CN117958283B

CN117958283B - 一种薰衣草精油在防治水稻稻曲病方面的应用

Info

Publication number: CN117958283B
Application number: CN202410366586.7A
Authority: CN
Inventors: 伏荣桃; 卢代华; 刘尧; 陈诚; 王剑; 赵黎宇
Original assignee: Institute of Plant Protection Sichuan Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Institute of Plant Protection Sichuan Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2024-03-28
Filing date: 2024-03-28
Publication date: 2024-05-31
Anticipated expiration: 2044-03-28
Also published as: CN117958283A

Abstract

本发明属于植物病虫防害技术领域，具体公开了一种薰衣草精油在防治水稻稻曲病方面的应用。在该应用中，将薰衣草精油与吐温‑80和水混合成为药液，吐温‑80的终浓度为0.01mg/L；溶液中薰衣草精油的终浓度为0.4000 mg/L‑0.5000mg/L；稻曲病的防治时间为水稻孕穗期破口前5~6 d。通过本发明发现，薰衣草精油对水稻稻曲病具有较好的防治效果，0.4000 mg/L薰衣草精油对水稻稻曲病的病穗防治效果为86.07%，与对照药剂0.4000 mg/L蛇床子素的防治效果（44.30%）差异显著。

Description

一种薰衣草精油在防治水稻稻曲病方面的应用

技术领域

本发明属于植物病虫防害技术领域，具体为一种薰衣草精油在防治水稻稻曲病方面的应用。

背景技术

植物精油（Plant essential oils，PEOs）属于植物源次生代谢产物，可以从植物的叶片、花瓣、皮、根或植物全株等提取。PEOs一般具有独特的气味和香味，常被用作为香料而被人们使用。许多研究表明，PEOs具有一定的杀菌和杀虫能力，从而被认为是极具有被开发成为新一代植物源农药的植物资源。

研究表明，PEOs可对真菌的细胞壁和细胞膜造成影响，能穿透和破坏真菌细胞壁和细胞质膜，从而改变质膜结构，造成真菌细胞死亡。PEOs还可影响真菌核酸和蛋白质的合成，降低细胞的能量代谢，而且还能减少代谢过程中ATP和还原型辅酶等的合成量，从而降低氧化还原能力，不可逆地抑制脂类、糖地合成从而造成细胞死亡。

当前，随着我国经济高质量地发展，人民生活水平的提高，粮食安全问题已成为人们关注的焦点。稻曲病是稻曲病菌侵染水稻穗部所引起的一种真菌病害，现今已跃升为水稻主要真菌病害之一，可造成20%-30%的产量损失。稻曲病不仅造成水稻产量损失，而且稻曲病菌还产生真菌毒素导致严重的食品安全问题。

目前稻曲病的生产防治主要以化学药剂为主，主要是三唑类杀菌剂，过量的化学药剂使用会催生抗药菌株的出现，导致农药防效降低，同时易造成稻谷上农药残留。长期的化学药剂过度使用造成生态环境严重污染，因此，必须开发更为安全、绿色、环境友好的新药剂来防治水稻稻曲病。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种薰衣草精油在防治水稻稻曲病方面的应用。经抑菌试验证明，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝和分生孢子具有强烈的抑制作用，可以防治水稻稻曲病。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的目的之一在于保护薰衣草精油在防治水稻稻曲病中的应用。

在本发明中，所用薰衣草精油可直接购买普通市场销售产品，或采用本领域常规提取方法获得。

本发明的第二个目的在于提供薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌菌丝生长中的应用。

本发明的第三个目的在于提供薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌分生孢子萌发中的应用。

进一步地，以上应用方法的具体步骤为：将薰衣草精油与乳化剂吐温-80以及水混合成为药液对水稻进行喷洒，对水稻进行处理的时间为水稻孕穗期破口前5~6 d。

进一步地，薰衣草精油与吐温-80混合形成的药液，所用药液中，薰衣草精油的浓度为0.2667 mg/L-0.4000 mg/L；吐温-80终浓度为0.01mg/L，余量为水。

