CN113100247B

CN113100247B - 一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂及其使用方法

Info

Publication number: CN113100247B
Application number: CN202110314125.1A
Authority: CN
Inventors: 马瑞; 芮凯; 田威; 曾涛; 谢圣华; 冯玉洁; 王学武
Original assignee: Plant Protection Institute Hainan Academy Of Agricultural Sciences
Current assignee: Plant Protection Institute Hainan Academy Of Agricultural Sciences
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2022-10-14
Anticipated expiration: 2041-03-24
Also published as: CN113100247A

Abstract

本发明公开了一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂及其使用方法,该植物免疫诱抗剂的有效成分包括：羟烯腺嘌呤、岩藻多糖、腐植酸、溴氰虫酰胺、吡丙醚、渗透剂T和表面活性剂十二烷基甜菜碱，其中岩藻多糖可从海带、海蕴、泡叶藻、裙带菜、羊栖菜、马尾藻、绳藻、墨角藻等褐藻中提取。将该植物免疫诱抗剂稀释1500～2000倍液后，于槟榔黄化病发病初期进行叶面喷雾，还可在槟榔植株未感染黄化病时低浓度少量喷洒，进行防御。植物免疫诱抗剂以激发植株本身的免疫力为目的，间接防控槟榔黄化病，不会使病原菌产生抗药性、人畜毒性低、环境相容性较好,适合大规模推广使用，在目前尚无有效药剂治愈槟榔黄化病的基础上控制了病情的恶化，保证了槟榔产业的可持续发展。

Description

一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及槟榔病虫害生物农药技术领域，具体为一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂及其使用方法。

背景技术

槟榔(Areca catechu L.)属棕榈科(Arecaceae)槟榔属(Areca)多年生常绿乔木，位列我国四大南药(槟榔、砂仁、益智、巴戟)之首，现代医学研究表明，槟榔的果皮、花苞和花均可入药，起到抗菌、健胃、兴奋骨骼肌等功效。同其它棕榈植物一样，槟榔在不同生长发育时期，容易受多种病害的侵袭，其中槟榔黄化病是海南槟榔最为重要的病害，已成为制约槟榔产业可持续发展的关键因素。研究表明，槟榔黄化病可由病毒(Arecapalmvelarivirus 1，APV1)和植原体(Arecanut yellow leaf phytoplasma，AYL)单独或共同侵染引起，其症状表现为叶片黄化或植株束顶，发病严重时整个树冠叶片黄化甚至枯死，丧失结果能力。再加之黑刺粉虱、长尾粉蚧等刺吸式口器昆虫的近距离传播使槟榔黄化病进一步肆虐，目前还缺少有效的防治药剂。

传统的农药、化肥主要以病原菌及特定的营养需求为靶点，对农作物进行病害防治和产量提高，忽略了植物本身对生物和非生物胁迫的抵抗能力。除此之外，传统防治方式易造成环境污染、人畜毒性高，还会使病原菌产生抗药性等缺陷。

植物免疫诱抗剂作为一种新型生物农药，主要通过外源生物或分子激活植物体内的免疫系统，调节代谢系统来增强植物对病原菌的抗性，提高植物抗逆性，促进植物生长，增加作物产量。植物免疫诱抗剂作为植物保护的新实践，因具有对人畜毒性低，环境相容性高，作用谱广，病原菌不会产生抗药性等优点而获得关注，在农业生产中应用越来越广泛。

鉴于上述植物免疫抗诱剂的优势以及目前无任何有效药剂可治愈槟榔黄化病的现状，本发明提出一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂，用于改善目前槟榔黄化病的境况。

