利用等离子体对小麦矮腥黑粉菌的杀菌研究

【作者】 孙振宇； 王海光； 马占鸿； 刘亮； 冯剑； 张贵新；

【机构】 中国农业大学植物病理学系； 清华大学电机工程与应用电子技术系；

【摘要】 小麦矮腥黑粉菌(Tilletia controversa K(u|¨)hn,简称TCK)是我国进境植物检疫性有害生物。经过风险分析发现,我国有相当大面积的冬小麦适于小麦矮腥黑穗病的发生,TCK对我国粮食安全具有极大威胁。我国检疫部门不断从美国进口的小麦中检出TCK。针对TCK,我国曾利用热力处理法、环氧乙烷熏蒸法、辐射灭菌法等处理措施,取得了一定成效。等离子体技术是新兴的一项杀菌技术,其安全、高效等特点将弥补我国先前各项处理措施的种种不足。杀菌机理方面等离子体主要通过温度的作用、紫外光的作用、高能粒子和活性自由基的作用等达到其效果。利用等离子体技术,针对我国进境检疫性有害病原菌小麦矮腥黑粉菌,进行杀菌处理,用扫描电子显微镜观察其效果。同时,对小麦矮腥黑粉菌分别进行高温(160°)处理、紫外辐照处理、高压直流静电场(场强20 kV/cm)处理、臭氧(浓度1000 mg,/m~3)处理以及微波处理,处理后用扫描电子显微镜进行观察。等离子体处理过的病菌孢子物理破损明显,证实了等离子体杀菌机理中的物理轰击作用,破损率较高。其余处理下,病原菌孢子仅出现部分变形及少量破损。作用时间上,等离子体杀菌仅为3 ms左右,其余处理则要在至少5-10分钟甚至更长的时间下才能达到部分效果。后续进行的等离子体处理后小麦发芽试验及小麦品质测定结果表明等离子体处理的小麦都能正常发芽且处理对小麦品质几乎无影响。总之,等离子体作为一种安全、高效的灭菌方式,在检疫处理大宗进境粮食作物方面有一定的应用前景。更多还原