嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子萌發及幼苗生長的影響

高嫚妮,潘忠成,2*,高 波,楊宏勃,鄭鵬飛,翁 婧,李蒲民

(1.陜西麥可羅生物科技有限公司，陜西 渭南 715500;2.哈爾濱工程大學材料科學與化學工程學院/教育部超輕材料與表面技術重點實驗室，黑龍江 哈爾濱 150001)

嘧啶核苷類抗菌素是中國農科院生物防治研究所研制的一種新型、廣譜性農用抗生素。對多種真菌類微生物具有強烈的抑制和致死作用，廣泛應用在蔬菜、果樹、花卉和其他作物葉部病害如白粉病、炭疽病、輪紋病、蘋果腐爛病、水稻紋枯病、小麥赤霉病、西瓜枯萎病、辣椒炭疽病、板栗疫病等的防治[1-4]。該抗生素在自然界易被分解，不積累，不傷害天敵，對人畜等高等動物安全，被稱為“無公害生物農藥”，該藥物不僅具有廣譜的殺菌作用，還具有一定的刺激生長作用，保產與增產效果均顯著優于多菌靈和抗枯寧等化學農藥[5-7]。浸種是“嘧啶核苷類抗菌素”主要的使用方法之一，因此研究該抗生素對種子催芽的影響也至關重要。王文夕等[8]報道了嘧啶核苷類抗菌素對花生、西瓜、白菜、番茄、黃瓜以及水稻等作物種子發芽的影響。但未見該抗生素對小麥種子發芽和小麥生長方面影響的相關報道。本試驗對小麥為研究對象，開展嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子發芽和幼苗生長的調節作用研究。

1 材料與方法

1.1 材料

4%嘧啶核苷類抗菌素水劑，陜西麥可羅生物科技有限公司生產。

1.2 實驗方法

1.2.1 嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子萌發 采用培養皿濾紙法[9]測定嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子出芽和芽伸長的影響。每個培養皿內放入30粒大小一致、飽滿的同種受試小麥種子，加入30mL不同濃度(20、40、100、200、250μg/mL)嘧啶核苷類抗菌素，以蒸餾水為對照，pH控制在4.5，每組3個平行。在智能人工氣候箱中30℃培養24h，分別于5h、7h和24h開始觀察記錄種子的發芽率，同時測定種子的芽長。

1.2.2 嘧啶核苷類抗菌素對小麥幼苗生長的影響 采用盆栽法[10]，選用直徑為20cm的塑料盆，每盆裝土500g，挑選30粒已露白、大小一致、飽滿的作物種子播于盆內，分別于播種后0、7d、14d澆灌100mL水溶液，待小麥破土后株高約為5cm，分別澆灌不同濃度(25、50、75、100、150、200μg/mL)的嘧啶核苷類抗菌素水溶液100mL，以蒸餾水為對照，定期測量小麥株高，待30d后觀察記錄小麥植株的分蘗數。

2 結果與分析

2.1 嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子萌發的影響

從表1看出，不同濃度藥物浸泡小麥種子，對小麥種子發芽均具有不同程度的抑制作用。處理5h后，藥物濃度在20～250μg/mL，種子出芽率均在95%以上，藥物濃度在25～100μg/mL，處理組種子出芽率與清水對照組差異不顯著，藥物濃度>100μg/mL，處理組種子出芽率顯著低于清水對照組；處理7h后，藥物濃度為20～40μg/mL，處理組種子出芽率與清水對照組出芽率差異不顯著，藥物濃度>40μg/mL，處理組種子出芽率顯著低于清水對照組；處理24h后，藥物濃度為20～250μg/mL，處理組小麥種子出芽率均顯著低于清水對照組；同一藥物濃度處理不同時間，種子出芽率也各有差異。

