CN110447413B - 一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种西瓜枯萎病菌生理小种2的抗性诱导方法，该技术以适宜浓度褪黑素混合液结合NaHS处理缓解西瓜枯萎病菌生理小种2侵染引起的西瓜枯萎病，其中，褪黑素混合液的处理浓度为20～500μmol/L，NaHS的处理浓度为10～250μmol/L；处理方式为褪黑素混合液进行喷叶处理，每株0.3L，NaHS进行灌根处理，每株1L。褪黑素见强光易分解，处理在傍晚进行。处理时间和次数为：西瓜开花坐果期即枯萎病爆发前期进行第一次处理，5天后处理第二次，12天后处理第三次。褪黑素是植物体内存在的天然物质，无毒、无污染，NaHS分解释放H₂S气体，易降解，无污染。本发明将适宜浓度褪黑素结合NaHS处理具有防治西瓜枯萎病，促进植株生长和环保无污染等三重优点，利于广泛推广及应用。

Description

一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，特别涉及一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法。

背景技术

西瓜作为我国重要的园艺及农作物，栽培面积占世界首位。由于西瓜产业周期短、见效快、效益稳，导致其在种植业中发展比较快，很快成为部分地区结构调整过程中的主导产业。据统计，西瓜设施栽培面积占比高达48％左右。由于设施栽培高度集约化，以及农民的从众心理，常年连续栽培，导致西瓜栽培产生严重的连作障碍问题，如种子发芽率降低，生长缓慢，苗期容易死苗，叶片发黄，容易发病、枯萎死亡，产量和品质下降等。其中枯萎病是连作障碍中的主要问题之一，严重影响西瓜优质、高效生产。

西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)侵染所致的土传维管束病害，为西瓜的主要病害之一，世界各地均有发生，给生产带来了极大的损失。在连作地，西瓜植株的枯萎病发病率一般都在30％以上，严重的达到80％，甚至绝产。目前已发现西瓜枯萎病菌有三个生理小种，即0、1和2。生理小种0可以使一些感病品种发病；生理小种1比生理小种0更具毒性，它能使抗生理小种0的一些西瓜品种感病；生理小种2几乎可以侵染所有的西瓜品种(个别野生种质除外)。目前，国内外已培育出多个抗枯萎病0号和1号生理小种的西瓜栽培品种，但生产上抗枯萎病2号生理小种的西瓜品种较少。

针对西瓜枯萎病的防治，国内外学者进行了大量试验。生产上对西瓜枯萎病的防治主要采取农业措施如轮作、筛选抗病性品种、嫁接等，物理消毒如高温闷棚，化学消毒如药剂防治以及利用生物菌剂进行生物防治。然而这些防治措施具体针对哪种枯萎病生理小种并不清楚，并且具有多种局限性，更有甚者，会对土壤或作物造成负面影响。例如筛选抗病品种周期较长，嫁接影响果实品质，药剂防治容易造成污染等。并且针对枯萎病的植株抗性诱导技术鲜有报道。

因此，针对致病力最强的枯萎病生理小种2，如何提供一种高效、快速、无污染地技术以提高西瓜植株的抗性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种诱导技术有效提高西瓜植株对枯萎病菌生理小种2(FON2)的抗性，以高效、快速、无污染的解决FON2引起的西瓜枯萎病。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，包括以下工艺：

将褪黑素混合液均匀喷洒于西瓜植株的叶面上，同时以NaHS灌根，于西瓜生殖生长期进行数次处理即可。

优选的，所述褪黑素混合液包括褪黑素、展渗剂和乙醇。

上述优选技术方案的有益效果是：展渗剂可破除液体表面张力，加速褪黑素的渗透，乙醇促进褪黑素的溶解，提升褪黑素的应用率及作用效率。

优选的，所述褪黑素混合液中褪黑素浓度为20～500μmol/L，其中展渗剂的体积百分比为0.02％，乙醇的体积百分比为0.02％。

优选的，所述褪黑素混合液中褪黑素浓度为100μmol/L。

上述进一步技术方案的有益效果是：褪黑素浓度过高或过低均无法达到良好的诱导效果，而且浓度过高还会造成浪费，提升处理成本。

优选的，褪黑素混合液的处理方式为叶面喷施。

上述进一步技术方案的有益效果是：褪黑素具有可在植物体内进行长距离运输的特点，叶面喷施相较于根系灌溉可节省褪黑素混合液的用量，并可同时诱导地上部和根系对枯萎病菌的抗性，且更有利于提高叶片光合效率。

