臭氧對水稻惡苗病菌的抑制作用

常 浩，姬明飛，牟 明，張俊華

(東北農業大學，黑龍江哈爾濱 150030)

臭氧對水稻惡苗病菌的抑制作用

常 浩，姬明飛，牟 明，張俊華*

(東北農業大學，黑龍江哈爾濱 150030)

[目的]探討臭氧對水稻惡苗病菌的抑制作用。[方法]采用菌絲生長速率法和孢子萌發抑制法測定臭氧對惡苗病菌的抑制效果。[結果]在臭氧處理10 min的條件下，200、100、75、50 mg/m34種濃度臭氧對惡苗病菌菌絲生長的抑制效果分別為54.47%、26.50%、16.08%、8.36%，對孢子萌發的抑制率分別為90.45%、59.55%、41.67%、14.77%。在200 mg/m3臭氧處理條件下，30、20、10 min臭氧處理對惡苗菌菌絲生長的抑制效果分別為88.08%、72.38%、49.60%，對孢子萌發的抑制效果分別為90.25%、50.74%、21.46%。[結論]試驗結果為促進臭氧在水稻栽培領域中的廣泛應用提供了理論依據。

臭氧；水稻；惡苗病；抑制作用

水稻惡苗病又稱徒長病[1-2]，在我國水稻各種植區均有發生。該病在水稻苗期發病，發病時葉片葉鞘細長，葉色淡黃，根系發育不良。其病原是串珠鐮孢菌(FusariummoniliformeSheld)，屬無性菌類真菌。帶菌種子和病稻草是水稻惡苗病發生的初侵染源。帶菌稻秧定植后，菌絲體遇適宜條件可擴展到整株，刺激莖葉徒長?；ㄆ诓【鷤鞑サ交ㄆ魃?，侵入穎片和胚乳，造成秕谷或畸形，在穎片合縫處產生淡紅色粉霉[3]。病菌侵入較晚，谷粒雖不顯癥狀，但菌絲已侵入內部使種子帶菌。脫粒時與病種子混收，也會使健康種子帶菌。近幾年水稻惡苗病愈發嚴重，已經影響水稻產量。

臭氧作為一種強氧化劑，具有廣譜性和急速觸殺性，當臭氧濃度達到一定閾值后，臭氧以氧原子的氧化作用破壞微生物膜的結構，以實現殺菌作用[4]。并且臭氧作為殺菌劑，可以不考慮環境污染的問題。 雖然國外已經有成功先例，但我國對臭氧在水稻栽培領域中的應用研究尚處于起步階段。鑒于此，筆者探討了臭氧對水稻惡苗病病菌的抑制作用，以期為促進臭氧在水稻栽培領域中的廣泛應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 培養基。馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養基：馬鈴薯200.0 g，葡萄糖20.0 g，瓊脂20.0 g，水1 L。

1.1.2 供試菌。水稻惡苗病病菌串珠鐮孢菌(FusariummoniliformeSheld)。

1.2 方法

1.2.1 臭氧濃度對水稻惡苗病菌生長的影響試驗。采用生長速率法[5]，將水稻惡苗病菌接種于PDA平板，于26 ℃恒溫培養箱中培養7 d，放入分別裝有臭氧濃度為50、75、100、200 mg/m3的自控臭氧消毒機中，處理10 min。每個處理3次重復。將處理后的病原菌用打孔器打5 mm左右的菌碟，接種于PDA平板，以不用臭氧處理的病原菌作為空白對照，26 ℃培養7 d，采用十字交叉法測量菌落直徑，計算臭氧對供試病菌菌絲生長的抑制率[6]。

菌絲生長抑菌率=( 對照菌落直徑-處理菌落直徑)/對照菌落直徑×100%

1.2.2 臭氧處理時間對水稻惡苗病菌生長的影響試驗。將水稻惡苗病菌接種于PDA平板，于26 ℃恒溫培養箱中培養7 d，放入臭氧濃度為200 mg/m3的自控臭氧消毒機中，分別處理10、20、30 min，每個處理3次重復。將處理后的病原菌用打孔器打5 mm左右的菌碟，接種于PDA平板，以不用臭氧處理的病原菌作為空白對照，26 ℃培養7 d，采用十字交叉法測量菌落直徑，計算臭氧對供試病菌菌絲生長的抑制率。

1.2.3 臭氧濃度對惡苗病菌孢子萌發的影響試驗。將水稻惡苗病菌接種于PDA平板，于26 ℃恒溫培養箱中培養7 d，用毛刷刷下孢子，配制成1×105個/mL孢子懸浮液，放入分別裝有臭氧濃度為50、75、100、200 mg/m3的自控臭氧消毒機中，處理10 min，置于培養箱培養，12 h后觀察孢子萌發情況，每個處理3次重復[7]。

1.2.4 臭氧處理時間對惡苗病菌孢子萌發的影響試驗。將水稻惡苗病菌接種于PDA平板，于26 ℃恒溫培養箱中培養7 d，用毛刷刷下孢子，配制成1×105個/mL孢子懸浮液，放入裝有臭氧濃度為200 mg/m3的自控臭氧消毒機中，分別處理10、20、30 min，置于培養箱中，12 h后觀察孢子萌發情況，每個處理3次重復[8]。

2 結果與分析

2.1 臭氧濃度對水稻惡苗病菌生長抑制作用的影響 由表1和圖1A可知，4種濃度臭氧對惡苗病菌的菌絲生長均具有抑制作用。當臭氧濃度為200 mg/m3時，對水稻惡苗病菌菌絲生長抑制效果最好，抑制率為54.47%；當濃度為100、75 mg/m3時的抑制效果次之，抑制率分別為26.50%、16.08%；當臭氧濃度為50 mg/m3時，對病菌的抑制效果最差，抑制率僅為8.36%。

