胡偉民，肖文斐，忻 雅，裘劼人，王淑珍，周歷萍，馬華升，阮松林 *

(1.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)系,浙江杭州 310058)

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免疫誘抗劑?？奠`1號(hào)對(duì)鮮食糯玉米產(chǎn)量和抗病性的影響

胡偉民1，2，肖文斐1，忻 雅1，裘劼人1，王淑珍1，周歷萍1，馬華升1，阮松林1 *

(1.杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)系,浙江杭州 310058)

摘 要：為了評(píng)價(jià)?？奠`1號(hào)(BKL1)在鮮食糯玉米上的應(yīng)用效果,探明BKL1對(duì)產(chǎn)量和抗病性的影響,以浙江省鮮食糯玉米主栽品種浙鳳糯3號(hào)為試材,分別測(cè)定了葉片葉綠素含量、果穗產(chǎn)量和銹病病情指數(shù)等指標(biāo)。結(jié)果表明,BKL1處理能夠提高鮮食糯玉米葉綠素含量、果穗穗行數(shù)和行粒數(shù),其產(chǎn)量比清水對(duì)照增加13.24%。此外,BKL1處理明顯降低玉米銹病的病情指數(shù),其防效明顯優(yōu)于化學(xué)農(nóng)藥多菌靈。因此,BKL1處理能夠提高鮮食糯玉米光合作用,促進(jìn)生長(zhǎng),增加產(chǎn)量。同時(shí)BKL1通過激活玉米的免疫系統(tǒng),增強(qiáng)其抗病能力,從而減少銹病的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：?？奠`1號(hào);鮮食糯玉米;誘抗劑;產(chǎn)量;銹病;抗病性

文獻(xiàn)著錄格式:胡偉民,肖文斐,忻雅,等.免疫誘抗劑保康靈1號(hào)對(duì)鮮食糯玉米產(chǎn)量和抗病性的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57 (4):604-606.

免疫誘抗劑能夠激活植物的免疫系統(tǒng)并調(diào)節(jié)植物的新陳代謝,具有提高植物抗性和有效防控植物病害的能力[1]。這種抗性具有廣譜、穩(wěn)定、持久等優(yōu)點(diǎn),可以解決化學(xué)防治存在病原菌抗藥性、環(huán)境污染和對(duì)人畜副作用問題,實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品無(wú)害化生產(chǎn),已成為植病防治的新手段。誘抗劑可分為非生物來(lái)源和生物來(lái)源2大類。非生物來(lái)源的誘抗劑包括無(wú)機(jī)鹽(硫酸銅等)、有機(jī)酸(水楊酸等)和用有機(jī)合成的方法獲得的寡糖類[2]。生物來(lái)源的誘抗劑除了有源自植物的寡聚半乳糖和源自細(xì)菌的過敏素(harpin)外,還包括病毒衣殼蛋白、糖蛋白類等誘抗劑。目前,國(guó)際上已注冊(cè)的誘制劑有美國(guó)的Eden Biosciences公司的Messenger、Redox Chemicals公司的Oxycom、Morse公司的Keyplex、瑞士先正達(dá)公司的Actigard、日本化藥公司的NCI、韓國(guó)旭化學(xué)公司的Chitosan等[1]。近年來(lái),我國(guó)已研制出蛋白類、寡糖類的植物免疫誘抗劑,對(duì)西瓜枯萎病、病毒病均表現(xiàn)出良好的抗病效果[3]。殼寡糖是從海洋甲殼生物外殼提取酶解而來(lái)的安全、無(wú)毒、無(wú)殘留的寡糖類免疫誘抗劑,對(duì)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。杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)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(hào),該制劑對(duì)水稻稻瘟病和白葉枯病、葡萄霜霉病和炭疽病、黃瓜猝倒病和立枯病等病害防治效果好且具有促生長(zhǎng)作用(數(shù)據(jù)未發(fā)表)。玉米是浙江省的主要旱糧作物,依據(jù)消費(fèi)習(xí)慣大多以種植鮮食玉米為主,其中鮮食糯玉米種植面積占一半以上。近年來(lái),浙江省秋季陰雨天氣,引起玉米生長(zhǎng)后期銹病頻發(fā),嚴(yán)重影響鮮食玉米產(chǎn)量。玉米銹病是我國(guó)玉米常見的一種真菌病害,此病多見于玉米生長(zhǎng)中、后期[4],一般生產(chǎn)上常用大量化學(xué)農(nóng)藥進(jìn)行防控,但由此引發(fā)玉米農(nóng)殘及環(huán)境污染問題。本研究將免疫誘抗劑?？奠`1號(hào)應(yīng)用于鮮食糯玉米大田生產(chǎn),評(píng)價(jià)其對(duì)玉米產(chǎn)量和抗病性的影響。

