王 蕊，劉 娜，劉杰才，云興福

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院 呼和浩特 010019）

番茄早疫病，又稱番茄輪紋病、番茄夏疫病，是由茄鏈格孢菌（Alternaria solani）侵染番茄引發(fā)的一種真菌病害，發(fā)病處有明顯的同心輪紋。一般病情下，番茄產(chǎn)量損失在10%～30%，病害嚴重時產(chǎn)量損失可達到50%[1]。為控制番茄早疫病危害程度，學(xué)者們將科研成果與生產(chǎn)實際相結(jié)合，利用種子消毒、培育無病毒苗、噴施化學(xué)農(nóng)藥等手段減輕或有效控制番茄早疫病發(fā)生，目前，農(nóng)藥是最直接有效的手段[2]。然而，農(nóng)藥的大量使用不僅導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境污染日益嚴重，而且農(nóng)藥殘留也對人體生命健康造成威脅。植物誘導(dǎo)抗性是病害防控的新思路，可以有效減少化學(xué)農(nóng)藥的使用頻率，有利于植物的綠色發(fā)展[3]。

人們在植物誘導(dǎo)抗性方面已開展了許多研究工作[4]。郭嘉華等[5]利用西芹腐根丙酮2 次層析物對黃瓜幼苗進行2 次誘導(dǎo)處理，通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析篩選出了對黃瓜枯萎病產(chǎn)生顯著誘導(dǎo)抗性效果的最佳誘導(dǎo)處理。古鑫[6]利用22 種植物甲醇浸提液3次誘導(dǎo)橡膠幼苗（莖干涂抹法），探究22 種植物甲醇提取物對橡膠樹抗炭疽菌的誘導(dǎo)作用，結(jié)果表明，黃蟬、扶桑的甲醇提取液誘導(dǎo)效果與空白對照差異極顯著。陳年來等[7]通過測定側(cè)柏葉提取液誘導(dǎo)處理后甜瓜幼苗的酶活性，確定了側(cè)柏葉提取液對甜瓜防御性酶活性有誘導(dǎo)增強作用。王樹桐等[8]利用知母提取液誘導(dǎo)馬鈴薯幼苗，通過對誘導(dǎo)后的馬鈴薯葉片的PAL 活性測定，表明知母提取液可能誘導(dǎo)了馬鈴薯葉片對晚疫病菌的抗性。陳桂華等[9]在水稻3 葉1 心幼苗期利用前胡提取物進行誘導(dǎo)，表明前胡提取物可以誘導(dǎo)水稻幼苗對稻瘟病的抗性。

目前，有關(guān)植物提取物對番茄早疫病誘導(dǎo)抗性的研究鮮見報道。筆者以煙草根、莖、葉的乙醇、丙酮浸提液對番茄幼苗進行誘導(dǎo)處理，結(jié)合自然病原激發(fā)病害試驗和人工接種病原激發(fā)病害試驗，研究煙草浸提液對番茄早疫病的誘導(dǎo)抗性效果，為未來番茄早疫病的綠色防控奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

供試煙草購買于內(nèi)蒙古赤峰市，品種為吉林紅；供試番茄為粉紅918，購自內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院蔬菜種子門市部；番茄早疫病菌購自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所植物病理研究室。

1.2 方法

1.2.1 浸提液的制備 取自然風(fēng)干的煙草，用自來水沖刷、蒸餾水潤洗以清除表面的雜質(zhì)（灰塵、土塊、塑料及其他雜質(zhì)），在避光通風(fēng)處晾干備用。將晾干后的不同部位樣品（根、莖、葉）切成1 cm 見方備用。通過預(yù)試驗，確定以40%乙醇和60%丙酮為浸提溶劑來浸提煙草不同部位。按照煙草不同部位樣品和浸提劑溶液體積比為1∶12 放入錐形瓶，置于搖床上進行震蕩（25 ℃，240 r·min-1）浸提24 h；取出后經(jīng)定性濾紙（除濾渣）和0.22μm 細菌過濾器（除菌）2 次過濾，過濾后得到6 種煙草浸提液，4 ℃冰箱儲存?zhèn)溆茫? 種浸提液分別為煙草根、莖、葉的40%乙醇浸提液處理和煙草根、莖、葉的60%丙酮浸提液處理（以下簡稱乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉）。