优选的，喷洒褪黑素混合液于傍晚弱光照条件下进行。

上述进一步优选技术方案的有益效果是：褪黑素在强光照条件下易分解，避免强光照，确保作用率和处理效果。

优选的，所述展渗剂为有机硅。

优选的，所述NaHS浓度为10～250μmol/L。

优选的，所述NaHS浓度为50μmol/L。

上述优选技术方案的有益效果是：NaHS过高或过低均无法达到良好的诱导效果，而且浓度过高还会造成浪费，提升处理成本。

优选的，所述NaHS的处理方式为根系灌溉。

上述优选技术方案的有益效果是：NaHS的作用机理为通过释放可作为信号分子的H₂S诱导植物抗性，根系灌溉可防止H₂S气体快速释放和散失，延长作用时间，确保作用率和处理效果。

优选的，处理时期和频率为：于西瓜开花坐果期进行第一次处理，5天后进行第二次处理，12天后进行第三次处理。

上述优选技术方案的有益效果是：枯萎病菌侵染是一个缓慢的过程，西瓜从开花坐果到果实膨大(约18～30天)是枯萎病发病最为严重的时期。施用一次褪黑素和NaHS的效用时间约5～7天。于西瓜开花坐果期进行处理，间隔5～7天处理一次，处理三次，确保作用率和处理效果。

优选的，所述褪黑素混合液用量为每株0.3L，NaHS用量为每株1L。

经由上述方案，相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供了一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，能显著抑制枯萎病生理小种2引起的枯萎病，有效促进西瓜植株的生长，并且安全环保无污染；通过连作地田间试验，与对照相比，褪黑素结合NaHS处理后，陕西关中地区连作12年土壤种植西瓜枯萎病发病率下降39％；正常条件下，褪黑素处理能提高光合速率20.1％，有效促进西瓜植株的生长和光合作用产物积累；重要的是褪黑素是植物体内存在的天然物质，无毒、无污染，NaHS分解释放H₂S气体，易降解，无污染。因此，适宜浓度褪黑素结合NaHS处理具有防治西瓜枯萎病，促进植株生长和环保无污染等三重优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为不同浓度褪黑素和NaHS预处理对西瓜幼苗抗枯萎病菌生理小种2的影响；

图2附图为褪黑素处理对西瓜幼苗生长的影响；

图3附图为褪黑素结合NaHS处理对连作地西瓜枯萎病发病率及果实品质的影响。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，包括以下工艺：

于弱无光照条件下，将包含有0.02％有机硅(v/v)和0.02％乙醇(v/v)的褪黑素混合液以浓度为100μmol/L均匀喷洒于西瓜植株的叶面上，同时以浓度为50μmol/L的NaHS灌根，于西瓜开花坐果期进行第一次处理，第一次处理后5天进行第二次处理，第二次处理7天后进行第三次处理即可，其中褪黑素混合液用量为每株0.3L，NaHS用量为每株1L。

下面将采用具体的实施例来证明本发明的技术方案和技术效果。

实施例1

供试西瓜品种：通过对西北农林科技大学园艺学院收集或创制的24份西瓜种质进行枯萎病菌生理小种2抗性鉴定，筛选出‘2号25圆’等5份感病材料。以感病种质‘2号25圆’为材料进行苗期人工接种FON2抗性鉴定试验。

所用褪黑素和NaHS购买于阿拉丁试剂有限公司。预处理褪黑素设置为20、100、500μmol/L等三个浓度梯度，NaHS设置为10、50、250μmol/L等三个浓度梯度。

供试枯萎病菌菌种为尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporumf.sp.niveum)生理小种2(FON2)。接种菌株为杨凌本地菌，采自于陕西省咸阳市杨凌区揉谷镇西北农林科技大学西甜瓜试验基地。

试验在西北农林科技大学园艺学院塑料大棚内进行。

1.首先进行枯萎病菌菌种分离与培养

取田间重茬地中发病植株病健交界处组织，流水冲洗1个小时，用75％乙醇消毒30s，再用5％NaClO消毒5min，用无菌水清洗3～5次。消毒后的组织于超净工作台上用剪刀剪至2～3cm，再将发病部位轻轻按压贴于PDA培养基表面，25℃，恒温条件下培养2～3天，长出真菌菌落后挑取边缘菌丝再进一步纯化。若无其他杂菌，扩繁后则可制作液体培养基，将固体PDA培养基上的菌落刮至制作好的液体培养基中，将其置于摇床中220rpm，28℃，培养7天后取出，于超净工作台中用四层纱布过滤，并用血球计数法计算并配制合适的孢子浓度，在电子显微镜下观测孢子数量，根据接种情况用培养基将孢子数量调节到105个/mL，制成孢子悬浊液以备接种用，于4℃冰箱中保存。