本发明的第四个目的在于提供一种防治水稻田间稻曲病的方法，该方法包括以下步骤：将薰衣草精油与吐温-80和水混合配置成溶液对水稻处理，定期对水稻处理。

进一步地，溶液中吐温-80的终浓度为0.01mg/L。

进一步地，溶液中薰衣草精油的终浓度为0.4000 mg/L-0.5000mg/L。

进一步地，稻曲病的防治时间为水稻孕穗期破口前5~6 d。

进一步地，每亩喷洒30L~45L药液。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（一）本发明提供了薰衣草精油在防治植物病害中的用途。通过研究薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝和分生孢子的毒力以及田间防治效果发现：在0.4000 mg /L和0.2667mg/L的处理浓度下，薰衣草精油对稻曲病菌的菌丝生长的抑制率分别为97.52%和70.84%，均显著优于对照药剂蛇床子素（47.80%和38.23%）。

（二）薰衣草精油对稻曲病菌菌丝生长的抑制作用，随着薰衣草精油浓度的升高，其抑制活性增强，薰衣草精油对菌丝的EC₅₀值为0.249 mg /L，抑制活性显著优于对照药剂蛇床子素（EC₅₀值为1.867mg/L）。

（三）薰衣草精油对稻曲病菌分生孢子萌发也具有较好的抑制作用，在0.4000 mg/L浓度处理下，薰衣草精油对分生孢子萌发抑制率为92.33%，当薰衣草精油浓度升高至0.5000 mg/L时，其对分生孢子萌发抑制率可达100%，显著优于对照药剂蛇床子素（46.96%）。

（四）薰衣草精油对水稻稻曲病具有较好的防治效果，在0.4000 mg /L薰衣草精油对水稻稻曲病的病穗防治效果为86.07 %，与对照药剂0.4000 mg /L蛇床子素的防效（44.30%）差异显著。

附图说明

图1是不同浓度下薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝抑制效果；

图2是薰衣草精油对水稻稻曲病防治效果；其中A为对照，B为处理2。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例1：

薰衣草精油在防治水稻稻曲病中的应用，具体步骤为：将薰衣草精油与乳化剂吐温-80和水混合成为药液，在水稻孕穗期破口前5~6 d进行喷洒，其中药液中薰衣草精油的浓度为0.4000 mg/L；乳化剂的终浓度为0.01mg/L，其余为水。

实施例2：

薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌菌丝生长中的应用，具体步骤为：将薰衣草精油与乳化剂吐温-80和水混合成为药液，在水稻孕穗期破口前5~6 d进行喷洒，其中药液中薰衣草精油的浓度为0.4000 mg/L；乳化剂的终浓度为0.01mg/L，其余为水。

实施例3：

薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌分生孢子萌发中的应用，具体步骤为：将薰衣草精油与乳化剂吐温-80和水混合成为药液，在水稻孕穗期破口前5~6 d进行喷洒，其中药液中薰衣草精油的浓度为0.4000 mg/L；乳化剂的终浓度为0.01mg/L，其余为水。

实施例4：

一种防治水稻田间稻曲病的方法，将薰衣草精油与乳化剂吐温-80和水混合成为药液，在水稻孕穗期破口前5~6 d进行喷洒，其中药液中薰衣草精油的浓度为0.4000 mg/L；乳化剂的终浓度为0.01mg/L，其余为水。

为了进一步验证以上实施例中的效果，试验如下：

1、试验材料

1.1、供试试剂与病原菌菌株

薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油和蛇床子素购买于上海源叶生物科技有限公司。

稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）分离于水稻稻曲球，于四川省农业科学院植物保护研究所水稻病害抗鉴实验室中保存。