1.2.2 試驗設(shè)計 以乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉為處理組，以40%乙醇、60%丙酮為各自對照（以下簡稱乙CK、丙CK），以蒸餾水為總對照（以下簡稱總CK），乙CK、丙CK、總CK 為一組對照組。

1.2.3 自然病原激發(fā)病害試驗 試驗于2021 年5-9 月在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地進行。番茄種子在實驗室浸種催芽后，播種于裝有混合基質(zhì)的32 孔穴盤中，將穴盤放置溫室內(nèi)，一組處理組和一組對照組為1 次重復(fù)，隨機排列，共3次重復(fù)，重復(fù)數(shù)按順序排列，進行常規(guī)管理。在番茄幼苗2 葉1 心時進行第1 次誘導(dǎo)，3 d 后進行第2次誘導(dǎo)（強化誘導(dǎo)），誘導(dǎo)處理均在傍晚時分進行，按照排列順序?qū)⑻幚斫M和對照組用喉頭噴霧器對番茄幼苗進行誘導(dǎo)處理，重點噴施番茄幼苗葉片正、背面（均勻為準），以減少浸提液的蒸發(fā)，避免隨機誤差，誘導(dǎo)處理后進行常規(guī)管理。2021 年5 月16 日定植，定植后各處理組均26 株，3 次重復(fù)，且處理隨機排列，重復(fù)數(shù)按順序排列，小區(qū)面積為1.3 m×5.5 m。在第1 次發(fā)病時開始數(shù)據(jù)收集，測定樣本數(shù)為10株（每個處理隨機抽取10 株苗進行測定，每次測定隨機抽取），每5 d 測1 次，共測8 次。

1.2.4 人工接種病原激發(fā)病害試驗 孢子懸浮液的配制：番茄早疫病病菌接種于PDA 培養(yǎng)基（馬鈴薯200 g，瓊脂16 g，蔗糖20 g，定容至1000 mL）上，放置于光照培養(yǎng)箱中，28 ℃暗培養(yǎng)5 d，取新培養(yǎng)的番茄早疫病病菌，在顯微鏡下調(diào)整孢子懸浮液的濃度，配制濃度為5.12×105個分生孢子·mL-1的孢子懸浮液待用，利用血球計數(shù)板法[10]進行統(tǒng)計。

試驗于2021 年7-9 月在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)實驗室與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地進行。浸提液的制備、誘導(dǎo)方法均與自然病原激發(fā)病害試驗相同。在強化誘導(dǎo)3 d 后進行人工接種番茄早疫病菌，于傍晚時分將孢子懸浮液用噴霧器噴到番茄幼苗的子葉及真葉上，控制小環(huán)境的適宜濕度，利于發(fā)病。各處理與對照均20 株，3 次重復(fù)，試驗小區(qū)的排布方式與重復(fù)數(shù)的排列方式以及測定樣本數(shù)均與自然病原激發(fā)病害試驗保持一致。從第1 次發(fā)病開始時收集數(shù)據(jù)，測定樣本數(shù)為10 株（每個處理隨機抽取10株苗進行測定，每次測定隨機抽取），每4 d 測1 次，共測8 次。

1.3 早疫病病情調(diào)查

發(fā)病后進行病株率、病葉率的第1 次測定，調(diào)查方法參照張子君等[11]的。番茄早疫病分級標準按照病害嚴重度分為4 級，病情分級標準如下：1 級，病斑面積占羽狀葉面積的1/4 以下；2 級，病斑面積占羽狀葉面積的1/4～1/2；3 級，病斑面積占羽狀葉面積的＞1/2～3/4，近1/2 小葉枯死；4 級，病斑面積占羽狀葉面積的3/4 以上，一半以上或全部小葉枯死；根據(jù)以上標準，調(diào)查病株率、病葉率、病情指數(shù)，分析誘導(dǎo)抗性效果。

