[發(fā)明專利]一種基于ISR機(jī)制的抗病性誘導(dǎo)劑在草坪病害防治中的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410717486.0
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104686512A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬暉玲;房媛媛;姚拓;張鎖科;馬源;張?jiān)伱?/a>;劉興菊;馬祥
• 申請（專利權(quán)）人: 馬暉玲
• 主分類號: A01N31/02
• 分類號: A01N31/02;A01P21/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 張秋云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于ISR機(jī)制的植物抗病誘導(dǎo)劑在草坪病害防治中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

草坪是城市綠化的重要組成部分，近年來隨著人民生活水平的提高和環(huán)保意識的增強(qiáng)，我國草坪業(yè)發(fā)展迅猛。隨著國外草種的大量引進(jìn)、綠地面積的不斷擴(kuò)大及草坪集約化管理程度提高，草坪病害成為影響草坪利用價(jià)值、遏制當(dāng)今草坪業(yè)發(fā)展的主要因素之一。草坪草生長過程中，受到多種病原菌的侵染，使草坪出現(xiàn)變色、枯死、萎蔫、腐爛等癥狀，從而嚴(yán)重影響草坪的整體觀賞價(jià)值、使用價(jià)值，降低草坪質(zhì)量和可用年限。

常見的草坪病害，如褐斑病是所有草坪病害中分布最廣的病害之一，能夠侵染所有已知草坪草，土壤溫度上升至15-20℃時(shí)病原菌就可產(chǎn)生大量菌絲，高溫高濕條件下，草坪迅速大面積發(fā)病；鐮刀菌枯萎病，在我國是僅次于褐斑病的第二大嚴(yán)重病害，高溫干旱易引起根、莖干腐，高溫高濕易引起葉斑的大面積發(fā)生。一種草坪疾病的發(fā)生，可導(dǎo)致草坪局部或大部分面積死亡，直至整個(gè)草坪遭到毀滅。通過傳統(tǒng)病害防治辦法，如選用抗病品種、合理管理及使用化學(xué)殺菌劑防治草坪病害的效果十分有限。傳統(tǒng)抗病育種方法育種周期長，親本材料獲取有限，對病害只有一定預(yù)防作用。減少灌溉次數(shù)、適當(dāng)施肥提高植株活力、控制修剪高度和頻率等管理措施，僅在一定程度上減少病害發(fā)生，降低病害發(fā)生嚴(yán)重度。化學(xué)防治作用迅速、效果顯著、使用方法易于掌握，是防治草坪病害的重要手段，但化學(xué)防治成本較高，病原物易對殺菌劑產(chǎn)生耐藥性甚至抗藥性，實(shí)踐證明，化學(xué)殺菌劑對病害的防除效果大多不理想。尤為一提的是，化學(xué)殺菌劑大量噴施后在土壤中累積嚴(yán)重污染環(huán)境，進(jìn)而影響人類的健康。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展以及對植物和病原物相互作用的深入了解，利用誘導(dǎo)劑誘發(fā)植物本原抗病性得以提出和應(yīng)用，這一理論和技術(shù)具有抗性穩(wěn)定、持久、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。

誘導(dǎo)植物抗病性是利用物理、化學(xué)以及生物的方法，預(yù)先處理植物，改變病害反應(yīng)，使原來感病部位產(chǎn)生局部或系統(tǒng)的抗病性現(xiàn)象。科學(xué)研究發(fā)展至今，引起誘抗反應(yīng)的系統(tǒng)性機(jī)制尚未完全闡明，有關(guān)植物抗病性誘導(dǎo)的機(jī)理，目前普遍認(rèn)同兩種方式，即系統(tǒng)獲得抗性(SAR)和誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)。有害病原物初次侵染后可在植物體內(nèi)激發(fā)出一種系統(tǒng)性抗性，植物體未受侵染部位也對致病菌(病毒、真菌、細(xì)菌)產(chǎn)生廣譜抗性，這種抗病性需要水楊酸信號傳導(dǎo)途徑介導(dǎo)，即稱系統(tǒng)獲得抗性(SAR)；對植物的系統(tǒng)獲得抗性(SAR)已進(jìn)行了大量研究，BTH、水楊酸、甲基茉莉酸、苯丙噻重氮、草酸等都可作為SAR誘導(dǎo)劑。SAR誘導(dǎo)劑用于防治草坪病害的研究中，Lee等報(bào)道BTH可誘導(dǎo)匍匐翦股穎Crenshaw、Penncross、Providence品種產(chǎn)生抗病性，但在其他的品種如L-93，BTH是無效的。

誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)則是由分布在植物體根部的非致病性根際促生菌所激活，依賴茉莉酸/乙烯信號傳導(dǎo)途徑使植株體獲得抗病性。在植物產(chǎn)生ISR過程中，一些根際促生菌類似物通過啟動(dòng)植物體內(nèi)的抗病機(jī)制，來降低植株地上部分的發(fā)病率，與ISR相關(guān)誘導(dǎo)劑的深入具體研究十分有限，有關(guān)基于ISR方式的草坪草抗病性誘導(dǎo)研究報(bào)道更是寥寥無幾。

2003年Suzuki等在匍匐翦股穎的抗病性誘導(dǎo)研究中發(fā)現(xiàn)P.fluorescens株系HP72可引發(fā)匍匐翦股穎對立枯絲核菌(R.solani)的抗性。2004年Ryu等研究認(rèn)為，植物根際促生菌分泌的揮發(fā)性有機(jī)物2,3-butanediol及其同分異構(gòu)體在誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性的過程中具有重要的作用。2,3-丁二醇(CH3CHOHCHOHCH3,2,3-Butanediol)存在3種旋光異構(gòu)體，分別為D-(-)-2,3-丁二醇、L-(+)-2,3-丁二醇和meso-2,3-丁二醇，常溫下是一種無色無味的透明液體。2010年，加拿大學(xué)者Cortes-Barco研究發(fā)現(xiàn)，2,3-丁二醇的左旋體(2R,3R-butanediol)抑制由真菌Microdochiumnivale,Rhizoctoniasolani,Sclerotiniahomoeocarpa引起的3種草坪葉病，可減少和縮小匍匐翦股穎葉病區(qū)域達(dá)到20％-40％。2011年，馬祥報(bào)道2,3-丁二醇的左旋體可誘導(dǎo)匍匐翦股穎抗褐斑病，接菌后第15天，病情指數(shù)由對照的93.33％降至31.33％，抗病效果為66.4％。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的關(guān)鍵問題是克服現(xiàn)有草坪病害防治方法的缺陷，提供了一種能夠有效誘導(dǎo)草坪產(chǎn)生廣譜抗病性且環(huán)保節(jié)能的草坪病害防治技術(shù)(理念)。使其對以匍匐翦股穎、草地早熟禾、多年生黑麥草等為代表的草坪草典型病害具有明顯的防治作用。