CN111296449A - 大球盖菇多糖的应用、抗性诱导剂及葡萄栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了大球盖菇多糖的应用、抗性诱导剂及葡萄栽培方法。本发明经研究发现，大球盖菇多糖制备成抗性诱导剂用于葡萄栽培，能够提高葡萄植株抗病性减少农药使用，不仅对葡萄霜霉病和葡萄炭疽病病害的防治效果好，而且能够提高葡萄果实的产量和品质，且在处理浓度下对葡萄安全。本发明大球盖菇多糖可以单独制成抗性诱导剂，也可以与其他成分进行复配，比如氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁，经复配后，可进一步提高诱导剂的防治效果。

Description

大球盖菇多糖的应用、抗性诱导剂及葡萄栽培方法
技术领域
本发明涉及葡萄栽培技术领域，特别是涉及大球盖菇多糖的应用、抗性诱导剂及葡萄栽培方法。
背景技术
葡萄是世界三大水果之一，也是我国的重要的经济作物。在整个生育过程中容易遭受多种病原菌危害，其中葡萄霜霉菌、葡萄炭疽菌、葡萄白腐病菌等为最常见，而目前防治手段以化学防治为主。利用化学农药虽可有效防治葡萄病害，但也增加了农药残留和食品安全风险及生态环境隐患。
研究表明，植物抗性诱导剂能够激活植物体内分子免疫系统，使植物获得系统抗性免遭病害或减轻病害发生，同时还具有促进植物生长和增加作物产量的作用。植物天然免疫具有预防性、系统性、稳定性、相对性、安全性等一系列优点。比如，公开号为CN108990989A的发明公开了一种提高植物抗病毒能力的免疫诱导剂，包括辅料，以质量份计，还包括以下组分：香菇多糖10～25份，增效剂20～40份，湿润剂5～6份，渗透剂3～5份，表面活性剂3～5份。本发明的免疫诱导剂对环境友好，无毒无残留，可有效提高植物对多种植物病毒病的免疫抗性，减少病害损失。
因此，应用抗性诱导剂提高葡萄抗性不失为一种控制葡萄病害，减少农药使用的既安全而有效的方法。
诱抗剂可分为非生物来源和生物来源两大类。非生物来源的诱抗剂包括无机盐(硫酸铜等)、有机酸(水杨酸等)和用有机合成的方法获得的寡糖类。生物来源的有寡聚糖、过敏蛋白、糖蛋白、多糖类等诱抗剂。此外有研究表明，将不同类型激发子混用具有使农药中各组分协同增效的作用。
食用菌多糖是一类具有高度生理活性植物抗性诱导剂，可诱导寄主植株活性氧的释放和植保素的合成，产生诱导抗性而达到抑制病害作用。同时，食用菌多糖对植物体的蛋白质合成具有促进作用，作物更加健壮，抗病性显著增强。目前我国实现商品化的食用菌源生物农药仅有香菇多糖和菇类蛋白多糖，能够防治水稻、西瓜、辣椒、番茄、茄子、烟草、马铃薯等作物的病毒病，但在植物真菌性和细菌性病害防治上应用不多。
研究表明，大球盖菇多糖能增强动物肌体免疫功能，具有抗肿瘤、抗氧化、缓解疲劳等功效。公开号为CN110074113A的发明专利申请公开了大球盖菇多糖的应用，在该专利申请中公开了大球盖菇多糖能够促进水稻生长、提高秧苗素质，将大球盖菇多糖与Tween-20、山梨酸钾一起配置成植物免疫诱抗剂后可增加每穗数和结实率，并且对水稻纹枯病和穗腐病具有防治效果。
但目前对大球盖菇多糖在诱导葡萄抗性方面的功能研究尚未见报道。
发明内容
本发明提供了大球盖菇多糖在制备用于葡萄栽培的抗性诱导剂中的应用，以及大球盖菇多糖制备的抗性诱导剂，并提供了一种提高葡萄抗病性减少农药使用的方法，其可提高葡萄的抗病性，减少葡萄种植中化学农药的使用，并提高葡萄的产量和品质。
本发明首先提供了大球盖菇多糖在制备用于葡萄栽培的抗性诱导剂中的应用。本发明经实验研究发现，使用大球盖菇多糖制备抗性诱导剂，用于葡萄栽培，可以提高葡萄抗病性，减少农药使用，还可以提高葡萄的抗病性，提高葡萄的产量和品质。
本发明又提供了一种抗性诱导剂，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖不少于0.1g，溶剂为水。优选的，每1千克中含有大球盖菇多糖0.1～0.15g，溶剂为水。更优选的，每1千克中含有大球盖菇多糖0.15g，溶剂为水。
