4種化學(xué)藥劑對黃瓜抗枯萎病的誘導(dǎo)抗性比較

柳利龍　梁巧蘭　張愛琴　張環(huán)

摘要：利用生長速率法測定了納米硅、30% DT殺菌劑可濕性粉劑、20%病毒A可濕性粉劑和50%甲霜銅可濕性粉劑4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的抑菌活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的菌絲生長均無直接抑制作用。利用4種化學(xué)藥劑誘導(dǎo)黃瓜幼苗抗枯萎病效果的測定結(jié)果表明，30% DT殺菌劑可濕性粉劑的誘導(dǎo)抗性效果最好，最高為10.93%；50%甲霜銅可濕性粉劑處理不僅沒有誘導(dǎo)抗性效果，反而促進了病害的發(fā)生；納米硅與20%病毒A可濕性粉劑的誘導(dǎo)抗性效果處于二者之間，最高分別為4.08%和6.24%。

關(guān)鍵詞：黃瓜枯萎??；化學(xué)藥劑；抗性；誘導(dǎo)抗性效果

中圖分類號：S436.421.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-1463（2018）07-0048-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.07.016

Abstract：The growth rate method was used to determine the antibacterial activity of nano-silicon， 30% DT bactericide wettable powder， 20% virus A wettable powder and 50% metalaxyl-copper succinate wettable powder against Fusarium oxysporum f sp. cucumerinum. The results show that four chemical agents had no direct inhibition on mycelial growth of Fusarium oxysporum f sp. cucumerinum. The effect of 4 chemical agents on anti-blight of cucumber seedlings was determined. The experiment of induction indicated that 30% DT bactericide wettable powder exhibited the best induction effect， and the maximum was 10.93%. The treatment with 50% metalaxyl-copper succinate wettable powder not only did not exhibit effects of inducement， but promoted the occurrence of disease. The highest values of induction effects of nano-silicon and 20% virus A wettable powder were 4.08% and 6.24%， respectively.

Key words：Cucumber Fusarium wilt；Chemicals；Resistance；Induced resistance effect

黃瓜枯萎病是一種嚴重的土傳病害，其病原菌為半知菌亞門鐮孢屬的尖孢鐮刀菌黃瓜?；停‵usarium oxysporium f. sp. cucumerinum Owen），是影響黃瓜生產(chǎn)的最主要病害之一[1 ]。病原菌從幼根或傷口侵入，大量繁殖后，不僅堵塞黃瓜木質(zhì)部導(dǎo)管，阻礙水分沿著導(dǎo)管向地上部運輸，而且在菌體生長發(fā)育代謝過程中產(chǎn)生毒素危害作物，使植株迅速萎蔫且病勢發(fā)展迅速，因此很難控制。我國流行的菌系為生理小種4號[2 ]，常年發(fā)病率 10%～30%，重病年份可達80%～90%[3 ]，使黃瓜大幅減產(chǎn)，嚴重影響了黃瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)[4 ]。黃瓜枯萎病作為常見且危害最為嚴重的蔬菜真菌病害，如何有效防治是生產(chǎn)中的重要難題[5 ]。長期以來，對黃瓜枯萎病的防治主要依賴化學(xué)藥劑防治和抗病品種選育，但長期施用化學(xué)藥劑，易引起病原菌抗藥性增加、造成環(huán)境污染等問題；抗病品種的選育在時間、人力和財力上受到一定的限制，且抗病品系較缺乏。因此，尋找更加有效、安全的防治措施是當務(wù)之急。

