免疫誘抗劑?？奠`1號對鮮食糯玉米產量和抗病性的影響

胡偉民，肖文斐，忻 雅，裘劼人，王淑珍，周歷萍，馬華升，阮松林 *

(1.杭州市農業科學研究院生物技術研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大學農業與生物技術學院農學系,浙江杭州 310058)

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免疫誘抗劑?？奠`1號對鮮食糯玉米產量和抗病性的影響

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.杭州市農業科學研究院生物技術研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大學農業與生物技術學院農學系,浙江杭州 310058)

摘 要：為了評價保康靈1號(BKL1)在鮮食糯玉米上的應用效果,探明BKL1對產量和抗病性的影響,以浙江省鮮食糯玉米主栽品種浙鳳糯3號為試材,分別測定了葉片葉綠素含量、果穗產量和銹病病情指數等指標。結果表明,BKL1處理能夠提高鮮食糯玉米葉綠素含量、果穗穗行數和行粒數,其產量比清水對照增加13.24%。此外,BKL1處理明顯降低玉米銹病的病情指數,其防效明顯優于化學農藥多菌靈。因此,BKL1處理能夠提高鮮食糯玉米光合作用,促進生長,增加產量。同時BKL1通過激活玉米的免疫系統,增強其抗病能力,從而減少銹病的發生。

關鍵詞：?？奠`1號;鮮食糯玉米;誘抗劑;產量;銹病;抗病性

文獻著錄格式:胡偉民,肖文斐,忻雅,等.免疫誘抗劑?？奠`1號對鮮食糯玉米產量和抗病性的影響[J].浙江農業科學,2016,57 (4):604-606.

免疫誘抗劑能夠激活植物的免疫系統并調節植物的新陳代謝,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、穩定、持久等優點,可以解決化學防治存在病原菌抗藥性、環境污染和對人畜副作用問題,實現農產品無害化生產,已成為植病防治的新手段。誘抗劑可分為非生物來源和生物來源2大類。非生物來源的誘抗劑包括無機鹽(硫酸銅等)、有機酸(水楊酸等)和用有機合成的方法獲得的寡糖類[2]。生物來源的誘抗劑除了有源自植物的寡聚半乳糖和源自細菌的過敏素(harpin)外,還包括病毒衣殼蛋白、糖蛋白類等誘抗劑。目前,國際上已注冊的誘制劑有美國的Eden Biosciences公司的Messenger、Redox Chemicals公司的Oxycom、Morse公司的Keyplex、瑞士先正達公司的Actigard、日本化藥公司的NCI、韓國旭化學公司的Chitosan等[1]。近年來,我國已研制出蛋白類、寡糖類的植物免疫誘抗劑,對西瓜枯萎病、病毒病均表現出良好的抗病效果[3]。殼寡糖是從海洋甲殼生物外殼提取酶解而來的安全、無毒、無殘留的寡糖類免疫誘抗劑,對蘋果花葉病、西瓜病毒病、枯萎病、辣椒疫病等多種病害均有較好的防效。杭州市農業科學研究院于2013年研制出3%殼寡糖水劑型的高效廣譜免疫誘抗劑保康靈1 號,該制劑對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作用(數據未發表)。玉米是浙江省的主要旱糧作物,依據消費習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,浙江省秋季陰雨天氣,引起玉米生長后期銹病頻發,嚴重影響鮮食玉米產量。玉米銹病是我國玉米常見的一種真菌病害,此病多見于玉米生長中、后期[4],一般生產上常用大量化學農藥進行防控,但由此引發玉米農殘及環境污染問題。本研究將免疫誘抗劑?？奠`1號應用于鮮食糯玉米大田生產,評價其對玉米產量和抗病性的影響。

1　材料與方法

1.1材料

糯玉米雜交品種浙鳳糯3號,由浙江勿忘農種業有限公司和杭州市良種引進公司提供。玉米種子于2015年8月9日在杭州市西湖區雙浦鎮下楊基地播種,采用穴播,每穴2粒。種植小區面積13.4 m2,3次重復。11月12日統一收獲,667 m2種植密度3 200株。