发明内容

一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂，包括：羟烯腺嘌呤、岩藻多糖、腐植酸、水。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,还包括溴氰虫酰胺、吡丙醚、渗透剂、表面活性剂中的一个或多个成分。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,岩藻多糖可从海带、海蕴、泡叶藻、裙带菜、羊栖菜、马尾藻、绳藻、墨角藻等褐藻中提取，腐植酸为腐植酸钾或黄腐酸钾，渗透剂为渗透剂T，表面活性剂为十二烷基甜菜碱。不同来源的岩藻多糖化学组成不尽相同，从海带中提取的岩藻多糖硫酸基含量较高，药理活性更好。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,羟烯腺嘌呤质量分数比为0.001％～0.005％、岩藻多糖质量分数比为8％～12％、腐植酸质量分数比为10％～20％，其余为水。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,溴氰虫酰胺质量分数比为1％～3％、吡丙醚质量分数比为1％～3％、渗透剂质量分数比为3％～5％、表面活性剂质量分数比为3％～5％。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,羟烯腺嘌呤质量分数比0.001％、岩藻多糖质量分数比8％、黄腐酸钾质量分数比20％、溴氰虫酰胺质量分数比3％、吡丙醚质量分数比3％、渗透剂T质量分数比5％、表面活性剂十二烷基甜菜碱质量分数比为5％。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,槟榔黄化病发病初期均匀喷施叶片，将植物免疫诱抗剂稀释1500～2000倍，前3次施药间隔期为5～8天，以后每次施药间隔期为20～35天，共施药5～8次。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,每次的喷药量0.5L～0.8L/株。

优选的，所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,槟榔未发病时均匀喷施叶片，将植物免疫诱抗剂稀释2500～3500倍，每次施药间隔期为30～60天，共施药2～6次。

作用机理如下：

岩藻多糖，又称墨角藻多糖、岩藻聚糖硫酸酯、褐藻糖胶、褐藻多糖硫酸酯等,主要来源于褐藻，是一类含有L-岩藻糖和硫酸基团的多糖,具有抗凝血、抗肿瘤、抗血栓、抗病毒等生物学活性。研究证明，岩藻多糖在活体内和活体外都表现出抗病毒活力。Hayashi等研究了岩藻多糖对单纯疱疹病毒(HSV)的防御作用,他们发现岩藻多糖能使小鼠免受HSV病毒感染,并指出岩藻多糖可能通过直接抑制病毒复制,增强先天和后天的免疫防御功能来防御HSV病毒的感染。Hidari等报道了岩藻多糖能有效的抑制登革热2型病毒(DEN2)的传染,同时表明岩藻多糖与DEN2颗粒专性结合,并与其包装糖蛋白发生相互作用。岩藻多糖对病毒体没有直接的钝化作用,其抗病毒机制是通过抑制病毒的吸附作用,来抑制病毒合体细胞的形成。此外岩藻多糖还具有抗RNA和DNA病毒的作用,实验表明,它对脊髓灰质炎病毒Ⅲ型,柯萨奇B3和A16型病毒,腺病毒Ⅲ型,埃可Ⅳ型病毒有明显的抑制作用。

研究还发现岩藻多糖对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均表现出抗菌作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌皆有不同程度的抑制。其抑菌机制可能是通过对细胞膜的破坏，以膜蛋白为靶分子，改变膜的流动性和/或活化自噬细胞。Liu等实验表明，较低的分子量和较强的聚阴离子性质可以促进岩藻多糖的抗菌活性。将岩藻多糖合成含银纳米粒子的纳米微粒(AgNPs)后，因接触面积的增大，其抗菌活性增强。联合抗生素后，二者的协同作用大于其单独作用的总和。

羟烯腺嘌呤即N6-(4-羟基-3-甲基-2-丁烯基)腺嘌呤，又称玉米素，是一种细胞分裂素，普遍存在于各种植物器官中,并参与多种生理功能的调节,如促进细胞分裂和扩大、促进侧芽发育、参与花器官性别表现的控制、影响各种酶的活性、延缓衰老等。它的合成方法主要有6-甲硫基嘌呤法、6-氯嘌呤法和胺交换法。

腐植酸是动植物遗骸,主要是植物遗骸,经过微生物分解和转化以及地球化学的一系列过程形成的,是一类在来源上和行为上有共同性的天然有机物质的总称,是一种富含有醌基、羧基、酚羟基等活性官能团的大分子有机化合物的复杂混合物。大量研究表明,施用腐植酸类物质具有改良土壤理化性质、刺激作物生长发育、提高作物抗逆性和产量、改善作物品质等作用。

