陸寧海,郎劍鋒,張俊偉,黃海燕,翟峨嵋,朱偉偉

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)及莖基腐病的影響

陸寧海,郎劍鋒,張俊偉,黃海燕,翟峨嵋,朱偉偉

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),研究了蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)及莖基腐病的影響.結(jié)果表明：蕓苔素內(nèi)酯在合適的劑量下拌種,有促進(jìn)種子萌發(fā)、提高種子活力和促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)的效果.當(dāng)藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),小麥發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為96.53%、97.34%、35.43和1.65；小麥幼苗最大根長(zhǎng)和地下部分鮮質(zhì)量分別為22.38 cm和0.28 g/株,株高和地上部分鮮質(zhì)量分別為26.68 cm和0.57 g/株,顯著大于對(duì)照.蕓苔素內(nèi)酯拌種對(duì)小麥莖基腐病具有良好的防治效果,拌種后小麥莖基腐病的病情指數(shù)和對(duì)照相比顯著降低,藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),發(fā)病率只有21.35%,病情指數(shù)為25.65,防效高達(dá)64.65%.蕓苔素內(nèi)酯可以提高小麥種子活力、促進(jìn)幼苗生長(zhǎng),對(duì)莖基腐病防效顯著,是防治小麥莖基腐病高效的輔助拌種劑,可在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用.

小麥莖基腐病；蕓苔素內(nèi)酯；種子萌發(fā)；種子活力；抗病性

蕓苔素內(nèi)酯是從芥菜型油菜的花粉中提取獲得的一種甾醇類(lèi)化合物,對(duì)植物細(xì)胞伸長(zhǎng)和分裂均有促進(jìn)作用.它是目前已知植物激素中生理活性最強(qiáng)的一種,已被廣泛應(yīng)用到多種作物[1-4]、蔬菜[5-8]或果樹(shù)[9-11]上.對(duì)植物幼苗根系有明顯的促生長(zhǎng)作用,又能提高葉片葉綠素的含量,增強(qiáng)光合作用,增加光合同化產(chǎn)物的積累,因而有明顯的促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的效應(yīng),可以提高作物的產(chǎn)量,能增強(qiáng)作物的抗逆性,尤其是在抗干旱、抗低溫和抗病方面作用更明顯[12-15].

小麥莖基腐病（crown rot）是由多種病菌引起的一種世界性土傳病害.在澳大利亞,莖基腐病造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為7 900萬(wàn)澳元/a,間接損失大約為4.34億澳元/a[16-18].近年來(lái),莖基腐病在澳大利亞、美國(guó)、南非、意大利、埃及、土耳其、敘利亞、摩洛哥和阿根廷等麥類(lèi)作物種植區(qū)也呈現(xiàn)越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì),受到各國(guó)科研工作者的廣泛關(guān)注[19-21].由于耕作方式和種植制度的改變,造成土壤中菌源積累,以及目前主要小麥品種抗病性較差等因素,該病害在我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)的江蘇、安徽、河南、河北、山東等省份普遍發(fā)生[22-23].河南省焦作、許昌、商丘、新鄉(xiāng)等市的部分麥田發(fā)生嚴(yán)重,而且呈現(xiàn)不斷加重和蔓延的趨勢(shì).2014年河南新鄉(xiāng)小麥莖基腐病發(fā)生嚴(yán)重,一般田發(fā)病率為10%~15%,個(gè)別田塊白穗率高到20%~30%,成為小麥減產(chǎn)最主要的因素.小麥莖基腐病從苗期到成熟期均可發(fā)生,以返青拔節(jié)期和灌漿期受害較重.小麥在生長(zhǎng)前期受到侵染,可導(dǎo)致種子萌發(fā)前腐爛及苗期枯萎,苗期侵染后表現(xiàn)出小麥莖基部葉鞘和莖稈變褐、變黑,嚴(yán)重可引起根部變褐腐爛,后期易產(chǎn)生白穗[24-25].

為探明蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響,以及對(duì)小麥莖基腐病的防治效果,為推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),特進(jìn)行該試驗(yàn),現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告如下.

