CN107518060A - 一种壳寡糖制剂及其在甘薯采后黑斑病防治中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农产品病害防治领域，具体涉及一种壳寡糖制剂在甘薯采后黑斑病防治中的应用。该制剂含有壳寡糖脱乙酰度为85‑90％，数均分子量为1500‑2000Da，制剂的壳寡糖的浓度为0.5‑2mg/mL，pH为5.8‑6.0。本发明所使用的壳寡糖制剂可食用，安全性好，防治方法简单，防治效果好。不仅可以直接抑制甘薯黑斑病菌的菌落生长和孢子产生，还可以诱导甘薯对黑斑病产生抗性，有效防治甘薯采后黑斑病的发生。
Description
技术领域
本发明属于农产品病害防治领域，具体涉及一种壳寡糖制剂在甘薯采后黑斑病防治中的应用。
背景技术
甘薯黑斑病是甘薯生产上最为严重的一种重要病害，分布广泛，在我国各甘薯生产区均有发生。该病是由甘薯长喙壳菌(Ceratocystisfimbriata Ellis etHalsted)侵染引起，在幼苗期、生长期和贮藏期均能发病，主要危害块根及幼苗茎基部，易从伤口侵入，育苗期染病多因种薯带菌引起，贮藏期危害最重。长期以来对甘薯黑斑病的防治一直以化学防治为主，如多菌灵、甲基托布津等。农药在保护农业生产、提高农业综合生产能力、促进粮油稳定增产和农民增收等方面发挥着重要作用，是现代农业不可缺少的生产资料。中国是农药施用量大国，农药的长期大量施用，不可避免地带来环境污染与农产品农药残留问题，影响着生态环境和人类健康，更危及农业生态环境和农业可持续发展，开展农药减量增效行动势在必行。因此，绿色、环保型农药的开发以及植物保护新技术的研究已经受到越来越多研究者的关注。壳寡糖是由2-20个2-氨基葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的一种寡糖，对多种动植物致病菌以及食品微生物具有广谱抑菌作用。在农业上，壳寡糖可以诱导植物对生物或非生物因素产生抗性，诱导抗病相关防御蛋白的表达和次生代谢产物的合成，有效防治植物病害的发生，在绿色农业的发展中具有广阔的应用前景。
发明内容
壳寡糖具有多种重要的生物学活性。不仅对多种动植物致病菌以及食品微生物具有广谱抑菌作用，还可以诱导植物对生物或非生物因素产生抗性，有效防治植物病害的发生。壳寡糖也是一种受大众认可的功能食品，有降血脂、清除自由基、增强细胞免疫等保护作用。作为一种具有多功能、高安全性、生物可降解的环保材料，壳寡糖在绿色农业的发展中具有广阔的应用前景。本发明目的在于提供一种壳寡糖制剂及其在甘薯采后黑斑病防治中的应用，从而能够安全有效的防治甘薯生产和储存过程中黑斑病的发生。
本发明提供一种壳寡糖的制剂，其特征在于，该制剂含有壳寡糖脱乙酰度为85-90％，数均分子量为1500-2000Da，pH(1g→100mL)为5.8-6.0。所述的壳寡糖为淡黄色粉末。该制剂含有壳寡糖脱乙酰度为85-90％，数均分子量为1500-2000Da，制剂的壳寡糖的浓度为0.5-2mg/mL，pH为5.8-6.0。
另一方面，本发明提供的制剂在甘薯黑斑病防治中的应用。应用于甘薯生长、甘薯采后黑斑病的防治。
本发明还提供了一种上述制剂的制备方法，包括以下步骤：将壳寡糖粉末溶于无菌水中，配置成0.5-2mg/mL的壳寡糖溶液。使用时，壳寡糖的浓度可根据需要进行调整。
本发明还提供了上述制剂在抑制甘薯黑斑病菌菌丝生长和分生孢子产生中的应用，包含以下步骤：将适量壳寡糖溶液添加至PDA培养基中，充分混匀得到壳寡糖终浓度为0.5、1、2mg/mL的含药培养基，倒平板冷却待用。用6mm打孔器在培养10d的菌落边缘打取菌饼，分别将其菌丝面向下接入各PDA培养基平板中央，分别置于25℃的培养箱中恒温培养。离体实验表明，上述制剂可以有效抑制甘薯黑斑病菌菌落的生长，并降低病原菌的分生孢子产生量。
本发明还提供了上述制剂对鲜切甘薯片黑斑病的防治作用，包含以下步骤：挑选表面无损伤的甘薯，去皮切取若干3×3×0.5cm3的鲜切甘薯块。分别夹取甘薯片放入不同浓度的上述制剂中浸泡10min。室温晾干(约3-4h)后，夹取甘薯块在孢子悬浮液中(1.0×106个/mL)浸蘸10s，室温晾干(约3-4h)。放置在相对应的湿室中，于25℃恒温箱培养箱中培养。鲜切甘薯片实验表明，上述制剂可明显减轻黑斑病的发病情况。
