肖文斐,忻雅,裘劼人,應武,馬華升,王漢榮,阮松林*
(1.杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院 a生物技術(shù)研究所,b作物研究所,浙江 杭州 310024;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學院 植物保護與微生物所,浙江 杭州 310021)
植物免疫誘抗劑主要通過激活植物的免疫系統(tǒng)并調(diào)節(jié)植物的新陳代謝,從而增強植物抗病和抗逆能力。這種誘導抗性具有廣譜、穩(wěn)定、持久等優(yōu)點,可解決化學防治帶來的病原菌抗藥性、環(huán)境污染和對人畜副作用問題,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品無害化生產(chǎn),確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。近年來,我國已研制出蛋白類、寡糖類的植物免疫誘抗劑,對西瓜枯萎病、病毒病均表現(xiàn)出良好的抗病效果。殼寡糖是從海洋甲殼生物外殼提取酶解而來的安全、無毒、無殘留的寡糖類免疫誘抗劑,對蘋果花葉病、西瓜病毒病、枯萎病、辣椒疫病等多種病害均有較好的防效[1]。杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院于2013年研制出3%殼寡糖水劑型的高效廣譜免疫誘抗劑??奠`1號(BKL1)。據(jù)報道,BKL1能加快水稻種子萌發(fā)[2],提高甜瓜、西瓜和黃瓜種子成苗率[3],增加葡萄和黑李葉片的面積和厚度[4-5],提高作物葉片葉綠素含量和抗性相關(guān)的酶活性[3-7],進而增加作物產(chǎn)量[6-7]。此外,BKL1能夠提高抗性相關(guān)的酶活性[1,3-4],激活作物的免疫系統(tǒng),增強抗病能力[3-6]。本試驗在溫室可控條件下用免疫誘抗劑BKL1及其組分處理水稻、葡萄等作物,然后進行相應病原菌接種鑒定,以期評價免疫誘抗劑的誘導抗性及其對靶標病原菌的防治效果。
供試水稻品種中浙優(yōu)1號(稻瘟病)和岡優(yōu)(白葉枯病)由中國水稻研究所提供。葡萄品種甬優(yōu)1號由臨安橫街村葡萄專業(yè)合作社提供。試驗在浙江省農(nóng)業(yè)科學院植物保護與微生物所基地溫室內(nèi)進行。
供試藥劑免疫誘抗劑BKL1(水劑,300倍液)、BKL1組分I(BKL1-Ⅰ)和BKL1組分II(BKL1-Ⅱ)由杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院生物技術(shù)研究所提供。試驗設5個處理,分別為3個免疫誘抗劑處理BKL1、BKL1-Ⅰ和BKL1-Ⅱ,化學農(nóng)藥(CF)和清水對照(CK)。
水稻育秧。試驗于5月29開始浸種,采用機插標準秧盤(規(guī)格58 cm×28 cm×2.8 cm)育秧,用上述5個藥劑室溫浸種2 d,清洗后35 ℃催芽1 d,種子露白后播種,播種量30 g·盤-1,每處理3盤。播種后將秧盤直接放在溫室中育秧。
1.2.1 接種鑒定
水稻稻瘟病接種鑒定。等秧苗長到1周,用免疫誘抗劑噴施1次,隔1周再噴施1次,噴施日期分別為5月29日、6月9日、6月16日。清水噴施作對照。噴霧接種:將稻瘟病菌混合孢子液(孢子濃度為100倍顯微鏡下每視野30~35個孢子)噴霧在稻穗上,每m2噴霧孢子液250~300 mL;接種后搭架覆蓋塑料薄膜罩,加蓋遮陽網(wǎng)保濕24~48 h,保持空氣濕度在100%,以后每天定時噴水保濕,促使發(fā)病。2 d后噴施化學農(nóng)藥(瘟特靈,500倍液),保濕1~2周鑒定發(fā)病情況(表1)。葉片稻瘟病病級:0級,葉片上無病斑;1級,病斑為針頭大小褐點;3級,圓形或橢圓形的灰色病斑,邊緣褐色,病斑直徑約1~2 mm;5級,典型稻瘟病斑,受害面積不超過葉面積的10%;7級,典型稻瘟病斑,受害面積不超過葉面積的11%~50%;9級,全葉枯死。