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種：矮抗58（感病品種）,由河南科技學(xué)院小麥中心提供.

供試藥劑：0.01%蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑（上海綠澤生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)）.

對(duì)照藥劑：30 g/L敵委丹懸浮種衣劑（先正達(dá)（中國(guó)）投資有限公司生產(chǎn)）.

小麥莖基腐病菌鐮刀菌群：由河南科技學(xué)院植物病理實(shí)驗(yàn)室從發(fā)病的小麥植株上分離、純化、鑒定、保存.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子按萌發(fā)的影響按照《GB/T 3543.4—1995農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程發(fā)芽試驗(yàn)》技術(shù)規(guī)定進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)[26].按每kg種子0.01 mg、0.03 mg和0.05 mg蕓苔素內(nèi)酯有效成分的劑量處理種子,將200 g種子倒入500 mL三角瓶中,將配好的藥劑加入三角瓶,迅速搖動(dòng)使藥劑均勻分布在種子表面,務(wù)必使種子均勻沾上藥劑,倒出晾干備用.紙床法進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),即采用培養(yǎng)皿內(nèi)墊3層濾紙作芽床,每皿50粒種子,攤平成1薄層,皿內(nèi)加滅菌水保持濕潤(rùn),于SPX-250B生化培養(yǎng)箱內(nèi)恒溫20℃光照培養(yǎng),以清水作對(duì)照,每處理重復(fù)3次[27].第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì),第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率,計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù).

1.2.2 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響將供試小麥種子進(jìn)行藥劑處理后播于塑料盆缽中（口徑為15 cm）,每盆50粒,蓋上滅菌土,正常栽培管理,以清水作對(duì)照,每處理重復(fù)3次.待兩葉一心時(shí)測(cè)量株高、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量.

1.2.3 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥莖基腐病的防治效果

接種體的準(zhǔn)備：取清水浸泡2 d后的小麥粒置于250 mL三角瓶中,每瓶50 g,高壓滅菌（121℃,1 h）,接入PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d的病菌菌株,25℃靜置培養(yǎng)10 d,每天振搖三角瓶以打碎結(jié)塊的麥粒.待病麥粒自然風(fēng)干后,粉碎成粉狀,置于4℃冰箱備用.

防效測(cè)定方法：將供試小麥的種子進(jìn)行藥劑處理后播于塑料盆缽（口徑為15 cm）,每盆50粒,蓋上混有病菌的滅菌土（m（病菌麥粉）頤m（滅菌土）=1頤30）,每處理重復(fù)3次.正常栽培管理,35 d后調(diào)查病情.病害嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí),無(wú)癥狀；1級(jí),第1葉鞘褐枯小于葉鞘長(zhǎng)度50%,第1片葉褪綠黃化不明顯；2級(jí),第1葉鞘褐枯大于葉鞘長(zhǎng)度50%,第1片葉明顯褪綠黃化,但沒(méi)有完全枯死；3級(jí),第1片葉完全枯死,第2葉鞘有明顯褐枯,第2片葉葉尖開(kāi)始褪綠黃化枯死；4級(jí),第2片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長(zhǎng)度的50%以下；5級(jí),第2片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長(zhǎng)度的50%以上；6級(jí),第2片葉完全枯死,第3片葉葉尖開(kāi)始褪綠黃化枯死；7級(jí),第3片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長(zhǎng)度的50%以下；8級(jí),第3片有明顯褐枯,枯死斑占葉片長(zhǎng)度的50%以上.根據(jù)下列公式計(jì)算病情指數(shù)及防效：

2 結(jié)果與分析

2.1 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響

蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表1.

表1 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響Tab.1 The effect of BRs on wheat seed germination

由表1可知,蕓苔素內(nèi)酯在合適的劑量下拌種,有顯著地促進(jìn)小麥種子萌發(fā)和提高種子活力的效果,且隨著劑量的增加,小麥種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率提高,種子活力顯著增強(qiáng).當(dāng)藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),小麥發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別為96.53%、97.34%、35.43和1.65,和對(duì)照相比差異顯著.

2.2 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響

蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響見(jiàn)表2.

