植物免疫劑對綠豆暈疫病的抑制作用研究

鬧干朝魯 魏瑤 苗丹 趙健 賀小勇 田曉燕 趙明敏

摘要 利用2種植物免疫劑對綠豆暈疫病的防治效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，植物免疫劑JM2號原液和稀釋液（2倍稀釋）對綠豆暈疫病菌（Pseudomonas syringae pv.phaseolicola）菌落生長的抑制率高達(dá)100%，JM1號植物免疫劑無抑制作用。在盆栽植株上進(jìn)一步研究了2種植物免疫劑對綠豆暈疫病的防治作用。結(jié)果表明，感病的綠豆植株第一次噴JM1和JM2號植物免疫劑，第一次噴藥14 d后的防治效果分別為26.67%和39.82%;第二次噴藥14 d后的防治效果分別為21.43%和15.35%。隨著感病天數(shù)增加，植物免疫劑JM1和JM2號的防治效果均降低。由此可見，植物免疫劑JM1號和JM2號原液對綠豆暈疫病均具有一定的防治效果，與其他藥劑配合使用，可在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對防治綠豆暈疫病進(jìn)行推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 植物免疫劑;綠豆暈疫病;抑制率

中圖分類號 S 435.32? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）23-0165-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.046

Inhibition of Plant Immune Agents against Halo Blight of Vigna radiata L

Naoganchaolu Borjigin， WEI Yao， MIAO? Dan et al

（? College of Horticulture and Plant Protection， Inner Mongolia Agricultural University， Hohhot， Inner Mongolia? 010019）

Abstract The control effects of two plant immune agents on halo blight of Vigna radiata L were studied. The results showed that the plant immune agent JM2 original extract and dilution （2-fold dilution） inhibited the growth of colonies of Pseudomonas syringae pv. Phaseolicolaon NA medium. The JM1 plant immune reagent didn’t show any inhibition effect. The effects of two plant immune agents on the control of halo blight of Vigna radiata L were further studied on plants in soil.When the plants were sprayed by Pseudomonas syringae pv. Phaseolicola on for 14 days， the control effects of JM1 and JM2 plant immune agents on halo blight of Vigna radiata L plants was 26.67% and 39.82% respectively. We performed the second spraying treatment with plant immunity agents， the control effects were 21.43% and 15.35%， respectively14 days later. We found that the control effects of the plant immune agents JM1 and JM2 decreased with the time of bacteria spraying. We suggested that the plant immune agents JM1 and JM2 had certain control effects on Vigna radiata L. and could be used together with other agents against diseases in the field.

Key words Plant immune agent;Halo blight of Vigna radiata L.;Inhibition rate

基金項(xiàng)目 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)高層次人才引進(jìn)科研啟動項(xiàng)目（NDGCC-2016-23）。

作者簡介 鬧干朝魯（1972—），男，內(nèi)蒙古通遼人，實(shí)驗(yàn)師，博士，從事植物病害綜合防治研究。

通信作者，教授，博士，博士生導(dǎo)師，從事植物病毒學(xué)的教學(xué)和科研工作。

收稿日期 2021-04-02

綠豆（Vigna radiata L.）屬豆科植物，在我國北方地區(qū)廣泛種植，栽培歷史悠久，是我國重要的食用豆類作物[1-2]，然而在生產(chǎn)中有許多常見病害造成綠豆大面積減產(chǎn)[3]。綠豆細(xì)菌性病害是影響綠豆產(chǎn)量及品質(zhì)的重要病害，其中綠豆暈疫病危害最為嚴(yán)重。由丁香假單孢桿菌菜豆致病變種（Pseudomonas syringae pv.phaseolicola）引起的綠豆暈疫病[4]，主要分布在東北及西北綠豆產(chǎn)區(qū)。該病害主要危害葉片，也侵染豆莢和種子[5-6]。當(dāng)受到該病菌侵染后，綠豆植物葉片會呈現(xiàn)一些小水漬斑點(diǎn)，隨后斑點(diǎn)開始干枯、壞死，逐漸變成淡黃色或者棕褐色的斑塊，圍繞病斑產(chǎn)生一個寬的黃綠色暈圈[7]。