本发明还提供了上述制剂对甘薯整薯上黑斑病的防治作用，包含以下步骤：选取若干健康甘薯，用无菌水冲洗，室温晾干(约3-4h)。用接种针在甘薯腰部针刺20个伤口。将晾干的甘薯浸泡在2mg/mL壳寡糖溶液中10min，室温晾干。将甘薯浸泡在病原菌孢子悬浮液中10s，室温晾干后，放入无菌保鲜盒中。25℃恒温培养18d。整薯实验表明，上述制剂可有效防治采后甘薯黑斑病的发生。
采用上述壳寡糖制剂不仅可在离体条件下抑制甘薯黑斑病的生长，而且在甘薯活体上也能有效防治黑斑病的发生。
有益技术效果：
本发明所使用的壳寡糖制剂可食用，安全性好，防治方法简单，防治效果好。不仅可以直接抑制甘薯黑斑病菌的菌落生长和孢子产生，还可以诱导甘薯对黑斑病产生抗性，有效防治甘薯采后黑斑病的发生。
附图说明
图1.不同浓度壳寡糖对甘薯黑斑病菌的抑制作用
图2.不同浓度壳寡糖对鲜切甘薯片黑斑病的防治作用(72h)
图3.壳寡糖对甘薯黑斑病的防治作用(18d)
具体实施方式
具体技术方案如下：
1.壳寡糖制剂的制备方法
称取1.5g脱乙酰度为85-90％，数均分子量为1500-2000Da的壳寡糖粉末，在超净工作台中紫外灯照射12h，加入100mL无菌水中，磁力搅拌至壳寡糖完全溶解，配置成浓度为15mg/mL的壳寡糖母液。按照倍比稀释法可将壳寡糖母液浓度调整至0.5-2mg/mL。使用时，壳寡糖的浓度可根据需要进行调整。
2.壳寡糖制剂对甘薯黑斑病菌菌丝生长和产孢量的影响
将PDA培养基(去皮土豆200g，葡萄糖20g，琼脂15g，蒸馏水1000mL，pH自然)在121℃下灭菌20min，按照倍比稀释法滴加适量壳寡糖母液至PDA培养基中，充分混匀得到壳寡糖终浓度为0.5、1、2mg/mL的含药培养基，倒平板冷却待用。用6mm打孔器在培养10d的菌落边缘打取菌饼，分别将其接入各PDA培养基平板中央，分别置于25℃的培养箱中恒温培养，每个处理设3个重复。未加入壳寡糖的PDA平板作为对照。10d后用十字交叉法测定菌落直径。用定量的无菌水冲洗各平板，用血球计数板计算产孢量。按下列公式计算抑制率：
结果如图1和表1所示，壳寡糖对甘薯黑斑病菌有明显抑制作用，能有效抑制甘薯黑斑病菌菌丝的生长。甘薯黑斑病菌培养10d后，对照组甘薯黑斑病菌菌丝生长直径为46.67mm，壳寡糖处理组0.5,1和2mg/mL浓度下菌丝直径分别为40.67,34.67和20.00mm，随着壳寡糖浓度的升高，菌丝直径逐渐减小。对菌丝生长的抑制率，从12.86％提高到57.15％。甘薯黑斑病菌培养10d后，对照组甘薯黑斑病菌产孢量为8.25×106个/mL，壳寡糖处理组0.5,1和2mg/mL浓度下菌丝直径分别为6.50×106,5.25×106和2.75×106个/mL，随着壳寡糖浓度的升高，产孢量逐渐减小。可知在一定范围内，壳寡糖浓度越高抑菌作用越强，因此可以得出结论壳寡糖对甘薯黑斑病菌有良好的抑菌效果。
3.壳寡糖制剂对鲜切甘薯片上黑斑病的防治
按照上述方法配置0.5,1和2mg/mL的壳寡糖溶液。另设无菌水对照组。
配制孢子悬浮液。在无菌室中，取5mL的无菌水加入生长有甘薯黑斑病菌的培养皿中，用涂布棒将孢子洗下。经适当稀释后获得1.0×106个/mL的甘薯黑斑病菌的孢子悬浮液。用烧杯盛放孢子悬浮液。
挑选表面无损伤的甘薯，去皮切取若干3×3×0.5cm3的鲜切甘薯块备用。
准备湿室。用镊子取无菌滤纸，放置在一次性的培养皿中。用移液枪吸取1mL无菌水，浸湿滤纸。
用无菌镊子分别夹取甘薯片放入不同浓度的壳寡糖溶液和无菌水中浸泡10min。室温晾干(约3-4h)后，用镊子夹取甘薯块，在孢子悬浮液中浸蘸10s。室温晾干(约3-4h)后，将甘薯块分别放置在相对应的培养皿中，置于25℃恒温箱培养箱中培养。
结果如图2所示，壳寡糖处理明显降低了鲜切甘薯片上黑斑病的发病情况。如表2所示，对照组发病快速，而壳寡糖处理组可以有效延迟鲜切干薯片上黑斑病的发病情况，并降低病情指数。0.5mg/mL壳寡糖处理后，鲜切甘薯片36h内不发病。1和2mg/mL的壳寡糖处理后，鲜切甘薯片48h内不发病。至72h时，2mg/mL的壳寡糖处理组病情指数为11.11％，明显低于对照组100％发病的情况。鲜切甘薯片实验表明，上述制剂可明显减轻黑斑病的发病情况。
4.壳寡糖制剂对甘薯整薯上对黑斑病的防治
选取若干健康甘薯，用无菌水冲洗，室温晾干(约3-4h)。用无菌接种针在甘薯腰部针刺20个伤口。将晾干的甘薯分别浸泡在2mg/mL壳寡糖溶液和无菌水中10min，室温晾干。按照上述方法制备病原菌孢子悬浮液(1.0×106个/mL)。将甘薯浸泡在病原菌孢子悬浮液中10s，室温晾干后，放入无菌保鲜盒中。25℃恒温培养18d。