2.以筛选出的感病种质‘2号25圆’为材料，当幼苗三叶一心时，进行不同浓度褪黑素(20、100、500μmol/L)和不同浓度NaHS(10、50、250μmol/L)预处理，以清水处理为对照。处理于晴天傍晚进行，方式为褪黑素喷叶和NaHS灌根处理，每天处理1次，共处理3次。

预处理后第2天，人工接种枯萎病生理小种2，采用浸根法进行苗期人工接种，每个处理共24株，设三次重复。将幼苗从穴盘中提出，尽量少伤根用水冲洗干净根部并吸干水分,用剪刀剪掉主根尖端部分1～2cm，将处理植株浸入配制的孢子悬浮液(105个/mL)中15min，最后将幼苗移栽到消毒土中(土壤进行过筛)，缓苗后观察植株生长情况，接种后第30天统计枯萎病病情指数，研究褪黑素和NaHS的作用。结果如附图1所示，附图1表明，人工接种FON2，对照植株的枯萎病发病率为73.3％，而适宜浓度的褪黑素(20～500μmol)预处理能显著提高西瓜幼苗对FON2的抗性。褪黑素的最适宜浓度为100μmol/L，与对照相比，能将枯萎病发病率降低88.6％。适宜浓度NaHS预处理同样能显著提高西瓜幼苗对FON2的抗性，最适宜浓度为50μmol/L，与对照相比，能将枯萎病发病率降低89.6％。这些结果表明褪黑素和NaHS对提高西瓜感病种质抗FON2的能力具有很好的效果。

3.为了研究褪黑素对西瓜幼苗生长的影响，根据上述实验，对四叶一心西瓜幼苗进行100μmol/L褪黑素预处理，处理7天后，测定叶片光合速率，用配置红蓝光源(6400-02B；Li-COR)的Li-Cor-6400光合仪进行净光合速率的测定，每个处理测定10棵植株，光合仪参数设置如下：温度为室外温度，光照强度为1000μmol/m²/s，CO₂浓度为400μmol/L，并观察根系生长状况，结果如附图2所示，由附图2可知，适宜浓度褪黑素处理后显著提高了叶片的光合速率和促进了根系的生长，表明适宜浓度褪黑素具有促进西瓜幼苗生长的作用。

4.在杨凌揉谷西瓜连作12年的温室进行田间试验，西瓜开花坐果期(定植后约50天)同时进行褪黑素和NaHS处理，5天后处理第二次，12天后处理第三次。褪黑素的处理浓度为100μmol/L(含0.02％有机硅展渗剂和0.02％乙醇)，NaHS的处理浓度为50μmol/L；处理方式为褪黑素混合液进行喷叶处理，每株0.3L，NaHS溶液进行灌根处理，每株1L。褪黑素见强光易分解，处理应在傍晚进行。结果如附图3所示，图3表明了褪黑素结合NaHS对连作地西瓜枯萎病发病率的影响，选用西瓜连作12年的温室进行试验，对照枯萎病发病率为78.7％。西瓜生长后期(开花坐果期)进行褪黑素结合NaHS处理能有效抑制枯萎病发生，其发病率降低至48.0％，并能明显提高西瓜品质(含糖量)。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，包括以下工艺：

将褪黑素混合液均匀喷洒于西瓜植株的叶面上，同时以NaHS灌根，于西瓜生殖生长期进行数次处理即可；

所述褪黑素混合液包括褪黑素、展渗剂和乙醇，所述褪黑素混合液中褪黑素浓度为100μmol/L，其中展渗剂的体积百分比为0.02％，乙醇的体积百分比为0.02％；所述NaHS浓度为50μmol/L。

2.根据权利要求1所述的一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，所述展渗剂为有机硅。

3.根据权利要求1所述的一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，喷洒褪黑素混合液于弱光照条件下进行。

4.根据权利要求1所述的一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，处理时期和频率为：于西瓜开花坐果期进行第一次处理，5天后进行第二次处理，12天后进行第三次处理。

5.根据权利要求1所述的一种西瓜枯萎病菌生理小种2抗性诱导方法，其特征在于，所述褪黑素混合液用量为每株0.3L，NaHS用量为每株1L。

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