外源水楊酸誘導(dǎo)煙草抗青枯病的作用及機(jī)理研究.pdf

1、煙草作為我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，近年來，煙草青枯病的發(fā)生在我國主要種植煙區(qū)逐年蔓延并且呈現(xiàn)加重趨勢，該病是由雷爾氏菌屬的青枯雷爾氏菌（Ralstoniasolanacearum）造成的細(xì)菌性土傳病害，其繁殖及侵染速度快，具有爆發(fā)性與破壞性，損害煙農(nóng)利益，也對(duì)煙葉生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，在中國長江流域及其以南煙區(qū)普遍發(fā)生，其中以長江流域以南的大部分地區(qū)危害較為嚴(yán)重，個(gè)別年份常常暴發(fā)流行，造成毀滅性損失，目前已居各類病害的第4位。植物青枯病的防治一直

2、以來備受國內(nèi)外科學(xué)家的高度重視，目前，在我國關(guān)于煙草青枯病的防控體系還不夠完善，生產(chǎn)上還存在若干問題，首先在生產(chǎn)上采用單一重復(fù)利用的殺菌劑已經(jīng)很難從根本上控制該病的發(fā)生與蔓延，由于常規(guī)殺菌劑的長期使用，土壤微生態(tài)遭到破壞的同時(shí)也導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性。另外化學(xué)科學(xué)工作者和植保專家進(jìn)行了許多室內(nèi)和田間的試驗(yàn)篩選嘗試，但至今沒有開發(fā)出高效而環(huán)境友好的商品誘導(dǎo)化學(xué)物質(zhì)，有些也不便于在大田中應(yīng)用推廣，嚴(yán)重制約了煙葉生產(chǎn)和煙草行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而作

3、物誘導(dǎo)抗性作為一項(xiàng)新興植物保護(hù)技術(shù)，在最近幾年成為目前防治青枯病的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景，面對(duì)這種情況，且符合國家現(xiàn)代綠色環(huán)保農(nóng)業(yè)的趨勢下，通過植物“誘導(dǎo)-防治-系統(tǒng)控制”新植保體系的思想來提高系統(tǒng)誘導(dǎo)植物抗病性，即通過阻止病原菌苗期入侵、推遲發(fā)病時(shí)間、延長潛伏期、減緩發(fā)病速度、降低死亡率來充分挖掘其潛在的應(yīng)用價(jià)值，為此我們相繼開展了關(guān)于煙草青枯病防控的系統(tǒng)研究工作，主要包括:1、幾種外源物質(zhì)誘導(dǎo)煙草幼苗對(duì)青枯病的抗性2、水楊酸

4、對(duì)煙草種子發(fā)芽活力及其對(duì)幼苗抗青枯病能力的影響3、水楊酸誘導(dǎo)煙草抗青枯病的田間效果研究4、煙株組織在不同濃度水楊酸中的吸收能力的研究5、水楊酸對(duì)煙苗細(xì)胞壁和木質(zhì)素含量的影響6、水楊酸、核黃素復(fù)配處理誘導(dǎo)煙草抗青枯病7、混配物的不同處理方式對(duì)煙草青枯病的控制作用，通過對(duì)以上試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行精煉、集成，形成關(guān)于指導(dǎo)煙草青枯病的預(yù)防保健的系統(tǒng)控制體系，最終，初步形成了關(guān)于煙草青枯病的“誘導(dǎo)-防治-系統(tǒng)控制”新植保防控體系。
　　1.幾種外源

5、物質(zhì)誘導(dǎo)煙草幼苗對(duì)青枯病的抗性
　　明確所選誘導(dǎo)物質(zhì)是否有抑菌效果的基礎(chǔ)上，以水楊酸、維生素類物質(zhì)核黃素、草酸作為對(duì)比，采用淋根煙草幼苗的方法，探求水楊酸應(yīng)用濃度對(duì)誘導(dǎo)抗性的效果，結(jié)果表明，草酸在0.1 mg/ml到10mg/ml之間，抑菌效果隨濃度增加而增強(qiáng)，核黃素各個(gè)濃度均無抑菌效果，水楊酸只有當(dāng)濃度達(dá)到設(shè)計(jì)最高濃度時(shí)才有一定的抑菌效果;在誘導(dǎo)抗病性方面，對(duì)煙草青枯病有較好誘導(dǎo)效果的誘導(dǎo)劑水楊酸，且在濃度為0.50mg/mL時(shí)

6、的誘導(dǎo)效果最好為57.78％，其次為核黃素，在濃度為0.40mg/mL時(shí)的誘導(dǎo)效果較好為48.57％。且驗(yàn)證了外源物質(zhì)水楊酸和核黃素在相應(yīng)濃度的處理下，能一定程度提高煙株的生物學(xué)性狀。
　　2.水楊酸對(duì)煙草種子發(fā)芽活力及其對(duì)幼苗抗青枯病能力的影響
　　通過不同濃度的水楊酸溶液對(duì)煙草種子進(jìn)行處理后，研究對(duì)種子的萌發(fā)和煙苗的生長情況及其抗青枯病侵染能力的影響，結(jié)果表明，1.00mg/ml水楊酸浸種處理后，煙草種子的發(fā)芽率受到一定