1　材料與方法

1.1材料

糯玉米雜交品種浙鳳糯3號(hào),由浙江勿忘農(nóng)種業(yè)有限公司和杭州市良種引進(jìn)公司提供。玉米種子于2015年8月9日在杭州市西湖區(qū)雙浦鎮(zhèn)下楊基地播種,采用穴播,每穴2粒。種植小區(qū)面積13.4 m2,3次重復(fù)。11月12日統(tǒng)一收獲,667 m2種植密度3 200株。

1.2處理設(shè)計(jì)

藥劑噴施處理自2015年9月上旬開始,設(shè)3個(gè)處理。處理1為?？奠`1號(hào)(3%殼寡糖水劑,300倍液) (BKL1),處理2是清水對(duì)照(CK),處理3為50%多菌靈800倍液(CF),為對(duì)照藥劑。處理1和2分別于5,7,9和11葉(喇叭口)時(shí)期噴施,共噴4次。處理3分別于7,11葉時(shí)期噴施,共噴2次。

在11葉(喇叭口)時(shí)期收集供葉綠素含量測(cè)定的玉米葉片,隨機(jī)采集每處理(共5株)大小均勻一致、部位一致的葉片5張;整個(gè)試驗(yàn)結(jié)束前調(diào)查玉米銹病病情指數(shù)。

1.3葉綠素含量測(cè)定

稱取玉米葉片0.25 g,重復(fù)3次,置于研缽中,加入5 mL 95%乙醇與少許石英砂,充分研磨至組織變白,再加入10 mL 95%乙醇,沖洗研缽后轉(zhuǎn)至離心管內(nèi),靜置3～5 min,定容至15 mL,3 000轉(zhuǎn)離心15 min,取上清液用95%乙醇定容至15 mL;取提取液1 mL,加95%乙醇4 mL,以95%乙醇為空白對(duì)照,用UV-2550型分光光度計(jì)測(cè)定波長(zhǎng)665,649,470 nm下的吸光度。計(jì)算葉綠素含量。

1.4玉米植株銹病病情分級(jí)統(tǒng)計(jì)

選取10株玉米植株,剪取玉米穗位及其上下部3片葉,按銹孢子堆占葉片面積進(jìn)行病情分級(jí),病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]如下:0級(jí),葉片上無(wú)病斑和孢子; 1級(jí),葉片上有少量的孢子堆,占葉片面積小于5%; 3級(jí),葉片上有少量的孢子堆,占葉片面積的6%～25%; 5級(jí),葉片上有中量的孢子堆,占葉片面積的26%～50%; 7級(jí),葉片上有大量的孢子堆,占葉片面積的51%～75%; 9級(jí),葉片上有大量的孢子堆,占葉片面積的76%～100%,葉片枯死。計(jì)算病情指數(shù)和校正防效。

1.5玉米果穗指標(biāo)測(cè)量及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)

摘取每個(gè)小區(qū)玉米主穗,稱取玉米果穗鮮重和凈重,測(cè)量穗長(zhǎng)、穗粗、穗軸粗和禿尖長(zhǎng)度,數(shù)取行數(shù)和行粒數(shù),計(jì)算單穗鮮重和單穗凈重。理論產(chǎn)量根據(jù)種植密度和單穗重折算而成。

1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及作圖

所有數(shù)據(jù)均采用DPSv 7.0軟件分析方差及顯著性,百分率數(shù)據(jù)在方差分析前經(jīng)反正弦平方根轉(zhuǎn)換,然后通過SSR法比較處理間的差異性。所有圖中直方柱上顯示小寫字母的顯著性在0.05水平,而顯示大寫字母的顯著性在0.01水平。

2　結(jié)果與分析

2.1葉片葉綠素含量

從圖1可以看出,與清水對(duì)照相比,BKL1處理明顯提高玉米葉綠素含量,化學(xué)農(nóng)藥CF僅在數(shù)值上略有增加,但與CK無(wú)顯著差異,同樣BKL1處理與CF也無(wú)顯著差異。