一种抗性诱导剂，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖不少于0.1g，氨基寡糖素不少于0.05g，氨基酸螯合钙不少于0.03g，氨基酸螯合镁不少于0.02g，溶剂为水。优选的，所述的抗性诱导剂，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖0.1g，氨基寡糖素0.05g，氨基酸螯合钙0.03g，氨基酸螯合镁0.02g，溶剂为水。氨基寡糖素是从海洋生物外壳(如虾壳)提取经酶解产生聚合度为2-15的寡聚糖。
即，大球盖菇多糖在制备成抗性诱导剂时，可以单独进行使用，也可以与其他成分复配，当与氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁进行复配时，制成的抗性诱导剂用于葡萄栽培，能够获得更好的效果。
所述的应用或所述的抗性诱导剂，大球盖菇多糖的制备方法包括以下步骤：
(1)将大球盖菇子实体粉碎后加水混匀；
(2)加入纤维素酶和木瓜蛋白酶进行酶解；
(3)酶解产物经喷雾干燥制得大球盖菇多糖粗提物。
大球盖菇多糖是通过热水浸提法从食用菌大球盖菇子实体中提取的水溶性多糖，是一种安全、无毒、无残留的天然产物。大球盖菇多糖提取的方法可以参照申请人前期申请的专利：公开号为CN110074113A的发明专利申请中方法，本申请中适当进行调整，主要是步骤(3)中使用喷雾干燥方法取代了乙醇沉淀方法，喷雾干燥方法更加适合大量生产使用。
本发明又提供了所述抗性诱导剂在葡萄栽培中的应用。
本发明还提供了一种葡萄栽培方法，在葡萄植株发芽到果实成熟这段时间内分多次间隔施用所述抗性诱导剂。
葡萄植株萌芽前，春季温度稳定在8-10℃时，修剪枝蔓并固定于葡萄架上，然后用矿物油、苦参印楝素和春雷霉素的混合液对葡萄园进行消毒。开设植沟和垄沟，在气温稳定在10℃时，施用生物有机肥及EM微生物菌剂等。在葡萄长出5-6片新叶后(植株发芽后)，通过叶面喷施植物抗性诱导剂，诱导葡萄抗性。
优选的，施用时，所述抗性诱导剂与其他生物农药或化学农药配合使用。比如，可以根据施用时期的不同，针对防治对象选择对应的生物农药或化学农药进行配合使用。
比如，选用苦参碱、乙基多杀菌素、矿物油等生物药剂或氟啶虫胺腈、噻虫嗪等低毒化学药剂防治蚜虫、蓟马、介壳虫、螨类等虫害；选用哈茨木霉、苦参蛇床素、丁子香酚、春雷霉素、枯草芽孢杆菌等生物药剂或氟噻唑吡乙酮、肟菌酯·戊唑醇等低毒化学药剂防治灰霉病、霜霉病、炭疽病、白粉病、白腐病、酸腐病等病害，使之与植物免疫诱导剂有机组合。
优选的，每两次施用之间间隔12～17天，施用时避开开花期间。大概每两次施用之间间隔时间为2周，共施用7次左右。
本发明经研究发现，大球盖菇多糖制备成抗性诱导剂用于葡萄栽培，能够提高葡萄植株抗病性减少农药使用，不仅对葡萄霜霉病和葡萄炭疽病病害的防治效果好，而且能够提高葡萄果实的产量和品质，且在处理浓度下对葡萄安全。
具体实施方式
大球盖菇多糖制备方法同申请人之前申请的公开号为CN110074113A的发明专利申请中类似，仅稍有差别。
大球盖菇多糖：采用复合酶法提取大球盖菇多糖，具体步骤如下：
1.将大球盖菇子实体烘干粉碎；
2.称取粉碎样品100kg，按1∶8料液比(W∶V质量体积比)加入蒸馏水800L，添加纤维素酶0.2kg，木瓜蛋白酶0.25kg，55℃水浴提取3h；
3.反应结束后喷雾干燥，得到大球盖菇多糖粗提物。
实施例1
一、试验材料
试验于2017年在临安市锦城街道横村葡萄种植基地内进行，以浙江省葡萄主栽品种‘甬优一号’为试材。该基地葡萄种植面积30余亩，地势平坦，土壤肥力均衡，土质为砂壤土。株龄8年，株距l m，行距2.6m，为拱圆式东西向连栋棚架避雨栽培，每个拱形棚宽2.6m，顶高2.5m，侧高1.8m，每个拱形棚种植一行，每行25株。各试验植株生长势相对一致，栽培管理水平较好。
