朱振家,楊瑞,秦寶,薛書浩,曾鈺婷
(1.西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院,西藏拉薩 850000;2.西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所,西藏拉薩 850032)
植物誘導(dǎo)抗病性是利用生物或非生物誘導(dǎo)物質(zhì)激活植物自身的抗病防衛(wèi)反應(yīng),使植物產(chǎn)生抗病性,從而達(dá)到防治病害的目的[1]。與傳統(tǒng)殺菌劑相比,植物誘導(dǎo)抗病性更重視植物的生長(zhǎng)規(guī)律及其自身對(duì)病害發(fā)生的潛在控制能力,對(duì)環(huán)境更安全,更友好。系統(tǒng)獲得抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)是由壞死型病原物侵染或某些生化制劑誘導(dǎo)處理后,植物未受侵染或處理部位產(chǎn)生對(duì)隨后病原物侵染的抗性,被認(rèn)為是植物抗病性誘導(dǎo)產(chǎn)生的主要機(jī)制之一[2]。能夠激發(fā)植物產(chǎn)生這種抗性的物質(zhì)被稱作激發(fā)子。目前,已發(fā)現(xiàn)能夠激發(fā)植物產(chǎn)生SAR的激發(fā)子有很多,主要包括以病原微生物及其提取物為來(lái)源的激發(fā)子、植物源激發(fā)子、寡糖類激發(fā)子、蛋白激發(fā)子和化學(xué)合成類激發(fā)子。但相關(guān)研究成果在生產(chǎn)上的應(yīng)用并不多[3-5]。主要原因是多數(shù)激發(fā)子誘導(dǎo)產(chǎn)生的抗性并不穩(wěn)定,目前還很難達(dá)到商品化的要求。即使一些已商品化的誘導(dǎo)劑如苯并噻二唑(BTH)、6%寡糖·鏈蛋白(阿泰靈)等,也因防治譜窄,或在不同的作物上和不同的病害上活性差異大,持續(xù)期長(zhǎng)短不一等問題,導(dǎo)致生產(chǎn)上的應(yīng)用也很有限。近年來(lái),有關(guān)復(fù)合誘導(dǎo)劑的研發(fā)報(bào)道較多。如趙建方等人[6]把篩選得到的多個(gè)不同的抗病誘導(dǎo)因子進(jìn)行配伍,組合成新的“誘導(dǎo)組合體”,其誘導(dǎo)效應(yīng)比單一因子顯著提高;用不同的“誘導(dǎo)組合體”進(jìn)行“相繼誘導(dǎo)”和“循環(huán)誘導(dǎo)”,則進(jìn)一步提高了誘導(dǎo)效應(yīng),對(duì)黃瓜霜霉病的田間防治效果達(dá)到80%以上。朱英波等人[7]研究表明,殼寡糖和Nd3+復(fù)合處理能誘導(dǎo)黃瓜幼苗對(duì)枯萎病的抗性,且誘導(dǎo)黃瓜抗病性的產(chǎn)生與激活黃瓜相關(guān)防御酶的活性有關(guān)。馬洪菊等[8]認(rèn)為,可以借鑒控釋肥料的制備技術(shù),將復(fù)合植物誘導(dǎo)劑制成包裹型緩釋制劑,使該類產(chǎn)品使用方便,且防治譜擴(kuò)大。復(fù)合誘導(dǎo)劑被認(rèn)為是誘導(dǎo)抗病性應(yīng)用于生產(chǎn)的新途徑,但目前相關(guān)研究還較少。本研究以草莓為試驗(yàn)材料,比較不同類型誘導(dǎo)劑單獨(dú)和聯(lián)合使用對(duì)設(shè)施草莓灰霉病的防治效果,以為生產(chǎn)上擴(kuò)大誘導(dǎo)劑的應(yīng)用提供依據(jù)。
植物材料:試驗(yàn)材料為草莓,品種紅顏。2018年7月,選擇3年生溫室紅顏草莓苗,摘除花莖、幼果和匍匐莖,留4~5片健壯葉片,帶原土移栽至直徑25 cm花盆中,每盆一株,放置于試驗(yàn)溫室中,常規(guī)管理,待用。
供試菌種:接種用灰霉菌采自拉薩郊區(qū)當(dāng)年日光溫室自然發(fā)病的草莓植株,在溫室草莓上回接培養(yǎng)備用。接種當(dāng)日采摘感染植株,用毛筆將病葉背部乳白色茸毛菌絲團(tuán)和病果灰色霉?fàn)钗锼⒌綗校谜麴s水稀釋成在10×顯微鏡下每個(gè)視野含有15~20個(gè)孢子的懸浮液。
供試試劑及濃度:BTH,75 mg/L、β-氨基丁酸(BABA,50 mmol/L),購(gòu)自Sigma公司;阿泰靈(6%寡糖·鏈蛋白,500倍液),中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊農(nóng)藥中試廠產(chǎn)品。
