萬秀琴,王惠林,2*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學林學與園藝學院,新疆 烏魯木齊 830052;2.國家瓜類工程研究技術中心,新疆 昌吉 831100))
新疆是我國甜瓜、籽用西瓜生產(chǎn)制種最主要的區(qū)域之一,然而新疆出現(xiàn)的檢疫性病害細菌性果斑病對瓜類產(chǎn)品能引起危害且其危害日益加重[1]。在北疆和哈密產(chǎn)區(qū)調查發(fā)現(xiàn),哈密瓜輕病田葉片發(fā)病率8%~15%,重病田葉片發(fā)病率80%以上,哈密瓜生長中后期果實感病后引起潰爛,失去商品價值,受損率5%~15%,對哈密瓜的品質和產(chǎn)量影響較大[2]。經(jīng)國內外研究表明,細菌性果斑病病菌可在種子或隨病殘體在土壤中越冬,種子帶菌是該病傳播的重要方式之一[3]。目前種子健康處理的方法和技術很多,藥劑處理仍然是防止種子帶菌的主要措施之一[4],但大部分藥劑處理會影響種子的發(fā)芽率和田間成苗率,長期利用化學防治的方法的確有效地控制了病害,但高殘留、抗藥性等缺點對環(huán)境和人畜健康造成嚴重威脅,生態(tài)平衡遭到破壞[5]。宋順華等[6]研究表明,種子干熱處理可以阻止病原菌在種子表面的進一步繁殖,降低種子的帶菌率。干熱處理作為一種綠色、有效的處理方式,為西瓜、甜瓜的種子安全性及有效控制瓜類細菌性果斑病提供了新的途徑[7]。唐炎英等[8]對西瓜種子干熱處理有報道,但對甜瓜、籽用西瓜帶菌種子干熱處理的報道少見,由于不同種子對溫度的敏感性不同,每種類型種子都有其適宜的干熱處理程序,因此本研究對甜瓜、籽用西瓜帶菌種子進行有針對性地摸索干熱處理的條件,以便有效地殺滅病原菌,且不影響種子的質量,篩選出適宜甜瓜、籽瓜的干熱處理方法,為生產(chǎn)提供參考。
試驗于2016年6-8月在國家瓜類工程技術研究中心試驗基地進行。試驗選用的種子材料為Vm 9-109甜瓜新品系及民籽1號籽瓜自交系,均由新疆農(nóng)業(yè)大學林學與園藝學院提供;供試細菌性果斑病菌的菌株由南京農(nóng)業(yè)大學植物檢疫研究室提供,菌株代號為xjl12。
1.2.1 病原菌的培養(yǎng)
細菌性果斑病菌在KMB(20g胰蛋白胨,1.5 g K2HPO4,1.5 g MgSO4·7H2O,10 g甘油,10 g瓊脂粉,定容到1 L)固體平板上進行活化,28 ℃培養(yǎng)24 h,挑取單菌落接種于NB液體培養(yǎng)液中,220 r/min、28 ℃培養(yǎng)16~18 h。用分光光度計測定菌懸液的OD值,并用滅菌水將菌懸液濃度調到OD600為0.2~0.5備用[9]。1.2.2 試驗設計
試驗所用的甜瓜、籽用西瓜種子經(jīng)過人工接菌2 h后陰干。甜瓜種子在恒溫干燥箱中分別進行50、55、60、65、70 ℃干燥滅菌,時間分別為2、4、6、8 d。籽用西瓜種子的干燥溫度同甜瓜種子處理溫度,處理時間分別為3、6、9、12 d,對照設置為帶菌種子不進行高溫處理。
育苗基質用以鋸末和蛭石4∶1的體積比混合配制,并高溫(100 ℃)滅菌,裝于經(jīng)84消毒液浸泡15 min后清洗干凈的穴盤中。甜瓜和籽用西瓜種子每穴播2粒,甜瓜每個處理設置3個重復,共計120粒;籽用西瓜每個處理設置3個重復,共計120粒。出苗后統(tǒng)計種子出苗率,并在出苗后每天傍晚澆水,在真葉展開后噴施營養(yǎng)液以供幼苗生長。1.2.3 試驗指標的統(tǒng)計
病情調查統(tǒng)計,病情分級參考Hopkins等[10]的分級標準,且略有改動,分級標準如下。
0級:植株無病斑;
1級:葉片病斑較少,病斑面積占整棵植株面積的20%以下;
3級:病斑較多,病斑面積占總面積的21%~40%;