二、种植初期消毒清园处理
2月下旬至3月上旬，春季温度稳定在8-10℃时，剪除病残枝，固定枝蔓于葡萄架上。然后用95％矿物油(稀释200倍)、1％苦参印楝素(稀释1500倍)和2％春雷霉素(稀释600倍)的混合液对葡萄园进行消毒(地面、枝干及架材要全部喷布)，除去葡萄枝蔓及园内残存的病菌和虫害。开设植沟和垄沟，在气温稳定在10℃时，施用生物有机肥及微生物菌剂等。
三、诱导抗性调节处理
1、试验材料
抗性诱导剂1，以总重量1千克计，各组分的用量为：
大球盖菇多糖0.15g；
余量为水。
抗性诱导剂2，以总重量1千克计，各组分的用量为：
Figure BDA0002410451520000041
2、试验方法
2017年4月上旬开始，在葡萄发芽3周后，通过叶面喷施植物抗性诱导剂，诱导葡萄抗性。
试验共设3个处理，分别为植物抗性诱导剂1和抗性诱导剂2与化学农药配合施用，每半个月左右喷施一次，避开开花期间用药，至葡萄果实成熟前即7月中旬结束，共喷7次；对比组1为常规化学农药防治，根据常年病害防治时期用药，共喷施11次。具体施用日期及用药批次见表1。
在基地内每一处理选三行(每行23株葡萄，每行为1个小区)进行喷施相应药剂，试验各处理均采用避雨栽培，果实不进行套袋处理，期间其它肥水管理等田间管理措施均相同。
表1不同试验处理用药情况及施用时间
Figure BDA0002410451520000051
3、结果分析
对上述处理组1、处理组2和对比组1的每一小区随机选取10株统计、测定相关指标，每一处理共选30株，为三次重复。
在试验处理的中期进行叶片面积和厚度、叶片叶绿素含量和叶片多酚氧化酶活性测定。结果如表2所示。
表2抗性诱导剂处理对葡萄叶片的影响
Figure BDA0002410451520000052
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
在果实成熟期(8月中旬)随机采集每一小区(共30株)大小均匀一致、成熟度一致的果穗30个，称取果穗的重量及果实含糖量，结果如表3所示。
表3抗性诱导剂对葡萄果实重量和糖度的影响
处理 果穗重量/g 糖度
处理组1 581.4±48.3a 17.7±0.4a
处理组2 619.6±53.7a 17.8±0.5a
对比组1 503.9±36.5b 16.4±0.1b
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
在果实成熟期(8月中旬)通过小区随机取样调查葡萄叶片霜霉病病情指数和烂果指数。结果如表4所示。
表4抗性诱导剂对葡萄霜霉病和果腐病发生的影响
处理 叶片霜霉病病情指数 烂果指数
处理组1 22.47±3.26b 9.26±2.39b
处理组2 19.01±3.24b 8.14±0.43b
对比组1 35.95±6.64a 15.33±1.43a
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
从表2可以看出，与对比例常规农药处理相比，处理组1和处理组2的叶片面积显著增大、厚度显著增加，叶绿素含量显著提高。表明抗性诱导剂处理能够促进葡萄叶片的生长，提高葡萄的光合效率。处理组1和处理组2的叶片中多酚氧化酶的活性也显著高于对比组1。多酚氧化酶活性变化与植物抗病性密切相关，其活性的提高可增强植物的抗病性。处理组1和处理组2处理能够显著提高葡萄叶片苯丙氨酸解氨酶活性，以此推测抗性诱导剂1号、2号可激活葡萄的免疫系统，增强葡萄抗病性。
从表3可以看出，与对比组1常规农药处理相比，处理组1、2中单个果穗重、糖度提高，且均达到显著水平。表明抗性诱导剂处理能够提高葡萄产量和品质。
从表4可以看出，与对比组1常规农药处理相比，处理组1、2中葡萄叶片霜霉病病情指数和果实烂果指数均比化学农药处理显著降低。
