CN101836640B - 一种诱抗剂在控制园艺作物土传病害上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种新型诱导抗病激活剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯(本发明说明书中简称B)的诱导抗病活性，该诱导抗病激活剂对园艺作物土传病害具有明显的诱导抗病效果，诱导抗病谱广，并通过该诱抗剂浸种、苗期及生长期的叶面均匀喷湿诱导，使诱抗效果在60～100％之间，持效性可长达60天。

Description

一种诱抗剂在控制园艺作物土传病害上的应用
技术领域
本发明涉及到一种新型诱导抗病激活剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯(本发明说明书中简称B)的诱导抗病活性，该诱抗剂经过对园艺作物不同生育期的诱导，可以使其产生对土传病害的广谱诱导抗病性。属于农业科学技术领域。
背景技术
由于我国农业生产的特点，导致园艺作物连茬现象严重，栽培土壤中致病菌连年富集，土传病害的发生严重，且发生之后控制困难，目前已经成为制约我国园艺作物的生产、品质及出口创汇。
目前化学农药在植物病害防控上发挥着巨大的作用，但由于传统农药导致的安全、生态和环境方面的压力，已经将研究人员的注意力集中在以低(无)毒、高效、绿色环保等为最终目标的新农药开发上，尤其利用植物自身的防御系统来防病、治虫将是今后新农药开发的主要方向之一。
植物激活剂本身没有显著的杀菌或抑菌作用，但能诱发植物自身的免疫系统，以抵御病害的侵袭；它的作用机制完全突破了传统杀菌或杀虫机制的模式；使用一种植物抗病激活剂可以防治多种病害，其抗病性具有持效性和广谱性，甚至能遗传给后代；对不具有致病性的腐生菌、颉颃菌无影响，不污染环境，有利于维持生态系统中微生物之间复杂而微妙的平衡关系，是典型的生态型农药。苯并-1，2，3-噻二唑-7-羧酸硫代甲酯(BTH)是一种区别于传统农药的全新植物保护产品-植物抗病激活剂(plant activator)。1995年由汽巴-嘉基公司发明(现属于诺华公司)。BTH又叫活化酯(Acibenzolar CGA245704)，是第一个商业化植物抗病激活剂产品。1996年在德国以Bion 50WG、在瑞士以Unix Bion 63WG为商品名进行注册，该制剂对病毒、真菌、细菌中多种病害均具有诱导抗病效果。
本发明中苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯是华东理工大学结合苯并-1，2，3-噻二唑的结构特征，设计、合成了的BTH衍生物，经研究发现该化合物对园艺作物土传病害均具有不同程度的诱导抗病效果，是具有产业化、商品化前景的植物激活剂，取代目前诺华公司的BTH，那将会在国际和国内带来巨大的市场价值，应用前景广阔，经济效益显著。
发明说明
本发明根据现有园艺作物土传病害控制困难问题，对苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯进行了园艺作物病害诱抗活性的筛选，获得了该诱抗激活剂对土传病害的优良诱抗效果，在园艺作物的不同生育期连续使用5～7次，可以有效保证诱导该作物对土传病害的抗病持久性，以减少或减轻土传病害的威胁，降低化学农药的使用量，减轻生态压力，并减少农民经济损失。
本发明具体包括如下内容：
1.本发明涉及到的防治对象是园艺作物的土传病害，包括黄瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)、猝倒病(Pythium aphanidermatum)、立枯病(Rhizoctonia solani)、菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)，番茄枯萎病(Fusarium oxysporum)、茎基腐病(Rhizoctonia solani)、细菌性髓部坏死(Pseudomonas corrugata)，辣椒根腐型疫病(Phytophthora capsici)，茄子的枯萎病(Fusarium oxysporum)、黄萎病(Verticillium dahliae)，甘蓝立枯病(Rhizoctonia solani)、根肿病(Plasmodiophora brassicae Woron)，大白菜根肿病(Plasmodiophorabrassicae Woron)、软腐病(Erwinia carotovora subsp.Carotovora)、黑腐病(Xanthomonas campestrispv.campestris(Pammel)Dowson)，西葫芦茎软腐病(Erwinia carotovora subsp.Carotovora)，胡萝卜根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium sp.Phytophthora spp.)、菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)，仙客来根腐病(Fusarium oxysporum)，百合根腐病(Fusarium oxysporum)，马铃薯疮痂病(Streptomycesscabies)、环腐病(Clavibacter michiganense subsp.sepedonicum)，平菇细菌性褐斑病(Pseudomonas tolaasii)、火鹤茎腐病(Xanthomonas sp.)、蝴蝶兰根腐病病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium spp.)