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新型SDHI类杀菌剂吡噻菌胺对橡胶树胶孢炭疽菌的生物学活性研究

彭昀  
【摘要】:由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的炭疽病是一种严重的橡胶树病害,在许多国家的植胶区广泛发生。由于炭疽菌具有多种侵染模式,生物防治和栽培管理均不能有效地缓解炭疽病的发生,目前橡胶树炭疽菌的防治主要依赖于化学药剂如代森锌、多菌灵、咪鲜胺等少数杀菌剂。为了延缓病原菌的抗药性,测试不同类型的杀菌剂对该病害的防治效果显得尤为重要。吡噻菌胺是一种新型的琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI),已在许多国家注册登记作为杀菌剂使用,目前国内尚缺少吡噻菌胺防治炭疽菌的系统性研究。为了进一步明确SDHI类杀菌剂的作用方式,充分发挥新型SDHI类杀菌剂的防治效果,筛选新的热带经济作物重要炭疽病害防治药剂,解决日益严重的抗药性问题,本论文围绕上述目的进行了以下研究:采用组织分离法在海南、云南、广东等植胶区的橡胶树上采集分离出生长稳定、形态正常的胶孢炭疽菌菌株91个,成功建立了橡胶树胶孢炭疽菌群体。利用菌丝生长速率法建立了橡胶树胶孢炭疽菌对吡噻菌胺的敏感性基线。敏感性频率分布均呈连续单峰曲线,接近正态分布,EC50值在0.24~3.38 mg/L之间,平均EC50值为1.68 mg/L,未发现野生抗性菌株。从胶孢炭疽菌复合群中选取C.siamense CS23和C.fructicola CF26两个菌株进行吡噻菌胺的生物学活性研究。结果表明,吡噻菌胺对橡胶树胶孢炭疽菌菌丝生长的抑制作用显著,菌体生物量显著下降,1 mg/L的吡噻菌胺对CS23和CF26菌株的菌丝干重抑制率分别为38.56%和65.19%。吡噻菌胺不影响CS23和CF26菌株的菌丝隔膜,但菌丝形态发生了显著的改变,菌丝顶端分支增多、弯曲。此外,吡噻菌胺破坏菌丝的细胞膜,导致细胞膜透性增大,引起胞内电解质外渗增多。作为新型SDHI类杀菌剂,吡噻菌胺的作用靶标也是琥珀酸脱氢酶,可以抑制菌体的能量合成。在吡噻菌胺处理之后,CS23和CF26菌株中琥珀酸脱氢酶活性和ATP产量均显著降低。离体条件下,吡噻菌胺对CS23菌株的孢子萌发抑制作用不明显,但在活体条件下,吡噻菌胺显著抑制CS23菌株的孢子萌发、芽管伸长和附着胞形成,5和10 mg/L的吡噻菌胺处理组分别仅有26.90%和20.19%的孢子产生附着胞。因此,吡噻菌胺可以一定程度减缓橡胶树胶孢炭疽菌侵染进程。本研究分别测定了 CS23菌株菌丝和孢子侵染时吡噻菌胺对橡胶树淡绿期叶片的保护和治疗作用。结果表明,随着处理药剂浓度的增大,保护和治疗作用也相应增大。菌丝侵染时100 mg/L吡噻菌胺对保护作用和治疗作用的防效分别达到98.53%和66.79%,孢子侵染时使用100 mg/L吡噻菌胺保护和治疗处理的叶片的病情指数仅为3.70%,表明吡噻菌胺对橡胶树叶片具有良好的保护和治疗作用,且保护作用好于治疗作用。


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