中生菌素和纳他霉素复配制剂防治番茄灰霉病的协同增效作用.pdf

38 4 874 879 中国生物防治学报 Chinese Journal of Biological Control 2022 年 8 月 收稿日期 2022 06 26 基金项目 国家重点研发计划 2019YFD1002000 作者简介 纪林东 硕士 E mail jilindong1995 通信作者 研究员 E mail xsfz DOI 10 16409 ki 2095 039x 2022 04 005 中生菌素和纳他霉素复配制剂防治番茄灰霉病的 协同增效作用 纪林东 1 马 超 1 徐 军 1 2 赵宜君 1 2 张彦辉 1 段小莉 1 杨 洋 1 陈 昶 1 2 1 河北中保绿农作物科技有限公司 北京 100193 2 中国农业科学院植物保护研究所 北京 100193 摘要 为提高现有生物农药对番茄灰霉病的防治效果 本文研究了中生菌素和纳他霉素的复配制剂对番茄 灰霉病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用以及田间防病效果 确定了二者复配的增效作用及适宜配比 结 果表明 中生菌素和纳他霉素质量比为 9 1 和 1 1 时 复配制剂对菌丝生长的抑制作用明显 具增效作用 增效系数分别为 3 6348 和 1 7145 二者质量比为 9 1 7 3 和 1 1 时 对孢子萌发的抑制具有增效作用 增 效系数分别为 1 7268 1 6335 和 1 5336 田间试验表明 3 中生菌素 纳他霉素可湿性粉剂 9 1 500 倍 稀释液防病效果最好 施药 7 d 后对叶片和果实上的灰霉病防效分别达到 81 04 和 78 48 显著高于单 一制剂的防病效果 上述结果表明 适当配比的中生菌素与纳他霉素复配制剂对番茄灰霉病的防治效果显 著增强 对生物农药的田间应用具有实际指导意义 关 键 词 番茄灰霉病菌 中生菌素 纳他霉素 协同增效 中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 1005 9261 2022 04 0874 06 Synergistic Effect of Zhongshengmycin and Natamycin on Tomato Gray Mold JI Lindong 1 MA Chao 1 XU Jun 1 2 ZHAO Yijun 1 2 ZHANG Yanhui 1 DUAN Xiaoli 1 YANGYang 1 CHEN Chang 1 2 1 Hebei Zhongbao Green Agricultural Crop Technology Co Ltd Beijing 100193 China 2 Institute of Plant Protection Chinese Academy of Agricultural Science Beijing 100193 China Abstract In order to improve the control effect of existing bio pesticides on tomato gray mold the inhibitory activities of mixtures containing Zhongshengmycin and Natamycin on mycelial growth and conidial germination of Botrytis cinerea were investigated and the synergistic effect and appropriate ratio of the two pesticides were determined The mixtures of Zhongshengmycin and Natamycin showed synergistic effect on inhibition of hyphae growth when their weight ratios were at 9 1 and 1 1 with the synergistic coefficient of 3 6348 and 1 7145 respectively Synergistic effect was also expressed in inhibition of the conidial germination when their weight ratios