CN108569997A - 一类用于植物诱导抗性的化合物及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一类用于植物诱导抗性的化合物及其使用方法,该化合物通式如式(I)所示,其中R基团的意义见说明书。本发明公开的化合物具有很好的稳定性和水溶性,并表现出优异的诱导植物抗病活性,在农业上有很好的使用价值。

Description

一类用于植物诱导抗性的化合物及其使用方法
技术领域
本发明属于生物农药和植物保护领域,具体涉及一类化合物在植物诱导抗性中的应用。
背景技术
诱导抗性又称植物免疫,是指植物在物理化学或生物的诱导因子刺激下,通过激活植物自身的免疫***并调节自身的新陈代谢,从而产生能抵抗病害和逆境的性能。由于具有抗菌谱广、对环境友好安全、不易产生抗药性等优点,植物免疫诱抗剂(又称植物抗病激活剂)正成为农药开发中的新研究热点。
国内外大量研究表明,植物免疫诱抗剂具有提高农作物抗性和有效防控农作物病害的能力。2006年美国科学家在《Nature》杂志上首先提出了植物免疫***的概念。随后,德国科学家发现:自然界中的植物具有特殊的可以识别细菌、病毒和霉菌等微生物入侵的免疫传感器(免疫***)。植物可以通过自身的免疫***感知病原菌的存在,当病原菌侵染时,植物便会启动下游的信号通路,诱导出相应的抗性反应来抵御病原菌的入侵。人们利用植物这一诱导免疫抗性机制,将诱导子或激发子开发成诱抗剂或免疫制剂,并针对其功能用于植物病害的防治。植物免疫诱抗剂对植物所产生的抗病信号经内源信号传导物质水杨酸、茉莉酸、乙烯等而传导到整个植株,经过一系列抗病相关基因的调控和表达引起寄主防御酶系如苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶、过氧化物酶等和抗病物质如木质素与植保素等的变化,来抵抗病原菌的侵入和发展,减轻和防止病害的发生。
目前,已有研究发现许多化合物具有诱导植物产生抗性以抵抗病原菌侵染的能力。例如水杨酸(SA)、2,6-二氯异烟酸(INA)、苯并噻二唑(BTH)类化合物、噻菌灵(PBZ)、β-氨基丁酸(BABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、氨基寡糖素等。此外,中国农业科学院植物保护研究所最近研制出我国第一个抗病毒蛋白质生物农药——6%寡糖·链蛋白可湿性粉剂。植物诱抗剂本身无毒或低毒,对环境无害,所以是非常有发展前景的新型生物农药。但是,传统植物诱抗剂如BTH存在水溶性差、链蛋白不稳定、易降解、影响植物生长等问题。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术中的上述不足,提供了一种新型、高效的植物诱抗剂,施用后能够迅速提高植物抵抗病原菌侵染的能力,同时对植物安全无害,对环境无污染。
本发明提供了一类用于植物诱导抗性的化合物,其结构如通式(I)所示:
以上通式中:
R可表示:羟基、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基,其中该烷基、烯基以及炔基基团可任选地被1至3个独立地选自卤素、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、芳基、杂芳基的取代基取代。R不可单独为甲基。
其中取代基被表示为可任选地经取代的,这意思是它们可以带有或可以不带有一个或多个相同的或不同的取代基,例如一至三个取代基。正常地,同时存在不多于三个这样的可任选的取代基。当一个基团被表示为被取代时,例如烷基,这包括是其他基团的一部分的那些基团,例如烷硫基中的烷基。
