第44卷第6期 2021年11月 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) JOURNAL OF HEBEI AGRICULTURAL UNIVERSITY Vol 44 No 6 Nov 2 0 2 1 外源硅對厚皮甜瓜白粉病抗性的影響 劉 月 劉海河 張彥萍 李艷超 武雅嫻 封 科 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院 河北 保定 071001 摘要 為了探明葉面噴施硅肥對厚皮甜瓜生育后期白粉病抗性機(jī)理的影響 以厚皮甜瓜農(nóng)大 105 為試材 通 過葉面噴施硅酸鈉的方式 測定5 個(gè)硅濃度0 10 20 30 和 40 mmol L 對甜瓜葉片光合 木質(zhì)素含量以及相 關(guān)酶活性的影響 研究結(jié)果表明 葉面噴施濃度在 30 mmol L 時(shí)葉片光合色素含量最高 達(dá)到40 mmol L 時(shí)上 述指標(biāo)呈下降趨勢 氣孔導(dǎo)度 Gs 凈光合速率 Pn 和胞間 CO 2 濃度 Ci 顯著高于對照 CK 而蒸 騰速率呈逐漸下降的趨勢 噴施濃度30 mmol L 時(shí)達(dá)到最高 與 CK 相比差異均顯著 P 0 05 在甜瓜葉 片接種白粉病菌待植株發(fā)病后 葉面噴施硅酸鈉 顯著提高了甜瓜葉片中過氧化物酶 苯丙氨酸解氨酶 多酚 氧化酶活性 增加了木質(zhì)素 總酚和類黃酮含量 可以有效提升植株自身免疫抗病系統(tǒng) 噴施硅肥后病情指數(shù) 明顯低于不加硅處理 相對防治效果達(dá)到61 15 總之生育后期葉面噴施硅肥可有效增強(qiáng)光合特性 提高酶活性 降低白粉病發(fā)病率 促進(jìn)植株生長 增加單株產(chǎn)量 提高果實(shí)品質(zhì) 關(guān) 鍵 詞 厚皮甜瓜 硅 白粉病 光合特性 酶活性 中圖分類號 S274 2 TP391 開放科學(xué) 資源服務(wù) 標(biāo)識碼 OSID 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Effect of exogenous silicon on resistance to powdery mildew of muskmelon LIU Yu LIU Haihe ZHANG Yanaping LI Yanchao WU Yaxian FENG Ke College of Horticulture Hebei Agricultural University Baoding 071001 China Abstract In order to explore the effect of foliar spraying of silicon fertilizer on the resistance mechanism of muskmelon powdery mildew in the late growth stage this paper used the thick skinned muskmelon Nongda 105 as the test material to find the effects of 5 silicon concentrations of 0 10 20 30 and 40mmol L on the photosynthesis lignin content and related enzyme activities of muskmelon leaves through foliar spraying of sodium silicate This study showed that the leaf photosynthetic pigment content reached the highest when the spray concentration was 30 mmol L and the above indicators showed a downward trend when it reached 40 mmol L Stomatal conductance Gs net photosynthetic rate Pn and intercellular CO 2 concentration Ci were significantly higher than those of the control CK while the transpiration rate showed a gradual decrease reaching the highest when the spraying concentration was 30mmol L Compared with CK the difference was significant P 0 05 Spraying sodium silicate after inoculating powdery mildew on leaves significantly increased the activities of peroxidase phenylalanine ammonia lyase and polyphenol oxidase in melon leaves and increased the content of lignin total