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由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kuhn)引起的水稻纹枯病是遍及全球的水稻上的重要病害之一,每年造成巨大的经济损失。利用诱导因子诱导植物产生抗病性是一种新的防治病害途径,在国内外已开展了较多的研究。 本研究选用在其它作物上有诱抗效果的诱抗剂作为候选诱抗剂。通过比较这些候选诱抗剂对水稻纹枯病菌的抑制效果以及对水稻纹枯病的防治效果从而筛选出本研究的合适的诱抗剂,然后测定其对水稻植株生长的影响以及温室施用的最佳浓度,最后对其诱抗的生化机理进行了研究,主要研究结果如下。 1.通过诱抗剂对水稻纹枯病菌的抑制实验,发现在较低浓度下,所有诱抗剂均不能明显地抑制病原菌菌丝的生长和菌核的萌发,仅在较高浓度下才能抑制病原菌的生长。其中苯并噻二唑、壳聚糖、茉莉酸甲酯和草酸的抑制浓度(mg/L)分别为200、200、100和1000,而其它诱抗剂即使在较高浓度下都没有显著的抑制效果,而且这些诱抗剂对病原菌菌核的形成也没有明显的延迟作用,仅在井冈霉素和β-氨基丁酸处理的情况下,病原菌菌核的形状为块状而不是正常的颗粒状。 2.诱抗剂施用3 d后,水稻植株挑战接种病原菌,观察其发病情,研究结果显示,各药剂对纹枯病均有诱抗效果,其中以200 mg/L的壳聚糖溶液和500 mg/L的β-氨基丁酸的诱抗效果最为明显。 3.经诱抗剂浸种处理后,水稻种子的萌发率、株高和株重均有明显的提高,其中50 mg/L的壳聚糖和125 mg/L的β-氨基丁酸的效果要强于其它浓度的效果;与对照相比,50 mg/L的壳聚糖和250 mg/L的β-氨基丁酸均能显著提高水稻种子的萌发率,分别提高了11%和8%。与此同时,诱抗剂也能促进水稻叶片叶绿素含量的积累、降低有害物质丙二醛的积累,其最佳浓度壳聚糖为50 mg/L,β-氨基丁酸为500 mg/L。 4.壳聚糖和β-氨基丁酸对水稻苗期纹枯病的防效实验表明,对培杂泰丰和Lemont两个水稻品种的纹枯病来说,50 mg/L的壳聚糖的相对防效分别为60.6%和51.1%,250 mg/L的β-氨基丁酸的相对防效分别为48.1%和36.2%;而其成株期的防效不如苗期的防效,壳聚糖的防效仅为23.5%,而β-氨基丁酸的防效仅为21.3%。 5.对诱抗剂的诱抗生化机理进行了研究,结果表明,诱抗剂施用能显著增强水稻植株体内的过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CTN)、超氧化物歧化酶(SOD)和β-1,3-葡聚糖酶等防御酶的活性,而对水稻体内苯丙氨酸解氨酶(RAL)活性的提高不明显,而且这种酶活性的提高在不同诱抗剂、不同水稻品种间是不同的。研究结果同时也表明,诱抗剂能促进水稻体内抗病相关物质总酚的积累,减少衰老及感病因子丙二醛在植株体内的积累。水稻植株通过发生这一系列的生理生化变化,从而有利于水稻植株抵御病原菌的侵染。