利用化學(xué)誘導(dǎo)劑來誘導(dǎo)植物抗病性是目前防治黃瓜枯萎病最方便、最有效、最環(huán)保的重要途徑。大部分化學(xué)誘導(dǎo)劑對病原菌本身并無直接的殺傷作用，一般是通過參與植物與病原物相互作用的過程，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生不親和互作，進而對病原菌產(chǎn)生抗性[6 ]。使用簡單、不受環(huán)境限制、誘導(dǎo)范圍廣、特異性強、能夠維持作物正常生長發(fā)育的有益微生物種群，具有較強的實際使用效果[7 ]。我們在離體條件下利用4種化學(xué)藥劑對黃瓜幼苗進行處理，分析了4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的抑菌活性，比較了誘導(dǎo)抗性效果，以期為黃瓜枯萎病的防治提供高效、簡單、易行的新方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑為納米硅（南京海泰納米材料有限公司生產(chǎn)）、30% DT殺菌劑可濕性粉劑（齊齊哈爾四友化工實業(yè)有限公司生產(chǎn)）、50%甲霜銅可濕性粉劑（成都華西農(nóng)藥廠生產(chǎn)）、20%病毒A可濕性粉劑（黑龍江齊齊哈爾市華豐化工廠生產(chǎn)）。供試菌株為黃瓜枯萎病病菌（Fusarium oxysporum），由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)植病實驗室保存，經(jīng)活化培養(yǎng)后用于侵染接種。指示黃瓜品種為長春密刺，購于甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種子市場。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子處理及幼苗培養(yǎng) 將經(jīng)黑色紗布包裹的黃瓜種子置無菌溫水（55 ℃）中浸泡8 h，然后置于經(jīng)滅菌處理的培養(yǎng)皿（d=15 cm，含有1層海綿保濕）中進行催芽處理，每皿處理20粒種子。試驗在溫度為28 ℃恒溫黑暗培養(yǎng)箱中進行。待種子胚根長度為3～4 mm時，將其播于裝有滅菌育苗基質(zhì)的育苗營養(yǎng)缽中，每缽播1粒種子，然后置于溫度為25 ℃、相對濕度（RH） 為60%、光照12 h和光照強度為4 400 Lx的光照培養(yǎng)箱中隔離培養(yǎng)。幼苗長出第2片真葉時，選擇生長一致和健壯的幼苗進行誘導(dǎo)接種處理。

1.2.2 病原菌的培養(yǎng)和觀察 將活化的黃瓜枯萎菌分別接種在PDA培養(yǎng)基（馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g，滅菌水定容至1 000 mL）和PSA培養(yǎng)基（馬鈴薯200 g、蔗糖20 g、瓊脂20 g，滅菌水定容至1 000 mL）2種培養(yǎng)基上，置于26 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)15 d，觀察記載培養(yǎng)病原菌菌落性狀及色澤、大型分生孢子和小型分生孢子及其數(shù)量、形態(tài)特點。

1.2.3 4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的抑菌活性

參照陳年春[8 ]的生長速率法進行。采用平皿法，將4種化學(xué)藥劑分別稀釋配制成25、50、100 μg/mL濃度溶液，以滅菌水為對照。在無菌條件下，將預(yù)先融化的PDA培養(yǎng)基定量加入無菌錐形瓶中，定量吸取藥液，分別加入錐形瓶后搖勻，等量倒入培養(yǎng)皿中，制成相應(yīng)濃度的含藥平板。在無菌條件下用滅菌打孔器取菌餅，將菌餅接種于含藥平板中央，菌絲面朝上，置于26 ℃的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，5 d后調(diào)查病原菌菌絲生長情況：用十字交叉法測量菌落直徑，取其平均值，并對試驗結(jié)果進行F檢驗。每個處理重復(fù)4次。

1.2.4 4種化學(xué)藥劑對苗期黃瓜枯萎病的誘導(dǎo)抗性

將4種化學(xué)藥劑分別配制成濃度為25、50、100 μg/mL的溶液，以滅菌水為對照。選擇生長一致和健壯的黃瓜幼苗，將4種化學(xué)藥劑均勻噴施于黃瓜葉面，間隔5 d噴1次，連續(xù)噴霧誘導(dǎo)3次。第3次誘導(dǎo)后 24 h，將配制成的黃瓜枯萎病菌孢子懸浮液（2×106 個/mL）采用灌根接種法灌至育有黃瓜幼苗的營養(yǎng)缽中[9 ]，每株幼苗灌孢子懸浮液2 mL，以只灌2 mL滅菌水的幼苗為對照。接種后將黃瓜幼苗放入保濕箱中保濕培養(yǎng)。每處理20 株，3次重復(fù)，接種15 d后調(diào)查病情指數(shù)，計算誘導(dǎo)抗性效果。

