氨基寡糖素诱导猕猴桃抗溃疡病的效果及机理研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanjingcj520
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猕猴桃是一种富含维生素c等多种营养的水果,具有较高的食用、食疗价值。主产于中国、新西兰、意大利、日本、韩国等国家,在我国陕西、四川、湖南、湖北、安徽、江西、广东、贵州、云南等省广泛种植,在陕西主要在关中地区渭河流域种植,是我国重要的经济作物和出口水果。其产业也发展成为我国陕西、四川等省区经济发展和乡村振兴的支柱产业。然而,由丁香假单胞杆菌猕猴桃变种(Pseudomonas syringae pv.Actinidiae,PSA.)引起的猕猴桃细菌性溃疡病(kiwifruit bacteria canker)近年来在我国猕猴桃主产区频繁流行,发病普遍严重,该病害分布广、防治难、危害损失严重,致使猕猴桃产业遭受巨大障碍,大大地阻碍了我国猕猴桃产业的发展。目前,猕猴桃溃疡病的防治主要采用化学防治,然而化学农药由于存在“3R”(residue残留、resistance抗性、resurgence再猖獗)问题,不能适应目前猕猴桃产业绿色发展趋势。本研究拟对植物诱抗剂-氨基寡糖素诱导猕猴桃抗溃疡病的效果做出评价,并初步探索其诱导猕猴桃抗溃疡病的机理,并通过室内及田间试验研究,结合生物防治、农业防治等防治方法,形成一套以免疫诱抗技术为核心的绿色高效防控技术方案,为保障猕猴桃产业健康可持续发展提供依据。本研究取得的主要结果如下:1.为明确氨基寡糖素诱导猕猴桃抗溃疡病的效果,测定了其诱导猕猴桃叶片和枝条抗溃疡病的效果。叶盘试验结果显示,在施用氨基寡糖素一周后预防效果达到60%以上,两周后仍达50%,持效期可达21d以上;通过离体枝条接种试验,测定了氨基寡糖素在‘金龙2号’和‘徐香’上施用的抑菌效果,结果显示,夏、秋季施用4次质量浓度500倍5%氨基寡糖素水剂对溃疡病具有显著防效,‘徐香’品种防效59.26%,‘金龙2号’品种防效57.76%。2.为明确氨基寡糖素诱导猕猴桃抗寒效果,采用相对电导率法,对氨基寡糖素在‘金龙2号’猕猴桃品种上使用后的抗寒性进行了测定,结果显示,夏、秋季施用氨基寡糖素4次后抗寒性显著提高(低温处理后离子外渗率降低30%以上),而夏季或秋季分别使用氨基寡糖素2次的抗寒效果不明显。3.为探究氨基寡糖素诱导猕猴桃抗溃疡病的机理,利用q RT-PCR法,对氨基寡糖素诱导后接溃疡病菌的猕猴桃叶片抗性相关基因的表达谱进行分析,结果显示,施用氨基寡糖素后猕猴桃叶片中植物防御酶CAT、PAL、SOD相关基因表达量显著上调(表达量上调可达10倍以上);而未施药对照则变化不明显;响应PAMP的Rboh相关基因在施用氨基寡糖素的叶片中显著上调(表达量上调可达100倍以上);此外,SA通路的PR1及NPR1相关基因在施用氨基寡糖素的叶片中表达量上调(PR1表达量上调可达10倍以上,NPR1表达量上调可达3倍以上)。表明氨基寡糖素能够诱导猕猴桃对溃疡病菌产生抗性,并且诱导参与植物免疫反应及SA通路的关键基因显著上调表达。4.为筛选出与氨基寡糖素混用效果良好的农药,本研究测定了氨基寡糖素及与不同药剂混用室内毒力。试验结果显示,氨基寡糖素对溃疡病菌无抑菌作用;但与春雷霉素混用表现为增效作用(共毒系数191.01),而与氢氧化铜(共毒系数94.47)、梧宁霉素(共毒系数94.54)则为表现为相加作用,与中生菌素(共毒系数0.00)、乙蒜素(共毒系数32.53)、荧光假单孢杆菌(共毒系数63.78)则表现为拮抗作用。结果说明,氨基寡糖素可以与春雷霉素、梧宁霉素、氢氧化铜混用,而不能与中生菌素、乙蒜素、荧光假单孢杆菌直接混用。5.为探究氨基寡糖素田间应用技术,本研究通过田间药剂预防试验,探索了其田间最佳施用浓度、最佳施药方式、最佳施药时期等。试验结果显示,5%氨基寡糖素水剂最佳施用质量浓度为500倍,对溃疡病防效可达73.99%;其适宜施药期以夏、秋季各施用两次防效最好,防效可达87.42%;田间试验进一步显示,5%氨基寡糖素水剂与200亿CFU/g解淀粉芽孢杆菌可湿性粉剂、6%春雷霉素可湿性粉剂混用效果最好,施药2次防效可达84.37%、79.32%6.在明确氨基寡糖素田间应用技术的基础上,结合猕猴桃溃疡病防控关键技术,于2019-2020年连续两年分别在周至县、眉县进行了猕猴桃溃疡病绿色综合防控技术应用多点试验示范,其中2019-2020年度及2020-2021年度示范果园平均防效分别达82.62%和78.88%,取得良好防控效果。示范结果表明,该技术方案防控溃疡病绿色、科学、高效,其化学农药用量可降低30%以上,可大面积推广应用,该技术方案可为猕猴桃产业绿色、健康发展提供技术参考。
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