phenols and flavonoids which effectively enhanced the plant s autoimmune disease resistance system The disease index after 收稿日期 2021 05 07 基金項(xiàng)目 河北省現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng) 21326306D 河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 21327210D 河北省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金 專項(xiàng) 20826901D 河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目 ZD2016133 財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體 系資助項(xiàng)目 CARS 25 第一作者 劉 月 1994 女 河北省承德人 碩士研究生 主要從事甜瓜栽培及生理研究 E mail 1400716713 通信作者 劉海河 1965 男 河北省邯鄲人 博士 教授 主要從事蔬菜栽培生理研究 E mail yylhh hebau Educom 本刊網(wǎng)址 文章編號 1000 1573 2021 06 0051 06 DOI 10 13320 ki jauh 2021 0101 52 第 44 卷 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 白粉病是厚皮甜瓜生產(chǎn)過程中的主要病害 當(dāng) 高溫與高濕交替出現(xiàn)時(shí) 無論在溫室或陸地均可發(fā) 生 進(jìn)而影響植株生長 造成果實(shí)品質(zhì)下降 1 目 前生產(chǎn)中采用的化學(xué)藥劑 不僅污染環(huán)境 還造成 病菌的抗藥性不斷增強(qiáng) 因此如何尋找高效環(huán)保的 抗白粉病藥物 增強(qiáng)植株自身抗病性 提高植株系 統(tǒng)抗病性 已成為生產(chǎn)中的首要任務(wù) 2 硅已被列為植物所需第2 大營養(yǎng)元素 3 已有 研究證明 硅可以顯著提高植物抗病性 影響植物 生長 并提高作物產(chǎn)量 增強(qiáng)植物抗逆性 保護(hù)作 物減少病菌侵染 4 目前 硅肥主要運(yùn)用在水稻 小麥 番茄 黃瓜等作物上 5 已有研究表明硅肥 能提高作物抵御真菌性病害的能力 同時(shí)可以增加 果實(shí)糖度及可溶性物質(zhì)的含量 最終達(dá)到增產(chǎn)的效 果 6 本研究旨在探討外源硅酸鈉對厚皮甜瓜抗白 粉病的影響及其機(jī)理 以期探索出安全 環(huán)保 實(shí) 用的抗白粉病化學(xué)防控技術(shù) 為減少白粉病的發(fā)生 和危害 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供科學(xué)理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在清苑甜瓜基地中進(jìn)行 甜瓜選用易感白 粉病品種 105 由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)甜瓜課題組提 供 藥劑為硅酸鈉 Na 2 SiO 3 購自福晨 天津 化學(xué)試劑有限公司 甜瓜白粉病菌采自基地塑料大 棚中 本試驗(yàn)將硅酸鈉設(shè)為5 個(gè)濃度處理水平 CK 0 清水 S1 10 mmol L S2 20 mmol L S3 30 mmol L S4 40 mmol L 在植株第1 果穗開花時(shí) 開始進(jìn)行葉面噴施硅 肥 用手執(zhí)式噴霧器對甜瓜葉片正反兩面均勻噴施 并不滴露為宜 噴施時(shí)間為晴天上午9 時(shí) 每 7 d 噴施 1 次 共噴6 次 行距80 cm 每行20 株 株 距 45 cm 每個(gè)處理為1 個(gè)小區(qū) 每個(gè)小區(qū) 4 行 采用隨機(jī)區(qū)組排列 接種白粉病菌方法 9 月中下旬 屬于高溫高濕 晝夜溫差大 正值白粉病高發(fā)期 接種甜瓜白粉病菌 收集帶有病菌的甜瓜葉片 均勻震落在甜瓜植株的 葉片上 接種后保溫保濕 溫度在白天20 27 夜間15 18 相對濕度在80 以利于白粉病 菌孢子的萌發(fā) 接種后 4 d 進(jìn)行病情指數(shù)調(diào)查 1 2 樣品采集和測定方法 1 2 1 樣品采集 測定植株接種葉片 第 7 葉 在 施硅處理后的7 14 21 d 取樣 測定光合色素和 光合特性 抗壞血酸過氧化物酶 AsA POD 苯丙 氨酸解氨酶 PAL 多酚氧化酶 PPO 活性和木質(zhì)素 類黃酮 總酚類的含量的生理指標(biāo) 所有測定重復(fù) 3 次 甜瓜感染白粉病后開始病情指數(shù)調(diào)查 每7 d 調(diào)查 1 次 共調(diào)查3 次 每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取3 株掛牌 調(diào)查全部葉片 1 2 2 測 定 