CN103999855B - 一种诱导小麦白粉病抗性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种诱导小麦白粉病抗性的方法，具体为对苗期小麦叶片喷施甘油浓度为2％‑3％的甘油水溶液。本发明揭示了甘油可以诱导小麦苗期对白粉病的抗性，用2％‑3％浓度的甘油喷施小麦叶片不仅对小麦苗期的生长没有影响，对人体和环境也无毒无害。

Description

一种诱导小麦白粉病抗性的方法

技术领域

本发明涉及植物诱导抗性的方法，具体地说，涉及一种诱导小麦白粉病抗性的方法。

背景技术

小麦(Triticum aestivum)是世界上重要的粮食作物之一，全球约40％的人以小麦为主食。在我国，小麦第二大口粮作物，常年播种面积和产量分别占粮食总量的25％和22％左右，小麦产量和品质直接关系到国家粮食安全和人们生活水平。

小麦白粉病是一种世界性的小麦病害。随着矮杆和半矮秆小麦品种的推广和水肥条件的改善，种植密度的加大，造成麦田郁闭，使得白粉病在我国造成的危害日益严重，发病面积和范围不断扩大，已由次要病害上升为主要病害，对我国的粮食生产及安全造成了严重威胁。

目前，对小麦白粉病化学防治方法一直是最为主要的防治手段。在秋播时，用20％粉锈宁乳油50毫升，对水2～3公斤，拌麦种50公斤，可减少秋苗发病。春季每亩用20％粉锈宁乳油50毫升，对水50～60公斤喷雾。还可喷洒50％粉锈宁可湿性粉剂1000倍液或波美0.5～0.8度石硫合剂。一般拔节至孕穗或抽穗到齐穗喷药，每隔7～10天喷1次，连喷2～3次。但是这种手法在大面积的应用上有一定的困难，不仅会增加人力、物力的投入，而且还会引起生态破坏、环境污染等问题。再者，小麦白粉病的专性寄生菌在长时间的药剂选择下已发生变异，其抗药性增强，这就使得化学药剂的防治效果减弱，因此得不断寻求新的药剂来应对这些变异。

甘油(Glycerin)是无色澄明黏稠液体，无臭，有暖甜味。能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫，对人体无毒，对眼睛、皮肤没刺激作用。据新的研究表明有的植物的表面有一层甘油，可以使植物在盐碱地生存。丙三醇是甘油三酯分子的骨架成分。生物体内的甘油三酯经过代谢分解，形成甘油和脂肪酸。目前报到了脂肪酸途径在植物抗病中也有重要的作用，在拟南芥、水稻和大豆中已经证明降低饱和脂肪酸的含量可以提高植物的抗病性(Kachroo A,Venugopal S C,Lapchyk L,Falcone D,Hildebrand D,Kachroo P.Oleic acid levels regulated by glycerolipid metabolism modulatedefense gene expression in Arabidopsis.Proc Natl Acad Sci USA,2004,101,5152-5157；Jiang C J,Shimono M,Maeda S et al.Suppression of the rice fatty-aciddesaturase gene OsSSI2enhances resisance to blast and leaf blight disease inrice.MPMI,2009,22,820-829；Kachroo A,Daqi F,Havens W,Navarre R,Kachroo P,Ghabrial S A.Virus-induced gene silencing of stearoyl-acyl carrier protein-desaturase in soybean results in constitutive defense and enhanced resistanceto pathogens.MPMI,2008,21,564-575.)，而在叶片上施加外源的甘油可以在植物体内形成G3P，G3P可以与植物体内的不饱和脂肪酸反应，降低不饱和脂肪酸的含量，从而诱导植物产生抗病性(Wei Y,Periappuram C,Datla R,Selvaraj G,Zou J.2001.Molecular andbiochemical characterization of a plastidic glycerol-3-phosphatedehydrogenase from Arabidopsis.Plant Physiology and Biochemistry39,841–848.)。

而目前，对于甘油能否诱导小麦白粉病的抗病性未见报道，且上述现有技术中仅仅是在实验室中进行的机理研究试验，将其在实际生产中广泛应用还需要进一步的探索。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种诱导小麦白粉病抗性的方法。

为了实现本发明目的，本发明首先提供一种诱导小麦白粉病抗性的方法，对苗期小麦叶片喷施甘油浓度为2％-3％的甘油水溶液。

作为优选，对苗期小麦叶片喷施甘油浓度为3％的甘油水溶液。

进一步地，所述甘油水溶液还含有0.02％Silwet L-77表面活性剂，用以增加细胞的通透性。

前述苗期小麦为苗长3cm以上的小麦。

作为优选，喷施周期为每隔2-4天向小麦叶片喷施一次甘油水溶液。

苗期小麦在喷施甘油水溶液后1-2天，即能被诱导产生白粉病抗性。

本发明进一步提供了一种用于诱导小麦白粉病抗性的药剂，所述药剂为含有2％-3％甘油和0.02％Silwet L-77表面活性剂的水溶液。

作为优选，所述药剂含有3％的甘油。

进一步地，所述药剂还可含有抗性诱导剂，如水杨酸等。

本发明还进一步提供了甘油在制备诱导小麦白粉病抗性药剂中的应用。

本发明的有益效果在于：

本发明揭示了甘油可以诱导小麦苗期对白粉病的抗性，用2％-3％浓度的甘油喷施小麦叶片不仅对小麦苗期的生长没有影响，对人体和环境也无毒无害。本发明为小麦白粉病的防治提供新的思路。