马铃薯蔗糖琼脂糖培养基（PSA）、马铃薯蔗糖液体培养基（PSB）、吐温-80均为国产分析纯。

1.2、供试水稻品种

选用感稻曲病的水稻品种‘9311’。

实验1：

1、5种不同的植物精油对水稻稻曲病菌菌丝生长的抑制作用

在无菌条件下，将薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油、蛇床子素和吐温-80用细菌过滤器过滤，分别得到无菌的薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油、蛇床子素和和吐温-80。分别取上述无菌的5种精油2 g与1mL吐温-80混匀，分别配置成667 mg/L混合的5种药液，然后分别取10、20、30、50、60、75和90 μL药液加入150 mL PSA培养基中配置成终浓度为0.0444、0.0889、0.1333、0.2222、0.2667、0.3333、0.4000 mg/L共7个含药培养基，并倾倒含药PSA培养基到培养皿中，以含0.01mg/L吐温-80的无药培养基为对照，用6 mm打孔器截取稻曲病菌边缘菌丝块，接种于含药PSA培养皿中央，每个浓度处理重复6次。置于27℃恒温培养箱中暗培养，8 d后用十字交叉法测定菌落直径，并计算各处理的抑制率。

表1 不同植物精油对稻曲病菌菌丝生长的抑制率（%）

由表1可以看出，在0.2667 mg/L和0.4000 mg/L的浓度处理下，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长的抑制率分别为70.84%和97.52%，均显著高于其它4种精油对稻曲病菌菌丝生长的抑制率，尤其是对照蛇床子素（47.80 %和38.23%）。

表2不同植物精油对稻曲病菌菌丝的毒力

由表2可知，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长具有较强的抑制活性，随着精油浓度的升高，其抑制活性增强，EC₅₀值为0.249 mg/L，抑制活性显著优于其它4种精油，尤其是对照药剂蛇床子素（EC₅₀值1.867 mg/L）。

2、5种植物精油对水稻稻曲病菌菌丝干重和产孢量的影响

分别取无菌的薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油和蛇床子素2 g与1mL吐温-80混匀，分别配置成667 mg/L混合的5种药液，然后分别取60、75和90 μL药液加入150mL PSB液体培养基中配置成终浓度为0.2667、0.3333和0.4000 mg/L共3个含药培养基。分别向含药培养基中接种直径为6 mm稻曲病菌菌丝块，每个浓度处理重复4次，以含0.01mg/L吐温-80的无药培养基为对照。将接菌含药培养基的三角瓶置于27℃恒温摇床、150 rmp培养8 d，收集每个处理的菌丝和分生孢子，将菌丝用无菌水冲洗2次，在45℃下干燥至无水分；用血球计数板在显微镜下计数每个处理的产孢量。

菌丝干重抑制率（%）=（对照菌丝干重-处理菌丝干重）/（对照菌丝干重）；孢子产生抑制率=（对照孢子产量-处理孢子产量）/（对照孢子产量）× 100%。结果见表3和表4。

表3不同植物精油对稻曲病菌菌丝干重抑制（%）

由表3可以看出，在0.2667 mg/L和0.4000 mg/L的浓度处理下，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝干重的抑制率分别为79.88%和94.47%，均显著高于其它4种精油对稻曲病菌菌丝生长的抑制率，尤其是对照蛇床子素（28.69 %和44.24%）。

表4不同植物精油对稻曲病菌产孢量抑制（%）

由表4可以看出，在0.2667 mg/L和0.4000 mg/L的浓度处理下，薰衣草精油对水稻稻曲病菌产孢量的抑制率分别为85.74%和97.44%，均显著高于其它4种精油对稻曲病菌产孢量的抑制率，尤其是对照蛇床子素（36.73%和49.60%）。

3、5种植物精油对水稻稻曲病菌分生孢子萌发的抑制作用

稻曲病菌分生孢子收集：将实验室分离保存的稻曲病菌菌株活化到PSA培养基上，培养10 d左右，挑取稻曲病菌菌丝边缘菌丝块，接种于无菌PSB液体培养基中，置于27℃恒温摇床、150 rmp培养10 d，然后在无菌条件下用纱布过滤菌丝，离心收集分生孢子，再将分生孢子重新悬浮在PSB液体中，制成孢子浓度为10⁷个/mL的孢子悬浮液，备用。