方 法 測定光合色素含量采用紫外分 光光度法 7 測定植株接種葉片 第 7 葉 稱取 0 2 g 葉片放入試管中 加入丙酮 放置黑暗處 24 h 在663 646 470 nm 分光度下比色 測定光合參數(shù)采用 LI 6400 光合儀 葉光強(qiáng) 1 000 1 100 mol m 2 s 氣溫25 26 CO 2 濃度430 mol mol 每處理3 次重復(fù) 測定PAL 活性采用李合生等 8 的方法 AsA POD 和 PPO 的提取和測定參考朱祝軍等 9 的方法 取0 3 g 葉片 加入緩沖液和 PVP 測 定 AsA POD 抗壞血酸過氧化物酶時(shí) 提取液中 含 AsA 冰浴勻漿 過濾 離心20 min 取上清 液測定 AsA POD 活性 PPO 活性測定時(shí) 反應(yīng)混 合液為鄰苯二酚 磷酸緩沖液和酶液 測定波長為 420 nm 吸光度值 測定木質(zhì)素含量采用陳年來 10 的方法 測定 總酚 類黃酮含量采用朱光廉等 11 的方法并作修改 稱取0 3 g 樣品 用 HCl 甲醇溶液在冰中研磨 在 4 避光期間搖動(dòng) 收集上清液 用 HCl 甲醇作參比 測定總酚和類黃酮的含量 波長 280 和 325 nm 吸光 度值 spraying silicon fertilizer was significantly lower than that without silicon treatment and the relative control effect reached 61 15 In short foliar spraying of silicon fertilizer in the late growth period can effectively enhance photosynthetic characteristics increase enzyme activity and reduce the incidence of powdery mildew thereby promoting plant growth increasing yield per plant and improving fruit quality Keywords muskmelon silicon powdery mildew photosynthetic characteristics enzyme activity 53 第6期 劉 月 等 外源硅對厚皮甜瓜白粉病抗性的影響 1 3 數(shù)據(jù)處理 利用統(tǒng)計(jì)軟件 SPSS16 0 進(jìn)行多因素方差分析 采用 Duncan 法進(jìn)行差異顯著性分析 用 Excel 整理 繪圖 2 結(jié)果與分析 2 1 外源硅酸鈉對厚皮甜瓜葉片光合色素含量的 影響 由表1 可知 硅濃度在10 20 mmol L 時(shí) 光和色素含量略高于0 mmol L CK 差異不顯 在葉綠素 a b 葉綠素 a 葉綠素 b 和類胡蘿卜素的 各濃度處理變化趨勢中可以看出 當(dāng)施硅濃度達(dá)到 30 mmol L 時(shí) 與 CK 相比差異顯著 P 0 05 結(jié)果表明噴施硅肥能促進(jìn)葉片光合色素的快速生成 但濃度達(dá)到40 mmol L 時(shí) 光和色素開始下降 這 說明光合色素并不隨硅濃度的增加而升高 而是達(dá) 到一定濃度后開始下降 表明不同濃度硅酸鈉處理 對甜瓜葉片光和色素的增加有不同的影響 表 1 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 光合色素含量的變化 Table 1 Changes in photosynthetic pigment content of muskmelon leaves treated with different concentrations of sodium silicate 硅酸鈉濃度 mmol L 1 Sodium silicate concentration 葉綠素 a b mg g 1 Chlorophyl a b 類胡蘿卜素 mg g 1 Carotenoids 葉綠素 a mg g 1 Chlorophyl a 葉綠素 b mg g 1 Chlorophyl b 0 10 20 30 40 2 81d 3 61b 3 81ab 3 93a 3 31c 8 84d 10 71c 11 73b 12 31a 11 36b 1 91d 2 27c 2 58b 2 74a 2 52b 0 88d 1 08b 1 18a 1 22a 1 02b 2 2 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜光合特性的影響 由表2 可知 甜瓜葉片凈光合速率 胞間 CO 2 濃度和氣孔導(dǎo)度隨施硅濃度的增加呈上升趨勢 在 各指標(biāo)中噴施硅濃度均在30 mmol L 時(shí)最高 與 CK 相比差異顯著 P 0 05 在40 mmol L 時(shí)開 始降低 與 CK 相比差異不顯著 但仍高于 CK 蒸騰速率則相反呈下降趨勢 與對照相比差異顯著 P 0 05 說明葉面噴施硅肥有利于增強(qiáng)光合特性 減少水分蒸發(fā) 表 2 不同濃度硅酸鈉對厚皮甜瓜葉片光合特性的影響 Table 2 Effects of different concentrations of