表2 蕓苔素內(nèi)酯蕓天力對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)的影響Tab.2 The effect of BRs on wheat seedling growth

由表2可知,蕓苔素內(nèi)酯在合適的劑量下拌種,有顯著地促進(jìn)小麥幼苗根系和植株生長(zhǎng)的效果.當(dāng)藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),小麥幼苗最大根長(zhǎng)和地下部分鮮質(zhì)量分別為22.38 cm和0.28 g/株,株高和地上部分鮮質(zhì)量分別為26.68 cm和0.57 g/株,和清水對(duì)照有顯著差異.

2.3 蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥莖基腐病的防治效果

蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥莖基腐病的防治效果見(jiàn)表3.

表3 蕓苔素內(nèi)酯蕓天力對(duì)小麥莖基腐病的防治效果Tab.3 The control effect of BRs to wheat crown rot

由表3可知,蕓苔素內(nèi)酯拌種對(duì)小麥莖基腐病具有良好的防治效果.清水對(duì)照發(fā)病率為100.00%,而蕓苔素內(nèi)酯拌種的發(fā)病率顯著降低,藥劑用量0.01 mg/kg和0.03 mg/kg時(shí),發(fā)病率分別為60.34%和53.66%,藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),雖然比敵委丹拌種效果差,但發(fā)病率僅為21.35%.蕓苔素內(nèi)酯拌種后小麥莖基腐病的病情指數(shù)和防治效果與清水對(duì)照相比顯著降低,較對(duì)照藥劑敵委丹高,當(dāng)藥劑用量為0.01~0.05 mg/kg時(shí),病情指數(shù)分別為44.33、38.21和25.65,防效分別為38.90%、47.33%和64.65%.

3 討論

蕓苔素內(nèi)酯是一種天然植物激素,屬新型廣譜植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,廣泛存在于植物的花粉、種子、莖和葉等器官中.由于其生理活性大大超過(guò)現(xiàn)有的5種激素,已被國(guó)際上譽(yù)為第六類(lèi)植物激素,主要功效為提高種子活力,促進(jìn)植物根系發(fā)育,調(diào)節(jié)植物健壯生長(zhǎng),提高肥料利用率,增強(qiáng)植物抗逆能力,提高結(jié)實(shí)率,增加產(chǎn)量[28].0.01%蕓苔素內(nèi)酯蕓天力是上海綠澤生物科技有限公司開(kāi)發(fā)的新一代植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,對(duì)作物種子高度安全,促生增產(chǎn)顯著.本試驗(yàn)結(jié)果表明,蕓苔素內(nèi)酯蕓天力具有提高小麥種子活力、促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)的功能,且防病效果顯著,是防治小麥莖基腐病的良好輔助拌種劑,和敵委丹混合拌種,可以提高小麥種子活力,使小麥種子萌發(fā)快、出苗整齊,幼苗生長(zhǎng)健壯,增加了抗病性,可在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用.

小麥在生長(zhǎng)前期受到莖基腐病菌侵染,可導(dǎo)致種子腐爛,影響出苗率.本試驗(yàn)結(jié)果顯示,通過(guò)蕓苔素內(nèi)酯蕓天力包衣后,種子的發(fā)芽勢(shì)增強(qiáng),活力提高,抗病性增加,保證了出苗率和出苗的整齊程度.蕓苔素內(nèi)酯蕓天力在合適的劑量下拌種,對(duì)小麥幼苗有促進(jìn)生長(zhǎng)的效果,幼苗葉片綠、寬、厚,根系發(fā)達(dá),而對(duì)照的幼苗,葉色淡綠,根細(xì).這可能是蕓苔素內(nèi)酯蕓天力提高了根系SOD、CAT和POD酶活性,或者是提高了RNA聚合酶的活性,增加RNA、DNA含量,也有可能是增加了細(xì)胞膜的電勢(shì)差、ATP酶的活性,增加了葉片光合作用[29].小麥莖基腐病菌主要是從小麥根系侵入,通過(guò)蕓苔素內(nèi)酯蕓天力包衣,促進(jìn)根系生長(zhǎng),提高了抗病性.