术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘,优选是氟、氯或溴。当卤素作为取代基时,被取代基团可以含有一个或多个相同的或不同的卤素原子,并且例如可以代表CH2Cl、CHCl2、CCl3、CH2F、CHF2、CF3、CF3CH2、CH3CF2、CF3CF2或CCl3CCl2
烷基取代基可以是直链的或者是支链的。取决于提到的碳原子的数量,烷基其本身或作为另一取代基的部分是例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基和它们的异构体,例如异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基或异戊基。
烯基取代基可以处于直链或支链的形式,并且这些烯基部分可以是(适当时)具有(E)-或(Z)-的构型。实例是乙烯基和烯丙基。这些烯基基团优选是C2-C6,更优选是C2-C4并且最优选是C2-C3烯基基团。
炔基取代基可以处于直链或支链的形式。实例是乙炔基和炔丙基。这些炔基基团优选是C2-C6,更优选是C2-C4并且最优选是C2-C3炔基基团。
烷氧基指的是-OR基,其中R是例如如上定义的烷基。烷氧基基团包括但是不局限于,甲氧基、乙氧基、1-甲基乙氧基、丙氧基、丁氧基、1-甲基丙氧基以及2-甲基丙氧基。
烷硫基指的是-SR基,其中R是例如如上定义的烷基。烷硫基基团包括但是不局限于,甲硫基、乙硫基、1-甲基乙硫基、丙硫基、丁硫基、1-甲基丙硫基以及2-甲基丙硫基。
羟基代表-OH基团
芳基基团(单独地或作为一个更大基团的部分,例如像芳氧基、芳基-烷基)是芳香族环的形式,它们可以处于单、双或三环的形式。此类环的实例包括苯基、萘基、蒽基、茚基或菲基。优选的芳基基团是苯基与萘基,苯基是最优选的。在芳基部分被认为被取代的情况下,该芳基部分优选地被一至四个取代基取代,最优选地被一至三个取代基取代。
杂芳基基团(单独地或作为一个更大基团的部分,例如像杂芳氧基、杂芳基-烷基)是芳香族环***,这些***包括至少一个杂原子并且由单一的环或两个或更多个稠和的环组成。优选地,单环将包含多至三个杂原子并且双环***包含多至四个杂原子,这些杂原子将优选地选自氮、氧以及硫。单环基团的实例包括吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、***基(例如,[1,2,4]***基)、呋喃基、苯硫基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基以及噻二唑基。双环基团的实例包括嘌呤基、喹啉基、噌啉基、喹喔啉基、吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并苯硫基以及苯并噻唑基。单环的杂芳基基团是优选的,吡啶基是最优选的。在杂芳基部分被认为被取代的情况下,该杂芳基部分优选地被一至四个取代基取代,最优选地被一至三个取代基取代。
在具有化学式(I)的化合物中一个或多个可能的不对称碳原子的存在表示这些化合物能以光学同分异构形式即对映异构体或非对映异构体的形式存在。化学式(I)旨在包括所有那些可能的同分异构形式以及它们的混合物。
具有化学式(I)的化合物可以是单一地也可以是混合地作为诱抗剂在植物诱导抗性中应用。
本发明所述化合物可提高农作物对由真菌、细菌和病毒引起的植物病害的免疫能力。
本发明所述诱导抗性目标农作物优选为烟草、番茄、水稻、马铃薯、玉米、香蕉、花生、大豆,更优选为烟草、番茄、水稻、马铃薯、香蕉,最优选为番茄和香蕉。
