一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法与流程

本发明涉及生物农药和森林保护领域，特别是涉及一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法。

背景技术：

1、红皮云杉(picea koraiensis)是松科云杉属常绿乔木，是我国东北长白山至小兴安岭森林的主要树种。红皮云杉树姿优美，可做观赏树；树干通直、木材轻软，可供家具和造纸等用材；具有耐荫、耐寒等生物学特性，是极其珍贵的优良树种。但近年来受环境和气候变化等多种因素的影响，红皮云杉遭到各种病虫害的袭击，导致云杉林大面积衰退。

2、云杉八齿小蠹(ips typographus)是鞘翅目、小蠹亚科、齿小蠹属昆虫，其主要危害树干基部至树梢部，在为害部位蛀食树干韧皮组织。云杉八齿小蠹作为媒介，能携带并传播一种对云杉具有强致病性的真菌endoconidiophora polonica。endoconidiophorapolonica能引起针叶树寄主溃疡、边材蓝变和干燥等症状，当高密度接种在挪威云杉上，能导致寄主死亡。

3、植物在受到生物或非生物胁迫后可以产生多种防御性次级代谢产物来适应胁迫造成的损伤，主要包含萜类化合物、脂肪酸衍生物和酚类化合物，这些化合物可以释放在植物的受损部位，也可以释放在未受损的器官和部位，甚至分泌到空气中或释放到土壤里，向附近植物发出信号，以影响植食性昆虫和病原菌的行为。云杉等针叶树在受到小蠹虫及其伴生菌的攻击时会增加单萜类化合物的合成，以抵抗它们的入侵。

4、防御警备(defense priming)是指植物预先接受某种生物或非生物信号的刺激，引起较弱的抗性水平且随后消失，此时植物处于一种防御警备状态，对随后的胁迫能迅速且强烈的做出抗性反应。与诱导抗性中抗性物质的持续响应相比，防御警备消耗的碳能较少，不会影响植物的生长发育。许多化合物具有引起植物防御警备的能力，如水杨酸(sa)、β-氨基丁酸(baba)、壬二酸(azelaic acid)、苯并噻二唑(bth)类、以及茉莉酸甲酯(meja)等。目前关于meja诱导植物防御警备的研究主要集中在水稻、番茄、拟南芥等一年生草本植株上，对于多年生木本植物特别是针叶树的研究还未被相关技术人员广泛关注。

5、目前的现有技术中关于meja对红皮云杉的研究相对空白。红皮云杉是我国东北地区云杉八齿小蠹及其携带传播的病原菌波兰内生孢梗菌endoconidiophorapolonica主要的寄主树种，多年来，由于病虫的持续复合危害导致了云杉林的大面积衰退。目前云杉八齿小蠹的防治技术主要包括营造混交林、清除衰弱木、诱木引诱、信息素诱捕和化学农药喷洒或熏蒸，这些防治能够治理小蠹虫，但具有防治周期长、操作复杂、环境依赖性强等不足，而且部分化学药剂对环境存在污染风险。我国尚未针对小蠹虫传播病害开展系统治理,急需开发一种操作简单，防治效果好，对环境无污染，且对植物无害的防治手段。因此，如何诱导红皮云杉产生防御警备，从而提高红皮云杉对云杉八齿小蠹及其携带传播的伴生病原菌的抗性具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法。本发明提供了一种对植物无害、对环境无污染的植物警备剂，使用后能诱导红皮云杉防御警备，提高红皮云杉抵抗云杉八齿小蠹及其伴生菌侵染的能力。本发明中还提供了茉莉酸甲酯诱导红皮云杉防御警备的应用方法，该方法操作简单、持效期长、效果良好、田间易实施，具有很好的应用前景。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明技术方案之一：提供一种茉莉酸甲酯在制备诱导红皮云杉防御警备的植物警备剂中的应用。

4、优选地，所述红皮云杉防御警备的防备对象为云杉八齿小蠹。

5、更优选地，所述云杉八齿小蠹为伴生有endoconidiophorapolonica真菌的云杉八齿小蠹。

6、本发明技术方案之二：提供一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法，所述方法包括以下步骤：在红皮云杉的树干部分喷洒上述的茉莉酸甲酯。

7、优选地，所述茉莉酸甲酯的浓度为80～120mm。

8、更优选地，所述喷洒的用量为10～20ml/棵。

9、优选地，所述红皮云杉为未经云杉八齿小蠹或者云杉八齿小蠹的伴生菌侵扰的红皮云杉。

10、本发明的有益技术效果如下：

11、本发明提供了一种对植物无害、对环境无污染的植物警备剂，使用后能诱导红皮云杉防御警备，提高红皮云杉抵抗云杉八齿小蠹及其伴生菌侵染的能力。

12、本发明中还提供了茉莉酸甲酯诱导红皮云杉防御警备的应用方法，该方法操作简单、持效期长、效果良好、田间易实施。在实际应用中，并不需要对红皮云杉的全部树干部位进行均匀喷洒，只要能够保证植物正常吸收此植物警备剂即可。

13、本发明通过采用浓度为100mm的茉莉酸甲酯(meja)溶液，在接种病原菌的前35天喷洒在红皮云杉树干上，以诱导红皮云杉产生防御警备，对随后出现的云杉八齿小蠹及其伴生菌侵染表现出强烈的抗性。该方法简单易操作、效果良好、持效期长，提高了红皮云杉对病原菌endoconidiophorapolonica(简称e.polonica)的抗性效果，具有很好的应用前景。

技术特征：

1.一种茉莉酸甲酯在制备诱导红皮云杉防御警备的植物警备剂中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述红皮云杉防御警备的防备对象为云杉八齿小蠹。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述云杉八齿小蠹为伴生有endoconidiophorapolonica真菌的云杉八齿小蠹。

4.一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在红皮云杉的树干部分喷洒权利要求1所述的茉莉酸甲酯。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述茉莉酸甲酯的浓度为80～120mm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述喷洒的用量为10-20ml/棵。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述红皮云杉为未经云杉八齿小蠹或者云杉八齿小蠹的伴生菌侵扰的红皮云杉。

技术总结
本发明公开了一种诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法，属于生物农药和森林保护领域。所述诱导红皮云杉进入防御警备状态的方法包括以下步骤：在红皮云杉的树干部分喷洒茉莉酸甲酯；所述红皮云杉为未经云杉八齿小蠹及其伴生菌侵扰的红皮云杉。本发明提供了一种对植物无害、对环境无污染的植物警备剂，使用后能诱导红皮云杉防御警备，提高红皮云杉抵抗云杉八齿小蠹及其伴生菌侵染的能力。本发明中还提供了茉莉酸甲酯诱导红皮云杉防御警备的应用方法，该方法操作简单、持效期长、效果良好、田间易实施，具有很好的应用前景。

技术研发人员：吕全,刘亚,刘端冲,王慧敏,窦桂铭
受保护的技术使用者：中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所（国家林业和草原局世界自然遗产保护研究中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21