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单词 稻白叶枯病抗性诱导
释义

【稻白叶枯病抗性诱导】
 

拼译:resistance induction of rice bacterial blight
 

白叶枯病是水稻最主要的细菌性病害,对它由于缺乏特效药剂,加上农药造成的污染对人畜有毒性以及病菌产生耐药性等问题,最近几十年各国研究者在抗病育种方面做了大量工作,培育出一大批抗病品种;然而由于病原菌的生理分化,出现品种抗性失效,因此,利用生物因素或非生物因素激发水稻潜在的抗病机制,使之对白叶枯病菌表现出非专化的抵抗反应,可能是一稳妥而且切实可行的防病途径。

在生物诱导抗白叶枯病方面,日本研究得最早,起初发现用低致病力菌株、非亲和菌株或腐生性细菌与白叶枯病强致病力菌株混合接种可抑制病斑扩展,以后尝试间隔一定时间或距离分别接种诱导菌株和强致病力菌株,也抑制了白叶枯病的发展。堀野(1973,1974,1976)报告,金南风群、黄玉群及兰太艾玛斯群水稻品种分别用不亲和性白叶枯菌菌系接种后,间隔一定时间和间隔一定距离用亲和性菌系作第2次接种,后者病斑扩大受到显著抑制,前后接种的距离越近,抑制效果越大;前后接种间隔为2d的抑制作用最大,用对水稻不致病的海芋软腐欧氏杆菌和柑桔溃疡病菌先接种也抑制白叶枯病发展。1976年渡边作了类似的研究,发现前后接种点距离范围在1~5cm,间隔距离越短,抑制作用越大,但即使间隔5cm也可见明显的抑制作用,这些结果与堀野氏的研究结果完全一致。另外,用14种水稻不致病的其他植物病原菌和5个腐生细菌菌株作先接种时,大多数显示了不同程度的抑制病斑扩大的作用,但总的说来,抑病作用弱于白叶病菌非亲和菌系,接种后经很短时间(6天)和在很短距离(3cm)便无抑制作用。

关于抗病性诱导的机制,渡边(1976)估计有3种可能:(1)寄主组织抗病反应活化,尤其是植保素类抑菌物质生成;(2)先接种菌的营养竞争阻碍后接种菌的增殖;(3)先接种菌生成的抗生性物质造成障碍。但在他的实验中,第2种作用不明显,而先接种菌产生的抑菌物质的量太少,不足以在水稻叶中直接起抑制后接种体的作用,但1982年苗东华发现白叶枯菌22个菌系在固体培养基上形成类细菌素物质,对白叶枯菌指示菌产生抑制圈。

1979年,堀野氏在诱导接种后5d尝试分离抗菌物质,结果用亲和菌接种的和用非亲和菌接种的水稻的提取物在培养平板上产生的抑菌圈无显著差异,因此认为抗细菌物质的产生不可能与诱导的抗病性有关,而认为诱导抗病机制在于非亲和菌接种后在水稻导管中形成纤维状物质封闭了菌体。

湖南农学院在国内最早开展了诱导抗白叶枯病研究工作,1990年吴力游和陈寊用白叶枯病菌弱致病力菌株于孕穗期对高感品种金刚30和中抗品种74-105顶部展开叶连续3次(间隔4d)诱导接种,7d后在同一叶片和其上一叶接种亲和性菌株,结果在两品种的诱导接种叶及其上一叶均获得了诱导抗性,活菌比死菌诱导作用强,诱导接种叶的组织液有显著抑菌作用,认为凝集素在诱导抗性的初始阶段寄主对病菌的识别中起作用,凝集素半抗原糖也具有诱导抗病活性。1991年,周乐聪和陈寊认为弱菌株在强菌株之前7d诱导接种效果最佳,在6叶期和孕穗末期可诱导局部的和系统的抗性,而在分蘖末期则仅能诱导局部抗性,供试各品种上局部抗性诱导效果除个别场合外,均在43.06%~56.03%,在密阳46和74-105上系统抗性诱导效果较明显,分别为21.51%和17.93%。1992年蒋士君和陈寊用混合接种强、弱致病力菌株以及在叶片中脉两侧分别接种强、弱致病力菌株均抑制了病斑扩展,弱致病力菌株胞外多糖也可诱导水稻植株抗白叶枯病。

