專利名稱：丁酸鈉在提高植物對白粉病抗性中的新用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及丁酸鈉在提高植物對白粉病抗性中的新用途。
背景技術(shù)：
小麥?zhǔn)鞘澜缟现匾募Z食作物之一，全球約40%的人以小麥為主食。在我國，小麥第二大口糧作物，常年播種面積和產(chǎn)量分別占糧食總量的25%和22%左右，小麥產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到國家糧食安全和人們生活水平。隨著矮桿和半矮桿小麥品種的推廣和水肥條件的改善，種植密度的加大，造成麥田郁閉，使得白粉病在我國造成的危害日益嚴(yán)重，發(fā)病面積和范圍不斷擴(kuò)大，已由次要病害上升為主要病害，對我國的糧食生產(chǎn)及安全造成了嚴(yán)重威脅。丁酸鈉(Sodium Butyrate, NaB)為一種白色或類白色粉末,有特殊的奶酪酸敗樣的脂臭味。丁酸鈉已廣泛用于牲畜的飼料、飼料添加劑和引誘劑的制備。丁酸鈉是一種組蛋白去乙?；敢种苿軌蛱岣呓M蛋白乙?；剑瑢Σ溉閯游镏械陌┘?xì)胞和腫瘤細(xì)胞有抑制作用。目前，植物中關(guān)于丁酸鈉作用的研究較少，關(guān)于丁酸鈉對植物抗病性尤其是白粉病菌抗性的影響也尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供丁酸鈉在提高植物對白粉病的抗性或防治植物白粉病中的新用途。所述植物具體可為小麥。本發(fā)明還提供了一種植物白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)抑菌劑，所述抑菌劑的有效成分為丁酸鈉。所述抑菌劑具體可為lOOmmol/L的丁酸鈉水溶液。所述植物具體可為小麥。 本發(fā)明還提供了一種提高植物對白粉病的抗性或防治植物白粉病的方法，所述方法包括對所述植物施用所述丁酸鈉或所述抑菌劑的步驟。在上述方法中，所述施用分如下A)和B)兩個時期進(jìn)行；A)為從所述植物播種至所述植物發(fā)芽或出苗；B)為從所述植物發(fā)芽或出苗至所述植物感染白粉病菌時。在上述方法中，所述植物具體可為小麥。 在上述方法中，所述時期A)中，所述施用的部位為所述植物的種子及根部，所述施用的劑量可為每株0.025—0.05克所述丁酸鈉；所述時期B)中，所述施用的部位為所述植物的根部，當(dāng)所述植物感染白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)的時期為所述植物的一葉一心期時,所述施用的劑量可為每株0.05—0.15克所述丁酸鈉。在上述方法中，所述時期A)中，所述施用的方式可為浸泡，所述浸泡時丁酸鈉的使用濃度可為100mmol/L ；所述時期B)中，所述施用的方式可為澆灌，所述澆灌時丁酸鈉的使用濃度可為100mmol/Lo實驗證明，在小麥種子發(fā)芽期間施用lOOmmol/L 丁酸鈉水溶液，并在發(fā)芽后移栽于營養(yǎng)土中培養(yǎng)，期間向土中澆灌l(xiāng)OOmmol/L 丁酸鈉水溶液，在一葉一心期接種白粉病菌生理小種E09(Blumeria graminis f.sp.tritici)后培養(yǎng)7天,植株葉片表面均無孢子或菌絲產(chǎn)生，而其它三種處理(只在移栽后施用IOOmM 丁酸鈉水溶液、只在發(fā)芽期間施用IOOmM丁酸鈉水溶液、發(fā)芽期間及移栽后均不使用丁酸鈉)的植株葉片表面均有不同程度的孢子堆產(chǎn)生。本發(fā)明為提高植物白粉病的抗性或防治植物白粉病提供了一種新的途徑，對丁酸鈉的應(yīng)用開發(fā)和提高植物白粉病抗性或防治植物白粉病具有重要的意義。


圖1為四種不同處理下的小麥植株對白粉病菌的抗性表型。其中，A、B、C、D分別為經(jīng)處理A、處理B、處理C和處理D后接種白粉病菌后的葉片表型。
具體實施例方式下述實施例中 所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實施例中所用的實驗材料信息如下:小麥品種農(nóng)大189:文獻(xiàn):謝皓.小麥外源抗白粉病基因的分子標(biāo)記.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士論文.2005年.公眾可從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲得。小麥品種中國春:文獻(xiàn):唐媛，傅體華，賈明娟.SSR標(biāo)記定位一個新的小麥白粉病抗性基因.華北農(nóng)學(xué)報，2008，23 (5):127-130。公眾可從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲得。小麥品種京冬8號:北京市通州區(qū)種子公司。小麥品種薛早(易感染小麥白粉病的普通小麥):文獻(xiàn):張連松，華為，關(guān)海英，李根橋，張宏濤，解超杰，楊作民，孫其信，劉志勇.野生二粒小麥導(dǎo)入普通小麥的抗白粉病基因M1WE29分子標(biāo)記定位。作物學(xué)報2009，35 (6): 998-1005。