本发明可以用于防治由真菌、细菌和病毒引起的植物病害。这些病害包括由植物病毒引起的烟草花叶病、辣椒病毒病、水稻病毒病、番茄病毒病、甘薯病毒病、马铃薯病毒病和瓜类病毒病及玉米矮花叶病;由细菌引起的黄瓜细菌性角斑病、黄瓜缘枯病、黄瓜叶枯病、番茄青枯病、番茄溃疡病、番茄疮痂病、辣椒青枯病、辣椒疮痂病、辣椒软腐病、白菜软腐病、白菜黑腐病、马铃薯青枯病、马铃薯软腐病、马铃薯环腐病、茄子青枯病和香蕉枯萎病;由真菌引起的黄瓜炭疽病、葡萄锈病、葡萄霜霉病、玉米茎腐病、水稻稻瘟病、白粉病、小麦黑粉病、黄瓜霜霉病、马铃薯枯萎病等。
最优选防治病害为烟草花叶病,番茄枯萎病,香蕉枯萎病,棉花黄萎病,水稻稻瘟病,马铃薯青枯病,马铃薯枯萎病,葡萄霜霉病,玉米茎腐病。
本发明所述化合物或组合物的施用方法优选为叶面喷施和根部滴灌。叶面喷施是指,将式(I)化合物随水喷施于植物地上部位如,叶片正面或背面、茎干和枝条。根部滴灌是指,将式(I)所述化合物加入滴灌装置中随水滴施于植物根部。
本发明另一目的是提供一类可用于诱导植物抗病的诱抗剂组合物,这种组合物包含至少一种通式(I)所定义的化合物。
所述组合物优选为3,4-二羟基-3-甲基-2-戊酮、水杨酸(SA)、水杨酸甲酯(MeJA)、茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、2,6-二氯异烟酸(INA)、苯并噻二唑(BTH)、噻菌灵(PBZ)、β-氨基丁酸(BABA)、氨基寡糖素中的一种或多种。
本发明所述通式(I)化合物作为诱抗剂活性成分使用时,用量范围为0.5g至500g/hm2,最优使用量为5g至100g/hm2
本发明的原理:自然界中的植物具有特殊的可以识别细菌、病毒和霉菌等微生物入侵的免疫传感器(免疫***)。植物可以通过自身的免疫***感知病原菌的存在,当病原菌侵染时,植物便会启动下游的信号通路,诱导出相应的抗性反应来抵御病原菌的入侵。本发明利用植物这一诱导免疫抗性机制,诱导激活植物免疫***,产生的抗病信号,抗病信号通过水杨酸、茉莉酸/乙烯抗病信号传导途径传导到整个植株,经过一系列抗病相关基因的调控和表达引起寄主防御酶系如苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶、过氧化物酶等和抗病物质如木质素与植保素等的变化,来抵抗病原菌的侵入和发展,减轻和防止病害的发生。
本发明优选以下结构式化合物作为具体实施例防治植物病害:
本发明取得的有益效果:
本发明所提供化合物能快速激发植物抗病相关基因表达,诱导植物抗病相关蛋白合成,提高植物对病原菌的抵抗力。在室内试验及田间使用过程中,能明显的抑制烟草花叶病、番茄枯萎病、香蕉枯萎病、水稻稻瘟病和棉花黄萎病的发生。
附图说明
图1 B-4-a、B-4-b和Mix处理拟南芥诱导抗病相关基因PR-2、PR-3、PDF1.2和VSP的表达
图2 B-4-a、B-4-b和SA处理后拟南芥PAL、POD和β-1,3葡聚糖酶酶活性
图3 B-4-a、B-4-b、Mix和BTH处理后拟南芥对病原菌DC3000抗病效果
图4 B-4-a、B-4-b、Mix和BTH处理后拟南芥叶片内DC3000含量
图5 B-4-a、B-4-b、Mix和BTH处理后拟南芥对DC3000的抑制率
具体实施例
以下通过实施例对本发明的上述内容作进一步详细说明,但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
制备实施例:
1.化合物B-4制备:其反应步骤如下:
将12mmol的苯基硼酸,0.2mmol的二(三苯基膦)二氯化钯,和12mmol的磷酸钾加入50mL的甲苯溶液中,氮气保护。缓慢滴加10mmol巴豆酰氯的甲苯溶液,升温至80℃反应4小时。反应结束后,冷却至室温,抽滤,柱层析得到化合物1.50g,产率90%。