圖1　不同處理對(duì)玉米葉片葉綠素含量的影響

2.2玉米產(chǎn)量

從表1可以看出,與清水對(duì)照相比,BKL1和CF處理單穗重、單穗凈重、穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長(zhǎng)和產(chǎn)量均有提高,其中BKL1處理最高,CF處理其次。穗長(zhǎng)大小依次為CF＞CK＞BKL1,穗粗和穗軸粗差異小或基本一致。BKL1處理鮮食糯玉米產(chǎn)量比CK高出13.24%,而CF處理比CK增加5.81%。說(shuō)明誘抗劑BKL1處理主要通過提高鮮食糯玉米穗行數(shù)和行粒數(shù),從而增加產(chǎn)量。

表1　不同處理對(duì)鮮食糯玉米產(chǎn)量及其相關(guān)指標(biāo)的影響

2.3銹病發(fā)生及防治效果

從圖2可見,與清水對(duì)照CK相比,BKL1和化學(xué)農(nóng)藥CF處理病情指數(shù)明顯降低,BKL1處理病情指數(shù)僅在數(shù)值上低于CF處理,但無(wú)顯著性差異,而BKL1處理對(duì)鮮食糯玉米銹病防效明顯高于化學(xué)農(nóng)藥CF處理。說(shuō)明BKL1處理能夠明顯降低鮮食糯玉米銹病發(fā)生程度,而且對(duì)該病具有較好防效。

圖2　不同處理對(duì)玉米銹病發(fā)生及防治效果的影響

3　小結(jié)與討論

免疫誘抗劑是利用激發(fā)子誘導(dǎo)抗性的原理,通過激活植物自身的免疫系統(tǒng)和生長(zhǎng)系統(tǒng),從而達(dá)到抗病、增產(chǎn)和改善品質(zhì)的目的[6]。本研究供試BKL1是利用3%殼寡糖研制而成的一種高效廣譜免疫誘抗劑。研究表明,BKL1處理能夠提高鮮食糯玉米葉綠素含量、果穗穗行數(shù)和行粒數(shù),增加產(chǎn)量,而且能夠明顯降低鮮食糯玉米銹病發(fā)生程度,防效較好。說(shuō)明BKL1能夠激活玉米的免疫系統(tǒng)和生長(zhǎng)系統(tǒng),增強(qiáng)玉米抗病能力,促進(jìn)玉米增產(chǎn)。

鮮食糯玉米在浙江省種植面積大,可食性好,深受廣大消費(fèi)者青睞。近年來(lái),浙江省常出現(xiàn)秋季陰雨天氣,引起糯玉米在生長(zhǎng)后期銹病頻發(fā),已成為主要病害,嚴(yán)重影響鮮食糯玉米產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),BKL1對(duì)鮮食糯玉米銹病具有很好防治效果,而且能夠提高玉米產(chǎn)量,因此,BKL1具有較好的應(yīng)用前景,可以部分替代防治銹病農(nóng)藥,減少化學(xué)農(nóng)藥使用量,降低農(nóng)殘及環(huán)境污染,提高鮮食糯玉米的食用安全性。

參考文獻(xiàn):

[1]邱德文.植物免疫誘抗劑的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2014,16 (1):39-45.

[2]邵素琴,李建中.植物誘抗劑研究進(jìn)展[J].農(nóng)藥,2002,41 (6):12-14.

[3]楊普云,李萍,王戰(zhàn)鄂,等.植物免疫誘抗劑氨基寡糖素的應(yīng)用效果與前景分析[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊,2013,33 (3):20-21.

[4]鄭麗敏,牛永鋒,孫慧敏.南繁玉米銹病的發(fā)生及防治[J].玉米科學(xué),2006,14 (增刊):129-130.

[5]袁虹霞,邢小萍,李朝海,等.不同玉米品種對(duì)南方銹病的抗性比較[J].玉米科學(xué),2010,18 (2):107-109.

[6]邱德文.植物免疫與植物疫苗—研究與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

(責(zé)任編輯：張瑞麟)

中圖分類號(hào)：S513

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：0528-9017(2016)04-0604-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160443

收稿日期:2016-01-11

基金項(xiàng)目:杭州市重大科技創(chuàng)新項(xiàng)目(20131812A02)

作者簡(jiǎn)介:胡偉民(1968—),男,浙江溫嶺人,副教授,主要從事玉米育種研究工作,E-mail:huwm168@zju.edu.cn。

通信作者:阮松林,E-mail:ruansl1@hotmail.com。