植物免疫劑可以有效提高植物抵抗逆境的能力，加強(qiáng)作物自身免疫力，具有預(yù)防病害、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)等特點(diǎn)，此外植物免疫劑具有綠色環(huán)保，對植物、動物以及人類無害，不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過多種室內(nèi)和室外試驗(yàn)得知，植物免疫劑對病蟲害的防治效果較好，是當(dāng)前國際上較為熱門的研究領(lǐng)域。目前，在國內(nèi)獲得正式登記的植物免疫劑主要有殼寡糖、脫落酸、超敏蛋白、蛋白質(zhì)激發(fā)子（康壯素）、枯草芽孢桿菌（益微菌）、6%寡糖-鏈蛋白可濕性粉劑（阿泰靈）、普綠通植物免疫蛋白粉劑、3%極細(xì)鏈格孢激活蛋白可濕性粉劑等[8-9]。其中，阿泰靈對小麥紋枯病、白粉病和葉銹病的防治效果達(dá) 29.3%～64.9%[10]。

JM1號和JM2號植物免疫劑是筆者所在實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的一種新型綠色植物免疫劑，室內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)其對多種病原真菌具有抑制作用。筆者通過皿內(nèi)試驗(yàn)研究2種植物免疫劑對綠豆暈疫病菌的抑制作用，同時，采用盆栽試驗(yàn)研究2種植物免疫劑對綠豆暈疫病菌的防治效果，旨在為生產(chǎn)上防治綠豆暈疫病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試細(xì)菌為綠豆暈疫病菌（內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供）。

供試植物免疫劑為JM1號和JM2號植物免疫劑，由筆者所在實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。

供試綠豆植株由內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

1.2 綠豆暈疫病的菌液濃度篩選

將綠豆暈疫病病菌活化接種到NA培養(yǎng)基上，長出菌落后用200 μL槍頭挑菌落的單克隆在50 mL離心管中于28 ℃搖床24 h。菌液稀釋1 000、5 000、10 000倍，采用平板涂布法將細(xì)菌涂布到NA培養(yǎng)基上，篩選長出約1 000菌落的濃度，用于皿內(nèi)抑菌試驗(yàn)。

1.3 植物免疫劑對綠豆暈疫病的抑菌活性測定

采用生長速率法，對綠豆暈疫病病菌進(jìn)行抑菌活性測定。將供試植物免疫劑（JM1號和JM2號）原液和稀釋液（2倍稀釋和10倍稀釋）與NA培養(yǎng)基混合。待NA培養(yǎng)基融化，冷卻至約40 ℃時，按照1∶3的比例（植物免疫劑∶NA培養(yǎng)基=1∶3）混合均勻，配制成含植物免疫劑的培養(yǎng)基。倒入直徑90 mm的培養(yǎng)皿中，待培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基冷卻為固體時，取稀釋備用的菌懸液（106～107 CFU/mL）100 μL至培養(yǎng)皿中，用涂布器將菌液涂抹均勻。以加入無菌水的培養(yǎng)基為對照，每個處理設(shè)置3個重復(fù)。溫箱中培養(yǎng)24 h。當(dāng)平板表面長出肉眼可見的菌落時，記錄各處理的菌落數(shù)，計(jì)算平均值。按以下公式計(jì)算植物免疫劑對菌落數(shù)形成的抑制效果。

抑菌率=（對照菌落數(shù)-處理菌落數(shù)）對照菌落數(shù)×100%

1.4 植物免疫劑防治綠豆暈疫病的盆栽試驗(yàn)

將綠豆種于10 cm×10 cm的苗缽中，每缽1株，置于溫室精細(xì)管。待長至4葉期進(jìn)行接種試驗(yàn)。將提前培養(yǎng)好的綠豆暈疫病菌菌液噴在綠豆葉片上，用棉球摩擦，待其發(fā)?。? d）后，調(diào)查病情指數(shù)。然后將植物免疫劑原液噴在發(fā)病的綠豆葉片上，7 d后調(diào)查病情指數(shù);并在第7天時第2次噴植物免疫劑，14 d后再調(diào)查一次病情指數(shù)和防治效果。

病情指數(shù)=[∑（各級病株數(shù)×代表值）/調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值]×100，相對防治效果=（對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù)）/對照病情指數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物免疫劑對綠豆暈疫病菌的抑制作用

從表1可以看出，JM2號植物免疫劑原液和稀釋2倍后對綠豆暈疫病菌的抑制率均為100%，稀釋10倍的JM2號植物免疫劑對綠豆暈疫病菌的抑制率小于0;JM1號植物免疫劑無論是原液還是稀釋2倍、10倍后對綠豆暈疫病菌的抑制率均小于0。