公眾可從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲得。小麥品種京411:文獻(xiàn):于振，李倩，趙建業(yè)等.栽培小麥Brock和京411感染白粉菌后蛋白質(zhì)組的變化.作物學(xué)報.2009，35(11):2064-2072。公眾可從中國農(nóng)業(yè)大學(xué)獲得。白粉病菌生理小種E09 (Blumeria graminis f.sp.tritici):文獻(xiàn):張連松，華為，關(guān)海英，李根橋，張宏濤，解超杰，楊作民，孫其信，劉志勇.野生二粒小麥導(dǎo)入普通小麥的抗白粉病基因M1WE29分子標(biāo)記定位.作物學(xué)報.2009, 35(6):998_1005。丁酸鈉(C4H7O2Na):分子量 110.09，純度 98%，Sigma 公司生產(chǎn)。實施例1、丁酸鈉在提高植物對白粉病的抗性或防治植物白粉病中的應(yīng)用一、實驗方法取小麥品種農(nóng)大189、中國春、京冬8號、薛早和京411種子，分別進(jìn)行如下四種處理(A、B、C和D)后，鑒定植株對白粉病的抗性，具體如下(每種處理各小麥品種均設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)15 — 20粒種子):處理A:取小麥種子置于含50— IOOml IOOmmo I/L 丁酸鈉水溶液的發(fā)芽紙(30 X 15cm)中(含20粒種子)，在20°C、12小時/12小時晝夜交替和75%光照強(qiáng)度下發(fā)芽培養(yǎng)7天；將發(fā)芽的種子移栽于盛土 (營養(yǎng)土與蛭石的混合比例為1:2，其中營養(yǎng)土為吉林省德惠市芳潔花土場生產(chǎn)的花卉營養(yǎng)土，成分為針葉、闊葉腐植層堆積物、加工泥炭和蛭石等)的小花盆中(下襯托盤)，每盆15 — 20粒種子，在白天24°C、夜晚20°C，12小時/12小時晝夜交替、濕度90%和75%光照強(qiáng)度下培養(yǎng)，期間向營養(yǎng)土中施用IOOmmoI/L的丁酸鈉水溶液(每次50ml，每2— 3天施用一次，每盆在接種白粉病菌前共施用IOOml — 200ml至托盤中使盆中植物吸收)；在植株生長至一葉一心期時，將白粉病菌生理小種E09 (Blumeriagraminis f.sp.tritici)繁菌盆置于幼苗四周，白粉病菌孢子通過自然傳播接種待測植株的幼苗，15天后觀察植株的發(fā)病情況。結(jié)果如圖1所示。處理B:與處理A的不同之處在于:發(fā)芽的種子在移栽于營養(yǎng)土后的培養(yǎng)期間施用的是不含丁酸鈉的水；具體如下:取小耒種子置于含50— 100mll00mmol/L 丁酸鈉水溶液的發(fā)芽紙(30X15cm)中(含20粒種子)，在20°C、12小時/12小時晝夜交替和75%光照強(qiáng)度下發(fā)芽培養(yǎng)I天；將發(fā)芽的種子移栽于盛土(營養(yǎng)土與蛭石的混合比例為1:2，其中營養(yǎng)土為吉林省德惠市芳潔花土場生產(chǎn)的花卉營養(yǎng)土，成分為針葉、闊葉腐植層堆積物、加工泥炭和蛭石等)的小花盆中(下襯托盤)，每盆15—20粒種子，在白天24°C、夜晚20°C，12小時/12小時晝夜交替、濕度90%和75%光照強(qiáng)度下培養(yǎng)，期間向營養(yǎng)土中施用不含的丁酸鈉的水(每次50ml，每2— 3天施用一次，每盆在接種白粉病菌前共施用IOOml—200ml至托盤中使盆中植物吸收);在植株生長至一葉一心期時,將白粉病菌生理小種E09 (Blumeria graminis f.sp.tritici)繁菌盆置于幼苗四周，白粉病菌孢子通過自然傳播接種待測植株的幼苗，15天后觀察植株的發(fā)病情況。處理C:與處理A的不同之處在于:用不含丁酸鈉的水發(fā)芽且在發(fā)芽后移栽于營養(yǎng)土中培養(yǎng)期間施用的是不含丁酸鈉的水；具體如下:取小麥種子置于含50 — IOOml不含丁酸鈉的水的發(fā)芽紙(30 X 15cm)中(含20粒種子)，在20°C、12 小時/12小時晝夜交替和75%光照強(qiáng)度下發(fā)芽培養(yǎng)7天；將發(fā)芽的種子移栽于盛土(營養(yǎng)土與蛭石的混合比例為1:2，其中營養(yǎng)土為吉林省德惠市芳潔花土場生產(chǎn)的花卉營養(yǎng)土，成分為針葉、闊葉腐植層堆積物、加工泥炭和蛭石等)的小花盆中(下襯托盤)，每盆15— 20粒種子，在白天24°C、夜晚20°C，12小時/12小時晝夜交替、濕度90%和75%光照強(qiáng)度下培養(yǎng)，期間向營養(yǎng)土中施用不含的丁酸鈉的水(每次50ml，每2— 3天施用一次，每盆在接種白粉病菌前共施用IOOml — 200ml至托盤中使盆中植物吸收)；在植株生長至一葉一心期時，將白粉病菌生理小種E09 (Blumeria graminis f.sp.tritici)繁菌盆置于幼苗四周，白粉病菌孢子通過自然傳播接種待測植株的幼苗，15天后觀察植株的發(fā)病情況。處理D:與處理A的不同之處在于:用不含丁酸鈉的水發(fā)芽。