were at 9 1 7 3 and 1 1 with the synergistic coefficient of 1 7268 1 6335 and 1 5336 respectively Field experiments showed that the 500 dilution of 3 wettable compound powder of Zhongshengmycin and Natamycin 9 1 performed good effects on tomato gray mold on leaves and fruits with the control efficacies of 81 04 and 78 48 respectively significantly higher than that of individual ingredient The above results showed that the mixture of Zhongshengmycin and Natamycin in proper proportion could effectively improve the control effect on tomato gray mold Key words Botrytis cinerea Zhongshengmycin Natamycin synergistic effect 第 4 期 纪林东等 中生菌素和纳他霉素复配制剂防治番茄灰霉病的协同增效作用 875 番茄灰霉病是由灰葡萄孢 Botrytis cinerea 引起的番茄病害 主要发生在花期和结果期 对花 果实 叶片和茎造成危害 番茄灰霉病的发生时间较早 持续时期也比较长 造成的损失极大 1 发病后可造成 早春大量烂果 一般减产 20 30 严重的地块甚至高达 50 左右 该病在采后的储藏运输过程中也可 继续造成严重危害 1 目前 化学药剂依然是防治番茄灰霉病的主要用药 但多年用药导致灰霉病菌对市 售常用杀菌剂的抗药性不断增加 中生菌素是由中国农业科学院原生物防治研究所研制的一种农用抗生素 是由淡紫灰链霉菌海南变 种产生的一种抗生素 属 N 糖苷类碱性水溶性物质 2 可通过抑制病原细菌蛋白质肽键的合成以及抑 制真菌菌丝生长和孢子萌发而发挥较好的抑菌作用 具有触杀和渗透作用 Ren 等 3 明确了中生菌素对 茶树叶斑病病原菌上的作用机制 表明中生菌素可诱导细胞器 隔膜和胞外多糖的形态变化 以核糖体 为靶点干扰翻译 在信使 RNA 和蛋白质水平上影响菌丝部分蛋白的生物合成 目前 农民开始尝试使 用中生菌素防治番茄灰霉病 但对其室内毒力及作用机理尚不明确 纳他霉素是一种无臭 无味 低剂 量且安全性高的食品防腐剂 是由纳他链霉菌发酵制得的一种白色至乳白色的无臭无味结晶粉末 通常 以烯醇式结构存在 它的作用机理是与真菌的麦角甾醇以及其他甾醇基团结合 阻遏麦角甾醇生物合成 从而使细胞膜畸变 最终导致渗漏 引起细胞死亡 4 该药物对灰霉病具有一定防治效果 张鹏 5 明确 了其对灰葡萄孢的作用机理 主要是降低细胞膜中麦角甾醇的含量 影响细胞膜结构 造成内容物的渗 漏抑制菌丝生长 对具有不同作用机理的生物农药进行复配 有希望进一步提升生物农药的作用效果 将中生菌素和其 他农药进行复配也是当前农药行业研究的热点之一 6 本文选取阻止真菌麦角甾醇合成的纳他霉素与抑制 病原菌蛋白质合成的中生菌素进行复配 通过室内毒力测定和田间试验探究二者防治番茄灰霉病菌的协同 增效作用 为复配生物农药的研发提供指导 1 材料与方法 1 1 供试菌株 药剂和培养基等 供试菌株 番茄灰霉病菌 Botrytis cinerea 由沈阳农业大学植物保护学院农药课题组提供 供试器材 显微镜 培养箱 电子天平 凹玻片 载玻片 计数器等 供试药剂 10 中生菌素母药 福建凯立生物制品有限公司 98 纳他霉素 上海麦克林生化科技有 限公司 复配制剂 1 3 中生菌素 纳他霉素可湿性粉剂 简称 WP 中生菌素 纳他霉素 9 1 复配制剂 2 3 中生菌素 纳他霉素 WP 中生菌素 纳他霉素 1 1 复配制剂 3 3 中生菌素 纳他霉素 WP 中生菌 素 纳他霉素 7 3 3 中生菌素 WP 3 纳他霉素 WP 自制 菌悬液 用去离子水冲洗在番茄灰霉病菌在 PDA 培养基培养产生的孢子 制取 10 6 孢子 mL 菌悬液 备用 1 2 试验方法 1 2 1 不同混和药剂对灰霉病菌的抑制作用 采用菌丝生长速率法 7 检测混和药剂对病原菌的生长作用 