在化学诱导方面,日本已证明几种稻瘟病抗性诱导剂,如烯丙异噻唑和N-氰甲基-2-氯异烟酰胺(NCI)可防治白叶枯病,其抑病作用方式也被认为是诱导抗病机制活化。1979年,富来等报道烯丙异噻唑颗粒剂在秧苗移栽前1~10d每盘施20~50g有良好防治效果,本田于插秧后7d和抽穗前29d各施一次药,效果也较好,而以苗期每秧盘施30g、抽穗前30d每公顷再施40kg对白叶枯病防治效果最高,不过施药过量时有药害。明治制药公司从施烯丙异噻唑而且接种了稻瘟病菌的叶上分离到4种抗菌成分,A和B成分对白叶枯病菌显示了强烈的抑制作用,在琼脂培养平板上抑制区直径分别达到34.3mm和20.4mm。A成分还对桃穿孔黄单胞、菜豆疫病黄单胞、马铃薯环腐病菌和番茄疮痂病菌有明显的抑制作用,B成分对黄瓜角班假单胞菌也有抑制作用。1990年,吉野等对NCI和烯丙异噻唑防治白叶枯病的效果进行了比较,当两种药物的用量均为每盆10μg有效成分时,病斑长度分别比对照低69.6%和68.0%,不过他们未报道此药对白叶枯病菌的体外活性。1988年,吉野等报道烟酰胺衍生物[N-(1-正丁氧基-2,2,2-三氯乙基)烟酰胺]对白叶枯病、黄瓜细菌性角斑病和甘蓝黑腐病有防效,在盆栽和田间试验中,以50~100mg/L叶面喷洒和以每公顷6~24g施于田水中有效地控制了白叶枯病,但这种化合物体外杀菌活性很低,因而抑病作用有水稻本身的参与。

1991年,周乐聪等检验了15种物质的诱导抗白叶枯病作用,发现其中8种有诱导作用,而以中药补骨脂、重楼剌五加及麻黄相对诱导效果最好,不过也仅为15%~21%而已,这4种中药也有不同程度的抑菌作用,但其抑菌能力与抗性诱导效果之间无相关性。

白叶枯病抗性生物诱导研究已取得的诱导效果仍不理想,非生物诱导方面虽已有几种药物在室内和田间都显示出良好的防病效果,但在诱导抗性机制及在生产上应用的可行性均有待进一步研究。

【参考文献】:

1 吴力游,陈寊.水稻对白叶枯病抗性的生物诱导及凝集的作用.湖南农学院学报,1990,16:373~379

2 周乐聪.水稻对白叶枯病抗性的生物诱导和化学诱导初步研究.湖南农学院硕士学位论文,1991,1~52

3 高必达.稻白叶枯病抗性机制的一些研究.国外农学水稻,1984,1~6

4 高必达,等译.第五届国际植物病理学大会论文摘要集,1991,1~496

5 蒋士君、陈真.水稻白叶枯病菌胞外多糖的病理学研究.湖南农学院学报,1992,83~91

6 Mew TW.Current status and future prospects of reseach on bacterial blight of rice,Ann,Rev,Phytopatho.,1987,25:359~382

7 Yoshida H,Konishi K,Koike K,Nakagawa T,Sekido S,Yamaguchi Ⅰ.Effect of N-cyanomethyl-2-chlorlisonicotinamide for control of rice blast,1990,15:413~417

(湖南农业大学高必达博士撰;陈寊审)

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