蕓苔素內(nèi)酯蕓天力拌種對(duì)小麥莖基腐病具有良好的防治效果,當(dāng)藥劑用量為0.05 mg/kg時(shí),防效高達(dá)64.65%.其防病機(jī)理可能是誘導(dǎo)小麥產(chǎn)生了抗性[30].蕓苔素內(nèi)酯持效期長(zhǎng),其對(duì)小麥后期病害的防效和增產(chǎn)效果還需要進(jìn)行田間試驗(yàn).

[1]王江柱,裴敬祖,崔彥宏.丙酰蕓苔素內(nèi)酯對(duì)小麥增產(chǎn)效果的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,23（4）：245-247.

[2]韓晨光,王金龍,閆紅利,等.不同濃度蕓苔素內(nèi)酯對(duì)夏玉米植株性狀及產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014（20）：9-10.

[3]湯洪,彭念軍,舒暢,等.0.0040%蕓苔素內(nèi)酯AS對(duì)水稻的調(diào)節(jié)作用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41（32）：12600-12601,12632.

[4]劉偉,王金信,楊廣玲,等.蕓苔素內(nèi)酯對(duì)花生幼苗生長(zhǎng)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)藥,2005,4（1）：42-43.

[5]張惟,劉亦學(xué),楊秀榮,等.蕓苔素內(nèi)酯水劑對(duì)番茄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,10（2）：23-24.

[6]鐘楊,陳洪國(guó).蕓苔素內(nèi)酯水劑對(duì)辣椒幼苗水分脅迫生理的影響[J].北方園藝,2011（2）：42-44.

[7]喬康,姬小雪,邱士芬,等.蕓苔素內(nèi)酯0.01%水劑調(diào)節(jié)黃瓜生長(zhǎng)田間藥效試驗(yàn)[J].生物災(zāi)害科學(xué),2012,35（4）：410-412.

[8]韓云,閆凱莉,吳建輝,等.0.0075%蕓苔素內(nèi)酯水劑對(duì)小白菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31（13）：81-84.

[9]陸劍飛.蕓苔素內(nèi)酯對(duì)4種水果經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（7）：1032-1035.

[10]周玉書(shū),樸春樹(shù),仇貴生,等.0.003%蕓苔素內(nèi)酯水劑在葡萄上的應(yīng)用[J].農(nóng)藥,2005,44（4）：179-180.

[11]周振標(biāo),譚耀華,徐偉松.丙酰蕓苔素內(nèi)酯調(diào)節(jié)柑橘生長(zhǎng)增產(chǎn)的應(yīng)用效果研究[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2015,36（2）：56-58.

[12]周小毛,黃雄英,柏連陽(yáng),等.蕓苔素內(nèi)酯保護(hù)玉米免受胺苯磺隆傷害的作用及其機(jī)理[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào),2005,32（2）：189-194.

[13]蘇前富,張偉,王巍巍,等.種衣劑添加蕓苔素內(nèi)酯預(yù)防玉米冷害藥害試驗(yàn)分析[J].玉米科學(xué),2013,21（1）：137-140.

[14]廖新華,張建華.蕓苔素內(nèi)酯對(duì)水稻孕穗期冷害的防治初報(bào)[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,1999,21（2）：150-155.

[15]王紅紅,李凱榮,侯華偉.油菜素內(nèi)醋提高植物抗逆性的研究進(jìn)展[J].干早地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2005,23（3）：213-218.

[16]Chakraborty S,Liu C J,Mitter V,et al.Pathogen population structure and epidemiology are keys to wheat crown rot and Fusarium head blight management[J].Australasian Plant Pathology,2006,35（6）：643-655.

[17]Mitter V,Francl L J,Ali S,et al.Ascosporic and conidial inoculum of Gibberella zeae play different roles in Fusarium head blight and crown rot of wheat in Australia and the USA[J].Australasian Plant Pathology,2006,35（4）：441-452.

[18]Alan T D,Robert H J,Andrew C H,et al.Comparison of pathogenicity of the Fusarium crown rot（FCR）complex（F.culmorum, F.pseudograminearum and F.graminearum）on hard red spring and durum wheat[J].European Journal of Plant Pathology, 2009,125（3）：387-395.