采用孢子萌发试验测定薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油和蛇床子素对稻曲病菌分生孢子抑制作用。分别取无菌薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油和蛇床子素0.2 g与0.1 mL吐温-80混匀，加入19.3 mL无菌水定容至 10 g/L母液，其中吐温-80的浓度为10 mg/L；再用无菌水稀释成30、45、50 mg/L共3个系列浓度的药液。分别取0.01mL不同浓度的药液加入含0.99 mL PSB液体培养基的2mL离心管中，配置成终浓度为0.3000、0.4000、0.5000 mg/L含药培养基。分别吸取0.001 mL稻曲病菌分生孢子悬浮液于含药PSB液体培养基中，以终浓度为0.01mg/L的吐温-80的无药培养基为对照，每个浓度重复3次。将含药培养基的离心管置于27℃恒温摇床、120 rmp培养3 d，在显微镜下观察孢子萌发情况。孢子萌发抑制率=（对照孢子萌发数量-处理孢子萌发数量）/（对照孢子萌发数量）× 100%。结果见表5。

表5不同精油对稻曲病菌分生孢子萌发的抑制作用（%）

由表5可知，薰衣草精油对稻曲病菌分生孢子具有较强的抑制效果。在浓度为0.5000mg/L下，薰衣草精油对孢子萌发的的抑制率达100%，显著高于其它4种精油对孢子的抑制率，而对照蛇床子素抑制率仅为46.96%。

4、5种植物精油对水稻稻曲病菌可溶性蛋白影响

分别取无菌的薰衣草精油、薄荷精油、肉桂精油、香樟精油和蛇床子素2 g与1mL吐温-80混匀，分别配置成667 mg/L混合的5种药液，然后分别取60和90 μL药液加入150 mLPSB液体培养基中配置成终浓度为0.2667和0.4000 mg/L共2个含药培养基。分别向含药培养基中接种直径为6 mm稻曲病菌菌丝块，每个浓度处理重复4次，以含0.01mg/L吐温-80的无药培养基为对照。将接菌含药培养基的三角瓶置于27℃恒温摇床、150 rmp培养8 d，收集每个处理的菌丝，将菌丝用无菌水冲洗2次，染后用无菌滤纸吸干菌丝水份。称取菌丝重量0.1mg于预冷的研钵中，加入液氮研磨成粉末，然后加入0.9mL磷酸缓冲液，摇匀、离心、取上清液，即为菌丝体可溶性蛋白液，－70 ℃ 保存备用。

采用双抗体夹心法测定样本中可用性蛋白质的含量。按照可溶性蛋白测定试剂盒的说明书操作过程处理样品。将处理好的样品放入酶标仪中，于波长595 nm处测定每个样品的OD值，通过标准曲线计算每个处理样品的可溶性蛋白含量。可溶性蛋白含量抑制率=（对照可溶性蛋白含量-处理可溶性蛋白含量）/（对照可溶性蛋白含量）× 100%。结果见表6。

表6不同精油对稻曲病菌可溶性蛋白的抑制作用（%）

由表6可知，薰衣草精油对稻曲病菌可溶性蛋白的产生具有较强的抑制效果。在浓度为0.2667 mg/L 和0.4000 mg/L下，薰衣草精油对稻曲病菌菌丝可溶性蛋白含量的抑制率为72.49%和83.71%，显著高于其它4种精油对可溶性蛋白含量的抑制，而对照蛇床子素抑制作用仅为44.77%和51.47%。

