抗病诱导剂在蔬菜病害防治中的应用
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抗病诱导剂在蔬菜病害防治中的应用

2022-10-22 19:12:01 投稿作者:网友投稿 点击:


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植物诱导抗病性是指由生物或非生物因子激活依赖于寄主植物本身的物理或化学活化抗性过程,使植物自身对外来病原菌产生“免疫”反应,从而获得对病原菌的抗性,又称为系统获得抗性性(systemic Acquired Resistance,简称SAR)。

引起抗病性的物质为抗病诱导剂,又称为激发子(Elicitor),这些物质在很低的浓度下就可被寄主植株识别,诱导植物产生系统获得抗性,最终使植物获得抵御外来病原菌的能力。

抗病诱导剂防治作物病害因其施用方式简单、有效、用药安全等特点,近几年发展迅速,在蔬菜安全生产方面极具应用潜力。

1抗病诱导剂的研究概况

植物抗病诱导剂种类广泛,除真菌、细菌等病原微生物可以诱导植物产生抗性外,某些非生物因素如无机、有机化学物质也能引起系统获得抗性。目前已知的抗病诱导剂主要分为生物来源和非生物来源两大类。

1.1生物来源的抗病诱导剂

生物来源的抗病诱导剂主要为一些非致病菌、弱毒菌株、菌体的培养液以及细胞提取物等。研究证实经过核黄素诱导的甜菜植株体内酚类物质含量明显增加,对立枯病的抗性效果明显;丛枝菌根真菌可诱导马铃薯体内病程相关蛋白基因的表达,产生对马铃薯晚疫病的诱导抗性;拟康氏木霉菌胞壁多糖诱导黄瓜后对枯萎病的抗性效果达到了53.8%。

1.2非生物来源的抗病诱导剂

非生物来源的抗病诱导剂主要包括无机盐类和有机化合物类。

1.2.1无机盐类的诱抗剂主要有氯化汞、硫酸铜和一些金属盐类。NaHC03、KHC03可诱导黄瓜对白粉病产生抗性;草酸可诱导黄瓜防治霜霉病。

1.2.2有机化合物类的抗病诱导剂主要包括寡糖和聚糖类诱抗剂、水杨酸、茉莉酸及其甲酯、2,6-二氯异烟酸和苯并噻二唑类。经过壳聚糖诱导处理黄瓜,对黄瓜霜霉病的抗性效果达到了42.9%。苯并噻二唑处理洋葱植株后,其体内的苯丙氨酸解氨酶活性、过氧化物酶活性以及酚类物质的含量有了明显提高;洋葱抗叶枯病能力明显提高。2,6一二氯异烟酸处理香蕉对果实期的香蕉炭疽病具有明显的抗性。

2国内外商品化的抗病诱导剂

近年来,随着诱导抗病性研究的深入发展,具有诱导抗性的商品制剂相继出现,使诱导抗病性防治作物病害进入了实用化阶段。目前商品化的植物抗病诱导剂,在某些国家市场上已经开始销售和应用

苯并噻二唑类(BTH)是第一个被商品化的植物抗病诱导剂,是由汽巴一嘉基公司(现在的先正达公司)在研发磺酰脲除草剂时发现的,苯并噻二唑在离体条件下无杀菌活性,但能够导致抗病防御有关的基因的表达和病程相关蛋白的产生,激发植物体内免疫作用。

1996年s一甲基一苯并[1,2,3]噻二唑-7-硫代羧酸(CGA245704)在德国以Bion 50WG的商品名被注册,在瑞士以Unix Bion 50WG的商品名注册,用于防治小麦白粉病。

水杨酸是植物界普遍存在的酚类化合物,1828年John Buchner从柳树皮中分离出水杨醇糖苷,1838年定名为水杨酸,化学名称为邻羟基苯甲酸,1874年,首次合成水杨酸,水杨酸是植物内源类信号分子,诱导病程相关蛋白的表达。

在国内,已有公司采用水杨酸和其他类物质复配,研制了用于生产的诱抗剂,如江西龙源农药有限公司生产的井冈·水杨酸水剂(含井冈霉素3%、水杨酸钠10%)在田间喷雾,用于防治水稻纹枯病和辣椒疫病

