免疫诱抗剂保康灵1号对鲜食糯玉米产量和抗病性的影响

胡伟民，肖文斐，忻 雅，裘劼人，王淑珍，周历萍，马华升，阮松林 *

(1.杭州市农业科学研究院生物技术研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大学农业与生物技术学院农学系,浙江杭州 310058)



免疫诱抗剂保康灵1号对鲜食糯玉米产量和抗病性的影响

胡伟民1，2，肖文斐1，忻 雅1，裘劼人1，王淑珍1，周历萍1，马华升1，阮松林1 *

(1.杭州市农业科学研究院生物技术研究所,浙江杭州 310024; 2.浙江大学农业与生物技术学院农学系,浙江杭州 310058)

摘 要：为了评价保康灵1号(BKL1)在鲜食糯玉米上的应用效果,探明BKL1对产量和抗病性的影响,以浙江省鲜食糯玉米主栽品种浙凤糯3号为试材,分别测定了叶片叶绿素含量、果穗产量和锈病病情指数等指标。结果表明,BKL1处理能够提高鲜食糯玉米叶绿素含量、果穗穗行数和行粒数,其产量比清水对照增加13.24%。此外,BKL1处理明显降低玉米锈病的病情指数,其防效明显优于化学农药多菌灵。因此,BKL1处理能够提高鲜食糯玉米光合作用,促进生长,增加产量。同时BKL1通过激活玉米的免疫系统,增强其抗病能力,从而减少锈病的发生。

关键词：保康灵1号;鲜食糯玉米;诱抗剂;产量;锈病;抗病性

文献著录格式:胡伟民,肖文斐,忻雅,等.免疫诱抗剂保康灵1号对鲜食糯玉米产量和抗病性的影响[J].浙江农业科学,2016,57 (4):604-606.

免疫诱抗剂能够激活植物的免疫系统并调节植物的新陈代谢,具有提高植物抗性和有效防控植物病害的能力[1]。这种抗性具有广谱、稳定、持久等优点,可以解决化学防治存在病原菌抗药性、环境污染和对人畜副作用问题,实现农产品无害化生产,已成为植病防治的新手段。诱抗剂可分为非生物来源和生物来源2大类。非生物来源的诱抗剂包括无机盐(硫酸铜等)、有机酸(水杨酸等)和用有机合成的方法获得的寡糖类[2]。生物来源的诱抗剂除了有源自植物的寡聚半乳糖和源自细菌的过敏素(harpin)外,还包括病毒衣壳蛋白、糖蛋白类等诱抗剂。目前,国际上已注册的诱制剂有美国的Eden Biosciences公司的Messenger、Redox Chemicals公司的Oxycom、Morse公司的Keyplex、瑞士先正达公司的Actigard、日本化药公司的NCI、韩国旭化学公司的Chitosan等[1]。近年来,我国已研制出蛋白类、寡糖类的植物免疫诱抗剂,对西瓜枯萎病、病毒病均表现出良好的抗病效果[3]。壳寡糖是从海洋甲壳生物外壳提取酶解而来的安全、无毒、无残留的寡糖类免疫诱抗剂,对苹果花叶病、西瓜病毒病、枯萎病、辣椒疫病等多种病害均有较好的防效。杭州市农业科学研究院于2013年研制出3%壳寡糖水剂型的高效广谱免疫诱抗剂保康灵1 号,该制剂对水稻稻瘟病和白叶枯病、葡萄霜霉病和炭疽病、黄瓜猝倒病和立枯病等病害防治效果好且具有促生长作用(数据未发表)。玉米是浙江省的主要旱粮作物,依据消费习惯大多以种植鲜食玉米为主,其中鲜食糯玉米种植面积占一半以上。近年来,浙江省秋季阴雨天气,引起玉米生长后期锈病频发,严重影响鲜食玉米产量。玉米锈病是我国玉米常见的一种真菌病害,此病多见于玉米生长中、后期[4],一般生产上常用大量化学农药进行防控,但由此引发玉米农残及环境污染问题。本研究将免疫诱抗剂保康灵1号应用于鲜食糯玉米大田生产,评价其对玉米产量和抗病性的影响。

1　材料与方法

1.1材料

糯玉米杂交品种浙凤糯3号,由浙江勿忘农种业有限公司和杭州市良种引进公司提供。玉米种子于2015年8月9日在杭州市西湖区双浦镇下杨基地播种,采用穴播,每穴2粒。种植小区面积13.4 m2,3次重复。11月12日统一收获,667 m2种植密度3 200株。

1.2处理设计

药剂喷施处理自2015年9月上旬开始,设3个处理。处理1为保康灵1号(3%壳寡糖水剂,300倍液) (BKL1),处理2是清水对照(CK),处理3为50%多菌灵800倍液(CF),为对照药剂。处理1和2分别于5,7,9和11叶(喇叭口)时期喷施,共喷4次。处理3分别于7,11叶时期喷施,共喷2次。

在11叶(喇叭口)时期收集供叶绿素含量测定的玉米叶片,随机采集每处理(共5株)大小均匀一致、部位一致的叶片5张;整个试验结束前调查玉米锈病病情指数。

1.3叶绿素含量测定

称取玉米叶片0.25 g,重复3次,置于研钵中,加入5 mL 95%乙醇与少许石英砂,充分研磨至组织变白,再加入10 mL 95%乙醇,冲洗研钵后转至离心管内,静置3～5 min,定容至15 mL,3 000转离心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%乙醇为空白对照,用UV-2550型分光光度计测定波长665,649,470 nm下的吸光度。计算叶绿素含量。

