一种西瓜幼苗蚜虫抗性诱导方法

1.本发明涉及农业技术领域，更具体的说是涉及一种西瓜幼苗蚜虫抗性诱导方法。


背景技术：

2.西瓜是我国乃至世界上重要的园艺作物，在我国瓜果类作物生产中占首位。由于西瓜产业周期短、见效快、效益稳，导致其在种植业中发展比较快，很快成为部分地区结构调整过程中的主导产业。据统计，我国西瓜栽培面积达152万公顷，其中设施栽培面积占比高达50％左右。蚜虫是西瓜生产上普遍发生的主要害虫之一，常以成虫和若虫群集在嫩叶背面和嫩茎上吸食韧皮部汁液为害，造成叶片卷缩、停止生长甚至萎蔫枯死。蚜虫还会产生大量的蜜露积聚在叶片表面，招致病菌寄生，形成煤污斑，影响叶片正常的光合作用。同时，蚜虫是病毒的主要传播者，常引起西瓜病毒病的发生，从而严重影响西瓜的产量和品质，造成较大的经济损失。因蚜虫喜温暖湿润环境，设施栽培西瓜蚜虫危害尤为严重。
3.蚜虫是地球上最具破坏性的害虫之一，其中大约有250种是对于农林业和园艺业危害严重的害虫。大多数蚜虫种类只专一于少数寄主植物。危害西瓜的主要是瓜蚜。瓜蚜具有独特而复杂的生殖适应性，在春季和夏季会发生周期性的孤雌生殖，繁殖速度非常快。在适宜的温、湿度条件下，瓜蚜每5-6天就可完成一代。一只雌虫在春季孵化后可以产生数以亿计的蚜虫。此外，当瓜蚜的宿主植株状态变差或蚜虫种群数量过于拥挤时，某些蚜虫便会产出具有翅膀的下一代，侵染其他植株，从而导致蚜虫大面积发生。
4.针对西瓜蚜虫的防治，国内外学者进行了大量研究。生产上对西瓜蚜虫的防治主要以化学农药防治为主，以物理防治、农业防治以及生物防治等为辅。然而，频繁使用化学农药极易使蚜虫产生抗药性，且易造成环境污染及影响食品安全。物理防治、农业防治以及生物防治等虽能缓解蚜虫危害，但效果不佳。经过长期进化，植物自身已形成防御蚜虫的一系列机制。例如，蚜虫对细胞的损伤在一定程度上诱导茉莉酸含量的增加，茉莉酸通过调控次生代谢物抑制蚜虫种群的生长。外源处理茉莉酸能诱导植物对蚜虫的抗性，进而缓解蚜虫危害。然而，针对蚜虫的植株抗性诱导技术鲜有应用。
5.因此，针对繁殖速度极快且危害极大的蚜虫，如何提供一种高效、快速、无污染的技术以提高西瓜植株的抗性是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种诱导技术有效提高西瓜植株对蚜虫的抗性，以高效、快速、无污染的解决蚜虫危害。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.一种西瓜幼苗蚜虫抗性诱导方法，包括以下工艺：
9.以nahs溶液灌根，于蚜虫发生前或发生初期进行2次处理即可。
10.上述技术方案的效果是：nahs的作用机理为通过释放可作为信号分子的h2s诱导植物抗性，灌根可防止h2s气体快速释放和散失，延长作用时间，确保作用率和处理效果。
11.优选的，所述nahs浓度为20～500μmol/l。
12.进一步的，所述nahs浓度为50μmol/l。
13.上述优选及进一步技术方案的有益效果是：nahs浓度过高或过低均无法达到良好的诱导效果。
14.优选的，处理时期和频率为：蚜虫发生前或发生初期进行第一次处理，第一次处理2天后进行第二次处理。
15.上述优选技术方案的有益效果是：栽培管理条件不同，蚜虫爆发时期不同，且蚜虫以孤雌生殖与两性生殖的方式进行交替繁殖，繁殖速度极快。根据经验预判，在蚜虫发生前进行诱抗处理效果最好；若不能及时预判，在蚜虫发生初期应及时处理。2天后进行第二次处理可加强诱抗效果。
16.优选的，所述nahs溶液用量为幼苗期每株0.1l，伸蔓期每株0.3l，果实膨大期每株1l。
17.经由上述方案，相较于现有技术，本发明具有如下有益效果：