寡糖类诱导抗病剂的研究始于20世纪60年代,细胞壁的寡糖碎片能诱导植物体内植保素的合成,引起组织诱导抗病基因的表达,使植物产生系统获得抗性。

目前寡糖类激发子主要有葡聚六糖和葡聚七糖、寡聚半乳糖醛酸及几丁质寡糖等。

3植物诱导抗病性的特点

3.1植物诱导抗病性具有预防性

植株经过一定时间的诱导后产生抗性,对外来病原菌侵染产生抑制作用,减轻植株发病,诱导抗病性对病害具有预防作用。

3.2植物诱导抗病性具有系统性

诱导后的组织产生的抗病信号分子可传递到植株的其他部位,引起整株的抗病性,因此利用诱导抗病性不仅可以防治一些地上部分的病害,而且可以防治一些常见的土传病害。

3.3植物诱导抗病性具有相对性

诱导后的植株只是对病害侵染程度的相对减轻,没有绝对的免疫,抗病诱导剂不能直接杀死病原菌,只能通过诱导植株产生抗病性来减轻外来病原菌的侵染程度。

3.4植物诱导抗病性具有稳定性

植物产生系统获得抗性以后,对病原菌的防治效果稳定,具有较长的持效期,有的防效长达一个月甚至数月。苯并噻二唑甲酸三氟乙酯通過叶面喷施来防治黄瓜霜霉病,间隔5天用药一次,连续诱导3次,在第3周时的防效仍能达到72.13%。

3.5植物诱导抗病性具有安全性,对环境无害

抗病诱导剂来自于一些植物组织、微生物和一些无机、有机化合物,诱抗剂对病原菌并没有毒杀作用,而是诱导寄主植株产生抗性,对环境没有副作用,施用更加安全。

4抗病诱导剂在蔬菜病害中的应用

植物抗病诱导剂不同于以往的化学农药,抗病诱导剂本身对病原菌没有直接的杀伤作用,而是通过喷施于植物体后,引起植物自身生理、生化防卫反应来阻止外来病原菌的侵染,达到防治病害的目的。针对植物抗病诱导剂的特点,其使用方法和常规的农药也有很大的区别。

4.1抗病诱导剂的使用需要选择适宜的浓度

相对于化学农药,植物抗病诱导剂的使用剂量,并非越大越好,植物抗病诱导剂的使用有个最适宜的浓度,大于或者小于这个浓度,效果都会明显下降。

如用不同浓度苯并噻二唑甲酸三氟乙酯通过叶面喷施来防治黄瓜霜霉病,结果显示250mg·L-1药剂的平均防效为77.50%,而500mg·L-1的平均防效为78.74%,但是出现了明显药害;

用不同浓度的苯并噻二唑处理甜瓜,研究对甜瓜白粉病和细菌性角斑病的抗性,其中75mg·L-1的苯并噻二唑防治效果最佳,达到了60%以上,可以减轻甜瓜生长期病害的发生;而50mg·L-1的防效明显下降,仅为14.84%。

4.2抗病诱导剂的使用需要选择适宜的用药间隔期及诱导次数

施药间隔期对抗病诱导剂的使用效果具有明显的影响,间隔一定时间连续诱导数次,作物产生的抗性效果明显。如用苯并噻二唑处理甜瓜,研究对甜瓜白粉病和细菌性角斑病的抗性,连续施药两次(间隔7天)的防治效果可以达到64.71%,而诱导一次的防治效果仅为38.0%。

4.3植物抗病诱导剂使用方法

主要为叶面喷雾,此方法简单易行,效果良好;也有采用灌根和种子处理的方法,如用水杨酸灌根处理桉树根部后,桉树体内过氧化物酶和多酚氧化酶含量显著提高,增强了对青枯病的抗性;利用苯并噻二唑处理芸薹种子可防治霜霉病。

4.4植物抗病诱导剂和其他杀菌剂、植物激活剂混用可以增强其抗病效果

可以混用的主要为一些生物来源抗病诱导剂,包括非致病菌、菌体代谢物质等。如用哈茨木霉TSl和多菌灵复合使用对立枯病的室内防效达到了82.25%,比哈茨木霉TS1和多菌灵单独使用分别提高了26.87%和9.90%。

5广阔的应用前景

目前关于植物抗病诱导剂的研究发展迅速,正处于由实验研究向实际应用转变的阶段,抗病诱导剂对病害的控制功效已经是不可否认的事实,因其使用技术简单,对环境无污染,有着许多化学药剂无可比拟的优点,未来极具发展潜力。


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