处理组1、2在整个葡萄生育期施药总次数7次，化学农药20批次；而对比组1施药总次数11次，化学农药30批次。因此，处理组1和处理组2中利用植物抗性诱导剂1号、2号与化学农药配合使用喷施处理葡萄，可减少农药施用总量33.3％。
同时，抗性诱导剂能够改善葡萄的生长系统，增加葡萄叶片面积和厚度，提高叶绿素含量和多酚氧化酶活性，增加葡萄果实重量，并能提高葡萄果实总糖含量，促进葡萄增产和品质改善，并能激活葡萄的免疫系统，减少葡萄霜霉病和果腐病的发病率，增强葡萄抗病能力。就处理组2试验结果而言，大球盖菇多糖与氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁混用比单独一种使用具有更明显抗病、增产和品质提升的效果，表明大球盖菇多糖与氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁混用具有明显的协同效应。
实施例2
1、试验方法
试验于2018年在实施例1同一试验基地进行，试验材料与前期清园消毒处理与实施例1相同。诱导抗性调节处理所用植物抗性诱导剂成分也与实施例1相同，但是配合使用的生物农药或化学农药有所不同。
试验共设3个处理，分别为2个植物抗性诱导剂处理(具体如处理组3、4所示)，每半个月左右喷施一次，避开开花期间用药，至葡萄果实成熟前即7月中旬结束，共喷7次，并与与生物农药或化学农药配合使用；对比组2为常规化学农药防治，根据常年病害防治时期用药，共喷施11次。具体施用日期及用药批次见表5。
表5不同试验处理用药情况及施用时间
Figure BDA0002410451520000071
Figure BDA0002410451520000081
2、结果分析
对上述实施例和对比例的每一小区随机选取10株统计、测定相关指标，每一处理共选30株，为三次重复。
在试验处理的中期(5月19日)进行叶片面积和厚度、叶片叶绿素含量和叶片多酚氧化酶活性测定。结果如表2所示。
表6抗性诱导剂处理对葡萄叶片的影响
处理 叶片面积/cm<sup>2</sup> 叶片厚度/μm 叶绿素含量/mg.g<sup>-1</sup>Fw 多酚氧化酶活性/U.g<sup>-1</sup>.min<sup>-1</sup>
处理组3 332.3±44.1b 402.3±20.2a 2.00±0.12a 315.7±7.8a
处理组4 395.3±29.2a 431.2±27.6a 2.37±0.23a 353.2±18.3a
对比组2 255.7±27.3c 362.5±17.6b 1.54±0.18b 177.7±8.5b
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
在果实成熟期(8月11日)随机采集每一小区(共30株)大小均匀一致、成熟度一致的果穗30个，称取果穗的重量及果实含糖量，并随机选取50个果粒称取果粒的重量。结果如表3所示。
表7抗性诱导剂对葡萄果实重量和糖度的影响
处理 单株产量/kg 果穗重量/g 果实粒重/g 糖度
处理组3 6.40±1.94a 771.9±153.6a 11.12±0.57a 17.78±0.75a
处理组4 6.57±1.62a 782.6±179.5a 10.88±0.95a 18.05±0.77a
对比组2 6.32±1.10a 516.2±57.1b 9.02±0.29b 16.91±1.35b
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
8月11日，通过小区随机取样调查葡萄叶片霜霉病病情指数和烂果指数。结果如表4所示。
表8抗性诱导剂对葡萄霜霉病和果腐病发生的影响
处理 叶片霜霉病病情指数 烂果指数
处理组3 13.15±2.88b 6.48±0.39b
处理组4 11.30±1.31b 5.19±0.46b