具體如下:取小麥種子置于含50—IOOml不含丁酸鈉的水的發(fā)芽紙(30 X 15cm)中(含20粒種子)，在20°C、12小時/12小時晝夜交替和75%光照強(qiáng)度下發(fā)芽培養(yǎng)7天；將發(fā)芽的種子移栽于盛土(營養(yǎng)土與蛭石的混合比例為1:2，其中營養(yǎng)土為吉林省德惠市芳潔花土場生產(chǎn)的花卉營養(yǎng)土，成分為針葉、闊葉腐植層堆積物、加工泥炭和蛭石等)的小花盆中(下襯托盤)，每盆15— 20粒種子，在白天24°C、夜晚20°C，12小時/12小時晝夜交替、濕度90%和75%光照強(qiáng)度下培養(yǎng)，期間向營養(yǎng)土中施用lOOmmol/L 丁酸鈉水溶液(每次50ml，每2—3天施用一次,每盆在接種白粉病菌前共施用IOOml—200ml至托盤中使盆中植物吸收);在植株生長至一葉一心期時,將白粉病菌生理小種E09 (Blumeria graminis f.sp.tritici)繁菌盆置于幼苗四周，白粉病菌孢子通過自然傳播接種待測植株的幼苗，15天后觀察植株的發(fā)病情況。二、實驗結(jié)果小麥品種農(nóng)大189、中國春、京冬8號、薛早和京411經(jīng)步驟一的四種處理(A、B、C和D)后，植株發(fā)病情況如圖1所示，即經(jīng)處理A后，植株葉片表面均無無孢子或菌絲產(chǎn)生，而其它三種處理B、C 和D后植株葉片表面均有不同程度的孢子堆產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.丁酸鈉在提高植物對白粉病的抗性或防治植物白粉病中的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于:所述植物為小麥。
3.一種植物白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)抑菌劑,其特征在于:所述抑菌劑的活性成分為丁酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑菌劑，其特征在于:所述抑菌劑為lOOmmol/L的丁酸鈉水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的抑菌劑，其特征在于:所述植物為小麥。
6.一種提高植物對白粉病的抗性或防治植物白粉病的方法，其特征在于:所述方法包括對所述植物施用所述丁酸鈉或權(quán)利要求2或3所述抑菌劑的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于:所述施用分如下A)和B)兩個時期進(jìn)行； A)為從所述植物播種至所述植物發(fā)芽或出苗； B)為從所述植物發(fā)芽或出苗至所述植物感染白粉病菌(Blumeriagraminis f.sp.tritici)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于:所述植物為小麥。
9.根據(jù)權(quán)利要求 8所述的方法，其特征在于: 所述時期A)中，所述施用的部位為所述植物的種子及根部，所述施用的劑量為每株所述植物0.025—0.05克所述丁酸鈉； 所述時期B)中，所述施用的部位為所述植物的根部，當(dāng)所述植物感染白粉病菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)的時期為所述植物的一葉一心期時,所述施用的劑量為每株所述植物0.05—0.15克所述丁酸鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于: 所述時期A)中，所述施用的方式為浸泡，所述浸泡時丁酸鈉的使用濃度為lOOmmol/L ； 所述時期B)中，所述施用的方式為澆灌，所述澆灌時丁酸鈉的使用濃度為lOOmmol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了丁酸鈉在提高植物對白粉病的抗性中的新用途。本發(fā)明通過實驗證明在小麥種子發(fā)芽期間施用100mmol/L丁酸鈉水溶液，并在發(fā)芽后移栽于營養(yǎng)土中培養(yǎng)，期間向土中澆灌100mmol/L丁酸鈉水溶液，在一葉一心期接種白粉病菌后培養(yǎng)7天，植株葉片表面均無孢子或菌絲產(chǎn)生，而其它三種處理(只在移栽后施用100mM丁酸鈉水溶液、只在發(fā)芽期間施用100mM丁酸鈉水溶液、發(fā)芽期間及移栽后均不使用丁酸鈉)的植株葉片表面均有不同程度的孢子堆產(chǎn)生。本發(fā)明為提高植物白粉病的抗性或防治植物白粉病提供了一種新的途徑，對丁酸鈉的應(yīng)用開發(fā)和提高植物白粉病抗性或防治植物白粉病具有重要的意義。
文檔編號A01G13/00GK103190400SQ20131008408
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者解超杰, 孫其信, 倪中福, 沈紅霞, 王瑜暉, 宋娜, 辛明明 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)