7、程度的抑制，發(fā)芽率僅為75％，同時(shí)其發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為:7.48和50.34，而0.25mg/mL水楊酸可以在一定程度上提高煙苗種子的發(fā)芽率，可以達(dá)到96.77％。其發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)也分別達(dá)到:11.80、87.79，且與對(duì)照處理存在顯著性差異，其在煙苗素質(zhì)方面最優(yōu)，但與0.10mg/mL水楊酸處理不存在顯著性差異，0.25mg/mL水楊酸處理組煙苗在抵抗細(xì)菌侵染方面有一定的優(yōu)勢，通過對(duì)煙株根系內(nèi)部的細(xì)菌數(shù)量的檢測顯示:經(jīng)水楊酸

8、誘導(dǎo)處理的幼苗根組織內(nèi)的細(xì)菌生長量明顯減少，水楊酸處理后，對(duì)照植株體內(nèi)的細(xì)菌量較高，其中0.25mg/mL水楊酸的細(xì)菌量最少，在36h后對(duì)照煙株體內(nèi)的細(xì)菌數(shù)量約為對(duì)照處理的煙株體內(nèi)細(xì)菌數(shù)量的60倍。
　　3.水楊酸誘導(dǎo)煙草抗青枯病的田間效果研究
　　本實(shí)驗(yàn)主要比較分析煙株在大田環(huán)境條件下，通過不同濃度水楊酸前期誘導(dǎo)，對(duì)比研究水楊酸的誘導(dǎo)效果，結(jié)果表明:水楊酸只有在合適的濃度時(shí)才能促進(jìn)煙株的生長及提高其抗性，1.00mg/mL

9、時(shí)整體上表現(xiàn)出比較好的效果，其中在最后一次調(diào)查時(shí)，其防效達(dá)到61.72％，在有效葉數(shù)、葉面積、株高、莖圍指標(biāo)上，處理3（水楊酸:1.00mg/mL）優(yōu)于其他濃度水楊酸。
　　4.煙株組織在不同濃度水楊酸中的吸收能力的研究
　　通過外施水楊酸來提高體內(nèi)水楊酸含量，最終作為激活體內(nèi)各種防御反應(yīng)提高植物的抗性，但不同作用方式有一定差異，對(duì)煙株組織對(duì)水楊酸吸收能力測定，結(jié)果顯示:煙草葉片組織對(duì)水楊酸有一定的吸收，由于煙草葉片組織自身

10、結(jié)構(gòu)原因，對(duì)不同濃度的水楊酸吸收程度不同，本實(shí)驗(yàn)所選用的濃度范圍內(nèi)，隨著濃度的升高，其對(duì)水楊酸的吸收能力增強(qiáng)，隨著葉片組織的增大，水楊酸的吸收能力增大，在這方面可以間接證明:植物葉片組織本身就能吸收水楊酸。且根系對(duì)水楊酸的吸收比較葉片來說能力較強(qiáng)，在煙苗移栽時(shí)，由于煙苗葉片較小，我們可以通過灌根處理來提高煙株的抗性。為了明確大田中根系吸收是否與水楊酸調(diào)控土壤微生物有關(guān)，通過測定水楊酸對(duì)煙株根系周圍有益菌的影響，由于枯草芽孢桿菌其具有易培

11、養(yǎng)、易保存、定殖力強(qiáng)等特點(diǎn)，是針對(duì)目前煙區(qū)青枯菌較好的生防菌，因此本實(shí)驗(yàn)主要測定了對(duì)枯草芽孢桿菌的影響，結(jié)果表明，在本實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)水楊酸對(duì)這種細(xì)菌的生長有一定的促進(jìn)作用。我們推測，水楊酸促進(jìn)這種細(xì)菌的生長是其灌根方式較噴霧方式優(yōu)越的其中一個(gè)方面。
　　5.水楊酸對(duì)煙苗細(xì)胞壁和木質(zhì)素含量的影響
　　通過對(duì)水楊酸誘導(dǎo)煙苗生理反應(yīng)的測定，結(jié)果表明:水楊酸處理后的煙苗木質(zhì)素在較短時(shí)間內(nèi)提高最快，說明SA處理后能一定程度提高植物細(xì)胞

12、壁木質(zhì)化、栓化，在其作用下，煙苗細(xì)胞壁hyp水平及POD、PAL活性與木質(zhì)素含量的變化趨勢基本一致，在第6d達(dá)到頂峰，均較對(duì)照升高，且與對(duì)照差異顯著，這些結(jié)果表明水楊酸處理后煙草POD、PAL酶活性和hyp、木質(zhì)素含量的變化可能與其誘發(fā)煙草幼苗抗青枯病性有一定關(guān)系。
　　6.水楊酸、核黃素混配處理誘導(dǎo)煙草抗青枯病
　　比較水楊酸和核黃素對(duì)煙草青枯病的生物活性和聯(lián)合作用，獲得了一些對(duì)青枯病具有良好誘導(dǎo)效果的混配外源誘導(dǎo)物質(zhì)，通

13、過對(duì)水楊酸、核黃素單一及減量混配對(duì)于誘導(dǎo)煙草抗青枯病的防效研究，結(jié)果表明:水楊酸0.50 mg/mL+核黃素0.40 mg/mL減量混配，）發(fā)病率最低，其防效可以達(dá)到57.95％，且與其他處理存在顯著性差異，表現(xiàn)為增效。
　　7.混配物的不同處理方式對(duì)煙草青枯病的控制作用
　　兩種作用機(jī)理不同的誘導(dǎo)物質(zhì)在提高煙株抗性方面起到協(xié)同作用，兩者減量混配優(yōu)于單獨(dú)使用水楊酸或者核黃素的防治效果，在最后一次調(diào)查中，水楊酸0.50 mg/