sodium silicate on photosynthetic characteristics of muskmelon leaves 硅酸鈉濃度 mmol L 1 Sodium silicate concentration 凈光合速率 mol m 2 s 1 Pn 蒸騰速率 mol m 2 s 1 Tr 氣孔導(dǎo)度 mmol m 2 s 1 Gs 胞間 CO 2 mol mol 1 Ci 0 17 32d 6 19a 130ab 225c 10 19 38c 5 75b 137a 229c 20 20 37b 4 75c 130b 237b 30 22 64a 4 35d 105c 240a 40 18 14d 4 85c 124ab 227c 2 3 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜抗白粉病的效應(yīng) 由表3 可知 葉面噴施硅酸鈉后病情指數(shù)明顯 降低 噴施濃度在30 mmol L 時(shí) 與對照相比顯著 P 0 05 相對防治效果比對照高出61 15 其它 濃度處理均高于 CK 但效果不如30 mmol L 時(shí)的 硅濃度處理效果明顯 所以葉面噴施硅酸鈉能有效 降低病情指數(shù) 提高植株抗病性 表 3 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜抗白粉病的防治效果 Table 3 The control effect of different concentrations of sodium silicate on Muskmelon against powdery mildew 硅酸鈉濃度 mmol L 1 Sodium silicate concentration 病情指數(shù) Disease index 相對防治效果 Relative control ef ciency 0 10 20 30 40 72 84a 55 09c 50 12c 45 20d 66 73b 32 22 45 33 61 15 9 15 2 4 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片相關(guān)酶活性的 影響 2 4 1 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 P O D 活性 的影響 由圖1 可知 在甜瓜植株感染白粉病菌后 隨著噴施硅肥濃度的增加 甜瓜葉片中 POD 活性 顯著提高 總體呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢 到 S3 濃度處理酶活性達(dá)到最高值 施硅處理后7 14 21 d 可以看出 隨著天數(shù)的增加各濃度處理的 酶活性也在不斷上升 在 S3 濃度處理酶活性均表現(xiàn) 最強(qiáng) 但總變化趨勢不變 其活性顯著高于所有處 理 P 0 05 約高出對照1 64 倍 在 S4 濃度處 理 POD 活性開始下降 仍高于 S1 S2 和 CK 而 S1 S2 濃度處理 POD 活性變化與 CK 相比無顯著 性差異 但仍高于 CK 54 第 44 卷 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) c c c c c c b b b a a a b b b 0 50 100 150 200 250 7 14 21 POD 活 性 U g min 1 處理天數(shù) d CK S1 S2 S3 S4 處理天數(shù) d Treatment time POD 活性 U g min 1 圖 1 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 POD 活性的影響 Fig 1 The effect of different concentrations of sodium silicate on the POD activity of muskmelon leaves 2 4 2 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 P A L 活性 的影響 由圖2 可知 接種白粉病菌后 隨著噴施 硅肥濃度的增加 甜瓜葉片中 PAL 活性顯著提高 施硅處理明顯高于不施硅處理 在施硅處理后7 14 21 d 可以看出 隨著天數(shù)的增加各濃度處理的 酶活性也在不斷上升 在 S3 處理酶活性均升高 顯 著高于各濃度處理 P 0 05 約高出對照1 5 倍 在 S4 處理酶活性開始下降 于 S1 S2 差異不顯著 高于 CK 與 S3 相比無差異 S1 S2 和 S3 濃度處 理酶活性略高于 CK 但無顯著性差異 c c c b b b b b b a a a b b b 0 20 40 60 80 100 120 140 7 14 21 PAL 活 性 U g min 1 處 理 天 數(shù) d CK S1 S2 S3 S4 處理天數(shù) d Treatment time PAL 活性 U g min 1 圖 2 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 PAL 活性的影響 Fig 2 Effect of different concentrations of sodium