1.4玉米植株锈病病情分级统计

选取10株玉米植株,剪取玉米穗位及其上下部3片叶,按锈孢子堆占叶片面积进行病情分级,病情分级标准[5]如下:0级,叶片上无病斑和孢子; 1级,叶片上有少量的孢子堆,占叶片面积小于5%; 3级,叶片上有少量的孢子堆,占叶片面积的6%～25%; 5级,叶片上有中量的孢子堆,占叶片面积的26%～50%; 7级,叶片上有大量的孢子堆,占叶片面积的51%～75%; 9级,叶片上有大量的孢子堆,占叶片面积的76%～100%,叶片枯死。计算病情指数和校正防效。

1.5玉米果穗指标测量及产量统计

摘取每个小区玉米主穗,称取玉米果穗鲜重和净重,测量穗长、穗粗、穗轴粗和秃尖长度,数取行数和行粒数,计算单穗鲜重和单穗净重。理论产量根据种植密度和单穗重折算而成。

1.6数据统计分析及作图

所有数据均采用DPSv 7.0软件分析方差及显著性,百分率数据在方差分析前经反正弦平方根转换,然后通过SSR法比较处理间的差异性。所有图中直方柱上显示小写字母的显著性在0.05水平,而显示大写字母的显著性在0.01水平。

2　结果与分析

2.1叶片叶绿素含量

从图1可以看出,与清水对照相比,BKL1处理明显提高玉米叶绿素含量,化学农药CF仅在数值上略有增加,但与CK无显著差异,同样BKL1处理与CF也无显著差异。

图1　不同处理对玉米叶片叶绿素含量的影响

2.2玉米产量

从表1可以看出,与清水对照相比,BKL1和CF处理单穗重、单穗净重、穗行数、行粒数、秃尖长和产量均有提高,其中BKL1处理最高,CF处理其次。穗长大小依次为CF＞CK＞BKL1,穗粗和穗轴粗差异小或基本一致。BKL1处理鲜食糯玉米产量比CK高出13.24%,而CF处理比CK增加5.81%。说明诱抗剂BKL1处理主要通过提高鲜食糯玉米穗行数和行粒数,从而增加产量。

表1　不同处理对鲜食糯玉米产量及其相关指标的影响

2.3锈病发生及防治效果

从图2可见,与清水对照CK相比,BKL1和化学农药CF处理病情指数明显降低,BKL1处理病情指数仅在数值上低于CF处理,但无显著性差异,而BKL1处理对鲜食糯玉米锈病防效明显高于化学农药CF处理。说明BKL1处理能够明显降低鲜食糯玉米锈病发生程度,而且对该病具有较好防效。

图2　不同处理对玉米锈病发生及防治效果的影响

3　小结与讨论

免疫诱抗剂是利用激发子诱导抗性的原理,通过激活植物自身的免疫系统和生长系统,从而达到抗病、增产和改善品质的目的[6]。本研究供试BKL1是利用3%壳寡糖研制而成的一种高效广谱免疫诱抗剂。研究表明,BKL1处理能够提高鲜食糯玉米叶绿素含量、果穗穗行数和行粒数,增加产量,而且能够明显降低鲜食糯玉米锈病发生程度,防效较好。说明BKL1能够激活玉米的免疫系统和生长系统,增强玉米抗病能力,促进玉米增产。

鲜食糯玉米在浙江省种植面积大,可食性好,深受广大消费者青睐。近年来,浙江省常出现秋季阴雨天气,引起糯玉米在生长后期锈病频发,已成为主要病害,严重影响鲜食糯玉米产量。本试验结果发现,BKL1对鲜食糯玉米锈病具有很好防治效果,而且能够提高玉米产量,因此,BKL1具有较好的应用前景,可以部分替代防治锈病农药,减少化学农药使用量,降低农残及环境污染,提高鲜食糯玉米的食用安全性。

参考文献:

[1]邱德文.植物免疫诱抗剂的研究进展与应用前景[J].中国农业科技导报,2014,16 (1):39-45.

[2]邵素琴,李建中.植物诱抗剂研究进展[J].农药,2002,41 (6):12-14.

[3]杨普云,李萍,王战鄂,等.植物免疫诱抗剂氨基寡糖素的应用效果与前景分析[J].中国植保导刊,2013,33 (3):20-21.

[4]郑丽敏,牛永锋,孙慧敏.南繁玉米锈病的发生及防治[J].玉米科学,2006,14 (增刊):129-130.

[5]袁虹霞,邢小萍,李朝海,等.不同玉米品种对南方锈病的抗性比较[J].玉米科学,2010,18 (2):107-109.

[6]邱德文.植物免疫与植物疫苗—研究与实践[M].北京:科学出版社,2008.

(责任编辑：张瑞麟)

中图分类号：S513

文献标志码：B

文章编号：0528-9017(2016)04-0604-03

DOI10.16178/j.issn.0528-9017.20160443

收稿日期:2016-01-11

基金项目:杭州市重大科技创新项目(20131812A02)

作者简介:胡伟民(1968—),男,浙江温岭人,副教授,主要从事玉米育种研究工作,E-mail:huwm168@zju.edu.cn。

通信作者:阮松林,E-mail:ruansl1@hotmail.com。