香蕉枯萎病抗性品種及綠色藥劑的初步篩選

楊靜美, 馮 巖, 林銘歡, 伍惠媚, 黃秉智, 許林兵*

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院農(nóng)學(xué)院, 廣州 510225； 2. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所, 廣州 510640)

香蕉枯萎病抗性品種及綠色藥劑的初步篩選

楊靜美1, 馮 巖1, 林銘歡1, 伍惠媚1, 黃秉智2, 許林兵2*

(1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院農(nóng)學(xué)院, 廣州 510225； 2. 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所, 廣州 510640)

為篩選抗枯萎病香蕉品種,通過傷根、針刺及淋菌法接種香蕉枯萎病菌4號(hào)小種,進(jìn)行盆栽試驗(yàn),結(jié)果表明,品種‘巴西蕉’和‘南天紅’的病情指數(shù)較高,分別達(dá) 42.5和 37.5,為中感品種；而品種‘南天青’和‘南天黃’病情指數(shù)僅為15,為抗病品種；‘農(nóng)科一號(hào)’病情指數(shù)最低,僅為7.5,是5個(gè)品種中最抗病的,為高抗品種。為篩選防治香蕉枯萎病的綠色藥劑,選用殼聚糖水劑、竹醋液、耕保泰對(duì)比絡(luò)氨銅水劑對(duì)‘巴西蕉’進(jìn)行盆栽藥效試驗(yàn),結(jié)果表明,耕保泰防治效果較好,相對(duì)防效達(dá)78.57%；20%竹醋液的防治效果最差,僅為35.71%。

香蕉； 枯萎病4號(hào)小種； 抗病品種； 篩選； 防效

香蕉枯萎病(bananaFusariumwilt)又稱香蕉巴拿馬病、黃葉病,是由尖孢鐮刀菌古巴專化型4號(hào)生理小種(Fusariumoxysporumf.sp.cubense,Race 4,FOC. R4)侵染而引起維管束壞死的一種毀滅性真菌病害和典型的土傳病害[1-2]。目前,防治該病的主要途徑是使用無病蕉苗、抗病品種、采用化學(xué)防治等。由于可用于生產(chǎn)上的有效殺菌劑甚少,農(nóng)業(yè)防治措施也不能達(dá)到理想的效果,因此,篩選出有效的綠色防治藥劑,是香蕉枯萎病綜合防治的重要內(nèi)容[3-5]。此外,就國內(nèi)情況而言,該病一旦發(fā)生,很難用藥劑防治,因此栽培抗病品種已成為控制該病最經(jīng)濟(jì)有效的措施。然而,目前生產(chǎn)上還沒有優(yōu)質(zhì)、抗病的香蕉和粉蕉品種[5]。

殼聚糖(chitosan)是來源廣泛的天然化合物,具有無毒、可生物降解、生物相容等許多優(yōu)點(diǎn),在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、食品、化妝品等方面應(yīng)用廣泛[6-8]。殼聚糖具有較好的抗真菌、細(xì)菌和改善土壤的作用,將殼聚糖溶液與玉米種子進(jìn)行拌種處理,可減輕甚至消除玉米黑穗病[9-11]。竹醋液(bamboo vinegar)是竹材熱解得到的液體產(chǎn)物,具有良好的抑菌和促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用。研究表明,室溫下貯藏1年的竹醋液對(duì)小麥赤霉病菌、黃瓜灰霉病菌、番茄灰霉病菌菌絲的生長(zhǎng)有較強(qiáng)的抑制作用[12],對(duì)番茄葉霉病菌也有一定的抑制作用[13]；竹醋液對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌等細(xì)菌均有較強(qiáng)的抑制作用[14]。耕保泰主要含氨基酸、蝦肽蛋白、殼寡糖、殼聚糖等,是一種新型的植物系統(tǒng)免疫素,應(yīng)用于香蕉枯萎病的防治未見報(bào)道。絡(luò)氨銅是高效、低毒、低殘留的保護(hù)性殺菌劑,能防治真菌、細(xì)菌引起的多種病害,并能促進(jìn)植物生長(zhǎng)。14%絡(luò)氨銅乳油對(duì)稻曲病病穗、病粒均有較好的防效[15],且多用于農(nóng)田中香蕉枯萎病的防治。

