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        咯菌腈與戊唑醇復(fù)配對小麥赤霉病菌的增效作用研究

        2022-04-15 06:58:34陳金鵬魏江橋郭旭昊車志平田月娥陳根強劉圣明
        中國農(nóng)學(xué)通報 2022年6期
        關(guān)鍵詞:生長

        姜 佳,陳金鵬,魏江橋,郭旭昊,車志平,田月娥,陳根強,劉圣明

        (河南科技大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院植物保護系,河南洛陽 471023)

        0 引言

        由禾谷鐮孢菌(Fusariumgraminearum)引起的小麥赤霉病是危害世界小麥的毀滅性流行病害[1]。近年來,受到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作方式的轉(zhuǎn)變與全球氣候變暖的影響,小麥赤霉病已在全球范圍內(nèi)廣泛流行,造成了巨大的經(jīng)濟損失[2]。小麥赤霉病的發(fā)生在造成小麥產(chǎn)量下降的同時,還會在患病籽粒中產(chǎn)生危害人畜安全的真菌毒素,造成小麥品質(zhì)下降[3]。目前對于小麥赤霉病的防治主要采用化學(xué)防治。然而由于常年重復(fù)性施用,田間已經(jīng)出現(xiàn)了對多菌靈等苯并咪唑類殺菌劑具有抗藥性的小麥赤霉病菌菌株,且數(shù)量逐年增加,導(dǎo)致多菌靈的防效下降。為了防止抗藥性菌株的不斷產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)采用不同作用機制的藥劑輪換或復(fù)配使用??┚鏋楸交量╊悮⒕鷦?,其主要作用機理是通過抑制與葡萄糖磷?;嘘P(guān)的轉(zhuǎn)運進而抑制菌絲生長,導(dǎo)致病菌死亡??┚婺苡行б种菩←湷嗝共【木z生長與產(chǎn)孢[4-5],且在田間連續(xù)施用及室內(nèi)的藥劑馴化下也不易產(chǎn)生抗藥性,是治理小麥赤霉病理想的化學(xué)藥劑[6]。戊唑醇屬于甾醇脫甲基抑制劑(DMI)類殺菌劑,其主要作用機制是抑制麥角甾醇的生物合成,從而影響細(xì)胞質(zhì)的功能,起到殺菌的作用,對小麥赤霉病有很好的預(yù)防和治療效果。目前,咯菌腈與戊唑醇的復(fù)配對小麥赤霉病的增效作用并未報道。

        本研究采用菌絲生長速率法,通過咯菌腈與戊唑醇不同配比對小麥赤霉病菌進行室內(nèi)聯(lián)合毒力測定,明確最佳的藥劑配比,為小麥赤霉病的防控提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 供試菌株

        供試菌株小麥赤霉病病菌(F.graminearum)SQ1716采自河南省商丘市小麥田,經(jīng)單孢分離和純化,4℃下進行保存。

        1.2 供試藥劑

        98%戊唑醇原藥由湖南比德生化科技股份有限公司提供;98%咯菌腈由浙江省杭州宇龍化工有限公司提供。兩種原藥預(yù)溶于丙酮,分別配制成104μg/mL的母液。

        1.3 實驗儀器

        ZHJH-C115C型超凈工作臺(上海智城分析儀器制造有限公司);HPX-250型生化培養(yǎng)箱(上海躍進醫(yī)療器械有限公司);BCD-576WDPU型雙開門冰箱(青島海爾股份有限公司);LDZM型立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠)。

        1.4 PSA培養(yǎng)基的配制

        將馬鈴薯去皮后,稱取200 g切片,放入鍋中加入蒸餾水煮軟,用3層紗布進行過濾,濾液放入鍋中繼續(xù)加熱,待濾液沸騰后,將用冷水溶解的瓊脂粉(15 g)水溶液倒入鍋中充分?jǐn)嚢?,并重新加熱至沸騰,冷卻5 min,加入20 g蔗糖,攪拌溶解,加入蒸餾水定容至1 L。然后,將煮好的PSA培養(yǎng)基分裝到250 mL錐形瓶中,使用封口膜進行封口,放入滅菌鍋中進行濕熱滅菌(121℃,30 min)。滅菌后取出,冷卻備用。

