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樱桃流胶病最适诱抗剂的筛选试验*

2015-01-17石忠强缪福俊王柯人丁雅迪王宏虬

西部林业科学 2015年2期
关键词:流胶病病斑樱桃

石忠强,罗 珺,缪福俊,王柯人,丁雅迪,王宏虬

(1.云南省昆明市富民县农林局,云南 昆明650400;2.云南省昆明市西山区农林局,云南 昆明650118;

3.云南省林业科学院,国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室,云南省森林植物培育与开发利用重点实验室,云南 昆明650201;4.四川农业大学,四川 雅安625014;5.西南林业大学,云南 昆明650224)

樱桃流胶病是樱桃 (Cerasus pseudocerasus)生产过程中出现的最主要病害,是由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothoidea)和丁香假单胞菌 (Pesudomonas Syringae)2 种病原菌侵染引起的[1~2]。在樱桃的主产区,如云南、四川、山东等地均有发生,发病率高达70%以上[3~5]。项目组前期的调查统计表明,云南昆明地区的樱桃流胶病发病率超过80%,造成巨大的经济损失。在美国与欧洲等国家也有报道发现樱桃感染流胶病[6~7]。流胶病是樱桃生产上的主要病害之一,该病多发生于樱桃树的主干和主枝处,主要危害树体枝干,导致树势衰弱,并出现褐色圆形或椭圆形病斑,影响果实产量和品质下降[8]。

目前对于流胶病的防治,还没有从根本上找到有效的防治方法,植物病害诱抗剂的出现,为植物病害的防治提供了一条可行途径[9]。植物病害诱抗剂具有抗病谱广、持续时间长、可控的抗病性表达时间和空间等优点,而且最为重要的是发现大部分诱抗剂对环境无污染,利用植物病害诱抗剂来防治植物病害已成为目前的研究热点[10]。植物的抗病性能来自品种自身的抗性和外界因素的诱导,后者即诱导抗性;能够诱导植物产生抗病性的化学物质称为植物病害诱抗剂,其本身没有杀菌的活性,是通过激发植物的防御机制而产生抗性[11~12]。目前,植物病害诱抗剂已应用于多种植物病害中均取得良好的诱抗效果,如马铃薯疮痂病 (Streptomyces scabies)、黄瓜霜霉病 (Pseudoperonospora cubensis)、甜瓜白粉病 (Erysiphe cucurbitacearum)、小麦白粉病 (Blumeria graminis)、番茄细菌性斑点病 〔Pseudomonas syringae pv.tomato(Okabe)Young,Dye & Wilkie〕等[11~15]。将植物病害诱抗剂应用于樱桃流胶病的防治中,采用不同的植物病害诱抗剂对樱桃进行诱导,筛选出对樱桃抗流胶病有明显作用效果的高效特异性植物病害诱抗剂,使樱桃具备抗病能力,这是解决樱桃流胶病害问题的有益尝试,为防治樱桃流胶病害提供一种新的途径。目前,有关针对樱桃抗流胶病的诱抗剂的研究还鲜见报道。

本研究采用5种常用的植物病害诱抗剂对樱桃流胶病进行诱抗研究,探索不同诱抗剂对樱桃的诱抗能力,筛选出相对适用于樱桃流胶病的诱抗剂,有望为樱桃流胶病的防治提供一种新型环保、特异性强的方法。

1 材料与方法

1.1 试验药剂与小区设置

5种常用的植物病害诱抗剂为:康壮素、烯丙苯噻唑 (PBZ)、有效霉素A(VMA)、苯丙噻重氮(BTH)、水杨酸 (SA)。

在昆明市富民县、西山区、安宁市等受到樱桃流胶病感染的樱桃生产基地内设置长60 m、宽50 m的10个试验小区,每试验小区分为6个试验组,每组樱桃30株,面积约为360 m2。

1.2 试验设计

在试验小区中对每组感病樱桃分别施用对照(清水)、五种诱抗剂进行叶面喷雾;5种诱抗剂均配制 0.25 mmol/L,0.50 mmol/L,0.75 mmol/L,1.00 mmol/L,1.25 mmol/L,1.50 mmol/L 6 个不同的处理浓度,从中筛选出最适樱桃流胶病诱抗剂,并进一步确定出最佳使用浓度。

处理时间从2014年1月5日开始到4月25底结束。每5天进行一次叶面喷施,连续喷施30天。对照组喷施等量清水。于4月25日,测定病斑面积,发病率,发病指数等指标。在喷施第30天后,取叶片进行相关生理生化指标的分析测定[11]。色素为丙酮提取法,丙二醛 (MDA)为硫代巴比妥酸法,可溶性蛋白含量为考马斯亮蓝G-250染色法,超氧阴离子自由基含量 (SAFR)为羟胺氧化法,过氧化物酶 (POD)为愈创木酚法,过氧化氢酶 (CAT)为紫处吸收法,多酚氧化酶 (PPO)为比色法,苯丙氨酸解氨酶 (PAL)为脱氨法。