、蝴蝶兰软腐病(Pseudomonas spp)、非洲菊根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Rythium sp.Phytophthora spp.)、杜鹃根腐病(Fusarium spp.、Pythium sp.Phytophthora spp.)、草莓根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium spp.)、国兰根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium spp.Phytophthora spp.)、两瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)、甜瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)、黄瓜疫病(Phytophthora melonis)、甜瓜疫病(Phytophthora melonis)、黄瓜根腐病(Fusarium spp.)、甜瓜根腐病(Fusarium spp.)、姜瘟病(Ralstoniasolanacearum)、姜茎基腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium spp.Phytophthora spp.)、香蕉枯萎病(Fusarium oxysporum)、甘蓝枯萎病(Fusarium oxysporum)、菜豆枯萎病(Fusarium spp.)、番茄青枯病(Ralstonia solanacearum)、茄子青枯病(Ralstonia solanacearum)、辣椒青枯病(Ralstonia solanacearum)、烟草青枯病(Ralstonia solanacearum)、马铃薯青枯病(Ralstonia solanacearum)、棉花枯萎病(Fusariumoxysporum)。
2.本发明采用苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯作为诱抗剂(激发子)，使用浓度在10～250mg/L之间。
3.诱抗剂的使用方法：
1)单一喷雾诱导施药方法：苗期开始叶面均匀喷雾施药，移栽或定植缓苗后再喷雾施药1次。此后每隔7或10天诱导施药1次，连续施药3～5次，诱导次数亦可根据植株的生育期适当增加至7次。
2)浸种加喷雾施药方法：种子经55℃条件下温汤浸种消毒15分钟后，黑暗中28℃温箱中催芽。待种子露白，播种前将生有胚根的种子浸入诱抗剂中，25℃黑暗中浸泡2h，播种育苗，此为第一次的浸种诱导。播种苗出齐后开始叶面均匀喷雾施约，移栽或定植缓苗后再喷雾施药1次，此后每隔7或10天诱导施药1次，连续施药3～5次，诱导次数亦可根据植株的生育期适当增加至7次。
诱抗剂每次使用浓度的原则是，浸种和苗期喷雾诱导，采用10～25mg/L使用浓度，移栽或定植缓苗后的喷雾诱导浓度是50mg/L，此后的成株期诱导浓度为100～250mg/L。
平菇细菌性褐斑病的诱抗防治，诱抗剂于幼菇菌盖1cm期喷雾施用，每潮菇诱导施用1次，施用浓度100mg/L。
本发明使用的诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯无杀菌活性，该化合物通过调节作物自身的免疫能力，增加作物自身抗病能力达到抗病作用，不但可以有效控制园艺作物土传病害，且在土壤中无残留，属无害环保型化合物；同时该化合物最大的优点是通过叶面喷施来达到控制土传病害的作用，改变了传统农药灌根施药、土壤消毒施药、穴施、沟施等的施药方式，简化了施药程序，方便的农业生产者，具有开发潜力的新型药剂。本发明使用的诱抗剂，诱导园艺作物对土传病害的抗病效果在60％～90％间，持效期可长达60天。
具体实施方式
以下结合具体实施案例对本发明的技术方案进一步描述，但以下实施案例不构成对本发明的限制，所有依据本发明的原理和技术手段采用的各种施用方法，均属于本发明范围。
实施例1
诱抗谱筛选：按试验浓度配好药剂，本诱导抗病谱的筛选采用苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯100mg/L。采用自动微量喷雾器喷雾施药，均匀喷施到叶片的正背面，以叶面雾滴均匀一致为宜，保证每株施药液0.5mL，于黄瓜、西葫芦、西瓜、甜瓜、胡萝卜、菜豆、蝴蝶兰、非洲菊两叶一心期，番茄、茄子、辣椒、甘监、白菜、仙客来、百合、火鹤、姜、棉花、杜鹃四叶期，平菇幼菇菌盖直径1cm期，香蕉树幼株期，马铃薯出苗后第一次喷雾施药，以后每隔7天喷雾诱导一次，共诱导3次。各病原菌的接种方法均采用孢子悬浮液灌根接种。每个诱导防治对象的诱导抗病试验均设4次重复。
表1苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯对土传病害的诱导抗病谱
序号 防治对象   平均防效(％)
  1   黄瓜菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)   66.62
  2   黄瓜猝倒病(Pythium aphanidermatum)   82.69
  3   黄瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)   87.33
  4   黄瓜立枯病(Rhizoctonia solani)   76.44
  5   番茄枯萎病(Fusarium oxysporum)   75.25
  6   番茄茎基腐病(Rhizoctonia solani)   58.45
  7   番茄细菌性髓部坏死(Pseudomonas corrugata)   57.75
  8   辣椒疫病(Phytophthora capsici)   65.25