结果如图3所示，培养18d后，无菌水处理组的甘薯横切面已经整体变黑，表明甘薯已经严重发病。而2mg/mL壳寡糖处理组的甘薯横切面，仅在针刺部位有轻微的浅层发病。证明这种壳寡糖制剂可以有效防治甘薯黑斑病的发生。
表1不同浓度壳寡糖对甘薯黑斑病菌菌丝生长和产孢量的影响
*同列中小写字母不同，表示在p＜0.05水平上差异显著。
表2不同浓度壳寡糖处理对鲜切甘薯薯片病情指数(％)的影响
Claims (7)
1.一种壳寡糖的制剂，其特征在于，该制剂含有壳寡糖脱乙酰度为85-90％，数均分子量为1500-2000Da，制剂的壳寡糖的浓度为0.5-2mg/mL，pH为5.8-6.0。
2.根据权利要求1所述的制剂，其特征在于，所述的壳寡糖为淡黄色粉末。
3.一种如权利要求1所述的制剂在甘薯黑斑病防治中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用于甘薯生长、甘薯采后黑斑病的防治。
5.如权利要求1所述的制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将壳寡糖粉末溶于无菌水中，配置成0.5-2mg/mL的壳寡糖溶液。
6.如权利要求1所述的制剂在抑制甘薯黑斑病菌菌丝生长和分生孢子产生中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的应用包括如下步骤：将适量壳聚糖溶液添加至PDA培养基中，充分混匀得到壳聚糖终浓度为0.25、0.5、1、2mg/mL的含药培养基，pH调整至6.0-6.5左右，倒平板冷却待用；用6mm打孔器在培养10d的菌落边缘打取菌饼，分别将其菌丝面向下接入各PDA培养基平板中央，分别置于25℃的培养箱中恒温培养进行离体实验。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101836653A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-22 | 深圳市朗钛生物科技有限公司 | 一种含氨基寡糖素和甲基硫菌灵的农药组合物及其使用方法和应用 |
| WO2012131117A8 (es) * | 2011-03-28 | 2016-05-26 | Bodegas Vega Sicilia, S.A. | Utilización de antifúngicos naturales para prevenir la infección de lesiones, injertos y heridas de poda en plantas leñosas por hongos fitopatógenos |
-
2017
- 2017-07-20 CN CN201710598258.XA patent/CN107518060A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101836653A (zh) * | 2010-05-28 | 2010-09-22 | 深圳市朗钛生物科技有限公司 | 一种含氨基寡糖素和甲基硫菌灵的农药组合物及其使用方法和应用 |
| WO2012131117A8 (es) * | 2011-03-28 | 2016-05-26 | Bodegas Vega Sicilia, S.A. | Utilización de antifúngicos naturales para prevenir la infección de lesiones, injertos y heridas de poda en plantas leñosas por hongos fitopatógenos |
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| Title |
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| 刘晓宇等: "壳寡糖对植物病原真菌的抑制作用", 《安徽农业科学》 * |
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