1.3 数据分析

流胶病发病标准为,0级的枝干树皮健康,无病斑;1级的枝干树皮基本健康,有1~2个零星病斑,病斑面积直径未超过枝干外径的1/4;2级的枝干树皮有3~5个零星病斑,病斑面积直径未超过枝干外径的1/4~1/3;3级的枝干树皮有5~10个零星病斑,病斑面积直径未超过枝干外径的1/3~1/2;4级的严重感病,病斑在10个以上,或病斑面积超过枝干外径的1/2。发病率、发病指数、相对防效的统计公式参照王宏虬等人统计公式[11]。防治率 (%)=1-发病率;校正死亡率(%)=(处理组死亡率-对照组死亡率)/(1-对照组死亡率)。

2 结果与分析

2.1 樱桃流胶病的最适诱抗剂筛选分析

喷药3个月后,5种植物病害诱抗剂在相同处理浓度条件下对樱桃流胶病具有不同的诱抗效果(表1)。其中,SA、BTH和VMA 3种诱抗剂都对樱桃流胶病的抗性具有一定的诱抗效果,发病指数显著下降,防治率显著增加,SA的诱导效果最佳。另外两种诱抗剂康壮素和PBZ无明显效果。通过观察发现:在外施诱抗剂15天后,感病樱桃的病斑数不再增加,边缘固定,病斑由边缘向中间逐渐硬化,在20天左右渐渐形成隆起的新愈伤组织,30天后逐步愈合。由此,可初步确定为适用于樱桃流胶病防治的最适诱抗剂为SA,防治率31.7%,防治效果极显著。

表1 5种诱抗剂对樱桃流胶病的诱抗效果Tab.1 Effect of the five kinds of inducers on the induced resistance to cherry gummosis

2.2 樱桃流胶病最佳诱抗剂浓度的确定

在最适诱抗剂SA不同处理浓度的处理后,其对流胶病的诱抗效果不同 (表2)。SA处理浓度在1.25 mmol/L时,对流胶病的相对防效最高,为53.7%,在相对防治效果无明显差异的情况下,可初步确定 SA的最适费效比使用浓度为1.00 mmol/L,相对防治效果为53.4%,为最佳费效比使用浓度。

表2 SA不同浓度处理对樱桃流胶病诱抗效果Tab.2 The resistance effect of the different concentrations of SA treatment on the induced to cherry gummosis

2.3 最适SA浓度处理后樱桃相关生理指标分析

樱桃喷施SA(浓度为1.00 mmol/L)后第30天,叶片相关生理指标测定结果见表3~4。

表3 樱桃叶片中色素和可溶性蛋白含量变化Tab.3 The content of pigment and soluble protein

表4 樱桃叶片中SAFR、MDA及相关酶系活力含量变化Tab.4 The content of SAFR,MDA and related enzymes

从表3和表4可知,最适SA诱抗浓度处理后,樱桃叶片中色素 (叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)、可溶性蛋白的含量、酶活含量 (POD、CAT、PPO和PAL)均显著高于对照;其SAFR和MDA的含量均显著低于对照。说明诱抗的处理,可显著引起樱桃叶片中的相关生理指标的变化。其中,色素和相关酶系活力的增加可能是保障较高的光合作用及相关结构的稳定,而SAFR和MDA的降低可能是为了清除活性氧物质有助于提高对流胶病的抗性。

3 结语

诱抗剂为小分子有机化合物类,通过激发植株本身的抗病性能而发挥作用,其用量微小、成本低廉、无污染等优势,在推广中具有较大应用价值[16~17]。经过5种诱抗剂处理后,樱桃流胶病的诱抗效果均不同,初步确定最适诱抗剂为SA;最佳相对防治效果处理浓度为1.25 mmol/L,相对防治效果为53.7%,在相对防治效果无明显差异的情况下,最佳费效比使用浓度为1.00 mmol/L,相对防治效果为53.4%。通过最适诱抗剂SA的处理,樱桃叶片中SAFR和MDA的含量降低,色素、可溶性蛋白、相关酶系活力指标均显著增加,这些生理指标的变化可能有利于增强樱桃对流胶病的抗性能力。侯珲等人采用SA对甜瓜 (Cucumis melo)抗白粉病进行了诱抗[18],汤晓莉等人[16]和王宏虬[11]等人采用 SA对马铃薯 (Solanum tuberorum)疮痂病进行了诱抗,均能显著提高植物对病害的抗性,且都能引起了相关生理指标的类似变化,进一步说明这些指标的变化与提高其病害抗性是紧密相关的。在诱抗剂SA的处理下,通过形态的观察发现樱桃病斑面积不再增长,边缘硬化,逐渐愈合。下一步将采取诱抗剂交互处理,以及对感病樱桃枝条树皮进行相关指标对照分析,从而进一步揭示诱抗剂对樱桃抗流胶病的诱导效应及其作用机理。

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