  9   茄子枯萎病(Fusarium oxysporum)   72.22
  10   茄子黄萎病(Verticillium dahliae)   73.15
  11   甘蓝立枯病(Rhizoctonia solani)   72.12
  12   甘蓝根肿病(Plasmodiophora brassicae Woron)   58.48
  13   大白菜根肿病(Plasmodiophora brassicae Woron)   58.32
  14   大白菜软腐病(Erwinia carotovora subsp.Carotovora)   55.45
  15   大白菜黑腐病(Xanthomonas campestris pv.campestris(Pammel)Dowson)   52.31
  16   西葫芦茎软腐病(Erwinia carotovora subsp.Carotovora)   56.12
  17   胡萝卜根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythiumsp.Phytophthora spp.)   68.17
  18   胡萝卜菌核病(Sclerotinia sclerotiorum)   68.32
  19   马铃薯疮痂病(Streptomyces scabies)   58.79
  20   马铃薯环腐病(Clavibacter michiganense subsp.sepedonicum)   57.77
  21   仙客来根腐病(Fusarium oxysporum)   88.30
  22   百合根腐病(Fusarium oxysporum)   85.50
  23   平菇细菌性褐斑病(Pseudomonas tolaasii)   90.12
  24   火鹤茎腐病(Xanthomonas sp.)   59.25
  25   蝴蝶兰根腐病病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythiumspp.)   65.70
  26   蝴蝶兰软腐病(Pseudomonas spp)   69.75
  27   非洲菊根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythiumsp.Phytophthora spp.)   80.75
  28   杜鹃根腐病(Fusarium spp.、Pythium sp.Phytophthora spp.)   78.45
  29   草莓根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythium spp.)   77.32
  30   国兰根腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythiumspp.Phytophthora spp.)   70.15
  31   西瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)   79.37
  32   甜瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)   79.25
  33   黄瓜疫病(Phytophthora melonis)   65.41
  34   甜瓜疫病(Phytophthora melonis)   64.45
  35   黄瓜根腐病(Fusarium spp.)   80.14
  36   甜瓜根腐病(Fusarium spp.)   84.21
  37   姜瘟病(Ralstonia solanacearum)   57.78
  38   姜茎基腐病(Fusarium spp.、Rhizoctonia solani、Pythiumspp.Phytophthora spp.)   61.14
  39   香蕉枯萎病(Fusarium oxysporum)   60.15
  40   甘蓝枯萎病(Fusarium oxysporum)   66.82
  41   菜豆枯萎病(Fusarium spp.)   78.77
  42   番茄青枯病(Ralstonia solanacearum)   67.74
  43   茄子青枯病(Ralstonia solanacearum)   66.25
  44   辣椒青枯病(Ralstonia solanacearum)   64.45
  45   烟草青枯病(Ralstonia solanacearum)   61.02
  46   马铃薯青枯病(Ralstonia solanacearum)   60.14
  47   棉花枯萎病(Fusarium oxysporum)   71.11
实施例2
将辣椒种子55℃温汤浸种消毒15分钟后28℃温箱中催芽，3天后胚芽出齐后播种，待出苗后长出4片叶片开始诱导第一次，以后每隔7天诱导1次，连续诱导3次，第3次诱导后24h灌根接种辣椒疫病菌，放入温室常规管理。苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯不同浓度喷雾诱导辣椒对根腐型疫病的抗病性效果明显，其中100mg/L诱导抗病效果可达81.20％，且持效性好，在接种后40天诱抗效果仍可达到50％以上。
表2B诱导辣椒抗根腐型疫病浓度筛选结果(接种后10天)
Figure GSA00000046741100041
表3B诱导辣椒抗根腐型疫病浓度筛选结果(接种后20天)
Figure GSA00000046741100042
表4B诱导辣椒抗根腐型疫病浓度筛选结果(接种后30天)
