一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法，涉及生物防治领域。本发明专利技术是利用玉米根系具有吸引辣椒疫霉菌孢子并分泌抑菌物质杀灭病原菌的特性，在田间以玉米和辣椒间作种植，或者将玉米种植于辣椒周围，形成“根墙”，阻隔辣椒疫病在田间的蔓延。本发明专利技术利用植物与微生物间相克相生的特性控制作物病害，能降低作物疫病的扩展，实现病害的生态控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物防治领域，尤其涉及的是一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法。
技术介绍
土传病害的防治是植物病害控制领域的难题。由卵菌疫霉属(Phytophthora spp)病原菌引起的病害如辣椒疫病、大豆疫病、三七疫病、烟草黑胫病等是危害作物生产的重要土传病害之一。作物疫病的防治非常困难，利用抗病育种、化学农药等方法防治土传病害有一定效果，但它们都有各自的局限性。尤其化学农药的大量使用造成病原菌抗药性产生、农田环境污染等问题严重危害食品的安全性，如何探寻一种生态有效的疫病防治方法是目前疫病防治研究领域的热点，也是增加食品安全的重要措施。由疫霉菌引起的作物疫病主要靠游动孢子随雨水或灌溉水在田间蔓延传播，如何采用有效的方法控制疫病在田间的蔓延传播是减少疫病危害的重要方式之一。众所周知，自然界生物之间一起构成一定的生物群落，其中不同生物之间会有不同的关系。简单地说就是有利或有害，相生或者相克。根系分泌物是植物根系产生并向根际分泌的物质，包括糖、蛋白质、氨基酸及其它次生代谢产物等，在植物根与病原菌间的互作中扮演着非常重要的角色。一方面，土壤中病原物通过感应根系分泌的化学信号完成对寄主的识别和定殖。例如，很多疫霉菌、细菌和线虫等病原物通过感应根系分泌的化感物质来完成对寄主的识别。另一方面，植物根系能分泌次生代谢物质抵御土壤中复杂的微生物的侵染，保护植物的健康生长。我们研究发现，一些玉米的根系能吸引辣椒疫霉菌游动孢子，但游动孢子接触玉米根系后不能萌发侵染，且能因为根系分泌物的作用而裂解，从而丧失侵染能力。另外，深入研究还发现当玉米高密度种植时根系的相互作用能诱导抑菌物质DIMBOA在根系的合成和分泌，更有利于防御病原菌。因此，可以利用玉米与疫霉菌游动孢子互作这一特性控制疫病的蔓延和传播，实现作物疫病的生态防控。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法。本专利技术的技术方案如下：一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法，其技术方案是，选择辣椒疫霉菌游动孢子对根系具有趋化效应的玉米品种，在田间以选择的玉米品种和辣椒行间作种植，阻隔辣椒疫病的蔓延；或者将选择的玉米品种种植于辣椒周围，形成阻隔带，阻隔辣椒疫病的蔓延。所述的玉米品种为辣椒疫霉菌游动孢子对该品种根系的趋化效应CR值>1。所述的玉米品种的根系能合成和分泌抑菌化合物DIMBOA，且玉米根系相互接触后会诱导DIMBOA分泌量增加。所述的玉米品种四叶期时根系DIMBOA含量>40μg/g。所述的玉米品种是当玉米根系相互接触后会诱导根系DIMBOA合成量增加的品种。所述的方法，田间间作种植玉米时，行数范围是≥2行，行距30～50cm，株距范围是≤20cm。所述的方法，将玉米种植于辣椒周围时，玉米种植行数≥2行，玉米行距为30～50cm，株距范围是≤20cm。本专利技术涉及一种利用玉米根系能吸引辣椒疫霉菌游动孢子且能分泌抑菌物质杀灭孢子阻止侵染的特性控制疫霉菌游动孢子在田间的蔓延传播的方法。这是一种利用植物与微生物间相克相生的特性控制作物病害的方法，能降低作物疫病的扩展，实现病害的生态控制。附图说明图1不同玉米品种根系丁布含量差异分析；图2为玉米根系对辣椒疫霉菌游动孢子的吸引和杀菌活性；图3为玉米三叶期根系分布情况；图4为玉米大喇叭口期根系分布情况；图5不同株距玉米根部DIMBOA含量差异分析；图6为玉米不同密度对辣椒疫病的阻隔验证模式；图7为玉米隔离带对辣椒疫病蔓延控制田间试验图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。