19种杀菌剂对甜瓜细菌性果斑病菌的杀菌活性评价
作者: 张媛媛 付欣 冯岗 金永玲 张静
收稿日期:2023-07-13;修回日期:2024-02-17
基金项目:海南省重点研发计划项目(ZDYF2022XDNY213)
作者简介:张媛媛,女,在读硕士研究生,研究方向为农药毒理学。E-mail:zyyquan888@163.com
通信作者:张 静,女,研究员,研究方向为农药毒理学。E-mail:zhangjing99@catas.cn
金永玲,女,副教授,研究方向为植物保护。E-mail:gygjyl08@163.com
DOI:10.16861/j.cnki.zggc.202423.0454
摘 要:瓜类细菌性果斑病是由西瓜噬酸菌引起的一种种传病害,在生产上的危害极为严重,可造成大面积的减产甚至绝产,但目前在生产中还缺乏有效的防治药剂。为筛选出高效防治细菌性果斑病的杀菌剂,在室内筛选了19种杀菌剂的离体活性成分,并对高活性杀菌剂进行毒力评价和活体盆栽验证。室内研究结果表明,0.3%四霉素水剂等8种杀菌剂离体杀菌活性显著,毒力强度依次为0.3%四霉素水剂>1%申嗪霉素悬浮剂>5%噻霉酮悬浮剂>20%辛菌胺醋酸盐水剂>20%丙硫唑悬浮剂>4%春雷霉素水剂>0.4%蛇床子素水剂>0.5%小檗碱水剂。活体盆栽试验结果表明,0.5%小檗碱水剂、20%丙硫唑悬浮剂、4%春雷霉素水剂和5%噻霉酮悬浮剂这4种药剂对甜瓜细菌性果斑病有较好的防治效果,其中0.5%小檗碱水剂对甜瓜细菌性果斑病的保护和治疗作用最强,在供试质量浓度为100 mg·L-1时的保护和治疗防效分别为79.66%和73.24%。上述研究试验表明,0.5%小檗碱水剂、20%丙硫唑悬浮剂、4%春雷霉素水剂和5%噻霉酮悬浮剂可作为田间防治甜瓜细菌性果斑病的有效候选药剂。
关键词:甜瓜;细菌性果斑病;杀菌剂;活性评价
中图分类号:S652 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2024)04-115-06
Evaluation of the antibacterial activity of 19 bactericides against bacterial fruit blotch
ZHANG Yuanyuan1, 2, FU Xin1, 2, FENG Gang2, JIN Yongling1, ZHANG Jing2
(1. College of Agriculture, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163316, Heilongjiang, China; 2. Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences, Haikou 571101, Hainan, China)
Abstract: Bacterial fruit blotch (Acidovorax citrulli) is a severe disease in melon, resulting in significant yield reductions and even complete crop failure. Despite its significant impact, effective chemical control strategies for this disease remain elusive. To address this issue, the author conducted an evaluation of 19 bactericides to identify highly efficient agents against A. citrulli. Both in vitro and in vivo antimicrobial activity of the bactericides were assessed. From the initial in vitro screening, eight fungicides showing higher sensitivity were for further investigation of their bactericidal toxicity. The results revealed the following ranking of toxicity strengths: 0.3% Tetracycline AS > 1% Shenqinmycin SC > 5% Benziothiazolinone SC > 20% Dioctyldiethylenetriamine AS >20% Albendazole SC > 4% Kasugamycin AS > 0.4% Cnidium lactone AS > 0.5% Berberine AS. Subsequent greenhouse experiments confirmed the effectiveness of 0.5% Berberine AS, 20% Albendazole SC, 4% Kasugamycin AS, and 5% Benziothiazolinone SE in preventing and treating BFB in melon seedlings. Particularly, 0.5% Berberine AS exhibited the highest efficacy, with prevention and treatment rates of 79.66% and 73.24%, respectively, at a concentration of 100 mg·L-1. The findings in this research suggest that 0.5% Berberine AS, 20% AlbendazoleSC, 4% Kasugamycin AS, and 5% Benziothiazolinone SC hold promise as potential effective agents for the field control of bacterial fruit blotch.