表1 不同濃度臭氧對水稻惡苗病菌菌絲生長速率和孢子萌發的影響

Table 1 Effect of different concentrations of ozone on the growth rate of mycelium and spore germination of rice seedlings

%

圖1 不同臭氧濃度和臭氧處理時間對水稻惡苗病菌菌絲生長速率的影響Fig.1 Effect of different concentrations of ozone and ozone treatment time on the growth rate of rice seedlings

2.2 臭氧處理時間對水稻惡苗病菌菌絲生長速率的影響 由表2和圖1B可知，臭氧3種處理時間均對惡苗病菌的菌絲生長具有抑制作用。當處理時間為30 min時，臭氧對水稻惡苗病菌菌絲生長的抑制效果最好，抑制率為88.08%；其次是處理時間為20 min，抑制率為72.38%；當處理時間為10 min時，對病菌菌絲生長的抑制效果最差，抑制率僅為49.60%。

2.3 臭氧濃度對水稻惡苗病菌孢子萌發的影響 由表1和圖2可知，4種濃度臭氧均對惡苗病菌的孢子萌發具有抑制作用。當臭氧濃度為200 mg/m3時，對水稻惡苗病菌孢子萌發抑制效果最好，抑制率為90.45%； 當濃度為100、75 mg/m3時

表2 臭氧處理時間對水稻惡苗病菌菌絲生長速率和孢子萌發的影響

Table 2 Effect of different ozone treatment time on the growth rate of rice seedlings %

圖2 不同臭氧濃度對水稻惡苗病菌孢子萌發的影響Fig.2 Effect of different concentrations of ozone on spore germination of rice seedlings

的抑制效果次之，抑制率分別為59.55%、41.67%； 當臭氧濃度為50 mg/m3時，對病菌的孢子萌發抑制效果最差，抑制率僅為14.77%。

2.4 臭氧處理時間對水稻惡苗病菌孢子萌發的影響 由表2和圖3可知，臭氧3種處理時間均對惡苗病菌的孢子萌發具有抑制作用。 當處理時間為30 min時，臭氧對水稻惡苗病菌孢子萌發的抑制效果最好，抑制率為90.25%；其次是處理時間為20 min，抑制率為50.74%；當處理時間為10 min時，對病菌孢子萌發的抑制效果最差，抑制率僅為21.46%。

圖3 不同臭氧處理時間對水稻惡苗病菌孢子萌發的影響Fig.3 Effect of different ozone treatment time on spore germination of rice seedlings

3 結論與討論

該研究表明，不同時間和濃度臭氧處理對水稻惡苗病菌菌絲生長均有抑制作用，且隨著處理濃度的增加，抑制效果明顯增加，相同臭氧濃度條件下，當處理時間為30 min時，臭氧對水稻惡苗病菌菌絲生長速率的影響最大，抑制效果達88.08%。而相同處理時間下，3 種不同臭氧濃度處理對水稻惡苗菌菌絲生長速率均有影響，且當臭氧濃度達200 mg/m3時，臭氧對病菌菌絲生長速率影響最大，抑制率為54.47%。不同時間和濃度臭氧處理對水稻惡苗病菌分生孢子萌發均有影響，當處理時間為30 min時，臭氧對病原菌分生孢子萌發的影響最大，抑制率為90.25%，當處理濃度為200 mg/m3時，臭氧對病原菌分生孢子萌發的影響最大，抑制率為90.45%。

此外，臭氧的抑菌效果還與病原菌自身的特性及其測定方法有關。因此，臭氧對惡苗病原菌抑制效果的測定方法還有待進一步研究。參考文獻

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Inhibition Effect of Ozone onFusariummoniliforme

CHANG Hao，JI Ming-fei, MU Ming, ZHANG Jun-hua*

(Northeast Agricultural University，Harbin, Heilongjiang 150030)

[Objective] The aim was to explore the inhibition effect of ozone onFusariummoniliforme.[Method] We determined the inhibitory effect of ozone onFusariummoniliformeby mycelium growth rate and spore germination inhibition. [Result] Under the conditions of ozone treatment 10 min, the inhibitory effects of ozone at 200, 100, 75 and 50 mg/m3on mycelium growth were 54.47%, 26.50%, 16.08% and 8.36%, respectively, and spore germination of the pathogen were 90.45%, 59.55%, 41.67% and 14.77%. In the ozone concentration of 200 mg/m3processing conditions, the inhibition of different ozone treatment time of 30, 20 and 10 min on the growth ofFusariummoniliformeSheld were 88.08%, 72.38% and 49.60%, as for the spore germination inhibition effect were 90.25%, 50.74% and 21.46%, respectively.[Conclusion] The results provide theoretical basis for the wide application of ozone in rice cultivation.

Ozone; Rice; Bakanae disease; Inhibition effection

黑龍江省哈爾濱市應用技術研究與開發項目(2014AB6BN036)；高等學校創新能力提升計劃(即“2011計劃”)；中央引導地方科技發展專項《建立“兩減一空”精簡化栽培操作流程》。

常浩(1990- )，男，甘肅慶陽人，碩士研究生，研究方向：寄主與病原物互作。*通訊作者，教授，博士生導師，從事寄主與病原物互作研究。

2016-10-26

S 436.111.4+4

A

0517-6611(2016)35-0157-02