‘巴西蕉’是中國熱帶農(nóng)科院生物所、廣東省農(nóng)科院果樹研究所、湛江市生物所等單位從澳大利亞引進(jìn)、馴化、選育而成的香蕉品種,2008年通過廣東省農(nóng)作物品種審定,2013年通過海南省農(nóng)作物品種認(rèn)定,占我國香蕉栽培面積的60%以上。‘農(nóng)科一號(hào)’是廣州市農(nóng)科院從‘巴西蕉’無性系選育而成的抗枯萎病品種,2008年通過廣東省農(nóng)作物品種審定。‘南天紅’、‘南天黃’為廣東省農(nóng)科院果樹研究所從‘寶島蕉’無性系選育而成的抗枯萎病品系;‘南天青’為廣東省農(nóng)科院果樹研究所從‘巴西蕉’無性系選育而成的抗枯萎病品系。

筆者將30%殼聚糖水劑、20%竹醋液和耕保泰3種生物源藥劑和低毒化學(xué)殺菌劑25%絡(luò)氨銅水劑對(duì)香蕉枯萎病的藥效作對(duì)比,以期篩選出對(duì)香蕉枯萎病防效較高的綠色藥劑。此外,本試驗(yàn)選取‘南天紅’、‘南天黃’、‘南天青’、‘農(nóng)科一號(hào)’、‘巴西蕉’5個(gè)品種,通過盆栽接種試驗(yàn),期望從中篩選出抗性較高的品種,為田間生產(chǎn)種植提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌種

尖孢鐮刀菌古巴專化型4號(hào)生理小種,由仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院植物病理研究所提供。

1.2 供試植物

供試蕉苗為4～6片葉、株高12～17 cm 的試管苗；‘巴西蕉’、‘南天黃’、‘南天紅’、‘南天青’由廣東省農(nóng)科院果樹研究所提供；‘農(nóng)科一號(hào)’由廣州市農(nóng)科院提供。

1.3 供試藥劑

25%絡(luò)氨銅水劑(山西永合化工有限公司)；30%殼聚糖水劑(陜西新鑫綠源農(nóng)業(yè)科技有限公司)；耕保泰(深圳博泰生物科技有限公司)；20%竹醋液(茂名市茂港區(qū)浩源環(huán)保科技有限公司)。

1.4 供試設(shè)備

HQL-150B大振幅恒溫?fù)u床(武漢中科科儀技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司)。

1.5 鐮刀菌孢子懸浮液的制備

將 FOC 4 號(hào)小種接種到 PDA 平板,28 ℃下培養(yǎng)3～4 d后,用打孔器(d=9 mm)沿菌落邊緣打3孔,將菌塊接種到裝有150 mL 液體培養(yǎng)基的三角瓶中,搖床(28 ℃,200 r/min)培養(yǎng) 3 d 后,無菌水稀釋,配成濃度為 1×106個(gè)/mL 的孢子懸浮液備用[16]。

1.6 抗枯品種的篩選

將 5個(gè)香蕉品種分5組分別進(jìn)行接種試驗(yàn),每組10個(gè)重復(fù)。將蕉苗根部用清水洗凈,用滅菌的剪刀剪去蕉苗根末端一小部分(包括部分爛根),并用滅菌的昆蟲針在莖基部輕刺。將已處理的蕉苗置于1.5中所述的病菌孢子懸浮液中浸泡30 min后,定植于滅菌土中盆栽,每盆定植1株,花盆裝土量以剛好覆蓋莖基部為標(biāo)準(zhǔn)。1 h后,將菌懸浮液澆灌于蕉苗莖基部，每盆50 mL。隨后將其置于28～30 ℃室溫培養(yǎng), 每株蕉苗套袋保濕3 d,室內(nèi)保持相對(duì)濕度80%～90%,下同。觀察蕉苗的發(fā)病情況,記錄其發(fā)病癥狀。30 d后對(duì)蕉苗進(jìn)行解剖,并按以下分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及公式計(jì)算病情指數(shù)。根據(jù)病情指數(shù)的差異,參照表1中的抗性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),確定各品種的抗性類型。

表1香蕉枯萎病的抗性標(biāo)準(zhǔn)

Table1ResistancescaleofbananaFusariumwilt

抗性類型Resistancetype病情指數(shù)Diseaseindex高抗Highresistance(HR)0～10抗病Resistance(R)11～25中抗Middleresistance(MR)26～35中感Middlesusceptibility(MS)36～50感病Susceptibility(S)51～70

香蕉枯萎病病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，解剖假莖維管束組織,未見褐變；1級(jí)，解剖假莖維管束組織,褐變面積占整個(gè)橫切面積的 1/8以下；2級(jí)，解剖假莖維管束組織, 褐變面積占整個(gè)橫切面積的 1/8及以上～1/4；3級(jí)，解剖假莖維管束組織,褐變面積占整個(gè)橫切面積的1/4以上～1/2；4級(jí)，解剖假莖維管束組織,褐變面積占整個(gè)橫切面積的 1/2以上[17]。

