一种防治小麦白粉病的生物源方法及应用

本发明属于微生物菌肥，具体涉及一种防治小麦白粉病生物源方法及应用。

背景技术：

1、在我国，提高粮食产量是发展农业现代化道路的首要目标。小麦白粉病是一种世界性病害，每年均造成重大经济损失。攻克小麦白粉病是国家重大需求，也是发展农业经济的主战场。研究调查显示，尽管采取了大量的措施保护小麦免受白粉病的威胁，或者基于化学手段，或者通过筛选小麦抗性品种实现对白粉病的抵抗，但由于生物及非生物胁迫的原因，作物总产量提高的同时也伴随着产量损失的提高，并且提高作物产量的方案应在保证对于生产者稳定可靠的同时，对于消费者和环境也要更加安全，因此，寻找新的环保型杀菌剂或植物生长调节剂成为研究者关注的焦点。

2、小麦白粉病(wheat powdery mildew)发病范围逐渐扩大并多次流行。该病是由专性寄生真菌禾布氏白粉菌小麦专化型blumeria graminis f.sp.tritici引起的。该病原体属于子囊菌亚门白粉菌目布氏白粉菌属真菌。主要危害叶片，也可危害叶鞘、茎秆和穗部。病部初期产生黄色小点，而后逐渐扩大为圆形或椭圆形的病斑，表生一层白粉状的霉层(分生孢子)，霉层以后逐渐变为灰白色，最后变为浅褐色，其上生出很多黑色小点(闭囊壳)。该病从小麦出苗到成株期均可发生，严重地块的发病率可达到50％，年平均造成小麦产量损失达1000万t以上。

3、小麦感染白粉病一般依靠化学药剂和种植抗病品种进行防治。化学农药的长期不合理使用导致了生产成本提高、环境污染及食品安全等问题。

4、目前亟需防治小麦白粉病的绿色高效、经济环保的新药剂和新方法。

技术实现思路

1、为此，本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种防治小麦白粉病，提高小麦产量的生物源抗病促生新方法。

2、本发明另一目的在于提供上述防治小麦白粉病的生物源抗病促生方法的应用。

3、本发明的目的通过下述技术方案实现：

4、一种防治小麦白粉病的生物源方法，包括：

5、(1)对小麦种子依次进行春化和灭菌处理；

6、(2)使用印度梨形孢孢子液对小麦种子进行处理，并使小麦种子发芽；

7、(3)选择发芽良好的小麦种子移植于土壤中；

8、(4)待小麦种子破土后，向小麦叶片喷洒过氧化氢溶液。

9、其中，所述步骤(1)中，所述春化处理包括：将小麦种子放在3-5℃的冰箱中春化过夜。

10、其中，所述步骤(1)中，所述灭菌处理包括：依次分别用乙醇溶液和次氯酸钠溶液浸泡小麦种子以对小麦种子进行灭菌，然后将灭菌后的小麦种子均匀置于培养皿中。

11、其中，所述步骤(1)中，所述灭菌处理包括：用65-75％(v:v)(优选70％)浓度的乙醇溶液浸泡小麦种子2-5min(优选3min)；冲洗4-6遍(优选5遍)；然后用15-25％浓度(有效氯浓度)的次氯酸钠溶液浸泡小麦种子8-12min(优选10min)，冲洗5-9遍；将灭菌后的小麦种子均匀置于灭菌并铺有3-5层滤纸的培养皿中。

12、其中，所述步骤(1)中，所述灭菌处理中，在用乙醇溶液或次氯酸钠溶液浸泡小麦种子时，优选同时进行搅拌处理，优选磁力搅拌。

13、其中，所述步骤(1)中，所述灭菌处理中，优选用水进行冲洗步骤。

14、其中，所述步骤(2)中，包括：使用0.01-0.03％浓度(体积比)的吐温水溶液刮取印度梨形孢孢子液，调配，得到密度约为104-106个/ml(优选105个/ml)的印度梨形孢孢子液；向步骤(1)中的放置有小麦种子的培养皿中倒入所述印度梨形孢孢子液，放置于25℃、相对湿度65％的黑暗条件下培养，待其发芽。