silicate on PAL activity of muskmelon leaves 2 4 3 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 PPO 活性的 影響 由圖3 可知 接種白粉病菌后 隨著噴施硅 濃度的增加 PPO 活性不斷上升 呈現(xiàn)先升高后降低 趨勢 在施硅處理后7 14 21 d 可以看出 隨著 處理天數(shù)的增加各濃度處理酶活性也不斷提高 在 S3 處理濃度活性均表現(xiàn)最強(qiáng) 顯著高于各濃度處理 P 0 05 約高出對照1 5 倍 在 S4 濃度處理酶 活性開始下降 低于 S1 和 S2 略高于 CK 差異不 顯著 POD 活性 U g min 1 c c c b b b b b b a a a b b b 0 0 5 1 1 5 2 7 14 21 PPO活 性 U g min 1 CK S1 S2 S3 S4 處理天數(shù) d 處理天數(shù) d Treatment time 圖 3 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片 PPO 活性的影響 Fig 3 The effect of different concentrations of sodium silicate on the PPO activity of Muskmelon leaves 2 5 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片木質(zhì)素含量的 影響 由圖4 可知 接種白粉病菌后 隨著噴施硅肥 濃度的增加木質(zhì)素含量不斷上升 在施硅處理后7 14 21 d 可以看出 隨處理天數(shù)的增加木質(zhì)素含量 也不斷增加 在 S3 濃度處理木質(zhì)素含量最高 約高 出對照2 倍 在 7 d 各濃度處理變化趨勢不明顯 到 14 和 21 d 時(shí)木質(zhì)素含量的提高變化趨勢顯著 在 S3 濃度處理含量最高 顯著高于所有濃度處理 S4 濃度處理含量開始下降 低于 S2 與 S1 相比不 顯著 顯著高于 CK 處理天數(shù) d Treatment time 木質(zhì)素含量 mg g 1 c c d b b c b b b a a a b b c 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 7 14 21 木 質(zhì) 素 含 量 mg g 1 處 理 天 數(shù) d CK S1 S2 S4 S3 圖 4 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片木質(zhì)素含量的影響 Fig 4 The effect of different concentrations of sodium silicate on the lignin content of Muskmelon leaves 2 6 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片總酚含量的影響 由圖5 可知 接種白粉病菌后 隨著施硅濃度 的增加 總酚含量也在不斷升高 各濃度處理均高 于 CK 在施硅處理后7 14 21 d 變化趨勢基本一致 隨處理天數(shù)的增加總分含量也在不斷增加 在 S3 濃 度處理總酚含量最高 顯著高于 CK 在 S4 濃度處 理總酚含量開始下降 高于 S1 和 CK S2 濃度處理 高于 S1 S4 和 CK 表明噴施硅肥總酚含量顯著提高 55 第6期 達(dá)到一定限度開始下降 施硅處理顯著高于不施硅 處理 c c c c b b a a a a a a b b b 0 0 01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 07 7 14 21 總 酚 含 量 mg g 1 CK S1 S2 S3 S4 處 理 天 數(shù)d 處理天數(shù) d Treatment time 圖 5 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片總酚含量的影響 Fig 5 The effect of different concentrations of sodium silicate on the total phenol content of muskmelon leaves 2 7 外源硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片類黃酮含量的 影響 由圖6 可知 接種白粉病菌后 隨著施硅濃度 的增加 類黃酮含量呈上升趨勢 S3 與 CK 相差異 顯著 S1 S2 與 CK 相比無明顯差異 在施硅處理 天數(shù)可以看出 7 14 21 d 類黃酮含量隨處理天數(shù) 增加不斷提高 在 S3 濃度處理類黃酮含量達(dá)到最高 值 顯著高于所有濃度處理 P 0 05 到 S4 時(shí) 顯著高于 S1 S2 和 CK 處理 但 S1 S2 與 CK 相 比無顯著變化 處理天數(shù) d Treatment time c c c c b c c b c a a a b a b 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 7 14 