将第一步产物10.8mmol溶于THF和水的混合溶剂中,加入11.8mmol的N-甲基-N-氧化吗啉及1M的四氧化锇溶液0.5mL,室温搅拌过夜。反应结束后,加入50mL的饱和的硫代硫酸钠溶液搅拌1小时。二氯甲烷萃取。手型柱制备分离得到两种构型的化合物B-4-a和B-4-b。
2、化合物B-5制备:其反应步骤如下:
将20mmol的3-吡啶硼酸,0.12mmol的二(三苯基膦)二氯化钯,和20mmol的磷酸钾加入80mL的甲苯溶液中,氮气保护。缓慢滴加17mmol巴豆酰氯的甲苯溶液,升温至80℃反应8小时。反应结束后,冷却至室温,抽滤,柱层析得到化合物2.2g,产率81%。
将第一步产物13.7mmol溶于THF和水的混合溶剂中,加入15mmol的N-甲基-N-氧化吗啉及1M的四氧化锇溶液0.8mL,室温搅拌过夜。反应结束后,加入60mL的饱和的硫代硫酸钠溶液搅拌1小时。二氯甲烷萃取。手型柱制备分离得到两种构型的化合物B-5-a和B-5-b。
应用实施例
实施例1提高抗病相关基因的表达
分别配制100μM浓度B-4-a、B-4-b和B-4-a与B-4-b的混合物Mix,选取6-7周大小的拟南芥用喷雾法将配好的诱抗剂均匀喷洒在拟南芥表面,设清水为对照,24h后取样,液氮速冻,研磨,然后提取叶片总RNA。拟南芥总RNA的提取按照试剂盒E.Z.N.A.TMPlant RNAKit(OMEGA)提供的方法抽提。拟南芥总RNA用DNaseⅠ去除基因组DNA后通过iScriptTMReverse Transcription(Bio-Rad)反转录为cDNA。取1ul反转录产物做荧光定量PCR(SYBRGreen.Bio-Rad),使用的PCR仪器型号为CFX96(Bio-Rad Laboratories,Hercules,CA,USA)。PCR步骤是95℃,15s;95℃,10s和60℃,30s进行40个循环。AtActin作为内参(F:5-AGTGGTCGTACAACCGGTATTGT-3′,R:5′-GATGGCATGAGGAAGAGAGAAAC-3′)。以诱导抗性相关基因特异引物做PCR(AtPDF1.2基因F:5′-TTTGCTGCTTTCGACGCAC-3′,R:5′-CGCAAACCCCTGACCATG-3′;AtVSP基因F:5′-TCAGTGACCGTTGGAAGTTGTG-3′,R:5-GTTCGAACCATTAGGCTTCAATATG-3′;AtPR-2基因F:5′-AGCTTAGCCTCACCACCAATGT-3′,R:5′-CCGATTTGTCCAGCTGTGTG-3′;AtPR-3基因F:5′-GGCCAGACTTCCCATGAAAC-3′,R:5′-CTTGAAACAGTAGCCCCATGAA-3′)。RT-qPCR扩增完毕后,根据各样品的Ct值用2-ΔΔCT法计算基因表达值。
结果如图1所示PDF1.2和VSP是茉莉酸/乙烯抗病信号传导途径中的两个标志基因,PR-1PR-2为水杨酸抗病信号传导途径中的两个非常重要的基因。本发明分别用B-4-a、B-4-b和Mix处理拟南芥24h后检测了上述4个诱导抗性相关基因的表达,其中,B-4-a处理后的拟南芥植株PDF1.2、VSP、PR-2和PR-3的表达量分别为对照的1.95、3.87、5.09和2.87倍,B-4-b处理后的拟南芥植株PDF1.2、VSP、PR-2和PR-3的表达量分别为对照的6.01、7.05、2.02和0.30倍,Mix处理后的拟南芥植株PDF1.2、VSP、PR-2和PR-3的表达量分别为对照的5.03、1.01、3.99和1.68倍。可以看出B-4-a、B-4-b和Mix很好的激活了植物免疫***,引起了抗病相关基因的表达。
