57 g/株,和清水對照有顯著差異.

2.3 蕓苔素內酯對小麥莖基腐病的防治效果

蕓苔素內酯對小麥莖基腐病的防治效果見表3.

表3 蕓苔素內酯蕓天力對小麥莖基腐病的防治效果Tab.3 The control effect of BRs to wheat crown rot

由表3可知,蕓苔素內酯拌種對小麥莖基腐病具有良好的防治效果.清水對照發(fā)病率為100.00%,而蕓苔素內酯拌種的發(fā)病率顯著降低,藥劑用量0.01 mg/kg和0.03 mg/kg時,發(fā)病率分別為60.34%和53.66%,藥劑用量為0.05 mg/kg時,雖然比敵委丹拌種效果差,但發(fā)病率僅為21.35%.蕓苔素內酯拌種后小麥莖基腐病的病情指數和防治效果與清水對照相比顯著降低,較對照藥劑敵委丹高,當藥劑用量為0.01~0.05 mg/kg時,病情指數分別為44.33、38.21和25.65,防效分別為38.90%、47.33%和64.65%.

3 討論

蕓苔素內酯是一種天然植物激素,屬新型廣譜植物生長調節(jié)劑,廣泛存在于植物的花粉、種子、莖和葉等器官中.由于其生理活性大大超過現有的5種激素,已被國際上譽為第六類植物激素,主要功效為提高種子活力,促進植物根系發(fā)育,調節(jié)植物健壯生長,提高肥料利用率,增強植物抗逆能力,提高結實率,增加產量[28].0.01%蕓苔素內酯蕓天力是上海綠澤生物科技有限公司開發(fā)的新一代植物生長調節(jié)劑,對作物種子高度安全,促生增產顯著.本試驗結果表明,蕓苔素內酯蕓天力具有提高小麥種子活力、促進幼苗生長的功能,且防病效果顯著,是防治小麥莖基腐病的良好輔助拌種劑,和敵委丹混合拌種,可以提高小麥種子活力,使小麥種子萌發(fā)快、出苗整齊,幼苗生長健壯,增加了抗病性,可在生產上大面積推廣應用.

小麥在生長前期受到莖基腐病菌侵染,可導致種子腐爛,影響出苗率.本試驗結果顯示,通過蕓苔素內酯蕓天力包衣后,種子的發(fā)芽勢增強,活力提高,抗病性增加,保證了出苗率和出苗的整齊程度.蕓苔素內酯蕓天力在合適的劑量下拌種,對小麥幼苗有促進生長的效果,幼苗葉片綠、寬、厚,根系發(fā)達,而對照的幼苗,葉色淡綠,根細.這可能是蕓苔素內酯蕓天力提高了根系SOD、CAT和POD酶活性,或者是提高了RNA聚合酶的活性,增加RNA、DNA含量,也有可能是增加了細胞膜的電勢差、ATP酶的活性,增加了葉片光合作用[29].小麥莖基腐病菌主要是從小麥根系侵入,通過蕓苔素內酯蕓天力包衣,促進根系生長,提高了抗病性.

蕓苔素內酯蕓天力拌種對小麥莖基腐病具有良好的防治效果,當藥劑用量為0.05 mg/kg時,防效高達64.65%.其防病機理可能是誘導小麥產生了抗性[30].蕓苔素內酯持效期長,其對小麥后期病害的防效和增產效果還需要進行田間試驗.

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（責任編輯：鄧天福）

The effect of BRs on seed germination,seedling growth and crown rot of wheat

Lu Ninghai,Lang Jianfeng,Zhang Junwei,Huang Haiyan,Zhai Emei,Zhu Weiwei
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

The effect of BRs on wheat seed germination and seedling growth for controlling disease was studied through laboratory test.The results showed that BRs could promote wheat seed germination and improve seed vigor under the appropriate concentration.When the dosage of reagents for 0.05 mg/kg,wheat germination potential, germination rate,germination index and vigor index were 96.53%,97.34%,35.43 and 1.65 respectively.Seed coating by BRs had promoted seedling growth effect,which wheat seedling the largest root length and underground part fresh weight were 22.38 cm and 0.28 g/strains,and which plant height and fresh weight above ground were 26.68 cm and 0.57g/strains when the dosage of reagents for 0.05 mg/kg.Seed coating by BRs had good control effect to wheat crown rot,which the disease index reduced significantly compared to contrast.The incidence,disease index and control effect were only 21.35%,25.65 and 64.65%when the dosage of reagents for 0.05 mg/kg.Therefore,BRs was remarkable on seed germination,promotion seedling growth and control disease,which could be utilized widely in the production.

wheat crown rot：BRs；seed germination；seed vigo；resistant

S435

A

1008-7516（2015）03-0031-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2015.03.007

2015-05-02

新鄉(xiāng)市重點科技攻關項目（ZG13006）

陸寧海（1976―）,男,甘肅寧縣人,博士,副教授.主要從事植物病理學研究.