18.本发明提供了一种西瓜蚜虫抗性诱导方法，能显著缓解蚜虫危害，有效促进西瓜幼苗的光合作用，安全环保无污染，价格低廉，且操作简便。通过在温室条件下人工接蚜虫试验，接蚜虫7天后，nahs处理植株的蚜虫数量比对照低58％～74％；正常和接蚜虫条件下，nahs处理分别提高光合速率39％和2.5倍，有效促进西瓜植株的光合作用；生产试验表明，蚜虫自然发生时，nahs处理显著缓解了蚜虫危害；重要的是nahs分解释放h2s气体，易降解，无污染；效果好，与诱抗激素茉莉酸甲酯(meja)的效果相近；nahs价格便宜，按每亩2000棵植株算，处理成本仅0.5～1元/亩；nahs易溶于水，可结合灌溉进行处理，操作简便。因此，适宜浓度nahs处理具有高效防治西瓜蚜虫，促进植株光合作用，操作简便，成本低和环保无污染等五重优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
20.图1附图为不同浓度nahs对西瓜幼苗蚜虫抗性的影响；
21.图2附图为西瓜幼苗nahs(50μmol/l)喷叶和灌根处理对比图；
22.图3附图为nahs处理对西瓜幼苗光合作用的影响；
23.图4附图为nahs、茉莉酸甲酯及其组合处理诱导西瓜幼苗蚜虫抗性的效果对比，其中meja为茉莉酸甲酯；
24.图5附图为蚜虫自然发生条件下nahs处理缓解蚜虫危害的应用效果。
具体实施方式
25.下面将结合本发明的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发
明保护的范围。
26.本发明的一种西瓜幼苗蚜虫抗性诱导方法，包括以下工艺：
27.将nahs溶液以浓度为50μmol/l进行灌根处理，于蚜虫发生前或发生初期进行第一次处理，2天后进行第二次处理即可，其中nahs用量为幼苗期每株0.1l，伸蔓期每株0.3l，果实膨大期每株1l。
28.下面将采用具体的实施例来证明本发明的技术方案和技术效果。
29.实施例1
30.不同浓度及不同方式预处理nahs对西瓜幼苗蚜虫抗性的诱导。
31.供试西瓜品种：西北农林科技大学园艺学院西甜瓜课题组选育的
‘
农科大5号’。
32.所用nahs购买于阿拉丁试剂有限公司。预处理nahs设置为20、50、100、300、500μmol/l等五个浓度梯度。nahs预处理方式设置为喷叶和灌根两种处理方式。
33.供试蚜虫为瓜蚜，采自于陕西省咸阳市杨凌区西北农林科技大学温室内西瓜幼苗上自然发生的蚜虫群体，于光照培养箱中西瓜植株上进行饲养。
34.试验在西北农林科技大学玻璃温室内进行。
35.1)首先进行蚜虫饲养。将从温室采集回来的蚜虫释放于培养箱内无病虫害的西瓜幼苗上，光照强度为500μmol/m2/s1，光周期为12/12h(昼/夜)，温度25/18℃(昼/夜)。定期对光照培养箱内的西瓜幼苗进行更新，保证蚜虫有充足的营养来源。
36.2)以农科大5号为材料，当幼苗三叶一心时，选取生长一致、无病虫害的幼苗进行不同浓度nahs(20、50、100、300、500μmol/l)灌根处理，以清水处理为对照。2天后，处理第2次。第二次处理12h后，将饥饿处理4h的6头2龄蚜虫(2～3天龄期)接种在植株自根部往上第三片完全展开叶上，然后用菲林纸片和防虫网制成的透光、透气的罩子将每棵幼苗小心罩上，防止蚜虫从接种叶片逃逸。接虫后第7天统计蚜虫数量。结果如附图1所示，附图1表明，人工接蚜虫7天后，对照植株的蚜虫数量为394只，而适宜浓度的nahs(20～500μmol/l)预处理能显著降低蚜虫数量。nahs的最适宜浓度为50μmol/l，与对照相比，能将蚜虫数量降低73％。nahs浓度高于50μmol/l时，其效果降低，表明nahs诱导了植株抗性，而非直接抑制蚜虫繁殖。这些结果表明nahs对提高西瓜幼苗抗蚜虫的能力具有很好的效果。
