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丁吡吗啉对致病疫霉的生物活性及其室内抗性风险初探

陈小霞  
【摘要】: 丁吡吗啉(pyrimorph)是我国具有自主知识产权的一种新型杀菌剂,化学名为(E)-3-(2-氯吡啶-4-基)-3-(4-叔丁基苯基)-丙烯酰吗啉。在离体条件下,丁吡吗啉对致病疫霉Phytophthora infestans、辣椒疫霉Phytophthora capsici、古巴假霜霉Pseudoperonospora cubensis等卵菌均有很好的抑制活性,在对卵菌病害的防治中具有广泛的市场潜力。 致病疫霉是马铃薯和番茄生产上最严重的病害之一。由于传统杀卵菌药剂的长期大量使用,田间已经产生了广泛的抗药性,寻找新型杀菌剂来控制晚疫病的流行已经成为化学防治工作者的目标。所以研究丁吡吗啉对致病疫霉的生物活性及其抗药性有重要的现实意义。 盆栽试验表明,丁吡吗啉在防治番茄晚疫病时具有良好的保护效果,但治疗效果较差。用浓度为400和800mg/L的丁吡吗啉对番茄植株喷雾,自然风干后接种致病疫霉的孢子悬浮液,其保护效果分别为94.1%和100%。番茄植株前期接菌处理,24h后用浓度为400、800和1000mg/L的丁吡吗啉对番茄植株喷雾,其治疗效果分别是39.3%、64.9%和84.7%。表明丁吡吗啉在防治番茄晚疫病时的保护效果优于其治疗效果。 用浓度为400mg/L的丁吡吗啉喷雾番茄植株,施药后1、3和8d分别接种致病疫霉的孢子悬浮液,其防治效果分别为94.1%、90.8%和78.1%;用浓度为800mg/L的丁吡吗啉喷雾,施药后1、3和8d接菌,其防治效果分别为100%、98.4%和100%。初步说明丁吡吗啉在防治番茄晚疫病时持效期长于8天。 丁吡吗啉在2000mg/L的高浓度下处理番茄植株根部,施药48h后接种致病疫霉孢子悬浮液,其对番茄晚疫病的防治效果仅为36.1%。初步说明番茄根系对丁吡吗啉有一定的内吸性,但内吸输导性较差。 番茄叶片内横向输导性的研究发现,用2000mg/L的高浓度丁吡吗啉涂抹番茄叶片,其对叶片处理部位(即中部)的防治效果高达95.3%,但对处理部位上部的防治效果仅为65.3%,对处理部位下部的防治效果仅为31.8%。其它低浓度的丁吡吗啉处理结果与此相似。初步说明丁吡吗啉在叶片内有一定的横向输导性,丁吡吗啉在番茄叶片上具有向叶片顶端的输导性,对叶片基部的输导能力较差。 从扫描电镜图看出,丁吡吗啉对致病疫霉菌菌丝形态有一定的影响,细胞壁局部形成皱缩、畸形。由此推测,其原因可能是菌丝内含物的减少,或是对菌丝细胞壁合成、组装的影响。 经过含药培养基驯化10代,获得了2株致病疫霉的抗丁吡吗啉的突变体菌株F5和F8,对突变菌株敏感性进行测定,抗性菌株的抗性倍数分别是1.96和5.17。经过紫外线辐射新生菌丝的方法,获得了5株致病疫霉的抗丁吡吗啉的突变体菌株,对突变菌株敏感性进行测定,最高抗性菌株UV15的抗性倍数是7.66,最低抗性菌株UV11的抗性倍数为1.53。 对突变体菌株的生物学性质进行分析发现,突变体菌株的抗性上升速度较慢,抗性突变体菌株在培养基平板上的菌丝生长速率和产孢能力较亲本菌株有明显的下降。发现抗性菌株抗性倍数越高,其菌丝生长速率越慢,产生的孢子囊的量也越少。在4、17和35℃下分别保存30d后,致病疫霉的抗丁吡吗啉突变体菌株和其亲本菌株的菌丝生长速率都没有受到影响,说明抗药突变体菌株也能抵抗低温或高温等逆境,正常完成越冬或越夏过程。在继代培养10代后,抗性突变体菌株对丁吡吗啉的菌丝生长速率EC50值没有显著变化,说明抗性是由遗传基因的突变引起的,而非对药剂的一种暂时性的适应。 综上所述,在室内通过药剂驯化和紫外线辐射新生菌丝的方法,均能获得致病疫霉病菌对丁吡吗啉的抗药性突变体菌株,证明了丁吡吗啉存在一定的抗性风险。但是抗性突变体菌株的总体适合度较敏感亲本菌株有所下降,不利于抗药群体的发展,致病疫霉对丁吡吗啉的抗性风险可能较低。但是由于致病疫霉病菌属于高抗性风险性病菌,因此在尚未获得足够的田间试验数据前,为了延缓抗性的发生,应与其他无交互抗性的农药交替使用,尽量减少药剂的施用频率,并加强开发更多的混剂配方。同时加强监测田间及保护地多次施用该药剂后真菌群体中抗性菌株频率的变化,以便更全面、准确的评估目标真菌对药剂的抗性风险性。


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