实验2：

2.1薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长的抑制作用

采用菌丝生长速率抑制法对稻曲病菌菌丝进行室内毒力测定。在无菌条件下，将薰衣草精油、吐温-80用细菌过滤器过滤，分别得到无菌的薰衣草精油和吐温-80。取无菌薰衣草精油2 g与1mL吐温-80混匀，配置成667 mg/L混合药液，分别取10、20、30、50、60、75和90 μL药液加入150 mL PSA培养基中配置成终浓度为0.0444、0.0889、0.1333、0.2222、0.2667、0.3333、0.400 mg/L共7个含药培养基，并倾倒含药PSA培养基到培养皿中，对照药剂蛇床子素的最终浓度也为0.0444、0.0889、0.1333、0.2222、0.2667、0.3333、0.4000 mg/L，以含0.01mg/L吐温-80的无药培养基为对照，用6 mm打孔器截取稻曲病菌边缘菌丝块，接种于含药PSA培养皿中央，每个浓度处理重复6次。置于27℃恒温培养箱中暗培养，8 d后用十字交叉法测定菌落直径，并计算各处理的抑制率。

菌丝生长抑制率计算公式如下：菌丝生长抑制率=[（对照菌落直径-菌饼直径） -（处理菌落直径-菌饼直径）]/（对照菌落直径-菌饼直径）× 100。结果见表7和图1。并根据浓度和抑菌率计算毒力回归方程、有效终浓度（EC₅₀）。结果见表8。

表7不同浓度薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长的抑制率（%）

由表7可以看出，在0.2667 mg/L和0.4000 mg/L的浓度处理下，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长的抑制率分别为70.84%和97.52%，均显著高于对照药剂蛇床子素的抑制率（47.80 %和38.23%）。

表8薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝的毒力

由表8可知，薰衣草精油对水稻稻曲病菌菌丝生长具有较强的抑制活性，随着精油浓度的升高，其抑制活性增强，EC₅₀值为0.249 mg/L，抑制活性显著优于对照药剂蛇床子素（EC₅₀值1.867 mg/L）。

2.2薰衣草精油对水稻稻曲病菌分生孢子萌发的抑制作用

采用孢子萌发试验测定薰衣草精油对稻曲病菌分生孢子抑制作用。在无菌条件下，将薰衣草精油、吐温-80用细菌过滤器过滤，分别得到无菌的薰衣草精油和吐温-80。取无菌薰衣草精油0.2 g与0.1 mL吐温-80混匀，加入19.3 mL无菌水定容至 10 g/L母液，其中吐温-80的浓度为10 mg/L；再用无菌水稀释成5、10、15、20、30、45、50 mg/L共7个系列浓度的药液。分别取0.01mL不同浓度的药液加入含0.99 mL PSB液体培养基的2mL离心管中，配置成终浓度为0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.45、0.5 mg/L含药培养基。分别吸取0.001 mL稻曲病菌分生孢子悬浮液于含药培养基中，以含0.01mg/L吐温-80的无药培养基为对照，每个浓度重复4次。将含药培养基的离心管置于27℃恒温摇床、120 rmp培养3 d，在显微镜下观察孢子萌发情况。孢子萌发抑制率=（对照孢子萌发数量-处理孢子萌发数量）/（对照孢子萌发数量）× 100%。结果见表9。

表9薰衣草精油对稻曲病菌分生孢子萌发的抑制作用

浓度（mg/L）	0	0.0500	0.1000	0.1500	0.2000	0.3000	0.4000	0.5000
									孢子萌发抑制率（%）	0	15.67	38.00	61.00	72.00	83.26	92.33	100.00

由表9可知，薰衣草精油对稻曲病菌分生孢子具有较强的抑制效果。在浓度为0.5000mg/L下，薰衣草精油对孢子的抑制率为100.00%。

2.3薰衣草精油对水稻稻曲病的田间防治效果

采用喷雾法测试薰衣草精油对稻曲病的田间防治效果。试验水稻品种选用感病品种9311，将水稻种植在可控温湿度的大棚水池中，常规水肥管理。

在水稻分蘖初期至水稻孕穗期的施肥、以及菌土的施用时间、施用量参考发明专利《一种简易的水稻稻曲病抗性鉴定方法》（201910776427.3），并创造适宜稻曲病发生的环境条件。

本试验药剂和用量分别为：0.4000 mg/L薰衣草精油溶液（含0.01mg/L吐温-80）、0.4000 mg/L蛇床子素溶液（含0.01mg/L吐温-80），每个处理均喷清水作为对照处理。