对比组2 37.59±8.64a 8.33±1.43a
注：不同小写字母表示处理间的差异达到显著水平(P<0.05)。
从表6可以看出，与对比例常规农药处理相比，处理组3和处理组4的叶片面积显著增大、厚度显著增加，叶绿素含量显著提高。表明抗性诱导剂处理能够促进葡萄叶片的生长，提高葡萄的光合效率。处理组3和处理组4的叶片中多酚氧化酶的活性也显著高于对比例。多酚氧化酶活性变化与植物抗病性密切相关，其活性的提高可增强植物的抗病性。处理组3和处理组4处理能够显著提高葡萄叶片苯丙氨酸解氨酶活性，以此推测抗性诱导剂1号、2号可激活葡萄的免疫系统，增强葡萄抗病性。
从表7可以看出，与对比例常规农药处理相比，处理组3，4处理单个果穗重及果粒重增加、糖度提高，且均达到显著水平。表明抗性诱导剂处理能够提高葡萄产量和品质。
从表8可以看出，与对比例常规农药处理相比，处理组3，4处理后葡萄叶片霜霉病病情指数和果实烂果指数均比化学农药处理显著降低。
处理组3，4在整个葡萄生育期施药总次数7次，总用药批次18次，其中生物农药11批次，化学农药7批次；而对比组2施药总次数11次，化学农药29批次。因此，实施例利用植物抗性诱导剂1号、2号喷施处理葡萄，可减少农药施用总次数36.4％，减少农药施用总量37.9％，减少化学农药施用批次72.4％。
同时，抗性诱导剂能够改善葡萄的生长系统，增加葡萄叶片面积和厚度，提高叶绿素含量和多酚氧化酶活性，增加葡萄果实重量，并能提高葡萄果实总糖含量，促进葡萄增产和品质改善，并能激活葡萄的免疫系统，减少葡萄霜霉病和果腐病的发病率，增强葡萄抗病能力。就处理组4试验结果而言，大球盖菇多糖与氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁混用比单独一种使用具有更明显抗病、增产和品质提升的效果，表明大球盖菇多糖与氨基寡糖素、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合镁混用具有明显的协同效应。

Claims (10)

1.大球盖菇多糖在制备用于葡萄栽培的抗性诱导剂中的应用。
2.一种抗性诱导剂，其特征在于，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖不少于0.1g，溶剂为水。
3.如权利要求2所述的抗性诱导剂，其特征在于，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖0.1～0.15g，溶剂为水。
4.一种抗性诱导剂，其特征在于，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖不少于0.1g，氨基寡糖素不少于0.05g，氨基酸螯合钙不少于0.03g，氨基酸螯合镁不少于0.02g，溶剂为水。
5.如权利要求4所述的抗性诱导剂，其特征在于，以重量计，每1千克中含有大球盖菇多糖0.1g，氨基寡糖素0.05g，氨基酸螯合钙0.03g，氨基酸螯合镁0.02g，溶剂为水。
6.如权利要求1所述的应用或如权利要求2～5任一所述的抗性诱导剂，其特征在于，大球盖菇多糖的制备方法包括以下步骤：
(1)将大球盖菇子实体粉碎后加水混匀；
(2)加入纤维素酶和木瓜蛋白酶进行酶解；
(3)酶解产物经喷雾干燥制得大球盖菇多糖粗提物。
7.如权利要求2～5任一所述抗性诱导剂在葡萄栽培中的应用。
8.一种葡萄栽培方法，其特征在于，在葡萄植株发芽到果实成熟这段时间内分多次间隔施用如权利要求2～5任一所述抗性诱导剂。
9.如权利要求8所述的葡萄栽培方法，其特征在于，施用时，所述抗性诱导剂与其他生物农药或化学农药配合使用。
10.如权利要求8所述的葡萄栽培方法，其特征在于，每两次施用之间间隔12～17天，施用时避开开花期间。
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