溴氰虫酰胺通过激活靶标害虫的鱼尼丁受体而防治害虫。鱼尼丁受体的激活可释放横纹肌和平滑肌细胞内贮存的钙离子,结果导致损害肌肉运动调节、麻痹,最终害虫死亡。具有更广谱的杀虫活性,对刺吸式口器害虫具有优异的防效,并且具有较好的内吸性。

吡丙醚是苯醚类昆虫生长调节剂，属保幼激素类似物的新型杀虫剂，具有内吸转移活性、低毒、持效期长、对作物安全、鱼类低毒、对生态环境影响小的特点。它对昆虫的抑制作用表现在影响昆虫的蜕皮和繁殖。

羟烯腺嘌呤、岩藻多糖、腐植酸可大大提高槟榔植株自身免疫力，提高植株的自愈能力，进而达到防控黄化病的目的；另外溴氰虫酰胺、吡丙醚可有效杀灭槟榔黄化病的媒介昆虫，从传播途径上控制了病害的蔓延。

优势：

(1)通过羟烯腺嘌呤、岩藻多糖可增强槟榔植株对病原菌的抗性，提高植物抗逆性，促进植物生长；

(2)腐植酸可提高植物免疫诱抗剂利用率。一方面提高植物免疫诱抗剂的溶解能力和植物细胞膜透性,从而加速药剂在植物体内的传导,提高药效；另一方面,通过自身具有类似激素的作用或者通过官能团激活农药活性基团,进一步激活植物体内多种酶，促进植物体对药剂的吸收、传导等来增效植物免疫诱抗剂；

(3)溴氰虫酰胺、吡丙醚用于灭杀槟榔黄化病的媒介昆虫，进一步增强槟榔黄化病的防控能力；

(4)渗透剂T、表面活性剂十二烷基甜菜碱使植物免疫诱抗剂中的药剂充分混匀，润湿度良好，充分发挥植物免疫诱抗剂的药效；

(5)植物免疫诱抗剂通过激发槟榔植株自身的免疫力防控黄化病，病原菌不会产生抗药性，对病毒和植原体引起的槟榔黄化病防控效果明显；

(6)植物免疫诱抗剂对人畜的毒性低、环境相容性较好、可有效减缓槟榔黄化病的蔓延，适用于大规模推广使用。

如下具体实施方式将进一步说明本发明。

具体实施方式

试验地点位于海南省定安县龙河镇鸭塘村槟榔重要病害安全防控关键技术研发试验基地，试验组共设9个浓度配比及2个对照，每处理4次重复，采用随机区组排列，每小区面积约200平方米(槟榔株数约30株左右)。在槟榔黄化病发病初期均匀喷施叶片，施药浓度1800倍液，前3次施药间隔期为7天，以后每次施药间隔期为30天，共施药6次。对照1为5％氨基寡糖素水剂600倍液，对照2为清水对照，施药方法和时间与试验组相同。末次施药后60d调查各处理发病情况，采用全区调查方式，以株为单位，记录总株数和各级病株数，并观察是否有药害产生。其中表1～表2是试验原始数据记录及计算得到的病情指数(病指)、防治效果(防效)数据，表3～表6是将表1～表2中的数据采用DPS软件分析得到的数据，表7表示不同配比的植物免疫诱抗剂对槟榔黄化病的防治效果总结表。其中，A～G分别代表羟烯腺嘌呤、岩藻多糖、黄腐酸钾、溴氰虫酰胺、吡丙醚、渗透剂T和十二烷基甜菜碱。

病情分级如下：

0级：植株正常、叶片绿色、舒展；

1级：叶片舒展，冠层1～2片叶片黄化；

2级：叶片变小，冠层3～5片叶片黄化；

3级：整株叶片黄化，冠幅减小不足1/2，结果能力显著下降；

4级：全株黄化甚至枯死，冠幅减小超过1/2，失去经济价值。

式中：CK₀—空白对照区施药前病情指数；

CK₁—空白对照区施药后病情指数；

PT₀—药剂处理区施药前病情指数；

PT₁—药剂处理区施药后病情指数。

表1植物免疫诱抗剂防治槟榔黄化病原始数据统计表

表2方差分析结果

表3方差分析表

表4 Duncan多重比较

注：下三角为均值差，上三角为显著水平。

表5字母标记表示结果

表6植物免疫诱抗剂防治槟榔黄化病田间药效试验结果

表6中总结了9个试验案例(实施例1～实施例9)、两个对照案例(实施例10、实施例11)施药前后的病情指数和防治效果，实施例1～实施例9的防效均在52％～78％之间，而现有技术(实施例10)的防效仅为47.77％，明显低于前面9个实施案例，可以初步认定本发明专利中涉及的植物免疫诱抗剂对槟榔黄化病的防治效果明显，可有效降低黄化病的蔓延速度，提高槟榔产量。