表1 嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子發芽率影響

備注：表中數據為平均數±標準誤。同列不同小寫字母表示經LSD法檢驗在P<0.05水平差異顯著。

表2 嘧啶核苷類抗菌素對小麥種子芽生長的影響

備注：表中數據為平均數±標準誤。同列不同小寫字母表示經LSD法檢驗在P<0.05水平差異顯著。

表3 嘧啶核苷類抗菌素對小麥幼苗株高增加的影響

備注：表中數據為平均數±標準誤。同列不同小寫字母表示經LSD法檢驗在P<0.05水平差異顯著。

從表2看出，不同濃度藥物浸泡小麥種子，對小麥種子芽生長均具有不同程度的抑制作用。藥物處理5h，濃度為20～250μg/mL，小麥芽長分別為30.81±1.14mm、30.11±0.98mm、29.98±0.46mm、22.34±0.77mm、18.76mm±0.18，均小于清水對照組平均芽長30.89±0.33mm，且藥物濃度為200～250μg/mL，處理組小麥種子芽長與清水對照組差異顯著；藥物處理7h，濃度為20～250μg/mL，小麥芽長分別為30.11±0.59mm、29.13±0.49mm、26.74±0.26mm、12.46±0.47mm、11.89±0.85mm，均小于清水對照組平均芽長30.23±0.50mm，藥物濃度為100～250μg/mL，處理組小麥種子芽長差異顯著；藥物處理24h，濃度為20～250μg/mL，小麥芽長分別為21.12±1.15mm、19.78±0.47mm、8.23±0.22mm、2.32±0.12mm、1.00±0.94mm，均小于清水對照組平均芽長28.12±0.77mm，且各處理組均與清水對照組差異顯著。

2.2 嘧啶核苷類抗菌素對小麥幼苗株高增長的影響

從表3可以看出，第1次灌根4d，藥物濃度為25～200μg/mL，株高增加量均大于清水對照組，濃度為50μg/mL時，株高增加量(11.89±0.89mm)最大，且與清水對照組株高增加量(10.72±0.25mm)差異顯著；第2次灌根7d，藥物濃度為25～200μg/mL，株高增加量均大于清水對照，濃度為50μg/mL時，株高增加量(8.85±0.75mm)最大，且與清水對照組株高增加量(6.04±0.99mm)差異顯著；第3次灌根12d，藥物濃度為25～200μg/mL，株高增加量均大于清水對照組，濃度為50μg/mL時，株高增加量(3.75±0.09mm)最大，且與清水對照組株高增加量(1.11±0.06mm)差異顯著。同一藥物濃度下，第1次灌根4d后的株高增加量，均高于第2次灌根7d和第3次灌根24d的株高增加量，且差異顯著。

2.3 抗生素對小麥分蘗數的影響

從表4可以看出，當嘧啶核苷類抗菌素25～75μg/mL時，小麥分蘗數與清水對照組分蘗數相當，差異不顯著(P大于0.05)；當藥物處理濃度100～200μg/mL時，小麥幼苗分蘗數均降低，且差異顯著(P小于0.05)。

表4 嘧啶核苷類抗菌素處理小麥后小麥幼苗分蘗數

備注：表中數據為平均數±標準誤。同列不同小寫字母表示經LSD法檢驗在P<0.05水平差異顯著。

3 結論

不同濃度嘧啶核苷類抗菌素小對麥種子發芽和芽伸長均具有不同程度的抑制作用，抑制強度與藥物濃度和浸泡處理時間成正比關系。因此，嘧啶核苷類抗菌素采用浸種方式處理小麥時，濃度不宜過大，≤100μg/mL為宜，處理時間控制在5h以內為宜或者藥物濃度≤40μg/mL，處理時間控制在7h以內。同時，不同濃度嘧啶核苷類抗菌素灌根使用時，可促進小麥幼苗生長，尤其是藥物濃度為50μg/mL，促小麥生長作用顯著。嘧啶核苷類抗菌素濃度≥100μg/mL時，影響小麥分蘗，因此，該藥在幼苗期使用時，應控制使用濃度≤75μg/mL為宜。