37.3)选取生长一致、无病虫害的幼苗进行nahs(50μmol/l)喷叶和灌根处理。2天后，处理第2次。第二次处理12h后，人工接蚜虫，方法同上。结果如附图2所示，附图2表明，人工接蚜虫7天后，nahs灌根处理的植株蚜虫数量显著低于nahs喷叶处理植株。这些结果表明，nahs的最佳施用方式为灌根处理。
38.实施例2
39.适宜浓度nahs处理对西瓜幼苗光合作用的影响分析。
40.根据上述实施例1的试验，对三叶一心西瓜幼苗进行50μmol/lnahs灌根预处理，然后人工接蚜虫。7天后，用配置荧光光源(6800-01a；li-cor)的li-cor-6800光合仪测定叶片净光合速率。光合仪参数设置如下：温度为25℃，光照强度为1000μmol/m2/s，co2浓度为400μmol/l。结果如附图3所示，附图3表明，正常和接蚜虫条件下，与对照相比，nahs处理分别提高光合速率39％和2.5倍。这些结果表明，nahs处理不仅能提高西瓜幼苗对蚜虫的抗性，而且能有效促进西瓜植株的光合作用。
41.实施例3
42.nahs与诱抗激素茉莉酸甲酯诱导西瓜幼苗蚜虫抗性的效果对比。
43.所用茉莉酸甲酯购买于sigma试剂有限公司。预处理茉莉酸甲酯设置为50、100、200、400μmol/l等四个浓度梯度。茉莉酸甲酯预处理方式设置为喷叶和灌根两种处理方式。
44.以农科大5号为材料，当幼苗三叶一心时，进行不同浓度茉莉酸甲酯(50、100、200、400μmol/l)喷叶处理，以清水处理为对照。2天后，处理第2次。第二次处理12h后，人工接蚜虫。结果如附图4所示，附图4表明，人工接蚜虫7天后，适宜浓度的茉莉酸甲酯(50～400μmol/l)预处理能显著降低蚜虫数量。茉莉酸甲酯的最适宜浓度为100μmol/l，与对照相比，能将蚜虫数量降低59.6％。茉莉酸甲酯浓度高于100μmol/l时，其效果降低，表明茉莉酸甲酯诱导了植株抗性，而非直接抑制蚜虫繁殖。这些结果表明茉莉酸甲酯对提高西瓜幼苗抗蚜虫的能力具有很好的效果。
45.选取生长一致、无病虫害的幼苗进行茉莉酸甲酯(100μmol/l)喷叶和灌根处理。2天后，处理第2次。第二次处理12h后，人工接蚜虫，方法同上。结果如附图4所示，附图4表明，人工接蚜虫7天后，茉莉酸甲酯喷叶处理的植株蚜虫数量显著低于茉莉酸甲酯灌根处理植株。这些结果表明，茉莉酸甲酯的最佳施用方式为喷叶处理。
46.选取生长一致、无病虫害的西瓜幼苗进行nahs(50μmol/l)灌根、茉莉酸甲酯(100μmol/l)喷叶或nahs灌根 茉莉酸甲酯喷叶组合处理。处理2次后，人工接蚜虫。结果如附图4所示，附图4表明，人工接蚜虫7天后，3种处理方式的效果相近。这些结果表明，nahs对西瓜幼苗蚜虫抗性的诱导效果等同于茉莉酸甲酯，且二者无叠加效应。nahs单独使用既能达到最佳效果，但与茉莉酸甲酯相比，其成本大大降低。
47.实施例4
48.nahs处理在生产中的应用效果分析
49.选取生长一致、无病虫害的西瓜幼苗进行nahs(50μmol/l)灌根预处理。处理2次后，将西瓜幼苗放置于已发生蚜虫危害的温室中。按正常条件进行管理，21天后，观察不同处理的蚜虫侵染情况。结果如附图5所示，附图5表明，对照植株受蚜虫危害非常严重，植株生长矮小，大部分生长点及叶片皱缩、卷曲、僵化。而nahs处理植株叶片虽也有少量蚜虫，但大部分植株生长较为健壮。这些结果表明，nahs在防治西瓜蚜虫危害中具有较大的应用潜力。
50.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
51.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。