试验设计6个不同处理，具体如下：

处理1：于水稻孕穗初期破口前8~9 d使用薰衣草精油溶液进行喷雾处理；

处理2：于水稻孕穗期破口前5~6 d 使用薰衣草精油溶液进行喷雾处理；

处理3：于水稻孕穗期破口前2~3 d 使用薰衣草精油溶液进行喷雾处理；

处理4：于水稻孕穗初期破口前8~9 d使用蛇床子素溶液进行喷雾处理；

处理5：于水稻孕穗初期破口前5~6 d使用蛇床子素溶液进行喷雾处理；

处理6：于水稻孕穗初期破口前2~3 d使用蛇床子素溶液进行喷雾处理；

每个处理3个重复，每个重复一个水池（10 m²），全株喷雾，喷药量至稻穗表面滴水为止，即每亩药液量为30L~45L。在水稻黄熟期，调查水稻病穗数并计算病穗率、病情指数和防治效果。

稻曲病病情分级标准：0级（高抗）：为发病率0；1级（抗病）：为发病率0.1~3.0%；3级（中抗）：为发病率3.1~7.0%；5级（中感）：为发病率7.1~15.0%；7级（感病）：为发病率15.1~25.0%；9级（高感）：为发病率＞25.1%。

病穗率( % ) = (发病穗数 /调查总穗数) × 100；

病穗防效( % ) = ［( 清水对照区病穗率－药剂处理区病穗率) /清水对照区病穗率］× 100；

病情指数 = ［∑( 各级发病穗数 × 各级代表值) /( 调查总穗数 × 最高级代值)］ × 100；

病指防效( % ) = ［( 清水对照区病情指数－药剂处理区病情指数) /清水对照区病情指数］× 100。

田间防效试验结果见表10和图2：

表10 薰衣草精油对水稻稻曲病的田间药效试验结果

由表10可知，在水稻孕穗期破口前5~6 d ，使用0.4000 mg/L薰衣草精油溶液进行喷雾水稻，对水稻稻曲病具有较好的防治效果，病穗防效为86.07%，与对照药剂0.4000 mg/L 蛇床子素的防治效果（44.30%）相比差异显著。

综上所述，本发明提供的薰衣草精油对水稻稻曲病菌的菌丝生长、分生孢子萌发均具有显著的抑制效果，可以有效防治水稻稻曲病，且田间病穗防效可达86.07%。薰衣草精油是植物天然产物，易获得、绿色环保、对人和牲畜具有较高的安全性。

上述实施例仅为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例限制，但凡在本发明的主体的设计和原理下所作的修改、润色、组合，其所解决的技术问题均认为与本发明一致的，都在本发明保护范围内。

Claims

1.薰衣草精油在防治水稻稻曲病中的应用。

2.薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌菌丝生长中的应用。

3.薰衣草精油在抑制水稻稻曲病菌分生孢子萌发中的应用。

4.根据权利要求1-3中任一所述的应用，其特征在于：薰衣草精油的浓度为0.2667 mg/L-0.4000 mg/L。

5.根据权利要求1-3中任一所述的应用，其特征在于，具体应用方法为：将薰衣草精油与乳化剂和水混合成为药液进行喷洒，乳化剂的终浓度为0.01mg/L。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的乳化剂为吐温-80。

7.一种防治水稻田间稻曲病的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将薰衣草精油与吐温-80和水混合配置成溶液；定期对水稻处理。

8.根据权利要求7所述的一种防治水稻田间稻曲病的方法，其特征在于：所述溶液中吐温-80的终浓度为0.01mg/L。

9. 根据权利要求7所述的一种防治水稻田间稻曲病的方法，其特征在于：所述溶液中薰衣草精油的终浓度为0.4000 mg/L-0.5000mg/L。

10. 根据权利要求7所述的一种防治水稻田间稻曲病的方法，其特征在于：对水稻进行处理的时间为水稻孕穗期破口前5~6 d。