        1.5 咯菌腈與戊唑醇對SQ1716的室內(nèi)毒力測定

        采用生長速率法測定咯菌腈和戊唑醇對小麥赤霉病菌的離體毒力。將小麥赤霉病菌菌株SQ1716在PSA平板上活化,黑暗條件和25℃下培養(yǎng)3天。3天后,使用5 mm打孔器在活化好的SQ1716菌落邊緣進行打孔,再將5 mm菌餅分別轉(zhuǎn)接在含咯菌腈和戊唑醇不同藥劑梯度(表1)的PSA平板上,黑暗條件和25℃下培養(yǎng)3天后,使用十字交叉法測量各藥劑處理組的菌株生長直徑。各處理3次重復(fù),試驗重復(fù)3次。根據(jù)小麥赤霉病菌在不同濃度藥劑平板上的線性生長速率,計算出各濃度下咯菌腈和戊唑醇對病原菌菌絲生長的抑制率,用DPSv7.05統(tǒng)計軟件進行處理,求出各藥劑的EC50。

        1.6 復(fù)配劑對SQ1716的增效作用

        采用交叉測定法進行復(fù)配劑的配方篩選。將咯菌腈與戊唑醇兩種藥劑按照不同質(zhì)量比(表1)進行混合藥劑的配制。采用菌落生長速率法,測定復(fù)配劑對小麥赤霉病菌的離體毒力。各處理3次重復(fù),試驗重復(fù)3次。按照單劑測定和計算方法,求出各復(fù)配劑的EC50。采用wadley[7-8]評價咯菌腈與戊唑醇的復(fù)配劑對SQ1716的聯(lián)合毒力,以增效系數(shù)(Synergistic ratio,SR)進行混配增效作用分析[9]。SR小于0.5,表現(xiàn)為拮抗作用,SR處于0.5~1.5之間,表現(xiàn)為相加作用;SR大于1.5時,則表現(xiàn)為增效作用。

        表1 單劑與復(fù)配劑的濃度梯度

        其中A為咯菌睛、B是戊唑醇;a,b分別為藥劑在每個配方中所占的比例;EC50(Exp)為理論抑制中濃度,EC50(Obs)為實際測量中濃度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 藥劑對SQ1716的室內(nèi)毒力測定

        由表2可知:在單劑中,咯菌腈和戊唑醇單劑對SQ1716的EC50值分別為0.0205 μg/mL和0.1704 μg/mL。結(jié)果表明,咯菌腈與戊唑醇對SQ1716均有很好的抑制作用,且咯菌腈的EC50值遠(yuǎn)低于戊唑醇的EC50值,說明咯菌腈對于小麥赤霉病菌的菌絲生長具有好的抑菌效果。在復(fù)配劑中,咯菌腈:戊唑醇的配比在10:1、20:1、40:1時,隨著咯菌腈占比增加,復(fù)配劑的EC50值逐漸減小,且咯菌腈:戊唑醇的配比在40:1時,復(fù)配劑的EC50值為0.0164 μg/mL,低于咯菌腈單劑的EC50值;當(dāng)咯菌腈:戊唑醇的配比在1:1、1:10、1:20、1:40時,伴隨復(fù)配劑中戊唑醇的占比增加,復(fù)配劑的EC50值逐漸增加,逐漸趨近于戊唑醇單劑的EC50值,但低于戊唑醇單劑的EC50值。但咯菌腈:戊唑醇的配比在1:5時,復(fù)配劑的EC50值高于戊唑醇單劑的EC50值。

        表2 藥劑對SQ1716的室內(nèi)毒力測定

        2.2 咯菌腈和戊唑醇混配對SQ1716的增效作用

        由表3可知,在咯菌腈與戊唑醇的復(fù)配劑中,咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比在1:5、1:10、1:20時,SR值在逐漸增加,且咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比在1:10、1:20時,SR分別達(dá)到1.56和1.62,表現(xiàn)為增效作用,但在咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比為1:40時,SR值下降;在復(fù)配劑中,隨著咯菌腈占比增加,SR并未出現(xiàn)規(guī)律性變化,咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比在5:1、20:1時,SR基本一致,復(fù)配劑在40:1時,SR值升高,但質(zhì)量比在10:1時,則SR降低。所有復(fù)配劑的SR值均大于0.5,呈相加或增效作用,具有生產(chǎn)推廣價值。