附图说明

图1为本发明小麦苗期各处理和对照的小麦接种白粉菌五天后的感病情况；从左至右分别为喷施0％，1％，2％，3％，4％甘油的小麦。

图2为本发明小麦苗期各处理和对照的小麦接种白粉菌五天后的考马斯亮蓝染白粉菌情况；从左至右分别为喷施0％，1％，2％，3％，4％甘油的小麦。

图3为本发明小麦苗期各处理和对照的小麦接种白粉菌五天后的每张叶片白粉菌萌发数的统计结果。

图4为采用3％甘油喷施叶片及对照处理后接白粉菌10天的感病情况。

图5为在接菌的不同时间用3％甘油喷施叶片及对照处理后接白粉菌10天的感病情况；从左至右分别为CK、接菌前3d、接菌前2d、接菌前1d、接菌当天、接菌后1d、接菌后2d。

图6为喷施3％甘油及对照处理后接菌10天后的感病情况；从左至右小麦品种分别为中国春、冀5265、Mo75。

图7为3％甘油不同喷施周期对小麦感病情况的影响。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下实施例中：喷施甘油的处理添加相应浓度甘油的水溶液中均添加了0.02％Silwet L-77表面活性剂；其中CK均为水溶液，也包含有0.02％Silwet L-77表面活性剂。

实施例1小麦苗期甘油喷施处理诱导白粉病抗性及甘油浓度的优化

小麦所用品种为薛早，高感白粉病。分别在小麦苗期(苗长3cm时开始每天一次连续2天)喷施0％，1％，2％，3％，4％的甘油(溶液添加0.02％Silwet L-77表面活性剂增加细胞的通透性)。每组处理50棵。第四天接种白粉菌(菌株E09)。接种后每隔五天统计处理及对照的感病情况。

通过观察白粉菌的生长情况可知叶片喷施2％，3％的甘油能达到明显的抑制白粉菌侵染的效果，当甘油浓度达到4％时会对小麦叶片造成伤害，叶尖变黄(图1)。对接菌后5天的各组处理及对照考马斯亮蓝法染白粉菌，通过显微镜观察菌丝的生长情况可知：在甘油施加浓度为2％时，孢子明显比CK小而且数目也少，在喷施甘油为3％时，小麦叶片基本没有孢子生长(见图2)。统计每张叶片(长度3cm)萌发孢子的数目可知：用2％和3％的甘油喷施小麦叶片上萌发的菌丝数目明显比对照及其他处理的少，达到显著差异水平，而喷施3％甘油的抗病效果最好(见图3)。白粉菌侵染10天后观察3％甘油喷施及对照处理的感病情况，结果显示3％甘油处理的小麦白粉病的抗性明显增强(见图4)。

实施例2小麦接种白粉菌前后不同时期喷施甘油的抗病效果

小麦所用品种为薛早，高感白粉病。分别在接菌前3，2，1天及接菌当天，接菌后1，2天喷施3％甘油一次，接菌10天后观察各处理及对照的白粉病侵染情况(见图5)。结果显示：接菌前2天，1天喷施甘油对抗白粉病的效果较好。可见，甘油诱导的抗病性是发生在处理一两天后产生的。

实施例3甘油处理不同小麦感病品种诱导小麦白粉病抗性

分别用中国春，冀5265和Mo75三个小麦品种进行叶面喷施3％甘油，十天后观察处理及对照组对白粉菌的抗病效果(见图6)。

结果显示：中国春，冀5265，Mo75叶片喷施3％的甘油能显著增加小麦对白粉病的抗性，说明甘油能诱导多个小麦品种对白粉病的抗病性。

实施例4甘油处理周期的优化

所用品种为薛早，高感白粉病。用3％浓度的甘油接菌前2天喷施甘油一次，之后分五组再继续用甘油处理，第一组接菌后每隔2天喷施一次甘油；第二组接菌后每隔4天喷施一次甘油；第三组接菌后每隔6天喷施一次甘油；第四组接菌后每隔8天喷施一次甘油；第五组为空白对照，喷施水。20天后观察各处理及对照的感病情况(见图7)。

结果显示：接菌后每隔2天和4天喷施3％的甘油能够有效的抑制小麦白粉病的生长，其生长状态明显比对照和其他处理的好，由图可明显看出，其他处理由于白粉病侵染而萎蔫死亡。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种诱导小麦白粉病抗性的方法，其特征在于，对苗期小麦叶片喷施甘油浓度为2％-3％的甘油水溶液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对苗期小麦叶片喷施甘油浓度为3％的甘油水溶液。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述甘油水溶液含有0.02％Silwet L-77表面活性剂。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述苗期小麦为苗长3cm以上的小麦。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每隔2-4天向小麦叶片喷施一次甘油水溶液。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，苗期小麦在喷施甘油水溶液后1-2天，被诱导产生白粉病抗性。

7.一种用于诱导小麦白粉病抗性的药剂，其特征在于，所述药剂为含有2％-3％甘油和0.02％Silwet L-77表面活性剂的水溶液。

8.根据权利要求7所述的药剂，其特征在于，所述药剂含有3％的甘油。

9.根据权利要求7所述的药剂，其特征在于，所述药剂含有其他抗性诱导剂。

10.甘油在制备诱导小麦白粉病抗性药剂中的应用，其特征在于，所述药剂含有2％-3％的甘油。