一种通过外源施加化学诱导剂增强番茄抵抗多重病害的方法与流程

文档序号:15457985发布日期:2018-09-18 17:23阅读:193来源:国知局

本发明属于蔬果病虫害防治技术领域,具体涉及增强番茄对多种病害抗性的方法。

技术背景

番茄(学名Solanum lycopersicum,英文名tomato),是茄科番茄属一年生或多年生草本植物,体高0.6-2米,全体生粘质腺毛,有强烈气味,茎易倒伏,叶羽状复叶或羽状深裂,花序总梗长2-5厘米,常3-7朵花,花萼辐状,花冠辐状,浆果扁球状或近球状,肉质而多汁液,种子黄色,花果期夏秋季。番茄的果实营养丰富,具特殊风味;并可以生食、煮食、加工番茄酱、汁或整果罐藏。因此番茄在我国南北方各地被广泛种植。

在实际生产中,番茄种植长期受到早疫病、晚疫病、灰霉病、叶霉病、脐腐病等病害的危害。病害严重制约了番茄产量和品质的提高。目前,全国各地尤其是各大城市大力开展了以设施化、科技化为主要标志的新一轮“菜篮子工程”建设。其中设施蔬果的建设成为“菜篮子工程”的核心工程,它不仅解决了城市蔬菜的保淡问题,而且为城市居民提供了丰富的多品种蔬果。土传病害、病毒病害严重,低温高湿病害成为番茄生产的障碍,生理性病害日趋猖狂,严重影响番茄正常生产及设施番茄产业发展。而且设施番茄的生产环境与生产方式有别于传统大田番茄,其复种指数高,生长期长,更易受病害的危害而导致其化肥与农药的施用量明显高于大田番茄。由于设施番茄在相对封闭的环境条件下生长,其产品容易因空气流动缓慢、得不到雨水淋浴等原因引起农药高残留污染,这大大限制了设施番茄的推广和发展。

烯丙异噻唑(3-allyloxy-1,2-Benzisothiazole-1,1-dioxide, PBZ)是一种有效防治水稻稻瘟病(Magnaporthe grisea)的高效抗病性诱导剂(Watanabe, 1977; Watanabe et al, 1979)。在离体实验中,PBZ几乎不存在抗微生物的生物活性。对无致病性的微生物和温血动物低毒、安全,属于一种对环境友好的生物农药 (Yi et al, 2006)。该药剂对植物的正常生长发育无明显影响,不易引起病原菌的抗药性(Kessmann et al, 1994)。PBZ不但可以引起水稻体内多种与免疫防御有关酶类的积累,如过氧化物酶、多酚氧化酶和苯丙氨酸裂解酶等(Iwata et al, 1980; Sekizawa et al, 1981),而且可以诱导包括PBZ1RPR1在内的防御基因的表达,从而提高水稻对稻瘟病的抗病性(Midoh et al, 1996 & 1997)。相比于水稻, Yoshioka等用拟南芥材料研究了PBZ的抗病机理,研究发现在NahG(水杨酸羟化酶)转基因植株和npr1突变株上,PBZ与BIT均不能诱导PR-1基因的表达,但在etr1coi1-1突变株中可诱导PR-1基因的表达,推断SA和NPR1,而非乙烯和JA为PBZ诱导抗病性所必需的,因此认为PBZ通过激活了SA上游的SA/NPR1介导的信号途径参与防御反应(Yoshioka et al, 2001)。Nakashita等在烟草中也发现类似的结果,PBZ通过诱导SA的合成激活植株体内的抗病防御反应(Nakashita et al, 2002)。不仅如此,本工作组前期研究发现除了文献已有报道的抗病性外,在水稻、玉米材料上初步推广的实验显示PBZ也可以诱导水稻、玉米的多重抗性。因此,推广化学诱导剂在番茄上的应用是合适并可行的。探索利用化学诱导剂增强主要蔬果主动应对外界胁迫的能力,而非通过杀虫剂等高毒、高残留的化学农药的新方法符合社会和经济发展的潮流,具有十分重要的意义。

参考文献:

[1] Watanabe T (1977). Studies on rice blast controlling agent of benzisothiazole analogs .2. Effects of probenazole (oryzemate) on each stage of rice blast fungus (pyricularia-oryzae-cavara) in its life-cycle. Journal of Pesticide Science, 2(4):395-404.