实施例2提高抗病相关酶酶活
1.拟南芥前期诱导处理
配制100μM浓度B-4-a、B-4-b和水杨酸(SA),取12盆生长良好且长势一直的拟南芥,分别均匀喷洒于植株叶片正反两面,每组处理3株,设置3个重复。处理后,在适宜且相同的条件下培养48h后,进行酶活性测定实验。
2.酶液提取
每个处理分别取0.5g嫩叶于液氮中磨成粉,转移入2ml离心管中,加入1.5ml磷酸钾缓冲液(pH=7),充分匀浆,在12000rpm,4℃条件下离心15min,取上清液作为粗酶提取液。
3.酶活性测定
过氧化物酶(POD):反应液为1.425ml 0.1mol/L,PH7.0磷酸缓冲液(内含10uL40mmol/L H2O2、25ul 200mmol/L愈创木酚)和25uL酶液,于室温下测定470nm下测定每分钟OD变化。POD酶活力=ΔOD470·mg-1(pr)·min-1,3个平行组分别测定,取平均值。
苯丙氨酸解氨酶(PAL):反应液为0.95mL 100mmol/L,pH8.5Tris-HCL缓冲液、0.5ml15mmol/LL-苯丙氨酸和0.5ml酶液,在30℃水浴中反应15min,加入100ml 6mol/L的盐酸终止反应,在290nm波长下测OD值,3个平行组分别测定,取平均值。规定1h内增加0.01为PAL的一个酶活力单位。
β-1,3-葡聚糖酶:首先将10mg/ml的海带多糖溶于0.05mol/L、pH5.0的乙酸钠缓冲液中,取50ul以上混合液、50ul酶液和1.5ml DNS试剂,于37℃保温1h,加入适量浓盐酸终止反应,于530nm下测定OD值,以每分钟产生还原糖1nmol的酶量为1个酶活力单位。
4.结果分析:
PAL、POD和β-1,3葡聚糖酶均为植物抗病相关酶,如图2所示,B-4-a、B-4-b处理后的拟南芥叶片中PAL、POD和β-1,3葡聚糖酶的活性与清水对照相比均有提升。其中,B-4-a处理后的拟南芥叶片中PAL和POD的酶活性与阳性对照SA效果相当,β-1,3葡聚糖酶的活性高于阳性对照SA。
实施例3诱导拟南芥对DC3000的抗病性
分别用100μM B-4-a、B-4-b、B-4-a与B-4-b的混合物Mix、BTH和清水处理拟南芥24h,然后接菌DC3000,同时设一个接MgSO4的作为对照。3天后观察拟南芥叶片发病情况。
经过B-4-a、B-4-b、Mix和BTH处理后拟南芥的抗病情况明显低于清水处理(如图3所示),接MgSO4的叶片没有发病说明本实验可靠。
将发病的叶片剪碎、研磨、涂板,培养箱生长2天后统计菌落数,计算药物处理后对病原菌DC3000的抑制效果。
如图4和图5所示,B-4-a、B-4-b、Mix、BTH和清水处理的平板,每平方厘米菌落数分别为24、16、36、11、50,相对于CK,阳性对照BTH的防治效果最好,抑制率达到78%。B-4-a、B-4-b和Mix的防治效果其次,抑制率分别为51.33%、68%和28%。
实施例4诱导烟草对烟草花叶病毒(TMV)的抗性
在万分之一天平上分别称取B-1、B-2、B-3、B-4-a、B-4-b、B-5-a、B-5-b、B-6、B-7、B-8、B-9、B10和B-11,用清水将上述药剂配制浓度为1000μM、100μM和10μM三个浓度梯度。选取4周大小的烟苗用喷雾法将配好的药液均匀喷洒在烟草叶面,设清水为对照。喷药48小时后,采用半叶法磨擦接种TMV。3d后出现明显枯斑,及时记录枯斑数目,计算抑制率。
抑制率计算公式如下:
抑制率(%)=(对照枯斑数一处理枯斑数)/对照枯斑数×100
表1烟草花叶病毒诱抗效果