15、其中，所述步骤(2)中，印度梨形孢孢子液不可浸没小麦种子，使得种子充分浸润即可。

16、其中，所述步骤(3)中，包括：选择发芽良好的种子移植于土壤中，每天喷浇适量水，以确保植物存活。

17、其中，所述步骤(4)中，包括：待小麦种子破土而出2-4天(优选3天)后，向小麦各个叶片喷洒0.20-0.30mmol/l(优选0.25mmol/l)过氧化氢溶液，优选连续3天向小麦各个叶片喷洒0.20-0.30mmol/l(优选0.25mmol/l)过氧化氢溶液，每次喷洒过氧化氢溶液的喷洒量为8-10ml/株。

18、其中，所述步骤(2)中，所述吐温为吐温20。

19、其中，各步骤中所用的调配试剂的水为蒸馏水。

20、其中，所述步骤(4)中，所述过氧化氢为双氧水；且待印度梨形孢定殖后再实施所述双氧水叶片喷洒。

21、其中，所述培养皿、滤纸、吐温水溶液均已灭菌，所述灭菌为使用高压蒸汽灭菌锅在120-125℃下灭菌15-25min。

22、本发明还提供了将上述防治小麦白粉病的生物源方法用于防治小麦白粉病的应用。

23、本发明的有益效果为：

24、(1)本发明所述的防治小麦白粉病方法，首先采用浸种法可有效使得有益真菌印度梨形孢定殖于小麦根部。

25、印度梨形孢与植物根部共生可通过三方面介导植物抗病性增强：

26、(a)印度梨形孢通过维持生物膜系统完整性、维持低水平膜脂过氧化程度并稳定细胞内渗透压以及调节酶活性从而实现对病原菌的抵抗；

27、(b)印度梨形孢通过诱导抗性基因表达提高植物对病原菌的抵抗；

28、(c)印度梨形孢通过重排基因表达谱影响激素代谢从而提高植物对病原菌的抵抗。

29、(2)本发明所述的防治小麦白粉病方法，当印度梨形孢成功定殖小麦根系后，采用外源性信号分子低浓度过氧化氢对地上部分即叶片进行喷浇。h2o2可以激活植物体内促分裂原活化蛋白激酶(mapks)活性，从而提高其对热激、冷害和盐害等胁迫的耐受性。蛋白质磷酸化和脱磷酸化过程是影响逆境胁迫下植物的抗性生理应答机制及相关基因表达的重要因素。mapk是一种丝氨酸-苏氨酸类蛋白激酶。这类蛋白激酶包括促分裂原活化蛋白激酶(mapk)，促分裂原活化蛋白激酶激酶(mapkk)和促分裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mapkkk)三种类型。在真核细胞内，这种类型的蛋白激酶通过mapkkk-mapkk-mapk逐级磷酸化的高度保守的三级激酶级联信号传导系统，将胞外信号不断放大并传递至细胞内部。h2o2作为植物细胞中重要的信号分子和激素介导的信号传导通路上游或下游的组分，在植物抗病防御反应中发挥重要作用。

30、(3)总体而言，本发明先用印度梨形孢根部定殖，然后用h2o2叶片喷浇，这可实现先根后叶的植物系统全面免疫诱导，并充分保证过氧化氢喷浇不会影响印度梨形孢前期定殖。

31、(4)本发明通过根部内生真菌定殖与叶片信号分子诱导双重作用于小麦，二者协同激活植物体内免疫反应，增强小麦抵抗病原体能力。研究显示，经本发明所述防治小麦白粉病的生物源方法处理的小麦，相较于单独白粉病感染、单独施加印度梨形孢、或单独h2o2信号物质处理染病小麦，30天后小麦株高分别增加23.6％、13.12％和12.21％，根长分别增加45％、24.47％和22％，鲜重分别增加71.2％，56.1％和51.9％；相较于单独施加印度梨形孢或h2o2信号物质处理染病小麦，超氧化物歧化酶活性分别提高57.4％和26.9％，过氧化氢酶活性分别提高16.6％和7.6％，过氧化物酶活性分别提高4.5％和5.8％，且相对电导率(膜稳定性表征指数)、丙二醛含量都显著改善，光合作用指标叶绿素含量和相对水含量也显著提高，因此本发明所述方法抗白粉病效果更优，且避免药剂对环境产生污染或增加植株抗药性问题，绿色环保，操作简单，成本低廉。

32、(5)本发明为一种立足于市场对绿色环保、有效抵抗小麦白粉病方法的需求，有效防治病原体对小麦植株的伤害，并克服了现有技术环境污染、抗药性强等不足，效果稳定，成本低廉，操作简单，具有市场可开发前景的生物源抗病促生组合方法。