黃瓜枯萎病病株分級標準為：0級，植株無病或者幾乎沒病；1級，植株萎蔫部分占整個植株的25%以下；2級，植株萎蔫部分占整個植株的26%～50%；3級，植株萎蔫部分占整個植株的51%～75%；4級，植株萎蔫部分占整個植株的75%以上[10 ]。

病情指數(shù)=[Σ（各級病株數(shù)×對應(yīng)各級代表數(shù)值）/（調(diào)查總株數(shù)×總株數(shù)）]×100

誘導(dǎo)抗性效果（%）=[（對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對照病情指數(shù)]×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜枯萎病病原菌形態(tài)觀察

黃瓜枯萎病菌在PDA和PSA 2種培養(yǎng)基上培養(yǎng)的結(jié)果有所不同。在PDA 培養(yǎng)基上，菌絲呈白色絮狀，菌落背面呈淡紫色，菌絲具分隔分枝，產(chǎn)孢較少。在PSA 培養(yǎng)基上，菌落突起絮狀，菌絲白色質(zhì)密，菌落粉白色至肉色，通常帶有紫色，菌落厚3～5 mm。小型分生孢子較多，單胞，卵形或腎形；大型分生孢子較少，鐮刀形，少許彎曲。

2.2 4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的抑菌活性

對4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌的抑菌活性的測定結(jié)果表明（表1），濃度為25 μg/mL時，各化學(xué)藥劑處理的菌落直徑與對照間差異不顯著（F=2.306 < F0.05=3.06）；濃度為50 μg/mL時，菌落直徑各化學(xué)藥劑處理與對照間差異也不顯著（F=2.964 < F0.05=3.06）；濃度為100 μg/mL時，各化學(xué)藥劑處理與對照間差異仍不顯著（F=2.228 < F0.05=3.06）。說明各處理與對照的菌落直徑間差異不明顯。由此可見，4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌菌絲生長無顯著抑制作用。

2.3 4種化學(xué)藥劑對苗期黃瓜枯萎病的誘導(dǎo)抗性效果

從表2可以看出，應(yīng)用4種化學(xué)藥劑對黃瓜幼苗的誘導(dǎo)處理，發(fā)現(xiàn)納米硅的誘導(dǎo)抗性效果隨著藥劑濃度的升高而增強，最高為4.08%，且各濃度之間誘導(dǎo)效果差異不顯著（P > 0.05）。30% DT殺菌劑可濕性粉劑誘導(dǎo)的黃瓜幼苗，誘導(dǎo)效果亦隨著藥劑濃度的升高而增強，最高為10.93%，且各濃度之間誘導(dǎo)效果差異顯著（P < 0.05）。50%甲霜銅可濕性粉劑誘導(dǎo)的黃瓜幼苗，各濃度不但沒有誘導(dǎo)抗性效果，反而加重了病害，且藥劑濃度越高，病害侵染越嚴重，誘導(dǎo)抗性效果最低為-8.29%。20%病毒A可濕性粉劑誘導(dǎo)的黃瓜幼苗，誘導(dǎo)抗性效果隨著藥劑濃度的升高而增強，最高為6.24%，且各濃度之間誘導(dǎo)效果差異顯著（P < 0.05）?？梢姡?種化學(xué)藥劑誘導(dǎo)黃瓜抗枯萎病的效果由高到低依次為30% DT殺菌劑可濕性粉劑、20%病毒A可濕性粉劑、納米硅、50%甲霜銅可濕性粉劑。