由表1可以看出优选化合物对烟草TMV病毒表现出良好的抑制活性,尤其是B-3、B-4-b、B-6和B-7,在100μM浓度下其对TMV的抑制率与阳性对照BTH效果相当,B-7表现出的抑制活性已高于BTH。其中最优化合物B-7在100μM浓度下对烟草TMV病毒的抑制率达到了82.09%优于商品化诱抗剂BTH。
实施例5对水稻稻瘟病的室内生测
供试水稻品种为空育131号。分别配制100μM B-1,B-2,B-3,B-6,BTH,用叶面喷雾法均匀喷施于2叶1心期长势一致的盆栽稻苗上,另设清水为空白对照。药剂处理2天后接种稻瘟病菌,稻瘟病菌孢子悬浮液浓度为3.2×108cfu/L,喷雾接种,每盆接种量5mL。接种24h内保证黑暗条件,24h后光照∶黑暗=12h∶12h;每处理20株水稻苗,3次重复。接种后5~7d调查发病情况,并计算病情指数和防治效果。病情指数和防治效果按以下方法计算。
病情指数(%)=∑(各级发病数×相对级数值)×100/调查总叶数×最高代表级数
防治效果=(对照组病情指数—处理组病情指数)/对照组病情指数×100%
分级标准:
稻瘟病分级标准:
0级:无病;
1级:仅有小的针尖大小的褐点;
2级:较大褐点;
3级:小而圆以至稍长的褐色的坏死灰斑,直径l~2mm;
4级:典型的稻瘟病斑或椭圆型,长1~2cm,常限于2条叶脉间,病斑面积不足叶面积的20%;
5级:典型的稻瘟病斑,受害面积小于10%;
6级:典型的稻瘟病斑,受害面积为10%~25%;
7级:典型的稻瘟病斑,受害面积为26%~50%;
8级:典型的稻瘟病斑,受害面积为51%~75%;
9级:全部叶片死亡。
表2水稻稻瘟菌室内盆栽实验生测结果
实施例6对香蕉枯萎病的室内生测
供试香蕉品种为巴西蕉,供试菌株为尖孢镰刀菌古巴专化型。分别配制200μM B-7与SA、JA、INA、BABA、PBZ、BTH和氨基寡糖素的1:1组合物,用叶面喷雾法均匀喷施于长势一致的盆栽香蕉苗上,另设清水为空白对照。药剂处理2天后在香蕉根部接种尖孢镰刀菌孢子悬浮液,孢子悬浮液浓度为1×108cfu/L,每盆接种量5mL,每处理20株香蕉苗,3次重复。接种后5~7d调查发病情况。
计算公式:
病株率=病株数/调查总数×100%;
防治效果=(对照组病株率-处理组病株率)/对照组病株率×100%
表3对香蕉枯萎病室内生测结果
实施例7对番茄枯萎病的田间防效
1.实验条件
试验设在新疆博乐贝林哈日莫墩乡的露地番茄田里,面积1105m2,土质为潮泥田,肥力水平中等,试验地多年种植番茄,番茄枯萎病发生较重。番茄(红泽拉118)在2016年5月18日播种,6月20日移栽,株行距为40cm×40cm,密度1930株/667m2。每小区面积25m2,随机区组排列。
2.实验设计
试验处理剂量均为有效含量,设B-1,B-6,B-7,B-7+BTH(按质量比1:1混合)和多菌灵5个处理,用量为75g/hm2,以清水作对照,3次重复。分别于6月27日、7月7日、7月17日、坐果期8月2日采用DX-9A背负式手动喷雾器喷雾施药,喷雾均匀,用水量为750L/hm2
3.结果统计
于第4次施药后7d、14d调查各小区内全部植株发病情况,并按照以下公式计算病株率和防治效果。
计算公式:
病株率=病株数/调查总数×100%;
防治效果=(对照组病株率-处理组病株率)/对照组病株率×100%
表4对番茄枯萎病防治效果
实施例8滴灌法防治棉花黄萎病
1.实验条件
试验在新疆博乐贝林哈日莫墩乡棉田中进行。该棉田为连续种植棉花5年的老棉田,历年棉花黄萎病发生严重且相对较为均匀。供试棉花品种为西普559号,2016年4月20日采用塑料薄膜覆盖的方式播种,行距0.83m、株距0.25m,种植密度47880株/hm 2。试验地土壤为砂土,肥力中等(有机质含量2.8%)。
2.实验设计