病株率/%=（病株數(shù)/總株數(shù)）×100（植株上只要有一個病葉就是病株）；

病葉率/%=（病葉數(shù)/總?cè)~數(shù)）×100（葉片上只要有一個病斑就是病葉）；

病情指數(shù)=（∑（各級病葉數(shù)×各級代表值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級別代表）×100；

誘導(dǎo)抗性效果/%=（CK 的病情指數(shù)-處理的病情指數(shù)）/CK 的病情指數(shù)×100。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003、SPSS 17.0 軟件、SAS 9.4 軟件進行方差分析與數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果及分析

2.1 自然病原激發(fā)病害試驗

2.1.1 誘導(dǎo)處理后的病株率 由表1 可以看出，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，所有處理病株率逐漸升高。根據(jù)末次調(diào)查可知，乙根、乙莖、乙葉處理病株率分別比乙CK 降低了4.18%、0.00%、12.50%，且均與乙CK 差異不顯著；丙根、丙莖、丙葉處理病株率分別比丙CK 降低了36.38%、13.64%、13.64%，丙根處理與丙CK 差異極顯著，丙莖、丙葉處理與丙CK 差異不顯著。乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙

表1 自然病原激發(fā)病害試驗病株率%

葉處理病株率分別比總CK 降低了11.54%、7.69%、19.22%、46.16%、26.91%、26.91%，丙根、丙莖、丙葉、乙葉處理均與總CK 差異極顯著，乙根、乙莖處理均與總CK 差異不顯著。

2.1.2 誘導(dǎo)處理后的病葉率 由表2 可以看出，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，所有處理病葉率逐漸升高。根據(jù)末次調(diào)查可知，乙根、乙莖、乙葉處理病葉率分別比乙CK 降低了32.68%、6.20%、27.38%，乙根處理與乙CK 差異極顯著，乙葉處理與乙CK差異顯著，乙莖處理與乙CK 差異不顯著；丙根、丙莖、丙葉處理病葉率分別比丙CK 降低了44.31%、18.47%、32.34%，丙根處理與丙CK 差異極顯著，丙葉處理與丙CK 差異顯著，丙莖處理與丙CK 差異不顯著；乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉病葉率分別比總CK 降低了44.99%、23.36%、40.67%、64.03%、47.34%、56.30%；與總CK 比較，乙根、乙葉、丙根、丙莖、丙葉處理均與總CK 差異極顯著，乙莖處理與總CK 差異顯著。

表2 自然病原激發(fā)病害試驗病葉率%

2.1.3 誘導(dǎo)處理后的病情指數(shù) 由表3 可以看出，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，除乙CK 外，其余處理的病情指數(shù)均逐漸增大。根據(jù)末次調(diào)查可知，乙根、乙莖、乙葉處理的病情指數(shù)分別比乙CK 降低了23.88%、7.84%、13.81%，乙根處理與乙CK 差異極顯著，乙莖處理與乙CK 差異不顯著，乙葉處理與乙CK 差異顯著；丙根、丙莖、丙葉處理的病情指數(shù)分別比丙CK 降低了40.40%、6.40%、18.00%，丙根、丙葉處理與丙CK 差異極顯著，丙莖處理與丙CK 差異不顯著。乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉處理的病情指數(shù)分別比總CK 降低了30.38%、15.70%、21.16%、49.15%、20.14%、30.03%，且均與總CK 差異極顯著。

表3 自然病原激發(fā)病害試驗病情指數(shù)

2.1.4 誘導(dǎo)抗性效果 由圖1 可知，末次調(diào)查，乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉誘導(dǎo)抗性效果分別為30.89%、15.82%、21.66%、49.29%、20.52%、30.76%，丙根處理與其他誘導(dǎo)處理差異極顯著，乙根、乙葉、丙莖、丙葉處理之間差異不顯著，乙莖與乙根、丙葉差異極顯著，與乙葉、丙莖無顯著差異。