1.2處理設計

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

在11葉(喇叭口)時期收集供葉綠素含量測定的玉米葉片,隨機采集每處理(共5株)大小均勻一致、部位一致的葉片5張;整個試驗結束前調查玉米銹病病情指數。

1.3葉綠素含量測定

稱取玉米葉片0.25 g,重復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,沖洗研缽后轉至離心管內,靜置3～5 min,定容至15 mL,3 000轉離心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%乙醇為空白對照,用UV-2550型分光光度計測定波長665,649,470 nm下的吸光度。計算葉綠素含量。

1.4玉米植株銹病病情分級統計

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行病情分級,病情分級標準[5]如下:0級,葉片上無病斑和孢子; 1級,葉片上有少量的孢子堆,占葉片面積小于5%; 3級,葉片上有少量的孢子堆,占葉片面積的6%～25%; 5級,葉片上有中量的孢子堆,占葉片面積的26%～50%; 7級,葉片上有大量的孢子堆,占葉片面積的51%～75%; 9級,葉片上有大量的孢子堆,占葉片面積的76%～100%,葉片枯死。計算病情指數和校正防效。

1.5玉米果穗指標測量及產量統計

摘取每個小區玉米主穗,稱取玉米果穗鮮重和凈重,測量穗長、穗粗、穗軸粗和禿尖長度,數取行數和行粒數,計算單穗鮮重和單穗凈重。理論產量根據種植密度和單穗重折算而成。

1.6數據統計分析及作圖

所有數據均采用DPSv 7.0軟件分析方差及顯著性,百分率數據在方差分析前經反正弦平方根轉換,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　結果與分析

2.1葉片葉綠素含量

從圖1可以看出,與清水對照相比,BKL1處理明顯提高玉米葉綠素含量,化學農藥CF僅在數值上略有增加,但與CK無顯著差異,同樣BKL1處理與CF也無顯著差異。

圖1　不同處理對玉米葉片葉綠素含量的影響

2.2玉米產量

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

表1　不同處理對鮮食糯玉米產量及其相關指標的影響

2.3銹病發生及防治效果

從圖2可見,與清水對照CK相比,BKL1和化學農藥CF處理病情指數明顯降低,BKL1處理病情指數僅在數值上低于CF處理,但無顯著性差異,而BKL1處理對鮮食糯玉米銹病防效明顯高于化學農藥CF處理。說明BKL1處理能夠明顯降低鮮食糯玉米銹病發生程度,而且對該病具有較好防效。

圖2　不同處理對玉米銹病發生及防治效果的影響

3　小結與討論

免疫誘抗劑是利用激發子誘導抗性的原理,通過激活植物自身的免疫系統和生長系統,從而達到抗病、增產和改善品質的目的[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、果穗穗行數和行粒數,增加產量,而且能夠明顯降低鮮食糯玉米銹病發生程度,防效較好。說明BKL1能夠激活玉米的免疫系統和生長系統,增強玉米抗病能力,促進玉米增產。

鮮食糯玉米在浙江省種植面積大,可食性好,深受廣大消費者青睞。近年來,浙江省常出現秋季陰雨天氣,引起糯玉米在生長后期銹病頻發,已成為主要病害,嚴重影響鮮食糯玉米產量。本試驗結果發現,BKL1對鮮食糯玉米銹病具有很好防治效果,而且能夠提高玉米產量,因此,BKL1具有較好的應用前景,可以部分替代防治銹病農藥,減少化學農藥使用量,降低農殘及環境污染,提高鮮食糯玉米的食用安全性。

參考文獻:

[1]邱德文.植物免疫誘抗劑的研究進展與應用前景[J].中國農業科技導報,2014,16 (1):39-45.

[2]邵素琴,李建中.植物誘抗劑研究進展[J].農藥,2002,41 (6):12-14.

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

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

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

[6]邱德文.植物免疫與植物疫苗—研究與實踐[M].北京:科學出版社,2008.

(責任編輯：張瑞麟)

中圖分類號：S513

文獻標志碼：B

文章編號：0528-9017(2016)04-0604-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160443

收稿日期:2016-01-11

基金項目:杭州市重大科技創新項目(20131812A02)

作者簡介: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。