本发明涉及的植物诱抗剂在不同浓度配比下对槟榔黄化病的防治效果具有显著差异，实施例1～实施例3、实施例4～实施例6、实施例7～实施例9三组组合物成分中除岩藻多糖、黄腐酸钾含量有所改变外，其他组分含量均相同，从试验结果可知，组合物对槟榔黄化病的防治效果随着岩藻多糖、黄腐酸钾含量的增多大致为递增趋势，实施例3、实施例6、实施例9对病害的防治效果相对较好，其中实施例3的防效最高，病情指数低于用药之前，这说明处于该浓度的植物免疫诱抗剂不仅能降低槟榔黄化病的蔓延速度，也能有效减轻槟榔黄化病的发病程度；其他浓度范围的植物免疫诱抗剂在一定程度上也可以使槟榔黄化病的发展速度变缓，其防治效果的高低可能与组合物中岩藻多糖和黄腐酸钾的配比有关。根据字母标记的结果可知，实施例3与其他浓度的实施例有极显著差异，在槟榔黄化病的防治中具有明显的优势。

槟榔黄化病不同于农林业一般的普见病虫害，目前为止没有任何一种有效药剂可以治愈槟榔黄化病，本发明专利一改传统研究路线，将对槟榔黄化病的防治策略从治愈转向防控，而且尽量通过环境友好、人畜毒性低、病原菌不会产生抗药性的药剂先将黄化病的发展蔓延控制在一定范围之内，尽量降低黄化病对槟榔种植业带来的冲击，为后续药剂的研发周期做缓冲，另一方面，槟榔植株自身免疫、抗病能力的激发，可通过合理的方法沿用到普遍病虫害的防控领域。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂，其特征在于：包括：羟烯腺嘌呤、岩藻多糖、腐植酸、溴氰虫酰胺、吡丙醚、渗透剂、表面活性剂、其余为水；

所述羟烯腺嘌呤质量分数比为0.001％～0.005％、岩藻多糖质量分数比为8％～12％、腐植酸质量分数比为10％～20％，溴氰虫酰胺质量分数比为1％～3％、吡丙醚质量分数比为1％～3％、渗透剂质量分数比为3％～5％、表面活性剂质量分数比为3％～5％。

2.如权利要求1所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,其特征在于：所述岩藻多糖来源于海带、海蕴、泡叶藻、裙带菜、羊栖菜、马尾藻、绳藻或墨角藻；所述腐植酸为腐植酸钾或黄腐酸钾，所述渗透剂为渗透剂T，表面活性剂为十二烷基甜菜碱。

3.如权利要求2所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂,其特征在于：羟烯腺嘌呤质量分数比0.001％、岩藻多糖质量分数比8％、黄腐酸钾质量分数比20％、溴氰虫酰胺质量分数比3％、吡丙醚质量分数比3％、渗透剂T质量分数比 5％、十二烷基甜菜碱质量分数比为5％。

4.如权利要求1所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂的使用方法,其特征在于：槟榔黄化病发病初期均匀喷施叶片，将植物免疫诱抗剂稀释1500～2000倍，前3次施药间隔期为5～8天，以后每次施药间隔期为20～35天，共施药5～8次。

5.如权利要求4所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂的使用方法,其特征在于：每次的喷药量0.5L～0.8L/株。

6.如权利要求1所述防控槟榔黄化病的植物免疫诱抗剂的使用方法,其特征在于：槟榔未发病时均匀喷施叶片，将植物免疫诱抗剂稀释2500～3500倍，每次施药间隔期为30～60天，共施药2～6次。