硅酸钠增强马铃薯黑痣病抗性

【作者】 霍宏丽； 东保柱； 申建芳； 李得宙； 姚润鹏； 张冬梅； 张笑宇；

【机构】 内蒙古农业大学园艺与植物保护学院；

【摘要】 马铃薯产业是内蒙古自治区农业重要支柱产业,也是西部开发、贫困地区脱贫致富的重要产业。马铃薯黑痣病(Rhizoctonia solani Kühn)是世界马铃薯生产上的一种重要病害,在内蒙古自治区马铃薯种植区危害也非常严重。目前还缺乏有效的防治措施,主要使用化学防治,但效果不理想,且易污染环境,导致残留残毒。近年来,随着人们对食品安全认识的提高,对无毒、无污染食品的需求也逐渐增加。诱导植物抗病性因其具有安全、高效、不污染环境的特点,被许多学者所关注。硅及硅酸盐类能提高植物抗病性,在很多病害中得到证实,未见在马铃薯黑痣病中报道。课题组结合室内和田间试验研究了硅酸钠增强马铃薯黑痣病的抗性。试验了硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)在培养皿内对马铃薯黑痣病菌(R.solani AG-3)的抑制作用;将硅酸钠加入MS培养基中,再把幼苗移到马铃薯黑痣病菌毒素中,观察长势调查发病情况;在花盆中分别用Kimura B和MS营养液培养马铃薯脱毒组培苗并接菌施用硅酸钠,观察硅酸钠对幼苗的影响;选择不同的试验地进行田间防效试验,硅酸钠以单株穴播施用和叶面喷施,同时接种麸皮培养物培养的病原菌,设置不施硅酸钠不接菌、不施硅酸钠接菌、施硅酸钠不接菌及施硅酸钠接菌处理。结果表明,硅酸钠对马铃薯黑痣病菌具有显著的抑制作用,浓度为10 mmol/L时对黑痣病菌菌丝生长抑制率为95.4%。将加入硅酸钠(0.604 mg/L)的MS培养基培养的马铃薯大西洋脱毒组培苗培养到高12 cm,再移到马铃薯黑痣病菌毒素中,该苗对毒素具有较强的忍耐力,病情指数降低了46.88%,且能使马铃薯幼苗的根和鲜重增加,叶面积增大,叶色变浓绿,促进幼苗的生长。在花盆中以蛭石为基质用无硅的Kimura B培养液培养马铃薯脱毒组培苗,待苗壮后,加入0.48 g/L的硅酸钠,同时接菌,施入硅酸钠的马铃薯幼苗地下茎发病率降低了46.56%,幼苗长势增强;在花盆中用MS营养液中按照3.02 g/L浓度加入硅酸钠,接种处理地下茎和匍匐茎8 d时,地下茎防效为42.86%,匍匐茎防效为66.67%。田间防效试验结果,在不同试验地点马铃薯对硅酸钠的敏感程度不同。在内蒙古自治区察右中旗大滩乡,单株穴施硅酸钠5和8 g,叶面喷施100和130 mmol/L硅酸钠溶液表现出不同程度的药害,单株穴施3 g硅酸钠和叶面喷施70 mmol/L硅酸钠溶液对马铃薯安全,显著增强马铃薯黑痣病的抗性,且能提高马铃薯产量和改善品质,马铃薯颜色鲜亮,表皮光滑,硅酸钠喷施70 mmol/L接菌处理对地下茎、匍匐茎防效为48.84%和61.96%,且能增加产量,硅酸钠穴施3 g不接菌增产20.49%,硅酸钠喷施70 mmol/L不接菌增产13.87%。在武川试验地单株穴施硅酸钠5和8 g,叶面喷施200 mmol/L硅酸钠均未表现药害,单株穴施5 g硅酸钠接菌地下茎防效为62.2%,叶面喷施200 mmol/L硅酸钠接菌防效为57.9%,产量分别增加20.4%、 11.4%,且块茎表皮颜色鲜亮光滑。硅酸钠能增加马铃薯对黑痣病菌的抗性,增加马铃薯的产量,改善品质,这为马铃薯黑痣病的防治提供了新的思路,为制定安全、高效、环保的新型防治措施提供理论依据,同时为增加食品安全提供新型实用技术。更多还原