圖1 自然病原激發(fā)病害試驗的誘導(dǎo)抗性效果

2.2 人工接種病原激發(fā)病害試驗

2.2.1 誘導(dǎo)處理后的病株率 由表4 可知，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，所有處理病株率逐漸升高。根據(jù)末次調(diào)查，乙根、乙莖、乙葉的病株率比乙CK 降低了22.22%、3.71%、14.82%，與乙CK 比較，乙根差異極顯著，乙葉差異顯著，乙莖差異不顯著；丙根、丙莖、丙葉的病株率比丙CK 降低了29.62%、11.11%、22.22%，與丙CK 相比，丙根、丙葉差異極顯著，丙莖差異顯著；乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉病株率比總CK 降低了27.58%、10.35%、20.69%、34.47%、17.24%、27.58%，與總CK 相比，乙根、乙葉、丙根、丙莖、丙葉差異極顯著，乙莖差異顯著。

表4 人工接種病原激發(fā)病害試驗病株率%

2.2.2 誘導(dǎo)處理后的病葉率 由表5 可以看出，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，所有處理病葉率逐漸升高。根據(jù)末次調(diào)查可知，乙根、乙莖、乙葉處理的病葉率分別比乙CK 降低了23.22%、11.85%、16.98%，乙根處理與乙CK 差異極顯著，乙葉處理與乙CK 差異顯著，乙莖處理與乙CK 無顯著差異；丙根、丙莖、丙葉處理病葉率分別比丙CK 降低了44.75%、18.53%、25.98%，丙根、丙莖、丙葉處理與丙CK 差異極顯著；乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉的病葉率分別比總CK 降低了39.55%、30.60%、34.64%、56.44%、35.77%、41.65%，且均與總CK 差異極顯著。

表5 人工接種病原激發(fā)病害試驗病葉率 %

2.2.3 誘導(dǎo)處理后的病情指數(shù) 由表6 可以看出，番茄發(fā)病后，隨著病情的發(fā)展，所有處理的病情指數(shù)逐漸增大。根據(jù)末次調(diào)查可知，乙根、乙莖、乙葉處理的病情指數(shù)分別比乙CK 降低了20.42%、9.17%、15.21%，乙根、乙葉處理與乙CK 差異顯著，乙莖處理與乙CK 差異不顯著；丙根、丙莖、丙葉處理的病情指數(shù)分別比丙CK 降低了38.61%、12.45%、18.78%，丙根處理與丙CK 差異極顯著，丙葉處理與丙CK 差異顯著，丙莖處理與丙CK 差異不顯著。乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉處理的病情指數(shù)分別比總CK 降低了39.75%、31.23%、35.80%、54.10%、34.54%、39.27%，且均與總CK 相比差異極顯著。

表6 人工接種病原激發(fā)病害試驗病情指數(shù)

2.2.4 誘導(dǎo)抗性效果 由圖2 可知，末次調(diào)查，乙根、乙莖、乙葉、丙根、丙莖、丙葉處理誘導(dǎo)抗性效果分別為39.57%、30.69%、34.76%、55.40%、35.43%、41.20%，丙根處理與其他誘導(dǎo)處理差異極顯著，乙根、乙葉、丙莖、丙葉處理之間差異不顯著。