通过预试验确定中生菌素 纳他霉素和它们的各比例复配药剂对番茄灰霉病菌的浓度梯度均为 2 4 6 8 10 g mL 将中生菌素与纳他霉素预先配置成 9 1 7 3 1 1 3 7 和 1 9 的 5 个不同比例母液 将不同浓度 母液与 PDA 混和 配制成终浓度为 2 4 6 8 10 g mL 的培养基 将直径 5 mm 的番茄灰霉病菌菌饼 接种于上述含药 PDA 培养基平板上 25 培养 4 d 每个浓度 3 个培养皿 该试验重复 2 次 计算不同浓 度药剂对番茄灰霉病菌菌丝生长的抑制率和 EC 50 抑制率 对照菌落直径 处理菌落直径 对 照菌落直径 菌饼直径 100 用 SPSS 20 进行数据分析并计算回归方程 相关系数 r 和 EC 50 采用 Wadley 法进行增效作用评价 8 当增效系数 SR 1 5 为增效作用 0 5 SR 1 5 为相加作用 SR 0 5 为拮抗作用 具体公式如下 EC 50 EXP 50 50 BA EC b EC a ba 1 876 中 国 生 物 防 治 学 报 第 38 卷 SR 50 50 obs EXP EC EC 2 式中 A 和 B 分别代表两种药剂 a 和 b 分别代表两种药剂在混剂中所占比例 obs 为测定值 EXP 为理论值 1 2 2 孢子萌发抑制试验 采用凹玻片法 9 检测不同比例复配药剂对番茄灰霉病菌的孢子萌发抑制率 设 置药剂比例和浓度与 1 2 1 相同 1 2 3 田间药效试验方法 试验于河北省廊坊市九州镇冷棚进行 番茄品种为普罗旺斯 广东金作农业科 技有限公司 每亩定植约 3000 株 该地区种植番茄 10 年 灰霉病连年发生 栽培品种一致 长势相同 水肥管理水平一致 符合试验标准 试验共设置 6 个处理 药剂为 500 倍稀释的中生菌素 纳他霉素 中生菌素和纳他霉素可湿性粉剂 复配制剂 1 2 3 各制剂中药剂总含量为 3 其中复配制剂 1 2 3 中生菌素与纳他霉素含量配比为 9 1 1 1 和 7 3 对照为清水 每个处理小区 10 m 2 每处理设 3 个重复 用 15 L 高品质压力喷壶均匀施 药 每个处理间隔 7 d 施药一次 连续施药两次 第二次施药 7 d 后从每个小区随机选取 3 株调查全部果 实和叶片发病情况 根据病情指数计算防病效果 叶片病情分级标准 0 级 没有病斑 1 级 病斑面积 低于整个叶面积的 5 3 级 病斑面积大于等于 5 低于 10 5 级 病斑面积大于等于 10 低于 20 7 级 病斑面积大于等于 20 低于 50 9 级 病斑面积大于 50 番茄果实病害分级方法 10 0 级 没有病斑 1 级 残留的花瓣或柱头发病 3 级 柱头发病蔓延到果脐部或萼片发生腐烂 5 级 果脐部有润湿斑没有霉层 7 级 果脐部有霉层但没有蔓延到其他部分 9 级 霉层由果脐扩展到果的其 他部分 I D 9 t n N nN 100 3 P 1 01 10 PTCK PTCK 100 4 式中 I D 为病情指数 N n 为各级病叶 果数 n 为相对级数值 N t 为调查总叶 果数 P 为防治效果 CK 0 为空白对照区施药前病情指数 CK 1 为空白对照区施药后病情指数 PT 0 为药剂处理区施药前病情指数 PT 1 为药剂处理区施药后病情指数 2 结果与分析 2 1 复配制剂对番茄灰霉病菌的抑制作用 中生菌素与纳他霉素均对番茄灰霉病菌生长有着较好的抑制作用 EC 50 分别为 1 9405 和 6 1186 g mL 中生菌素对番茄灰霉病的毒力优于纳他霉素 当中生菌素与纳他霉素比例为 9 1 和 1 1 时 增效系数 SR 1 5 表现为增效作用 中生菌素与纳他霉素比例为 7 3 3 7 和 1 9 时 0 5 SR 1 5 表现为相 加作用 表 1 2 2 复配制剂对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制作用 孢子萌发抑制试验表明 中生菌素和纳他霉素单剂对番茄灰霉病菌的孢子萌发抑制效果均较好 EC 50 分别为 5 2137 和 8 8219 g mL 中生菌素优于纳他霉素 当中生菌素与纳他霉素比例为 9 1 7 3 和 1 1 时 增效系数 SR 1 5 表现为增效作用 中生菌素与纳他霉素比例为 3 7 和 1 9 时 0 5 SR 1 5 表现为相 加作用 表 2 2 3 复配制剂对番茄灰霉病的田间药效 2 3 1 复配制剂对番茄叶片灰霉病的田间药效 中生菌素和纳他霉素单剂及其不同比例复配的可湿性粉 剂对番茄叶片灰霉病的防效如表 