21 處 理 天 數(shù)d CK S1 S2 S3 S4 類黃酮含 量 mg g 1 圖 6 不同濃度硅酸鈉處理對厚皮甜瓜葉片類黃酮含量的影響 Fig 6 The effect of different concentrations of sodium silicate on the flavonoid content of muskmelon leaves 3 討論與結(jié)論 已有研究表明 噴施硅肥可增加光合色素含 量 增強(qiáng)光合特性 提高植物對白粉病的抗性 噴施硅肥能顯著提高黃瓜和小麥等抗白粉病的能 力 19 硅的施用能明顯減少白粉菌病斑的面積 數(shù)量及小孢子萌發(fā)數(shù)目 但硅肥施用后的代謝途徑 和生理機(jī)制仍不明確 12 硅在提高植物抗病性假 說中 具有誘導(dǎo)抗性和物理屏障2 種作用 13 14 而物理屏障在保護(hù)植株 提高抗性具有重要作用 15 在光合作用中 原初光化學(xué)反應(yīng)是由光合色素 引起的 并促進(jìn)吸收和傳遞光能 試驗(yàn)結(jié)果表明 在 0 30 mmol L 時(shí) 甜瓜葉片中葉綠素 a b a b 和類胡蘿卜素含量呈上升趨勢 這驗(yàn)證陳兵兵 等 16 硅能促進(jìn)植株對 N Ca Mg 等元素的吸收 促進(jìn)葉綠素的生成 在植株生長后期根系吸收能力 減弱 而葉面噴施能彌補(bǔ)這一不足 促進(jìn)葉片中葉 綠體的生成 17 濃度達(dá)到40 mmol L 時(shí) 光合色 素含量減少 所以說明當(dāng)施硅濃度超出最大范圍 就會(huì)在葉片中形成鹽害 阻礙細(xì)胞生成 使得葉綠 素不能進(jìn)行光合 18 噴施濃度在0 30 mmol L 時(shí) 隨硅肥濃度的 增加與葉片凈光合速率呈正相關(guān) 本試驗(yàn)結(jié)果與肇 思迪等 19 和羅麗娟等 20 的研究結(jié)論一致 葉面噴 施硅肥使葉片氣孔變小 從而減少水分蒸發(fā) 而水 分利用率與凈光合速率密切聯(lián)系 使得凈光合速率 氣孔導(dǎo)度也逐漸升高 21 硅在葉片中能形成硅化 細(xì)胞 而硅化細(xì)胞與偶聯(lián)因子的活性和光合磷酸化 反應(yīng)有密切的聯(lián)系 使得硅化細(xì)胞的透光性增強(qiáng) 葉片吸收光能變強(qiáng) 22 因?yàn)楣杩梢源龠M(jìn)植物細(xì)胞 形成 角質(zhì)質(zhì) 雙硅層 所以噴施硅肥后蒸騰速 率減弱 降低細(xì)胞膜透性 減少水分蒸發(fā) 23 POD 在植物抗性機(jī)制中研究廣泛 它存在于植 物的各個(gè)細(xì)胞中 生成許多化合物如脂肪酸 酚類 物質(zhì)等 24 本研究結(jié)果表明 噴施硅肥后植株的 POD 活性顯著高于不施硅處理 扈曉杰 13 等認(rèn)為 在逆境條件 POD 參與植物氧化還原過程 可減少 和清除體內(nèi)有害物質(zhì)并保護(hù)植物 PAL 是木質(zhì)素和 抗毒素物質(zhì)的重要合成酶 PPO 能把酚類物質(zhì)氧化 形成醌 增強(qiáng)植株抗病性 所以 PPO 活性在抗病中 越來越得到重視 25 從本研究結(jié)果可以看出 施 硅處理 PPO 活性顯著高于不施硅接種處理 這與楊 艷芳等 26 的研究結(jié)果一致 試驗(yàn)結(jié)果表明 噴施 硅肥后 PAL PPO 活性顯著增強(qiáng) 與植物抗病性呈 正相關(guān) 硅處理可增加小麥葉片中細(xì)胞壁木質(zhì)素含 量 27 28 SA 處理辣椒葉片可增加細(xì)胞壁木質(zhì)素含 量 在生化機(jī)制木質(zhì)素通過 PAL 和 POD 活性升高 形成 29 所以施硅處理可以增加木質(zhì)素含量 顯 劉 月 等 外源硅對厚皮甜瓜白粉病抗性的影響 56 第 44 卷 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 著提高對白粉病的抗性 有效降低植株發(fā)病率 30 本試驗(yàn)結(jié)果表明葉面噴施硅肥隨濃度的增加與硅對 白粉病的抗性機(jī)理呈正相關(guān) 28 研究表明 酚類物質(zhì)在植物抗病性中起著重要 作用 31 而酚類和木質(zhì)素物質(zhì)可以防御病原物侵 染 25 酚類物質(zhì)既可以殺死植株自身細(xì)胞 也能 殺死入侵的病原物 32 本試驗(yàn)結(jié)果表明 噴施硅 肥可以增加葉片中總酚含量 對葉片起到保護(hù)作用 酚類物質(zhì)不僅對病原起屏障作用 還可以產(chǎn)生游離 基鈍化真菌膜和毒素 28 本研究結(jié)果表明 甜瓜白粉病菌侵染后葉綠素 含量顯著降低 葉片光合特性明顯減弱 凈光合速率 胞間二氧化碳濃度降低 影響了植株的生長 而葉 面噴施硅酸鈉后 可顯著提高葉片中葉綠素含量 增加光合產(chǎn)物的積累 提高光合性能 降低蒸騰速 率 減少水分散失 植株體內(nèi)的 POD PPO PAL 活性不斷上升 與葉綠素含量和光合速率的變化呈 正相關(guān) 木質(zhì)素和總酚的含量與酶活性的提高變化 趨勢一致 增厚細(xì)胞壁 使組織木質(zhì)化 構(gòu)成物理 屏障阻止病菌侵入 33 34 顯著提高了植株的抗病性 隨著施硅濃度的增加 甜瓜植株白粉病病情指數(shù)也 在不斷降低 本次噴施硅肥效應(yīng)結(jié)果與郭玉蓉等 