圖2 人工接種病原激發(fā)病害試驗的誘導(dǎo)抗性效果

3 討論與結(jié)論

植物誘導(dǎo)抗性一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。對植物幼苗進行誘導(dǎo)處理后會激發(fā)植物體內(nèi)的抗性因子，植物的組織結(jié)構(gòu)、生理生化、抗性有關(guān)代謝通路和田間防病效果有一定的變化趨勢，可以反映浸提液的誘導(dǎo)抗性效果[12-13]。用植物浸提液對植物幼苗進行誘導(dǎo)處理，是提高植物抗逆性、保護生態(tài)環(huán)境的有效途徑[14-15]。據(jù)前人報道，許多植物不同部位的浸提液對植物病害具有誘導(dǎo)抗性作用，黃瓜幼苗經(jīng)煙草莖部丙酮浸提液誘導(dǎo)處理后，黃瓜霜霉病誘導(dǎo)抗性效果達到50.08%，可以較好地控制黃瓜霜霉病的發(fā)生[16]；印楝種子提取物的丙酮流分誘導(dǎo)煙草抗炭疽病試驗表明，誘導(dǎo)后的煙草病情指數(shù)為25.00，顯著低于對照（69.17），有較好的誘導(dǎo)抗性效果[17]；40 倍的大黃提取物和20 倍白芷提取物誘導(dǎo)處理團根期煙草植株，可以誘導(dǎo)煙草植株對赤星病的抗病性，誘導(dǎo)抗性效果分別為51.64%、48.74%[18]；銀杏葉提取物對獼猴桃青霉病有誘導(dǎo)抗性效果，誘導(dǎo)處理后發(fā)病率比對照降低了24%[19]；中藥材前胡、白芷的水提液，可誘導(dǎo)水稻對稻瘟病的抗性以及小麥對赤霉病的抗性[20-21]；郭文慧等[22]采用114 種植物提取物對煙草花葉病毒誘導(dǎo)抗性效果進行研究，篩選了7 種誘抗效果在50%以上的植物提取物。

筆者的試驗方法與前人類似，采用植物浸提液進行誘導(dǎo)，植物不同，浸提液中誘導(dǎo)的活性物質(zhì)不一樣，因此不同的植物浸提液可以誘導(dǎo)不同植物抗性的產(chǎn)生[17，23]。但是在浸提劑的選擇方面又與前人的研究存在差異，選用不同試劑不同濃度可以全方面的研究植物浸提液的誘導(dǎo)抗性效果。筆者利用煙草不同部位（根、莖、葉）的40%乙醇、60%丙酮浸提液對番茄幼苗進行誘導(dǎo)處理，從田間防病效果分析，得出如下結(jié)論：6 種浸提液可以產(chǎn)生對番茄早疫病的誘導(dǎo)抗性，丙根誘導(dǎo)處理與其他浸提液誘導(dǎo)處理之間抗性效果差異極顯著，為最佳誘導(dǎo)抗性處理。可能原因如下：（1）在煙草根、莖、葉中，誘導(dǎo)番茄早疫病抗性的活性物質(zhì)在煙草根部分布較多；（2）對番茄早疫病有誘導(dǎo)抗性作用的活性成分在丙酮溶劑中溶解度較大；（3）浸提劑的種類與濃度影響了煙草不同部位活性物質(zhì)的浸提數(shù)量與濃度。筆者的試驗為煙草浸提液誘導(dǎo)番茄早疫病抗性研究提供了理論依據(jù)，為進一步研究煙草浸提液對番茄屬其他植物誘導(dǎo)抗性研究提供了參考，為早日實現(xiàn)番茄屬植物的健康、生態(tài)種植提供了理論依據(jù)或技術(shù)手段。

筆者試驗表明，利用不同浸提溶劑（40%乙醇、60%丙酮）浸提煙草不同部位（根、莖、葉）得到的6種浸提液有誘導(dǎo)番茄早疫病抗性的潛力，結(jié)合自然病原激發(fā)病害試驗與人工接種病原菌激發(fā)病害試驗，可得出以下結(jié)論：（1）經(jīng)6 種浸提液誘導(dǎo)處理后的番茄幼苗，病情發(fā)展較為緩慢，其中經(jīng)丙根誘導(dǎo)處理后的番茄幼苗，發(fā)病時間較其他處理推遲。（2）經(jīng)6 種浸提液誘導(dǎo)處理后的番茄幼苗病情指數(shù)均與總CK 差異極顯著，并且具有較強的誘導(dǎo)抗性效應(yīng)，以丙根誘導(dǎo)處理后的番茄幼苗的誘導(dǎo)抗病效果最好。