3 所示 中生菌素和纳他霉素单剂配方的 500 倍液防效较差 分别为 53 80 第 4 期 纪林东等 中生菌素和纳他霉素复配制剂防治番茄灰霉病的协同增效作用 877 和 44 37 5 种不同比例的复配制剂对番茄叶片灰霉病的防效存在显著性差异 当中生菌素与纳他霉素质 量比为 9 1 和 1 1 时 对番茄叶片灰霉病防效显著高于单剂和其他比例 具有增效作用 防效分别为 81 04 和 74 00 表1 中生菌素和纳他霉素复配制剂对番茄灰霉病菌的毒力及增效作用 Table 1 Toxicity and synergistic effect of Zhongshengmycin and Natamycin on B cinerea hyphae growth 中生菌素与纳他霉素混和比例 Ratio of Zhongshengmycinand Natamycin EC 50 实测值 Experimental EC 50 value g mL 毒力回归方程 Regression equation 相关系数 r Correlation coefficient EC 50 理论值 Theoretical EC 50 value g mL 增效系数 SR Synergistic coefficient 作用 Synergistic effect 10 0 1 9405 Y 1 4566X 4 5806 0 9882 0 10 6 1186 Y 3 6505X 2 1283 0 9737 9 1 0 5730 Y 0 8524X 5 2061 0 9746 2 0827 3 6348 增效 7 3 1 7226 Y 1 5196X 4 6411 0 9918 2 4404 1 4167 相加 1 1 1 7186 Y 1 5005X 4 6471 0 9870 2 9466 1 7145 增效 3 7 3 9708 Y 4 0499X 2 5746 0 9880 3 7141 0 9362 相加 1 9 8 0953 Y 3 7622X 1 5830 0 9693 5 0346 0 6219 相加 表2 中生菌素和纳他霉素复配制剂对番茄灰霉病菌孢子萌发的抑制及增效作用 Table 2 Synergistic inhibition of Zhongshengmycin and Natamycin on the conidial germination of B cinerea 中生菌素与纳他霉素混和比例 Ratio of Zhongshengmycin and Natamycin EC 50 实测值 Experimental EC 50 value g mL 毒力回归方程 Regression equation 相关系数 r Correlation coefficient EC 50 理论值 Theoretical EC 50 value g mL 增效系数 SR Synergistic coefficient 作用 Synergistic effect 10 0 5 2137 Y 2 0981X 3 4954 0 9914 0 10 8 8219 Y 1 7867X 3 3106 0 9933 9 1 3 1480 Y 1 2489X 4 3780 0 9957 5 4360 1 7268 增效 7 3 3 6382 Y 1 2762X 4 2842 0 9914 5 9429 1 6335 增效 1 1 4 2736 Y 1 3715X 4 1348 0 9957 6 5540 1 5336 增效 3 7 6 4848 Y 1 2304X 4 0011 0 9910 7 3052 1 1265 相加 1 9 8 3223 Y 1 7372X 3 4013 0 9896 8 2509 0 9914 相加 表3 中生菌素与纳他霉素复配制剂对番茄叶部灰霉病的田间防效 Table 3 Efficacies of Zhongshengmycin and Natamycin mixture in control of gray mold of tomato leaves in fields 试验药剂 Fungicides used 中生菌素与纳他霉素比例 W W Ratio of Zhongshengmycin and Natamycin W W 药前平均病情指数 I D1 Disease index before treatment 药后平均病情指数 I D2 Disease index after treatment 