病情指數(shù)=[∑(病級(jí)株數(shù)×病級(jí)值)/(總株數(shù)×最高級(jí)數(shù))]×100。

1.7 藥劑盆栽防效

將抗枯性最差的‘巴西蕉’苗分成5個(gè)組,每組6個(gè)重復(fù),按1.6中的方法接種、保濕3 d。接種5 d后,按指導(dǎo)濃度,每組用噴壺對(duì)每株蕉苗噴灑50 mL處理液：A組,25%絡(luò)氨銅水劑800倍液；B組,30%殼聚糖500倍液；C組,20%竹醋液100倍液；D組,耕保泰500倍液；E組,清水作為對(duì)照。間隔5 d后按上述處理液濃度和劑量作第2次噴藥處理。30 d后調(diào)查蕉苗的發(fā)病情況,并計(jì)算蕉苗的病情指數(shù)和相對(duì)防效。相對(duì)防治效果計(jì)算公式如下：

相對(duì)防治效果(%)=[(對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)) /對(duì)照病情指數(shù)]×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗病品種的篩選試驗(yàn)

接種香蕉枯萎病菌15 d后,‘巴西蕉’最先出現(xiàn)發(fā)病癥狀,其最下部葉片及其葉鞘處呈橙黃色,由葉緣開始,逐漸向中脈擴(kuò)展(圖1a),病葉迅速凋萎,隨后其他葉片自下而上相繼發(fā)黃、凋萎,直至全株枯死(圖1c)。解剖病株假莖,即可見褐色壞死病變,‘巴西蕉’發(fā)病情況2級(jí)(圖1b)和4級(jí)(圖1d)。接種30 d 后,‘農(nóng)科一號(hào)’發(fā)病情況最輕,其發(fā)病情況為0級(jí)(2a～b)。‘南天青’、‘南天黃’表現(xiàn)為抗性品種,其30 d后的發(fā)病情況分別見圖2c～f。

圖1 接種香蕉枯萎病菌后‘巴西蕉’蕉苗和假莖發(fā)病情況

圖2 接種香蕉枯萎病菌30 d后其他品種蕉苗和假莖的發(fā)病情況

表25個(gè)香蕉品種對(duì)香蕉枯萎病的抗性

Table2ResistanceoffivecultivarsagainstbananaFusariumwilt

品種Cultivars發(fā)病蕉苗數(shù)/株Numberofdiseasedplants0級(jí)Level01級(jí)Level12級(jí)Level23級(jí)Level34級(jí)Level4病情指數(shù)Diseaseindex抗性類型Resistancetype巴西蕉Brazilbanana1520242．5中感Middlesusceptibility南天紅Skyred0801137．5中感Middlesusceptibility南天青Skygreen4600015．0抗病Resistance南天黃Skyyellow4600015．0抗病Resistance農(nóng)科一號(hào)Agriculturalone730007．5高抗Highresistance

由表2可知,‘巴西蕉’的病情指數(shù)最高,為42.5,‘南天紅’次之,為37.5,兩者都為中感品種；而品種‘南天青’和‘南天黃’病情指數(shù)為15,為抗病品種；‘農(nóng)科一號(hào)’病情指數(shù)最低,僅為7.5,是5個(gè)品種中最抗病的,為高抗品種。

2.2 藥劑對(duì)蕉苗的盆栽防效試驗(yàn)

4種供試藥液對(duì)‘巴西蕉’苗的處理結(jié)果見表3。結(jié)果表明,CK組普遍發(fā)病,危害較嚴(yán)重,病情指數(shù)達(dá)58.33。耕保泰500倍液處理蕉苗后,其病情指數(shù)僅為12.5,相對(duì)防效為78.57%,防治效果最好(圖3)；25%絡(luò)氨銅 800倍液處理后,防效達(dá)64.29%；20%的竹醋液防效最差,僅為35.71%。

表3供試藥劑處理‘巴西蕉’苗30d后的相對(duì)防效

Table3Controleffectsofdifferenttreatmentson‘Brazilbanana’after30days

處理Treatments稀釋倍數(shù)Dilutiontime發(fā)病蕉苗數(shù)/株Numberofdiseasedplants0級(jí)Level01級(jí)Level12級(jí)Level23級(jí)Level34級(jí)Level4病情指數(shù)Diseaseindex相對(duì)防治效果/%Relativecontroleffect25%絡(luò)氨銅AS25%CuaminosulfateAS8002310020．8364．2930%殼聚糖AS30%ChitosanAS5000420033．3342．8620%竹醋液20%Bamboovinegar1002201137．5035．71耕保泰Gengbaotai5003300012．5078．57CK00123058．33-