试验设B-3,B-6和B-7和3个处理,处理浓度为100mg/L,采用随水施药技术,将实验药剂溶于滴管装置的水塔中,随水滴施于棉花根部,实验小区长6m、宽5m,4次重复,各小区间设保护行3行。6月12日进行第1次施药,10d后(7月21日)进行第2次施药。各小区除药剂处理因素不同外,其他栽培管理措施均一致。棉花的其他管理措施同大田常规生产。
3.结果统计
在棉花黄萎病发病高峰期(8月12),每小区均采用对角线5点取样法,每点选择6株,根据国内棉花黄萎病统一分级标准,记录各级病株数,根据公式计算棉花黄萎病的病情指数和防治效果。
分级标准:
0级 健株
1级 病株叶片有25%以下显病状,叶片主脉间产生淡黄色不规则病斑。
2级 病株叶片有26%至50%显病状,病斑的颜色大部分变成黄色和黄褐色,叶片边缘有卷枯。
3级 病株叶片有51%以上显病状,病斑大多数显黄褐色,叶片边缘卷枯,有少数叶片凋落。
4级 病株叶片脱落成光秆及植株死亡,有时出现急性萎蔫死亡症状。
计算公式:
病株率=病株数/调查总数×100%;
病情指数=Σ(病级株数×代表级数)×100/调查总数×最高代表级
防治效果=(对照组病情指数-处理组病情指数)/对照组病情指数×100%
表5不同诱抗剂处理对棉花黄萎病防治效果
实施例9对马铃薯枯萎病的田间防效
实验在广东省增城市进行,供试马铃薯品种为克新1号。实验设5个处理B-1,B-2,B-3,B-10和B-11,处理浓度均为100mg/L,设清水处理为对照.每个处理3次重复。小区随机区组排列,小区面积为21.6m2(长6m×宽3.6m),每小区种植6行,每行20窝(行距60cm×窝距30cm),共18个小区。每隔7d喷药1次,共喷施3次,在第三次施药7d后采用小区对角线5点取样法分别调查发病率、病株级别、病情指数及相对防效,计算病情指数和防治效果。
计算公式:
发病率=发病株数/调查总数×100%;
防治效果=(对照组发病率-处理组发病率)/对照组发病率×100%
表6不同诱抗剂处理对马铃薯枯萎病防治效果
实施例10对马铃薯晚疫病的田间防效
实验在广东省增城市进行,供试马铃薯品种为克新1号。实验设5个处理B-1,B-2,B-3,B-10和B-11,处理浓度均为100mg/L,设清水处理为对照.每个处理3次重复。每隔7d喷药1次,共喷施3次,在第三次施药7d后采用小区对角线5点取样法分别调查发病率、病株级别、病情指数及相对防效,计算病情指数和防治效果。
马铃薯晚疫病病情分级标准:
0级,无病斑;
1级,病斑面积占整个叶面积的5%以下;
3级,病斑面积占整个叶面积的6%~10%;
5级,病斑面积占整个叶面积的11%~20%;
7级,病斑面积占整个叶面积的21%~50%;
9级,病斑面积占整个叶面积的50%以上。
计算公式:
病情指数=Σ(各级病叶数×代表级数)×100/调查总数×最高代表级
防治效果=(对照组病情指数-处理组病情指数)/对照组病情指数×100%
表7不同诱抗剂处理对马铃薯晚疫病防治效果
实施例11对葡萄霜霉病的田间防效
实验在广东省增城市进行,供试葡萄植株为3年生“寒香蜜”,东西行向,双壁篱架式,架高1.6m,株距50cm。实验设6个处理B-1,B-2,B-3,B-6,B10和B-11,处理浓度均为100mg/L,设清水处理为对照.每个处理3次重复。每隔7d喷药1次,共喷施3次,在第三次施药7d后采用小区对角线5点取样法分别调查发病率、病株级别、病情指数及相对防效,计算病情指数和防治效果。
病害分级标准
0级:全叶无病斑;
1级:病斑面积占叶片总面积5%以下;
2级:病斑面积占叶片总面积6%~25%;
3级:病斑面积占叶片总面积26%~50%;
4级:病斑面积占叶片总面积51%~75%;
5级:病斑面积占叶片总面积75%以上
计算公式:
病株率=病株数/调查总数×100%;
病情指数=Σ(病级株数×代表级数)×100/调查总数×最高代表级
防治效果=(对照组病情指数-处理组病情指数)/对照组病情指数×100%
表8不同诱抗剂处理对葡萄霜霉病防治效果
实施例12对玉米茎腐病的田间防效
实验在广东省增城市进行,供试玉米品种为郑单958。实验设8个处理B-1,B-2,B-3,B-6,B-7,B8,B10和B11,处理浓度均为100mg/L,设清水处理为对照.每个处理3次重复。每隔7d喷药1次,共喷施3次,在第三次施药7d后采用小区对角线5点取样法分别调查发病率、病株级别、病情指数及相对防效,计算病情指数和防治效果。
计算公式:
病株率=病株数/调查总数×100%;
防治效果=(对照组病株率-处理组病株率)/对照组病株率×100%
表9不同诱抗剂处理对玉米茎腐病防治效果
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一类用于植物诱导抗性的化合物,其化合物通式如式(I)所示;
R可以表示:C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基,其中该烷基、烯基以及炔基基团可任选地被1至3个独立地选自羟基、卤素、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、芳基、杂芳基、芳氧基以及杂芳氧基的取代基取代,R不可独立为甲基,以上化合物包含其所有立体异构体。
2.按照权利要求1的化合物,其中R优选为C1-C4烷基、C2-C4烯基、C2-C4炔基,其中该烷基、烯基以及炔基基团可以任选地被1至3个独立地选自羟基、F、Cl、Br、C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基、苯基、苯氧基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、***基(例如,[1,2,4]***基)、呋喃基、苯硫基、噁唑基、异噁唑基、噁二唑基、噻唑基、异噻唑基、噻二唑基、嘌呤基、喹啉基、噌啉基、喹喔啉基、吲哚基、吲唑基、苯并咪唑基、苯并苯硫基以及苯并噻唑基取代基取代。
3.按照权利要求2的化合物,其中R优选为乙烷基、乙烯基、乙炔基,其中该烷基、烯基以及炔基基团可以任选地被1至3个独立地选自羟基、F、Cl、甲氧基、甲硫基、苯基、苯氧基、苯硫基、吡啶基、苯并噻唑基等取代基取代。
4.按照权利要求3的化合物,优选以下结构:
5.一种植物诱导抗性组合物,其特征是权利要求1至4任一项所定义的化合物作为植物诱抗剂和水杨酸(SA)、水杨酸甲酯(MeJA)、茉莉酸(JA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、2,6-二氯异烟酸(INA)、苯并噻二唑(BTH)、噻菌灵(PBZ)、β-氨基丁酸(BABA)、氨基寡糖素形成互作组合物。
6.权利要求1至4所述化合物,其特征是单一地或混合地作为诱抗剂在植物诱导抗性中应用。
7.权利要求6所述的应用,其特征是提高农作物对由真菌、细菌和病毒引起的植物病害的免疫能力。
8.权利要求1至5所述化合物或组合物,其特征在于作为诱抗剂活性成份用量范围为0.5g至500g/hm2
9.一种诱导植物抗病的方法,该方法包括将权利要求1至5所定义的化合物或组合物以合适的方式施用于植物的叶面、茎干、枝条或根部,激活植物免疫***,抵抗病原微生物入侵。
10.权利要求9所述合适方式包括喷洒、涂抹和滴灌等农业上常见的施药方式。
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