Key words: Melon; Bacterial fruit blotch; Bactericides; Evaluation
甜瓜细菌性果斑病(bacterial fruit blotch)是一种细菌性病害,病原菌为西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli)[1]。该病于1965年在美国首次报道,我国于20世纪90年代在田间发现该病害[2]。细菌性果斑病的传播方式主要是依赖于种子带菌传播,即使0.01%的种子带菌也能造成该病害的发生,而附着在种子或土壤病残体上越冬的病原菌在第2年再次引起侵染,进而形成恶性循环[3]。甜瓜细菌性果斑病病菌侵染初期主要危害叶片,进而侵染整株瓜苗,严重时会造成果实腐烂,直接影响产量[4]。细菌性果斑病在海南、新疆、河南等多个省份的甜瓜种植区危害越发严重[5]。由于甜瓜细菌性果斑病发病快、传播迅速,一般田间发病率45%~55%,严重时可达100%[6],仅海南省每年的损失就达5亿元[7],因此,采取有效的防治方法控制该病害的大面积发生十分必要。
甜瓜细菌性果斑病的主要防治方法有物理防治、生物防治和化学防治3种。物理防治主要是针对种子采用干热处理的方式,不宜久放,长时间存放,种子发芽率易受影响[8]。在生物防治中,主要开展了拮抗菌的筛选和初步的应用研究[9-11]。目前生产上甜瓜细菌性果斑病以化学防治为主,其中抗生素和铜制剂是常用的防治药剂,但近年来由于农用链霉素的禁用,铜制剂过量使用易造成环境污染、植物药害等问题[12],细菌性病害的防治出现了药剂短缺的窘迫现象。根据中国农药信息网的农药登记信息,目前在西瓜和甜瓜上登记的杀菌剂产品有428个,主要为用于防治炭疽病、霜霉病、白粉病和疫病等病害的杀真菌剂,杀细菌剂产品仅有10个,其防治对象为由丁香假单胞杆菌引起的细菌性角斑病,有效成分主要包括溴硝醇、春雷霉素、溴菌腈·硫酸铜钙、噻森铜等,无针对细菌性果斑病的登记药剂。因此,急需筛选用于细菌性果斑病的高效杀菌剂。
目前,应用杀菌剂防治西瓜、甜瓜细菌性果斑病的研究较少,多为初步筛选[13-15],缺乏系统的药剂筛选和活性评价,哪些杀菌剂能够更有效地防治细菌性果斑病尚未可知。因此,笔者拟选取19种杀菌剂,包括5种有机合成杀菌剂、4种抗生素、5种铜制剂和5种植物源杀菌剂,通过离体抑菌活性初筛、毒力测定、活体盆栽进行离体和活体的药效评价,比较其离体毒力强度和防治效果,以期筛选出细菌性果斑病的高效杀菌剂,为该病害的田间防治提供参考,为甜瓜细菌性果斑病杀菌剂的研发、登记提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试甜瓜品种 羊角蜜,购自中蔬种业科技(北京)有限公司。
1.1.2 供试病原菌 西瓜嗜酸菌(Acidovorax cilrulli),由中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农药研究组提供,于20%甘油中-80 ℃保存。
1.1.3 供试培养基 LB液体培养基:胰蛋白胨质量浓度10 g·L-1、酵母提取物质量浓度5 g·L-1、氯化钠质量浓度10 g·L-1、水1 L,pH 7.2~7.4,加入15 g·L-1琼脂即为LA固体培养基,于120 ℃灭菌锅灭菌处理30 min。
1.1.4 供试药剂 供试杀菌剂的名称及生产厂家见表1。
1.2 方法
1.2.1 离体抑菌活性测试 采用浑浊度法[16-17],挑取单菌落于30 mL的LB液体培养基中,在28 ℃、180 r·min-1振荡培养至对数生长期。将各供试药剂用无菌水稀释成1.0×104 mg·L-1的母液,吸取不同体积的母液于LB培养基中,将各供试药剂配制成5、20、100 mg·L-1的含药培养基,吸取190 μL含药培养基置于96孔板中的微孔中,加入10 μL的菌悬液,每种药剂处理3次重复,以含药培养基但未加菌液的微孔为背景对照,未加药剂只加入菌液的LB培养基为对照。置于28 ℃、180 r·min-1的摇床中,振荡培养24 h,用酶标仪检测,测定600 nm下的吸光值(OD600)。抑菌率按以下公式进行计算:
光吸收增加值ΔOD=药剂处理OD600-背景对照OD600; (1)
抑菌率/%=([A0-A1])/[A0]×100。 (2)
公式中,A0为对照 OD 值增加值,A1 为药剂处理 OD 值增加值。
1.2.2 室内毒力测定 根据离体抑菌活性测试结果,将20%辛菌胺醋酸盐水剂、4%春雷霉素水剂、1%申嗪霉素悬浮剂、0.4%蛇床子素水剂、20%丙硫唑悬浮剂、5%噻霉酮悬浮剂、0.3%四霉素水剂以及0.5%小檗碱水剂等对细菌性果斑病敏感性较强的8种药剂配制成1.0×104 mg·L-1的母液,吸取母液将各药剂稀释成50、25、12.5、6.25、3.125、1.56、0.78 mg·L-1的含药培养基,毒力测定方法同1.2.1,每个处理3次重复,于28 ℃、180 r·min-1的摇床中,振荡培养24 h。