3種處理培養(yǎng)皿上菌落的形態(tài)變化見圖1，JM1號植物免疫劑的各處理都對綠豆暈疫病菌無抑制作用;JM2號植物免疫劑原液和稀釋2倍后的培養(yǎng)皿上均無菌落，完全抑制了綠豆瘟疫病菌的菌落生長;稀釋10倍后JM2號植物免疫劑的培養(yǎng)皿上有菌落出現(xiàn)，表示稀釋10倍后JM2號植物免疫劑對綠豆暈疫病菌失去了抑制作用。

2.2 植物免疫劑對綠豆暈疫病的防治效果

由表2可知，植物免疫劑對綠豆暈疫病有一定的防治作用，不同處理的植物免疫劑對該病的防治效果不同。與對照相比，JM1號植物免疫劑防治效果較差，2次噴藥的防治效果分別為26.67%和21.43%。JM2號植物免疫劑的防治效果分別39.82%和15.35%。

噴施植物免疫劑后植株情況見圖2，第一次噴施植物免疫劑的效果要好于第二次，綜合來看JM2號植物免疫劑防治效果好于JM1號植物免疫劑。

3 討論

該研究結(jié)果顯示，3種植物免疫劑對綠豆暈疫病的抑制作用不同，其中JM1號植物免疫劑原液對綠豆暈疫病菌菌落的生長無抑制作用。JM2號植物免疫劑對綠豆暈疫病的抑制效果達(dá)100%，完全抑制了綠豆瘟疫病菌的菌落生長。這可能與不同型號的植物免疫劑組分有關(guān)。

不同濃度的植物免疫劑稀釋液對該病菌的抑制效果也不同，該試驗(yàn)將植物免疫劑稀釋2倍以后，JM1號對綠豆暈疫病菌無抑制效果，JM2號植物免疫劑的抑菌率同樣達(dá)100%。當(dāng)對植物免疫劑的濃度稀釋10倍以后，2種植物免疫劑的抑制效果均為負(fù)值，失去了抑制作用。這說明植物免疫劑的抑菌作用具有濃度依賴性。

在盆栽試驗(yàn)中，第一次噴施植物免疫劑的效果好于第二次，病情指數(shù)較第二次略低，防治效果也較好。不同型號的植物免疫劑對該病的防治效果不同，其中JM1號植物免疫劑防治效果較差，與對照相比，2次噴施后的防治效果均有所降低。

綜上所述，植物免疫劑JM2號原液對綠豆暈疫病的防治效果較好，有望在生產(chǎn)上對綠豆暈疫病進(jìn)行安全有效的防治。該試驗(yàn)研究了植物免疫劑對綠豆暈疫病菌的抑制作用，其防治機(jī)制尚未研究清楚，需要進(jìn)一步深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 宗緒曉，關(guān)建平.食用豆類的植物學(xué)特征、營養(yǎng)特點(diǎn)及產(chǎn)業(yè)化[J].中國食物與營養(yǎng)，2003（11）：31-34.

[2] 郭永田，張蕙杰.中國食用豆產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2015.

[3] 葛維德，李令蕊，薛仁風(fēng).種衣劑和葉面肥處理對綠豆暈疫病防治效果及生長的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（31）：29-30，69.

[4] 魏亞東.菜豆暈疫病[J].天津農(nóng)林科技，1994（3）：30-31.

[5] 楊萬風(fēng)，劉艷，劉翔，等.大豆攜帶菜豆暈疫病菌PCR檢測技術(shù)研究[J].植物檢疫，2014，28（6）：65-68.

[6] 陳云蘭，周麗洪.菜豆暈疫病病原菌鑒定[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（1）：91-93，100.

[7] TESSIER A，CAMPBELL P G C，BISSON M.Sequential extraction procedure for the speciation of particulate trace metals[J].Anal Chem，1979，51（7）：844-851.

[8] 盛世英，周強(qiáng)，邱德文，等.植物免疫蛋白制劑阿泰靈誘導(dǎo)小麥抗病增產(chǎn)效果及作用機(jī)制[J].中國生物防治學(xué)報，2017，33（2）：213-218.

[9] 劉祥臣，李彥婷，張強(qiáng)，等.植物免疫誘抗劑阿泰靈對雜交水稻兩優(yōu) 6326 秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J].中國稻米，2017，23（6）：69-72，75.

[10] 苗丹，路妍，陳雅寒，等.植物免疫劑JM1號對馬鈴薯枯萎病菌的抑制作用研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，40（3）：92-96.