平均防治效果 Average control efficacy 清水对照 3 33 a 30 51 a 中生菌素单剂 500 10 0 1 95 d 8 33 c 53 80 d 纳他霉素单剂 500 0 10 1 86 d 9 48 b 44 37 e 复配制剂 1 9 1 2 82 b 4 90 e 81 04 a 复配制剂 2 1 1 3 69 a 8 87 c 74 00 b 复配制剂 3 7 3 2 14 c 7 53 d 61 60 c 注 表中同列数据标注不同小写字母表示经 Duncan 极差测验 在 P 0 05 水平上差异显著 所有试验药剂的总含药量为 3 的可湿性粉剂 500 倍稀释后使用 复配制剂 1 2 3 分别由中生菌素和纳他霉素按照不同比例混和 Note Data with different lowercase letters indicated that the data was analyzed by Duncan range test and the significant difference was at P 0 05 level The total content of all the experimental bio fungicides was at 3 and the 500 fold dilutions of wettable powder were used in the experiment Formulation 1 2 and 3 was mixture of Zhongshengmycin and Natamycin at ratio of 9 1 1 1 and 7 3 respectively 878 中 国 生 物 防 治 学 报 第 38 卷 2 3 2 复配制剂对番茄果实灰霉病的田间药效 中生菌素和纳他霉素单剂及其不同比例复配的可湿 性粉剂对番茄果实灰霉病的防效如表 4 所示 与对叶片灰霉病防效趋势类似 中生菌素和纳他霉素单 剂配方的 500 倍液防效较差 分别为 58 72 和 42 53 5 种不同比例的制剂对番茄果实灰霉病的防 效存在显著性差异 中生菌素与纳他霉素为 9 1 时 对番茄果实灰霉病防治具有显著的增效作用 防 效最好 可达 78 48 中生菌素和纳他霉素的比例为 1 1 和 7 3 时 防效略有下降 分别为 71 16 和 63 75 表4 中生菌素与纳他霉素复配制剂对番茄果实部灰霉病的田间防效 Table 4 Efficacies of Zhongshengmycin andNnatamycin mixture in the control of gray mold on tomato fruits in fields 试验药剂 Fungicides used 中生菌素和纳他霉素比例 W W Ratio of Zhongshengmycin and Natamycin W W 药前病情指数 I D1 Disease index before treatment 药后病情指数 I D2 Disease index after treatment 平均防治效果 Average control efficacy 清水对照 1 55 a 21 33 a 中生菌素单剂 10 0 1 47 a 8 35 c 58 72 d 纳他霉素单剂 0 10 1 77 a 14 76 b 42 53 e 复配制剂 1 9 1 1 58 a 4 68 e 78 48 a 复配制剂 2 1 1 1 29 a 5 12 d 71 16 b 复配制剂 3 7 3 1 64 a 8 18 c 63 75 c 注 表中同列数据标注不同小写字母表示经 Duncan 极差测验 在 P 0 05 水平上差异显著 所有试验药剂的总含药量为 3 的可湿性粉剂 500 倍稀释后使用 复配制剂 1 2 3 分别由中生菌素和纳他霉素按照不同比例混和 Note Data with different lowercase letters indicated that the data was analyzed by Duncan range test and the significant difference was at P 0 05 level The total content of all the experimental bio fungicides was at 3 and the 500 fold dilutions of wettable powder