[19]Williams K J,Dennis J I,Smy I C,et al.The application of species-specific assays based on the polymerase chain reaction to analyse Fusarium crown rot of durum wheat[J].Australasian Plant Pathology,2002,31（2）：119-127.

[20]Bentley A R,Cromey M G,Farrokhi-Nlejad R,et al.Fusarium crown and root rot pathogens associated with wheat and grass stem bases on the South Island of Nlew Zealand[J].Australasian Plant Pathology,2006,35（5）：495-502.

[21]Wallwork H,Butt M,Cheong J P E,et al.Resistance to crown rot in wheat identified through an in proved method for screening adult plants[J].Australasian Plant Pathology,2004,33（1）：1-7.

[22]Wildemuth G B,Mc Namara R B.Testing wheat seedlings for resistance to crown rot caused by Fusarium graminearum group I[J]. Plant Disease,1994,78：949-953.

[23]AkinsanmiO A,Mitter V,Sinpfendorfer S,et al.Identity and pathogenicity of Fusarium spp.isolated fromwheatfields in Queensland and northern New South Wales[J].Australasian Journal Agricultural Research,2004,55：97-107.

[24]李偉,陳瑩,張曉祥,等.小麥莖基褐腐病病原菌組成及其致病力研究[J].麥類(lèi)作物學(xué)報(bào),2011,31（1）：170-175.

[25]周海峰,楊云,牛亞娟,等.小麥莖基腐病的發(fā)生動(dòng)態(tài)與防治技術(shù)[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,43（5）：114-117.

[26]全國(guó)農(nóng)作物種子標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 3543.4—1995農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程發(fā)芽試驗(yàn)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1995.

[27]劉愛(ài)芝,楊艷春.吡蟲(chóng)啉拌種對(duì)小麥種子萌發(fā)和生長(zhǎng)效應(yīng)的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,（11）：84-86.

[28]Sakurai A,Fujioka S.The current status of physiology and biochemistry of brassinosteroids[J].Plant Growth Regulation,1993,13：147-159.

[29]Clouse S D,Hall A F,Langford M,et al.Physiological and molecular effects of brassinosteroids on Arabidopsis thaliana[J].Plant Growth Regulation,1993,12：61-66.

[30]Kalinich J F,Mandava N B,Todhunter J A.Relationship of nucleic acid metabolism to brassinolide-induced responses in beans[J]. Journal of Plant Physiology,1985,120：207-214.

（責(zé)任編輯：鄧天福）

The effect of BRs on seed germination,seedling growth and crown rot of wheat

Lu Ninghai,Lang Jianfeng,Zhang Junwei,Huang Haiyan,Zhai Emei,Zhu Weiwei
（Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China）

The effect of BRs on wheat seed germination and seedling growth for controlling disease was studied through laboratory test.The results showed that BRs could promote wheat seed germination and improve seed vigor under the appropriate concentration.When the dosage of reagents for 0.05 mg/kg,wheat germination potential, germination rate,germination index and vigor index were 96.53%,97.34%,35.43 and 1.65 respectively.Seed coating by BRs had promoted seedling growth effect,which wheat seedling the largest root length and underground part fresh weight were 22.38 cm and 0.28 g/strains,and which plant height and fresh weight above ground were 26.68 cm and 0.57g/strains when the dosage of reagents for 0.05 mg/kg.Seed coating by BRs had good control effect to wheat crown rot,which the disease index reduced significantly compared to contrast.The incidence,disease index and control effect were only 21.35%,25.65 and 64.65%when the dosage of reagents for 0.05 mg/kg.Therefore,BRs was remarkable on seed germination,promotion seedling growth and control disease,which could be utilized widely in the production.

wheat crown rot：BRs；seed germination；seed vigo；resistant

S435

A

1008-7516（2015）03-0031-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2015.03.007

2015-05-02

新鄉(xiāng)市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目（ZG13006）

陸寧海（1976―）,男,甘肅寧縣人,博士,副教授.主要從事植物病理學(xué)研究.