5級:病斑較多,病斑面積占總面積的41%~60%;
7級:病斑很多或融合成大斑,病斑面積占總面積的61%~80%;
9級:病斑很多或融合成大斑,胚軸或莖部有病斑,病斑面積占總面積的81%以上,植株死亡。
病情指數(shù)的計算方法如下:DI=(∑發(fā)病級數(shù)×發(fā)病株數(shù))÷(最高病級×總株數(shù))×100。防治效果=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))÷對照病情指數(shù)×100%。
干熱處理甜瓜帶菌種子后,對其幼苗發(fā)病情況的影響結果見表1。在50 ℃條件處理下,隨著處理時間的增加,幼苗的出苗率≥90%,且大于對照的出苗率。甜瓜種子50 ℃處理2 d與50 ℃處理6 d后種子的活力無明顯差異,與對照相比種子活力極顯著提高;隨著溫度的增加,55、60、65 ℃處理(2、4 d),幼苗的出苗率與對照相比有顯著差異;70 ℃處理時間較長(4~8 d)會影響種子出苗率,顯著低于對照的出苗率。70 ℃處理條件下幼苗的發(fā)病率、病情指數(shù)隨著處理時間的增加而降低,防治效果隨著處理溫度和時間的增加而增強。將防治效果大于80%作為篩選依據(jù),綜合防治效果及種子活力,防治效果較好的處理是:60 ℃處理6、8 d,防治效果均為85.6%;65 ℃處理6 d,防治效果為85.0%。
干熱處理籽用西瓜帶菌種子后,對其幼苗發(fā)病情況的影響結果見表2。在50、55 ℃下,隨著處理時間的增加種子的出苗率整體呈增加趨勢,50 ℃處理9、12 d,55 ℃處理12 d與對照相比,增加了種子的出苗率,且差異顯著,說明適宜的溫度可促進種子的活力。60 ℃和70 ℃處理9、12 d后種子出苗率較對照極顯著降低,說明種子活力受到影響。幼苗的病情指數(shù)在同溫度下隨著時間的增加而降低。將防效大于75%作為篩選依據(jù),綜合考慮出苗率及防治效果,防治效果較好的處理是:60 ℃處理12 d,防治效果為86.5%;65 ℃處理12 d,防治效果為83.0%。
表1 甜瓜帶菌種子干熱處理后幼苗的發(fā)病情況
表2 籽用西瓜帶菌種子干熱處理后幼苗的發(fā)病情況
試驗結果表明:對甜瓜帶菌種子有較好的防治效果的處理是:60 ℃處理6、8 d和65 ℃處理6 d,防治效果分別為85.6%和85.0%;對籽用西瓜帶菌種子防治效果較好的處理是:60 ℃處理12 d,防治效果為86.5%;65 ℃處理12 d,防治效果為83.0%。
干熱滅菌是目前農(nóng)業(yè)上應用于種子生產(chǎn)加工的一種經(jīng)濟有效的方法,對殺死各種病原菌都有效[11]。特別是對于侵入種子內部的病原菌起到浸種拌種所達不到的效果[12],又能避免出現(xiàn)水浸種子及毒性殘留問題,對種子加工來說既節(jié)省了工
序又節(jié)約了成本。適當?shù)母蔁崽幚聿粌H可以起到殺菌效果,還能促進種子萌發(fā)[13],與試驗中籽用西瓜種子在高溫處理下種子的活力有提高的結果一致。黃俊霞[14]研究表明種子帶菌率與幼苗的發(fā)病率具有明顯的線性關系,因此幼苗的發(fā)病情況是反映高溫處理后防治效果的重要依據(jù)。試驗結果顯示,高溫處理對甜瓜與籽用西瓜種子的防治效果不同,對甜瓜種子的處理效果優(yōu)于籽用西瓜種子,可能與籽用西瓜種子較大且其種皮較厚有關,因此增加高溫處理的溫度及時間,才能有效地殺死種子內部的病原菌。但處理溫度及時間不當會嚴重影響種子的活力,并且會加速種子老化及種子的耐貯藏性[15],所以不同種子需根據(jù)其對溫度的敏感性,選擇適宜的干熱處理方法。
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