試驗(yàn)在西藏職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生試驗(yàn)基地日光溫室進(jìn)行。2019年6月,在周邊溫室草莓灰霉病流行期進(jìn)行以下7個(gè)處理。每處理15盆,3次重復(fù),共21個(gè)小區(qū),小區(qū)隨機(jī)排列。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)用草莓匍匐莖苗初果期時(shí)(2019年7月中旬),用手持噴霧器將預(yù)先配制好的各誘導(dǎo)液噴施于草莓植株上,處理分兩次進(jìn)行,間隔期為3 d,處理方式為全株噴霧處理,以潤(rùn)濕但不滴落為好。第2次誘導(dǎo)結(jié)束后第3 d,用準(zhǔn)備好的灰霉菌孢子懸浮液進(jìn)行挑戰(zhàn)接種,接種方式為全株噴霧,接種后用自制小拱棚1.5 m(長(zhǎng))×1.0 m(寬)×1.5 m(高)隔離各小區(qū),小拱棚采用上層遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋,四周塑料棚膜封閉。溫室地面澆水保濕。挑戰(zhàn)接種后7 d(對(duì)照植株普遍發(fā)病)、10 d、15 d,按照王華弟等[9]的方法分別調(diào)查各小區(qū)花序、果實(shí)和葉片發(fā)病情況,根據(jù)公式(1)和公式(2)計(jì)算病情指數(shù)(%)和防治效果(%)。
采用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和制圖,利用SPSS16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,用ANOVA模塊中的Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行不同處理間的差異顯著分析。
如表2所示,3種不同類型誘導(dǎo)劑BTH、BABA、阿泰靈單獨(dú)與聯(lián)合處理都能顯著降低草莓灰霉病病情指數(shù),起到一定的防治作用。總體而言,不同誘導(dǎo)劑聯(lián)合使用比同一誘導(dǎo)劑單獨(dú)使用更為理想。BTH+BABA處理在挑戰(zhàn)接種后7 d、10 d、15 d,防治效果依次達(dá)45.73%、49.95%、26.85%,顯著高于其他處理聯(lián)合與單獨(dú)處理;阿泰靈+BTH處理次之,在挑戰(zhàn)接種后7 d、10 d、15 d,防治效果依次達(dá)38.78%、38.54%、18.46%,顯著高于BABA+阿泰靈聯(lián)合處理和其他單獨(dú)處理。供試3種誘導(dǎo)劑單獨(dú)處理對(duì)草莓灰霉病的防治也存在一定差異。其中,BTH和BABA單獨(dú)處理防治效果較好,挑戰(zhàn)接種后7 d、10 d,病情指數(shù)分別比對(duì)照下降30.22%、24.01%和30.22、31.38,顯著高于阿泰靈單獨(dú)處理。
表2 3種誘導(dǎo)劑單獨(dú)和聯(lián)合處理對(duì)草莓灰霉病的防治效果比較
BTH是第一個(gè)商品化的人工合成的化學(xué)誘導(dǎo)劑,BABA是一種非蛋白氨基酸,最早是在經(jīng)暴曬的番茄根系中分離得到[11];阿泰靈是來(lái)源于極細(xì)鏈格孢Alternariatenuissima的主效蛋白激發(fā)子PeaT1和Hrip1,屬于蛋白類制劑[12],2014年獲得農(nóng)藥登記證(LS20140049)。已有研究表明,3種誘導(dǎo)劑均能激發(fā)包括草莓在內(nèi)的多種蔬菜和作物體內(nèi)的抗性反應(yīng),起到對(duì)霜霉病菌、晚疫病菌、稻瘟病菌等病原菌的廣譜系統(tǒng)防治作用。本試驗(yàn)中,3種不同類型誘劑單獨(dú)使用均能提高草莓植株對(duì)灰霉病抗性,但不同類型誘導(dǎo)劑混合使用,效果更為理想,研究結(jié)果與與趙建方等人在黃瓜抗霜霉病[6]、辣椒抗白粉病[13]上的研究結(jié)果一致。Davis等[15]發(fā)現(xiàn)葡聚七糖與內(nèi)源多聚半乳糖醛酸裂解酶、十聚半乳糖醛酸混用時(shí)誘導(dǎo)活性比單獨(dú)誘導(dǎo)時(shí)的誘導(dǎo)活性之和提高35倍。不同激發(fā)子因結(jié)構(gòu)、類型不同,激活植物細(xì)胞膜表面的防衛(wèi)受體也不同,誘導(dǎo)能力存在空間上的互補(bǔ)作用;不同誘導(dǎo)劑聯(lián)合使用,通過“相繼誘導(dǎo)”和“循環(huán)誘導(dǎo)”,使其誘導(dǎo)持續(xù)期有了時(shí)間上的配合,從而能最大限度地發(fā)揮誘導(dǎo)因子的誘導(dǎo)能力,達(dá)到有效控制草莓灰霉病的目的。
BTH、BABA、阿泰靈單獨(dú)與聯(lián)合處理都能顯著降低草莓灰霉病病情指數(shù);BTH+BABA處理防治效果顯著高于其他處理聯(lián)合與單獨(dú)處理組合;藥劑單獨(dú)處理中,BTH和BABA單獨(dú)處理防治效果較好,顯著高于阿泰靈單獨(dú)處理。