35 試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)一致 葉面噴施硅肥后對病原體的抗 病性提高效果顯著 綜上 在甜瓜植株感染白粉病后 葉面噴施不同濃度的硅酸鈉均能在一定程度上抑制 白粉病菌的侵染速率 增強(qiáng)植株的抗性 改善光合 系統(tǒng) 葉面噴施硅肥濃度過高或過低都使得甜瓜生 理指標(biāo)呈下降趨勢 36 不利于甜瓜的生長 其中 30 mmol L 濃度的硅酸鈉處理效果最顯著 各項(xiàng)指 標(biāo)均有效提高 為今后進(jìn)一步從分子生物學(xué)角度研 究硅在甜瓜體內(nèi)的作用機(jī)制和生產(chǎn)實(shí)踐中對甜瓜白 粉病的防治提供更全面的理論參考依據(jù) 參考文獻(xiàn) 1 王娟 鄧建新 宮國義 等 甜瓜抗白粉病育種研究進(jìn) 展 J 中國瓜菜 2006 1 33 36 2 郭玉蓉 陳德蓉 畢陽 等 硅化物處理對甜瓜白粉病 的抑制效果 J 果樹學(xué)報(bào) 2005 1 35 39 3 寧東峰 梁永超 硅調(diào)節(jié)植物抗病性的機(jī)理 進(jìn)展與 展 望 J 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào) 2014 20 5 1280 1287 4 孟建 崔栗 韓江偉 等 植物硅素營養(yǎng)研究進(jìn)展 J 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào) 2013 19 17 26 28 5 高芳 基施硅肥對厚皮甜瓜光合生理特性和果實(shí)品質(zhì) 的影響 D 南寧 廣西大學(xué) 2018 6 翟江 高原 張曉偉 等 硅鈣對日光溫室黃瓜光合作 用及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 園藝學(xué)報(bào) 2019 46 4 701 713 7 張志良 瞿偉菁 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) M 北京 高等教育出版社 2003 8 李合生 植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù) 高等教育出 版社 2000 167 169 213 214 9 朱祝軍 喻景權(quán) Gerendas J 等 氮素形態(tài)和光照強(qiáng)度 對煙草的 H2O2 清除酶活性的影響 J 植物營養(yǎng)與 肥料學(xué)報(bào) 1998 4 4 379 385 10 陳年來 胡敏 喬昌萍 等 BTHSA 和 SiO2 處理對 甜瓜幼苗白粉病抗性及葉片 HRGP 和木質(zhì)素含量的影 響 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2010 43 3 535 541 11 朱光廉 鐘文海 張愛琴 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn) M 北京 北京大學(xué)出版社 1990 38 39 12 Menzies J G Ehret D L Glass A D M et al Effects of soluble sili con on theparasitic fitness ofSpherotheca fulihineaon cucumissativus J Phytopathology 1991 81 84 88 13 扈曉杰 朱祝軍 硅對黃瓜白粉病抗性及葉片質(zhì)外體 抗氧化酶活性的影響 J 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2008 1 67 71 14 楊艷芳 梁永超 婁運(yùn)生 等 硅對小麥過氧化物酶 超氧化物歧化酶和木質(zhì)素的影響及與抗白粉病的關(guān)系 J 中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2003 7 813 817 15 劉媛 王仕穩(wěn) 殷俐娜 等 硅提高黃瓜幼苗抗鹽能 力的生理機(jī)制研究 J 西北植物學(xué)報(bào) 2014 34 5 988 994 16 陳兵兵 石元亮 陳智文 等 不同 P K Si 肥對玉 米苗期抗寒效果的研究 J 中國農(nóng)學(xué)通報(bào) 2011 27 3 85 89 17 楊興昌 作物營養(yǎng)與合理施肥技術(shù) J 農(nóng)業(yè)科技與 信息 2016 2 104 109 18 鄧接樓 王艾平 何長水 等 硅肥對水稻生長發(fā)育 及產(chǎn)量品質(zhì)的影響 J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2011 38 12 58 61 19 肇思迪 婁運(yùn)生 龐渤 等 uv b 輻射增強(qiáng)下施硅對冬 小麥光合特性和產(chǎn)量的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2017 33 5 1036 1043 20 羅麗娟 林汲 徐宋萍 等 硅對煙草光合作用的影響 J 