水稻白葉枯病接種鑒定。8月10日(成株期),開始噴施1次免疫誘抗劑,每隔1周噴施,共噴3次,噴施日期分別為8月10日、8月16日、8月22日。清水噴施作對照。剪葉接種在劍葉完全抽出時進行,菌齡3 d,菌液濃度3×108mL-1。用手術(shù)剪剪去劍葉頂端2~3 cm。2 d后噴施化學農(nóng)藥葉枯靈(25%可濕性粉劑,500倍液),3周后調(diào)查發(fā)病情況(表1)。水稻白葉枯病病級:0級,病斑面積小于5.0%;1級,病斑面積占葉面積的5.1%~12.0%;3級,病斑面積占葉面積的12.1%~25.0%;5級,病斑面積占葉面積的25.1%~50.0%;7級,病斑面積占葉面積的50.1%~75.0%;9級,病斑面積大于葉面積的75.1%。
葡萄霜霉病接種鑒定。等葡萄苗長出葉片完全展開,于9月12日開始噴施,每隔1周噴施,共噴3次,噴施日期分別為9月12日、9月19日、9月26日。清水噴施作對照。然后用霜霉病菌液噴施接種,保濕,2~3周后調(diào)查發(fā)病情況(表1)。按葉片的感病面積分9級記載,分級標準:0級,葉片無病斑;1級,病斑占葉面積5%以下;3級,病斑占葉面積6%~25%;5級,病斑占葉面積26%~50%;7級,病斑占葉面積51%~75%;9級,病斑幾乎布滿葉片或葉片枯死。
1.2.2 發(fā)病情況調(diào)查
水稻稻瘟病、水稻白葉枯?。好啃^(qū)取200株(稻瘟病)和40株(白葉枯病),葡萄霜霉?。好啃^(qū)取40片葉片。分別調(diào)查發(fā)病率,并進行分級記載,計算病情指數(shù)和防效。
從表1可以看出,與清水對照相比,所有處理的水稻稻瘟病發(fā)病率和病情指數(shù)均有不同程度降低,依次為CF< BKL1 表1 免疫誘抗劑誘導水稻稻瘟病抗性鑒定結(jié)果 從表2可以看出,與清水對照相比,所有處理的水稻白葉枯病發(fā)病率和病情指數(shù)均有不同程度降低,依次為CF< BKL1< BKL1-Ⅱ< BKL1-Ⅰ。其中,化學農(nóng)藥CF處理的水稻白葉枯病發(fā)病率和病情指數(shù)最低,BKL1次之;CF防效最高,BKL1、BKL1-Ⅱ次之,BKL1-Ⅰ最低。就相對農(nóng)藥CF防效而言,免疫誘抗劑BKL1最高,達到82.8%,BKL1-Ⅱ次之,BKL1-Ⅰ最低。此外,就上述各項指標而言,免疫誘抗劑BKL1均優(yōu)于其單一組分BKL1-Ⅰ和BKL1-Ⅱ,說明兩者復合存在明顯協(xié)同效應。 表2 免疫誘抗劑誘導水稻白葉枯病抗性鑒定結(jié)果 從表3可以看出,與清水對照相比,所有處理對葡萄霜霉病的發(fā)病率和病情指數(shù)均有不同程度降低,BKL1最低,BKL1-Ⅱ次之,BKL1-Ⅰ最高;而防效則免疫誘抗劑BKL1最高,達到71.2%,BKL1-Ⅱ次之,BKL1-Ⅰ最低。此外,就上述各項指標而言,免疫誘抗劑BKL1均優(yōu)于其單一組分BKL1-Ⅰ和BKL1-Ⅱ,說明兩者復合存在明顯協(xié)同效應。 表3 免疫誘抗劑誘導葡萄霜霉病抗性接種鑒定結(jié)果 從3種病原菌接種結(jié)果來看,免疫誘抗劑BKL1發(fā)病率和病情指數(shù)比其單一組分低,防效明顯高于其單一組分。免疫誘抗劑BKL1對葡萄霜霉病的防效為71.2%,均高于其對水稻稻瘟病和白葉枯病的防效,說明免疫誘抗劑BKL1防治葡萄霜霉病的效果優(yōu)于其防治水稻稻瘟病和白葉枯病的效果。相對農(nóng)藥CF防效而言,免疫誘抗劑BKL1最高,BKL1-Ⅱ次之,BKL1-Ⅰ最低。免疫誘抗劑BKL1對水稻稻瘟病和白葉枯病的相對防效均達80%以上。免疫誘抗劑BKL1各項指標均優(yōu)于其單一組分BKL1-Ⅰ和BKL1-Ⅱ,說明單一組分BKL1-Ⅰ和BKL1-Ⅱ復合存在協(xié)同效應。2.2 免疫誘抗劑誘導水稻白葉枯病抗性效果
2.3 免疫誘抗劑誘導葡萄霜霉病抗性效果
3 小結(jié)與討論