        表3 復(fù)配劑對SQ1716的增效作用

        3 討論與結(jié)論

        咯菌腈是一種新型的內(nèi)吸性弱的苯基吡咯類殺菌劑,具有高毒力、低殘留、低毒、持效期長等特點,常用于種子拌種。譚放軍等[10]發(fā)現(xiàn),以辣椒種子:咯菌腈以25:1的比例進行藥劑拌種,能在短時間能提高種子的發(fā)芽率以及種子活力。徐建強等[11-12]測定了咯菌腈對小麥紋枯病菌和小麥赤霉病菌的室內(nèi)毒力,研究發(fā)現(xiàn)咯菌腈對小麥紋枯病菌與赤霉病菌具有較高的毒力,能有效抑制這兩種病原菌菌絲的生長。戊唑醇屬于DMIs類殺菌劑,它能造成赤霉病菌菌絲的不規(guī)則腫脹,過度分支和壞死等,可以有效抑制菌絲生長[13]。徐建強等[14]測定了戊唑醇對小麥赤霉病菌的室內(nèi)毒力,研究發(fā)現(xiàn)戊唑醇對小麥赤霉病菌具有較高的毒力,能有效抑制赤霉病菌菌絲的生長。

        通過菌絲生長速率法測得戊唑醇對SQ1716的EC50值為0.1704 μg/mL,與湖北省小麥赤霉病敏感菌株的EC50均值(0.181±0.023 μg/mL)持平[15];咯菌腈對SQ1716的EC50值為0.0205 μg/mL,該數(shù)值在徐建強等[13]通過使用咯菌腈對2016年小麥赤霉病敏感菌株進行室內(nèi)毒力測定所得出的EC50值區(qū)間(0.003~0.088 μg/mL)之中。本試驗通過使用戊唑醇與咯菌腈對SQ1716進行室內(nèi)毒力測定后可知,這兩種藥劑對赤霉病菌菌絲生長均有良好的抑制作用,但由于藥劑的長期單一化使用,使田間小麥赤霉病菌對戊唑醇極易產(chǎn)生抗性,因此,建議在田間使用復(fù)配劑以減緩小麥赤霉病菌抗藥性的發(fā)生。

        通過前期大量的篩選實驗后,發(fā)現(xiàn)將咯菌腈與戊唑醇進行復(fù)配后,復(fù)配劑對小麥赤霉病菌菌絲生長有很好抑制效果。根據(jù)上述實驗結(jié)果可知,在復(fù)配劑中,除去咯菌腈:戊唑醇質(zhì)量比在10:1和1:5這兩種配比外,其余復(fù)配劑的EC50(Obs)值隨著咯菌腈在混配試劑中的比例逐漸加大而降低,且在咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比在1:20時,復(fù)配劑的SR最高,為最佳的混合比例,這為延緩戊唑醇抗性和開發(fā)新品種的復(fù)配劑打下了良好的基礎(chǔ)。

        本試驗首次使用內(nèi)吸性弱的咯菌腈與內(nèi)吸性強的戊唑醇進行藥劑復(fù)配以防治小麥赤霉病,且通過上述數(shù)據(jù)可知,咯菌腈:戊唑醇的質(zhì)量比在1:20時,復(fù)配劑的SR最高,為最佳的復(fù)配比例。本試驗為延緩戊唑醇抗性與有效防治小麥赤霉病奠定了理論基礎(chǔ)。但本試驗只進行了室內(nèi)毒力測定,復(fù)配劑對小麥赤霉病的防治效果未經(jīng)過大田實驗驗證,所以下一步應(yīng)考慮使用咯菌腈:戊唑醇質(zhì)量比在1:20的復(fù)配試劑進行大田實驗,以驗證該復(fù)配劑是否具有商業(yè)推廣價值。

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