实施例步骤一：根系具有分泌抑菌物质能力的玉米品种筛选(1)不同玉米品种根系抑菌化合物合成差异比较试验比较了A～H八个玉米品种四叶期时根部防御物质丁布(DIMBOA,2,4-二羟-7-甲氧基-1,4-苯并噁嗪-3-酮)的含量差异。结果表明，不同品种间DIMBOA含量差异较大，品种C、D和G根部DIMBOA含量最高，B、F、H含量次之，A和E含量最低。(2)不同玉米品种根系对辣椒疫霉菌游动孢子游动和裂解效应评价。辣椒疫霉菌游动孢子的游动在玉米根际受到显著的抑制。游动孢子靠近玉米根系后能迅速丧失游动能力，且随着时间的延长辣椒疫霉菌休止孢会发生裂解(图2)。这表明玉米根系能分泌抑菌物质，但不同玉米品种根系对孢子游动和裂解的影响有差异(表1和表2)。玉米根系对辣椒疫霉菌游动孢子游动和裂解的抑菌能力均为品种C>D>G>H>F>B>E>A。综合分析不同玉米品种根系DIMBOA合成能力及根系对辣椒疫霉菌游动孢子游动和裂解的能力的结果表明，根系对孢子游动和裂解的抑制能力与不同品种根部DIMBOA的含量显著相关(p<0.05)。根部DIMBOA含量低于40μg/g的品种对辣椒疫霉菌游动孢子游动和裂解的影响效果不明显。因此，将根部DIMBOA含量>40μg/g作为选择玉米品种的重要指标。表1不同品种玉米根际对辣椒疫霉菌游动孢子休止的影响表2不同品种玉米根际对辣椒疫霉菌休止孢裂解的影响步骤二：玉米根系对辣椒疫霉菌游动孢子吸引能力分析1、分析方法选择完整无损伤的玉米根系，插入刚释放的浓度为1×106个/ml的辣椒疫霉菌孢子悬浮液中，在荧光倒置显微镜(蔡司)下观察根对孢子的吸引能力，并每隔5min拍照一次，比较不同部位(根冠区、分生区、伸长区、根外围)不同时间孢子聚集的数量，分别按照下列公式计算CR值，从而表示出玉米根系对辣椒疫霉菌孢子的吸引能力，具体计算方法如下：根冠区：计数显微镜下以根尖顶点为中心的一个视野的孢子数量。分生区：计数根尖向上根冠区视野的下一个视野的孢子数量。伸长区：计数根尖向上与分生区视野隔一视野的下一个视野的孢子数量。根外围：计数与U型槽弯角视野对角相连的视野的孢子数量。CR＝处理孢子总量÷对照孢子总量(当CR>1时表示为吸引增多趋势，当CR<1时表示为排斥减少趋势)2、分析结果辣椒疫霉菌与玉米根系互作观察结果表明，辣椒疫霉菌的游动孢子对玉米根部具有趋化效应(图2，A、B)，玉米根系能分泌一些物质吸引游动孢子靠近根系，可以起到病菌稀释的作用。结果显示(表3)，玉米根的根冠区、分生区和伸长区CR值都表现出增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法，其特征是，选择辣椒疫霉菌游动孢子对根系具有趋化效应的玉米品种，在田间以选择的玉米品种和辣椒行间作种植，阻隔辣椒疫病的蔓延；或者将选择的玉米品种种植于辣椒周围，形成阻隔带，阻隔辣椒疫病的蔓延。

【技术特征摘要】
1.一种利用玉米根系与疫霉菌相克原理生态控制作物疫病蔓延的方法，其特征
是，选择辣椒疫霉菌游动孢子对根系具有趋化效应的玉米品种，在田间以选择的玉米品
种和辣椒行间作种植，阻隔辣椒疫病的蔓延；或者将选择的玉米品种种植于辣椒周围，
形成阻隔带，阻隔辣椒疫病的蔓延。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述玉米品种为辣椒疫霉菌游动孢
子对该品种根系的趋化效应CR值>1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述玉米品种的根系能合成和分泌
抑菌化合物DIMBOA，且玉米根系相互接触后会诱导DIMBOA...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱书生，杨敏，邓维萍，廖静静，杜飞，梅馨月，丁旭坡，范黎明，何霞红，李成云，朱有勇，
申请(专利权)人：云南农业大学，
类型：发明
国别省市：云南;53