[2] Watanabe T, Sekizawa Y, Shimura M et al (1979). Effects of probenazole (Oryzemate) on rice plants with reference to controlling rice blast. Journal of Pesticide Science, 4:53-59.

[3] Yi XH, Lu YT (2006). Residues and dynamics of probenazole in rice field ecosystem. Chemosphere, 65(4):639-643.

[4] Kessmann H, Staub T, Hofmann C et al (1994). Induction of systemic acquired disease resistance in plants by chemicals. Annu ReV Phytopathol, 32:439-459.

[5] Iwata M, Suzuki Y, Watanabe T et al (1980). Effect of probenazole on the activities of enzymes related to the resistant reaction i n rice plant. Ann.Phytopathol.Soc.Japan, 46:297-306.

[6] Sekizawa Y, Watanabe T (1981). On the mode of action of probenazole against rice blast. Journal of Pesticide Science, 6(2):247-255.

[7] Midoh N, Iwata M (1996). Cloning and characterization of a probenazole-inducible gene for an intracellular pathogenesis-related protein in rice. Plant and Cell Physiology, 37(1):9-18.

[8] Midoh N, Iwata M (1997). Expression of defense-related genes by probenazole or 1,2-benzisothiazole-3(2h)-one 1,1-dioxide. Journal of Pesticide Science, 22(1):45-47.

[9] Yoshioka K, Nakashita H, Klessig DF et al (2001). Probenazole induces systemic acquired resistance in Arabidopsis with a novel type of action. Plant Journal, 25(2):149-157.

[10] Nakashita H, Yoshioka K, Yasuda M et al (2002). Probenazole induces systemic acquired resistance in tobacco through salicylic acid accumulation. Physiol Mol Plant Pathol, 61:197-203。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种化学诱导剂烯丙异噻唑诱导提高番茄对多种病害抗性的方法。

本发明所提供的诱导提高番茄抗病性的方法,是将化学诱导剂烯丙异噻唑(PBZ)混合在浇灌液中,施加于定植后5-7天的番茄秧的根部(即施加方式为根灌)。

本发明中,所述浇灌液中,PBZ的浓度为0.3-0.5 mM,优选浓度为0.5 mM。

本发明中,所述施加混合有PBZ的浇灌液,需要连续多次施加,一般次数控制在1-2次,优选次数为2次。

本发明中,连续多次施加时,前后2次中间间隔时间一般5-7天为宜。

实验表明,本发明方法可以大幅提高番茄的抗病性。

本发明方法可应用合各种番茄种植环境,例如温室种植、大田种植等。

本发明通过外施烯丙异噻唑的方法,可显著增强番茄对多种病害的抗性,减少番茄病害的发生。本发明方法操作简单,成本较低。

附图说明

图1番茄品种1在PBZ处理下的抗病性表现。

图2番茄品种1在水处理下的抗病性表现。

图3番茄品种2在PBZ处理下的抗病性表现。

图4番茄品种2在水处理下的抗病性表现。

具体实施方式

实施例1、利用化学诱导剂PBZ提高番茄抗病性。

1.1 番茄种植

基质培养:

基质组分:蛭石:黑土:珍珠岩=9 : 3 : 0.5

营养液组分:

基质浸透营养液后,将番茄种子播种于育苗穴(长4cm、宽4cm、深3.5cm)中,16h L/8h D光照、22℃条件下进行育苗。28天后移苗至大盆(直径30cm、深25cm)中,基质浸透营养液。定植5-7天(从播种算27-29天)即可供处理。

1.2 PBZ诱导处理

将0.5 mM PBZ添加在浇灌水中,对不同抗病能力的番茄品种进行处理。连续处理2次(中间间隔时间为一周)后,发现多数番茄品种均表现更好的存活率(参见图1-图4)。

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