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2016 45 2 129 134 21 張國芹 徐坤 王興翠 等 硅對生姜葉片水 二氧 化碳交換特性的影響 J 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào) 2008 8 1702 1707 22 李二豹 樊文華 劉奮武 等 硅對鎘脅迫下黃瓜苗期 生長及光合作用的影響 J 北方園藝 2021 8 8 16 下轉(zhuǎn)第 62 頁 62 第 44 卷 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2020 51 S2 382 388 11 Ps A Yuan W B Jx A et al Rice nitrogen nutrition estimation with RGB images and machine learning methods J Computers and Electronics in Agriculture 2020 180 105 860 12 Jayamala Kumar Patil Raj Kumar Analysis of content based image retrieval for plant leaf diseases using color shape and texture features J Engineering in Agriculture Environment and Food 2016 10 2 69 78 13 Zhao Z Q Ma L H Yiu M ApLeaf An efficient android based plant leaf identification system J Neurocomputing 2015 151 1112 1119 14 Machine Learning Findings from University of Michigan Provides New Data about MachineLearning Deep Learning in Medical Image Analysis J Journal of Engineering 2020 19 221 248 15 李玉功 K means 聚類算法的改進(jìn)及其在彩色圖像分 割中的應(yīng)用 D 合肥 安徽大學(xué) 2018 16 王丹 基于無監(jiān)督與半監(jiān)督框架的醫(yī)學(xué)圖像分類關(guān)鍵 技術(shù)研究 D 長春 吉林大學(xué) 2020 17 Wang R Li C Wang J Threshold segmentation algorithm for automatic extraction of cerebral vessels from brain magnetic resonance angiography images J Journal of Neuroscience Methods 2015 241 30 36 18 曹玉茹 基于 SPSS 加權(quán)回歸的回歸分析條件適用性 研究 J 統(tǒng)計(jì)與決策 2019 35 04 89 92 19 Deng X M Yu J Y Meng J Liquid chromatography diode array detector electrospray mass spectrometry and principal components analyses of raw and processed moutan cortex J Pharmacognosy Magazine 2016 12 50 56 20 Sun W J He H B Jun The main components analysis of laetiporus sulphureu crude extract and its hepatoprotective effect on carbon tetrachloride induced hepatic fibrosis in rats J Applied Mechanics and Materials 2014 568 570 1934 1939 21 趙晉陵 胡磊 嚴(yán)豪 等 聯(lián)合局部二值模式與 K 最近 鄰算法的高光譜圖像分類方法 J 紅外與毫米波學(xué)報(bào) 2021 40 3 400 412 責(zé)任編輯 王雅嬌 23 張平艷 硅對連作黃瓜幼苗生長及生理特性的影響 D 泰安 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014 24 劉藝平 蘇少文 張琳 等 外源鈣對鹽脅迫下荷花生 理特性的影響 J 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2020 54 4 604 612 25 Friend J Reynolds S B Aveyaed M A Phenylalanine ammonia lyase chlorogenic acid and lignin in potato tuber tissue inoculated with Phytopathora infestants J Phy Plant Path 1973 3 495 507