圖3 耕保泰對(duì)‘巴西蕉’苗香蕉枯萎病的防治效果

3 結(jié)論與討論

香蕉枯萎病屬土傳維管束病害, 一旦發(fā)病就會(huì)全株死亡。病菌在地塊間蔓延快, 難以根治[18]。生物藥劑防治和抗性品種的培育是防治香蕉枯萎病的重要方法,符合可持續(xù)發(fā)展的要求[19-20]。

本試驗(yàn)采用傷根、針刺及土壤灌注接種香蕉枯萎病菌處理蕉苗的方法,在5個(gè)香蕉供試品種中篩選出高抗品種‘農(nóng)科一號(hào)’,抗病品種‘南天黃’和‘南天青’。品種‘巴西蕉’、‘南天紅’抗病性較‘農(nóng)科一號(hào)’、‘南天青’、‘南天黃’差,為中感品種,在發(fā)病較重的地區(qū)不應(yīng)大面積種植。但廣東省部分地區(qū)的田間試驗(yàn)表明,‘南天紅’有較強(qiáng)的抗病性,與本試驗(yàn)的結(jié)果有一定出入,可能是因?yàn)榕柙栽囼?yàn)與實(shí)際大田生產(chǎn)的條件受環(huán)境、當(dāng)?shù)赝寥佬再|(zhì)等因素的影響有差異造成的[19]。因此,種植時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,選擇適當(dāng)?shù)目共∑贩N。

對(duì)25%絡(luò)氨銅水劑、30%殼聚糖、20%竹醋液、耕保泰進(jìn)行篩選的試驗(yàn)結(jié)果表明,生物源藥劑耕保泰500倍液防效最高,為78.57%。耕保泰作為水溶性葉面肥,一方面促進(jìn)了植株的生長(zhǎng),提高了抗病性；另一方面,其有效成分為氨基酸、蝦肽蛋白、殼聚糖等蝦的天然提取物質(zhì),表現(xiàn)出較好的抑菌效果[21-22]。25%的絡(luò)氨銅800倍液也有一定的防治效果,可能是因?yàn)樵撍巹┏袕V譜殺菌效果外,還能促進(jìn)植株的生長(zhǎng),增強(qiáng)植物的抗病性,但具有激素作用的藥劑的使用應(yīng)把握好施藥濃度和時(shí)機(jī),濃度過大或過量噴施不僅容易產(chǎn)生抗藥性而且易造成藥害。本試驗(yàn)為生物源農(nóng)藥防治香蕉枯萎病提供了一定的參考依據(jù),但盆栽藥效試驗(yàn)與大田生產(chǎn)有一定的差距,需作進(jìn)一步研究。

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PreliminaryscreeningofcultivarsandgreenfungicidesagainstbananaFusariumwilt

Yang Jingmei1, Feng Yan1, Lin Minghuan1, Wu Huimei1, Huang Bingzhi2, Xu Linbing2

(1.CollegeofAgronomy,ZhongkaiUniversityofAgricultureandEngineering,Guangzhou510225,China；>2.InstituteofFruitTreeResearch,GuangdongAcademyofAgriculturalSciences,Guangzhou510640,China)

In order to select cultivars against bananaFusariumwilt,pot experiments were carried out with the inoculation methods of root cutting,prodding and sprinkling fungus ofFusariumoxysporumf.sp.cubenseRace 4. The results showed that after inoculated withFusarium, the disease indexes of ‘Brazil banana’ and ‘Skyred banana’ were 42.5 and 37.5,respectively, indicating they were middle susceptible. While the disease index of ‘Skygreen’ was 15,the same as ‘Skyyellow’, indicating they were the resistant cultivars. ‘Agricultural one’ demonstrated the lowest disease index of all the cultivars, only 7.5,which was the high resistant cultivar. Green fungicides against bananaFusariumwilt were also screened by pot experiments with chitosan,bamboo vinegar, Gengbaotai, compared with cuaminosulfate. The pot experiment with fungicides on ‘Brazil banana’ showed that Gengbaotai had the best control effiacy by 78.57%. However,20% of bamboo vinegar was the weakest with the efficacy of 35.71%.

banana；Fusariumwilt Race 4； resistant cultivar； screening； control effect

2013-11-12

：2014-01-29

廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(S2013010013263)

S 432.1

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.05.027

* 通信作者 E-mail: xulinbing@163.net