一种喷施处理提高小麦抗假禾谷镰刀菌引起的茎基腐病害的组合物及方法

本发明涉及农业杀生剂领域中的一种喷施处理提高小麦抗假禾谷镰刀菌引起的茎基腐病害的组合物及方法。

背景技术：

1、小麦（ triticum aestivum l.）是禾本科，小麦属一年或越年生草本草本植物，秆直立，丛生，高可达100厘米，叶鞘松弛包茎，叶舌膜质，叶片长披针形。穗状花序直立，小穗含多小花，颖卵圆形，外稃长圆状披针形，内稃与外稃几乎等长。花果期5-7月。中国南北各地广为栽培，品种很多，性状均有所不同。小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物，发酵后可制成啤酒、酒精、白酒（如伏特加），或生物质燃料。

2、小麦茎基腐病（fusarium crown rot，fcr）是由多种镰孢菌（ fusarium spp.）引起的一种典型土传病害，该病广泛分布于全球各地，并呈不断蔓延和加重趋势。小麦茎基腐病主要有假禾谷镰刀菌（ fusarium pseudograminearum）引起。茎基腐病的发生不但给小麦造成严重的产量和经济损失，在病害发展过程中还会产生don、niv、zen等毒素和次级代谢物，对食品和饲料产品也具有严重的负面影响。茎基腐病是近年来成为世界上多个小麦生产国最重要的病害之一，其病害发生态势严峻，侵染范围广，危害程度大，已经引起全世界小麦研究者的重点关注。

3、目前，国内外小麦茎基腐病和纹枯病抗性种质资源匮乏，抗病基因的挖掘较少，抗病机制研究不够深入等问题都严重制约着小麦茎基腐病的遗传改良研究。假禾谷镰孢在侵染小麦的时会产生一些毒性因子，帮助病原菌更容易入侵植株和定殖在植株内部，这些毒性因子包括毒素、真菌效应物、次生代谢产物以及一些降解细胞壁和破坏寄主防御系统相关的酶。假禾谷镰孢在侵染小麦的同时，小麦自身也在阻止病原菌的入侵，此时寄主一部分防御相关的基因被启动表达，使植物细胞壁加固加厚，还会产生一些植物抗毒素、活性氧（ros）、植物激素（水杨酸、茉莉酸等）、信号分子、次生代谢物等物质，进而抑制病原菌的入侵。

4、植物能够产生大量的代谢物，这些代谢物在植物的生长发育过程中发挥着不可替代的作用，同时也为人类健康和社会发展提供必要的资源。代谢物在很大程度上能够反映植物的生长发育状况及其与环境的相互作用，近些年来已经成为研究者关注的重点。小麦为人类提供了20%的热量和25%的蛋白质，研究其代谢物的种类和含量，对于挖掘代谢物相关基因，丰富代谢调控网络，改良小麦品质有重要作用。目前，还没有快速提高小麦茎基腐抗性的方法，因此利用一种不同的外源物质配方喷施来诱导小麦对假禾谷镰刀菌的抗性，此方法对于提高小麦产量和改善区域生态环境系统都具有重大的意义。

5、aeo是一种叶片表面活性剂，其化学式为ro(ch2ch2o)nh，其中n是聚合度。褪黑素（melatonin，mt）是一种存在于动植物体内的吲哚胺类化合物，1958年首次由美国科学家lerner和case在牛松果体内提取出来，自提取成功后在动物体内深入开展了一系列研究。直到20世纪90年代，褪黑素在高等植物中被检测出来，然后广泛应用于植物领域。虽然褪黑素在植物体内含量极低，但在植物生长发育过程中具有多种功能，如参与侧根形成、促进光合作用、延缓叶片衰老、调控花发育和果实成熟以及调节昼夜节律等。此外，褪黑素因其独特的抗氧化和清除自由基的功能而受到广泛重视，它可以在组织内自由移动，高效清除自由基，是植物抵御氧化胁迫的重要防线。有研究表明，外源褪黑素不仅可以促进植物种子萌发及幼苗生长，同时可以提高植物对干旱、盐碱离子、紫外辐射、低温、高温等非生物胁迫、害虫等生物胁迫的耐受性，缓解逆境对植物造成的伤害。