were used in the experiment Formulation 1 2 and 3 was mixture of Zhongshengmycin and Natamycin at ratio of 9 1 1 1 and 7 3 respectively 3 讨论 番茄灰霉病是发病严重且难于控制的病害 目前用于番茄灰霉病防治的药剂大多为化学药剂 但抗药 性问题突出 11 12 本研究首次引进生物抑菌活性物质纳他霉素与中生菌素进行复配 发现复配比例为 9 1 和 1 1 时 两种药剂具有协同增效作用 为生物农药的合理增效使用提供了依据 不同作用机理的农药混和 可能产生增效作用 张亚等 13 发现啶酰菌胺和咯菌腈的质量比为 1 1 和 5 1 等比例时 对草莓灰霉病菌有增效作用 本研究中中生菌素与纳他霉素以质量比 9 1 和 1 1 混和时 表现 为增效作用 其中比例为 9 1 时增效系数达到 3 6348 在该比例时 EC 50 为 0 5730 g mL 与腐霉利和异 菌脲抑制番茄灰霉病菌的 EC 50 值 0 22 和 0 44 g mL 14 接近 目前生产中防治灰霉病比较好的化学药剂 40 嘧霉胺 750 倍液对番茄灰霉病的盆栽防效为 80 63 田间防效为 75 55 15 本研究中 中生菌素和纳他 霉素混和制剂对番茄灰霉病在叶片和果实上的防效分别达到 81 04 和 78 48 与 40 嘧霉胺的防病效果 接近 具有很大的应用潜力 参 考 文 献 1 董金皋 农业植物病理学 2 版 M 北京 中国农业出版社 2007 391 393 2 吴心勤 赵康涛 陈明中 某中生菌素的急性毒性评价 J 海峡预防医学杂志 2009 15 5 48 49 3 Yafeng R Dongxue L Shilong J et al Integration of transcriptomic and proteomic data reveals the possible action mechanism of the antimicrobial zhongshengmycin against didymella segeticola the causal agent of tea leaf spot J Phytopathology 2021 111 12 2238 2249 4 陈方圆 戴久竣 徐家延 等 纳他霉素抑菌机制及在食品保鲜中的应用研究进展 J 食品科技 2021 46 9 47 51 5 张鹏 纳他霉素对灰葡萄孢的活性及作用机理研究 D 泰安 山东农业大学 2008 6 姚亚丽 潘忠成 郑鹏飞 等 中生菌素在植物病害防治上的应用研究进展 J 衡阳师范学院学报 2019 40 6 93 98 第 4 期 纪林东等 中生菌素和纳他霉素复配制剂防治番茄灰霉病的协同增效作用 879 7 凌金锋 周娟 彭埃天 等 吡唑醚菌酯与代森锰锌对两种果树病原菌的联合毒力 J 植物保护 2016 42 5 246 250 8 农业部农药检定所 NY T 1156 6 2006 农药室内生物测定试验准则 杀菌剂第 6 部分 M 混配的联合作用测定 北京 中国农业出版社 2006 1 3 9 NY T 1156 1 2006 农药室内生物测定试验准则杀菌剂 第 1 部分 抑制病原真菌孢子萌发试验 凹玻片法 S 10 罗大成 17 吡唑醚菌酯 氟苯醚酰胺悬浮剂研制及对番茄灰霉病田间防治效果 D 杨凌 西北农林科技大学 2021 11 陈凤平 韩平 张真真 等 啶菌噁唑对番茄灰霉病菌的抑菌作用研究 J 农药学学报 2010 12 1 42 48 12 周明国 叶钟音 刘经芬 南京市郊灰霉菌对苯并咪唑类杀菌剂田间抗性的检测 J 南京农业大学学报 1987 2 53 58 13 Fatima A Najwa B Mohamed A et al In field control of botrytis cinerea by synergistic action of a fungicide and organic sanitizer J Journal of Integrative Agriculture 2018 17 6 1401 1408 14 张亚 刘青 刘双清 等 啶酰菌胺和咯菌腈复配对草莓灰霉病菌的室内毒力测定及田间防效 J 中国蔬菜 2018 2 53 57 15 黄海 张鑫 邹杭 等 番茄灰霉病菌室内毒力测定及药效试验 J 西北农林科技大学学报 自然科学版 2015 43 2 184 190 责任编辑 吕平香