3 小結(jié)與討論

利用PDA和PSA 2種不同的培養(yǎng)基培養(yǎng)黃瓜枯萎病菌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在PDA培養(yǎng)基上產(chǎn)孢較少，而在PSA培養(yǎng)基上產(chǎn)生小型分生孢子較多，大型分生孢子較少。納米硅、30% DT殺菌劑可濕性粉劑、20%病毒A可濕性粉劑、50%甲霜銅可濕性粉劑等4種化學(xué)藥劑在一定的濃度范圍內(nèi)對黃瓜枯萎病菌菌絲生長均沒有顯著的抑制作用。以30% DT殺菌劑可濕性粉劑誘導(dǎo)黃瓜抗枯萎病的效果最好，最高達10.93%；50%甲霜銅可濕性粉劑處理的黃瓜幼苗，不僅沒有誘導(dǎo)抗性的效果，反而促進了病害的發(fā)生；納米硅與20%病毒A可濕性粉劑誘導(dǎo)黃瓜抗枯萎病的效果介于其他兩種化學(xué)藥劑之間，最高分別為4.08%和6.24%。納米硅可使黃瓜對白粉菌的抗性提高38%，說明硅對不同作物、不同真菌引起的病害的抗病效果和機理可能不同以確定是否使植物確實產(chǎn)生了誘導(dǎo)抗病性[11 - 12 ]。這與梁永超等[13 - 14 ]報道的“硅對不同作物不同真菌引起的病害的抗病效果和機理可能不同”一致。

本試驗在離體條件下只研究了4種化學(xué)藥劑對黃瓜枯萎病菌菌絲生長速率的活性，對供試菌菌絲和孢子形態(tài)、產(chǎn)孢量等其他生物學(xué)特性的影響未進行深入研究。同時也只研究了4種化學(xué)藥劑誘導(dǎo)黃瓜抗枯萎病的效果，對其他病原菌的研究還未涉入，這些都有待進一步研究和探索。

參考文獻：

[1] 李書強，李 林，沈江潔，等. 生防菌對黃瓜枯萎病防效及其對黃瓜誘導(dǎo)抗性的測定[J]. 河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2017，31（1）：53-58.

[2] 楊玉新，王純立，謝志剛，等. 微生物肥對土壤微生物種群數(shù)量的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，45（S1）：169-171.

[3] 張樹生. 微生物有機肥緩解黃瓜枯萎病的生物學(xué)效應(yīng)及其作用機制[D]. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[4] 李 晶，楊 謙，張淑梅，等. 枯草芽孢桿菌 B29 菌株防治黃瓜枯萎病的田間效果及安全性評價初報[J]. 中國蔬菜，2009（2）：30-33.

[5] NOBUYO KOIKE，MITSURO HYAKUMACHI，KOJI KAGEYAMA，et al. Induction of systemic resistance in cucumber against several diseases by plant growthpromoting fungi lignifications and superoxide generation[J]. European Journal of Plant Pathology，2001，107（2）：523-533.

[6] STICHER，MAUCHMANI B，METRAUX J. Systemic acquired resis-tance[J]. Annu. Rev. Phytopathol.，1997（35）：235-270.

[7] KUC J. Development and future direction of induced systcmic resistance in plants[J]. Crop Protection，2000，19（8）：859-861.

[8] 陳年春. 農(nóng)藥生物測定[M]. 北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1991：76-78.

[9] 莊敬華，高曾貴，楊長城，等. 綠色木霉菌T23對黃瓜枯萎病防治效果及其幾種防御酶活性的影響[J]. 植物病理學(xué)報，2005（2）：56-59.

[10] 張 震，張秉欣，喻景權(quán). 黃瓜土傳病害拮抗菌分離鑒定及其生物活性測定[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，16（3）：16-18.

[11] JIANG D，ZEYEN KJ，RUSSO V. Silicon enhances resistance of barely to powerdery mildew （Erysiphe gramminis f. sp. Hordei） [J]. Phytopathology，1989，79：1198.

[12] KUCH H，ISHIZAKI H. Silicon levels near penetration sites of fungi on wheat，barely， cucumber and mornig glory leavels[J]. Pysiological and Molecular Plant Pathology，1975，5：283-287.

[13] 梁永超，孫萬春. 硅和誘導(dǎo)接種對黃瓜炭疽病的抗性研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（3）：268-271.

[14] LIANG YC，SUN WC. Recent Research on Silicon in China，A country reporting the 2nd International Conference on Silicon in Agriculture[C]. Japan： Tsuruoka，2002.

（本文責(zé)編：鄭立龍）