技术实现思路

1、本发明所要解决的主要问题是如何抑制植物茎基腐病害，提高植物茎基腐病抗性。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种用于防治植物茎基腐病害的组合物。

3、本发明提供的用于防治植物茎基腐病害的组合物的活性成分为褪黑素和脂肪醇聚氧乙烯醚。

4、本文中，所述组合物中的含量配比为褪黑素：脂肪醇聚氧乙烯醚为5:2。

5、在一个具体实施例中，所述组合物的制备方法可为如下：

6、1）所述aeo-7的水溶液配制：向50 ml水中加入0.99 g aeo，获得浓度为40 mm的aeo的水溶液母液；

7、2）所述褪黑素乙醇溶液配制：向100 ml无水乙醇中加入0.232 g褪黑素，获得浓度为10 mm的褪黑素乙醇母液；

8、3）所述组合物配方溶液配制：向189 ml水中加入10 ml浓度为10 mm的褪黑素乙醇溶液和1 ml浓度为40 mm的aeo-7水溶液，从而获得总体积200 ml含有终浓度500μm 褪黑素和200μm aeo-7的组合物配方溶液。

9、本文中，所述植物茎基腐病害由假禾谷镰孢菌引起。

10、本文中，所述植物为单子叶植物。

11、所述单子叶植物为禾本科植物。

12、所述禾本科植物为小麦属植物。

13、所述小麦属植物为小麦（ triticum aestivuml.）。

14、本发明还提供了褪黑素在制备抑制假禾谷镰孢菌生长的产品中的应用。

15、本发明还提供了褪黑素在防治植物茎基腐病中的应用。

16、本发明还提供了褪黑素在制备防治植物茎基腐病的产品中的应用。

17、本发明还提供了一种防治植物茎基腐病害的方法，所述方法包括对供试植物喷施前文所述的组合物，防治植物茎基腐病害。

18、本文中，所述喷施最佳使用剂量为：500 μm。

19、本文中，所述喷施方式为：每隔3天喷一次。

20、本文中，所述茎基腐病害的发生程度可用脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，don）毒素含量来评价。

21、本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明方法易行，操作简便，见效快捷，在短期内可以提高小麦对茎基腐的抗病性，在短期内可以提高农作物的抗病性，从而提高在整个生育期的抗性和产量，达到粮食稳产的目的和经济效益。

技术特征：

1.用于防治植物茎基腐病害的组合物，其特征在于：所述组合物的活性成分为褪黑素和脂肪醇聚氧乙烯醚。

2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述组合物中的含量配比为褪黑素：脂肪醇聚氧乙烯醚为5:2。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于：所述褪黑素的含量为100-500 μm。

4.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述植物茎基腐病害由假禾谷镰孢菌引起。

5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述植物为小麦属植物。

6.褪黑素在抑制假禾谷镰孢菌生长中的应用。

7.褪黑素在制备抑制假禾谷镰孢菌生长的产品中的应用。

8.褪黑素在防治植物茎基腐病中的应用。

9.褪黑素在制备防治植物茎基腐病的产品中的应用。

10.防治植物茎基腐病害的方法，其特征在于：所述方法包括对供试植物喷施权利要求1或2所述的组合物，防治植物茎基腐病害。

技术总结
本发明涉及农业杀生剂领域中的一种喷施处理提高小麦抗假禾谷镰刀菌引起的茎基腐病害的组合物及方法。本发明所要解决的主要问题是如何抑制植物茎基腐病害，提高植物茎基腐病抗性。本发明用于防治植物茎基腐病害的组合物的活性成分为褪黑素和脂肪醇聚氧乙烯醚，使用配比为褪黑素：脂肪醇聚氧乙烯醚为5:2。褪黑素使用后，小麦对茎基腐病的抗性明显增强，假禾谷镰刀菌的生长明显减弱，褪黑素在小麦抗病育种方面具有重要的应用价值。

技术研发人员：徐兆师,于太飞,徐幸,魏霁桐,陈隽,陈明,周永斌,王春宵,马有志
受保护的技术使用者：中国农业科学院作物科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10