Figure GSA00000046741100043
表5B诱导辣椒抗根腐型疫病浓度筛选结果(接种后40天)
Figure GSA00000046741100052
表6B诱导辣椒抗根腐型疫病浓度筛选结果(接种后50天)
Figure GSA00000046741100053
实施例3
黄瓜胚根浸种诱导结合播种出苗后叶面喷雾诱导方法：黄瓜种子经55℃条件下温汤浸种消毒15分钟后，黑暗中28℃温箱中催芽。待种子露白，播种前将生有胚根的种子浸入诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯中，25℃黑暗中浸泡2h，播种育苗，此为第一次的浸种诱导。播种苗出齐后开始叶面均匀喷雾施药一次，以后每隔7天诱导1次，连续诱导3次，第3次诱导后24h灌根接种黄瓜枯萎病菌。该方法诱导黄瓜对枯萎病效果显著，250mg/L防效可达98.17％，最低施用浓度23mg/L的防效亦可超过70％。
表7B胚根法诱导黄瓜对枯萎病抗性浓度筛选结果(第一次调查)
Figure GSA00000046741100054
Figure GSA00000046741100061
表8B胚根法诱导黄瓜对枯萎病抗性浓度筛选结果(第二次调查)
表9B胚根法诱导黄瓜对枯萎病抗性浓度筛选结果(第三次调查)
Figure GSA00000046741100063
实施例4
不同诱导浓度对黄瓜猝倒病的诱抗效果筛选：黄瓜种子经55℃条件下温汤浸种消毒15分钟后，黑暗中28℃温箱中催芽。待种子露白，播种前将生有胚根的种子浸入诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯中，25℃黑暗中浸泡2h，播种育苗，此为第一次的浸种诱导。播种苗出齐后开始叶面均匀喷雾施药一次，以后每隔7天诱导1次，连续诱导3次，第3次诱导后24h灌根接种黄瓜猝倒病菌。苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯250mg/L和100mg/L对黄瓜猝倒病的诱抗效果均超过80％。
表10B喷雾法诱导黄瓜对猝倒病抗性实验结果
Figure GSA00000046741100064
Figure GSA00000046741100071
实施例5
不同诱导浓度对仙客来根腐病的诱抗效果筛选：将仙客来种子表面消毒后均匀播种于育苗盘中，出苗后，待仙客来幼苗生长至4片小叶期开始用不同浓度的苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯叶面均匀喷雾诱导，每隔10天诱导一次，连续诱导5次，第5次诱导后24h灌根接种仙客来根腐病菌。分别于接种后25、30、35天调查诱抗效果，结果表明100～250mg/L处理的诱抗效果明显，持效性好，接种后35天100mg/L和250mg/L处理的防效分别为64.17％和76.70％。
表11B诱导仙客来对根腐病的防治效果
Figure GSA00000046741100072
实施例6
马铃薯疮痂病的田间诱抗效果评价：将马铃薯种薯切成薯块播种于马铃薯疮痂病严重地块，待出苗后对种薯叶面均匀喷施诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯，每隔10天诱导1次，整个生长季节诱导5次。对照药剂五氯硝基苯采用药土法使用，使用量0.5克药/100克土。待马铃薯收获期调查疮痂病发生情况，结果表明经250mg/L的诱抗剂诱导后，对马铃薯疮痂病具有一定的诱导抗病效果，平均诱抗效果为58.88％。
表12B诱导马铃薯对疮痂病的田间防治效果(2009年春，南口)
Figure GSA00000046741100073
实施例7
不同诱导浓度对平菇细菌性褐斑病诱抗效果：待平菇第一潮菇子实体直径生长至1～2cm时对平菇子实体均匀喷施诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯，分别调查第二及第三潮菇的细菌性褐斑病发生情况，结果表明50mg/L和100mg/L的诱抗剂诱导后，可以有效控制平菇细菌性褐斑病的发生，第二潮菇诱抗效果分别为88.01％和90.01％，第三潮菇诱抗效果分别为89.03％和93.65％。
表13B诱导平菇对细菌性褐斑病的抗病效果
Figure GSA00000046741100081

Claims (1)

1.一种诱抗剂在控制园艺作物土传病害的用途，其特征在于：使用苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯作为诱抗剂，其诱导抗性产生的使用方法为叶片均匀喷雾施药或者浸种加喷雾施药；所述土传病害包括黄瓜枯萎病(Fusarium oxysporum)、辣椒根腐型疫病(Phytophthoracapsici)、黄瓜猝倒病(Pythium aphanidermatum)、仙客来根腐病(Fusarium oxysporum)、马铃薯疮痂病(Streptomyces scabies)、平菇细菌性褐斑病(Pseudomonas tolaasii)；
该诱抗剂苯并-1，2，3-噻二唑-7-甲酸三氟乙酯的具体使用方法如下：
1.1单一喷雾诱导施药方法：苗期开始叶面均匀喷雾施药，移栽或定植缓苗后再喷雾施药1次，此后每隔7天诱导施药1次，连续施药3～5次；或者
1.2浸种加喷雾施药方法：各作物种子经55℃条件下温汤浸种消毒15分钟后，黑暗中28℃温箱中催芽，待种子露白播种；播种前将生有胚根的种子浸入诱抗剂中，25℃黑暗中浸泡2h，播种育苗，此为第一次的浸种诱导；播种苗出齐后开始叶面均匀喷雾施药，移栽或定植缓苗后再喷雾施药1次，此后每隔7天诱导施药1次，连续施药3～5次。
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