壳寡糖席夫碱纳米银溶液对烟草花叶病防治及烟叶色素的影响

　　摘要：为开发防治烟草花叶病的新型药剂，采用大田试验研究了壳寡糖纳米银溶液、壳寡糖席夫碱纳米银溶液及宁南霉素对烟草花叶病的田间防治效果。结果表明，壳寡糖和壳寡糖席夫碱的纳米银溶液对烟草花叶病的防治效果均优于宁南霉素，以预防和治疗效果分别达到53.32%、24.95%的壳寡糖席夫碱纳米银溶液为最好，能够减轻病株叶绿素和类胡萝卜素含量的下降幅度，增强烟株的光合作用强度，使烟株的抗病性得到提高。壳寡糖及其衍生物的纳米银溶液对烟草花叶病具有较好的防治效果，为今后开发绿色、高效的抗TMV药剂提供了新思路。
　　关键词：壳寡糖纳米银；壳寡糖席夫碱纳米银；烟草花叶病；防治效果；叶绿素
　　中图分类号：S435.72
　　文章编号：1007-5119（2016）01-0061-06
　　DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.01.011
　　壳寡糖（Chitooligosaccharides，COS）是壳聚糖的降解产物，它是将壳聚糖经生物技术降解而成的相对分子质量较低、聚合度为3-10的低聚β-（l，4）-2-脱氧-2-氨基葡萄糖。由于壳寡糖分子中存在着氨基、一级羟基和二级羟基等活性官能团，因此这些官能团的化学修饰大大的拓宽了壳寡糖在不同领域的应用。壳寡糖是植物识别病原真菌入侵的非特异性信号，可以对许多植物显示出强烈的免疫诱导活性，从而可以激发植物的抗病基因的表达，产生能抑制或杀灭病菌的与植物抗病性相关的物质如甲壳素酶、壳聚糖酶、植保素和免疫蛋白质，已有研究表明，壳寡糖可诱导植物产生抗病性。
　　席夫碱是一类具有广泛生物活性的化合物，其在抑制烟草花叶病毒活性中的研究已有不少报道，我们也报道了壳寡糖席夫碱对烟草花叶病毒具有较好的抑制作用。纳米银是一种新型、绿色、抗菌材料，它具有抗病毒活性，壳寡糖衍生物纳米银的抗人体病毒活性和抗烟草花叶病毒活性也已有报道。烟草花叶病不仅对烟叶产量造成很大的损失，还造成了烟叶品质的下降，使烟叶等级降低，无法满足卷烟行业对优质卷烟原料的要求，因此急需研究开发出一种绿色有效的抗烟草花叶病的药剂。笔者分别以壳寡糖和具有席夫碱结构的新型壳寡糖衍生物合成了其纳米银，并对田间感染烟草花叶病的烟株防治效果进行了试验，以期为新型、绿色、高效的抗烟草花叶病药剂的开发提供依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　2%的宁南霉素水剂（2% ningnanmycin AS）是德强生物股份有限公司产品；壳寡糖（COS，分子量平均约为5000）来自上海国药集团化学试剂有限公司；硝酸银（AgNO₃），分析纯，购自天津市科密欧化学试剂开发中心。采用北京普析通用仪器有限责任公司的TU-1901型双光束紫外可见分光光度计进行紫外分析。
　　1.2 壳寡糖纳米银溶液（COS-Ag）和壳寡糖席夫碱纳米银溶液（S-COS-Ag）的制备
　　壳寡糖席夫碱（S-COS）的制备参照文献，分别将50mL lmg/mL壳寡糖溶液和壳寡糖席夫碱溶液加入100mL烧杯中，再分别向其中加入5mL 10mg/mL的硝酸银溶液，在80℃条件下分别搅拌70、30min，得到壳寡糖纳米银溶液（COS-Ag）和壳寡糖席夫碱纳米银溶液（S-COS-Ag）。
　　1.3 试验地点
　　试验田设在河南省漯河市临颍县繁城镇马井村，供试品种为中烟100（感普通花叶病）。该田地连续3年以上种植烟草，烟草花叶病常年较明显。试验地地势平坦、灌溉方便、肥力中等、通风向阳，土壤质地为砂质一粘质潮土（其中氯离子28.400mg/kg，速效钾99.814mg/kg，速效磷24.769mg/kg，pH6.34，有机质17.095g/kg，碱解氮77mg/kg）。4月底移栽，株行距为120cm×55cm，每个处理（小区）面积533.36㎡，随机区组试验设计，重复3次，四周设保护行。其他管理措施与大田管理一致。
　　1.4 病情分级标准
　　烟草花叶病分级标准参照文献。
　　1.5 试验设计
　　试验设4个处理，分别为Tl：稀释260倍的宁南霉素水剂T2：质量浓度为10μg/mL的COS-Ag溶液；T3：质量浓度为10μg/mL的S-COS-Ag溶液；CK：清水（对照）。在大田环境下进行，烟株生长健壮，长势均匀，自然发病。试验分为预防试验和治疗试验。
　　预防试验：在烟株移栽后15d选择没有发病的烟田喷洒药剂，连续喷药4次，每次间隔lOd。
　　治疗试验：于2014年5月25号、6月4号、6月14号、6月24号进行喷药。5月25号对试验田进行普查，发现有零星烟草花叶病烟株，6月18号达到发病高峰。
　　在3次喷药后每7天时间观察记载发病情况，根据烟草花叶病的分级标准进行记录。在5月25号时，挂牌随机选取几株感染烟草花叶病的烟株，以中部烟叶为研究对象，分别在5月25号、6月4号、6月14号和6月24号取样（4个取样日期分别记作l、2、3、和4次），采用乙醇提取法研究不同处理下烟叶色素含量变化。
　　1.6 数据分析处理
　　采用SPSS 19.0对数据进行差异性分析，采用Excel 2007对数据进行统计分析并作图。
　　2 结果
　　2.1 COS-Ag和S-COS-Ag的紫外分析
　　COS、S-COS、COS-Ag和S-COS-Ag的紫外图谱扫描曲线如图l所示，COS在270nm处有一个强而窄的吸收峰，与COS相比，S-COS在319nm处存在着吸收强度较弱的酚亚胺基团的吸收峰，COS-Ag在410nm左右处出现了纳米银粒子的特征等离子共振吸收峰；与S-COS相比，S—COS-Ag也在410nm左右处出现了纳米银粒子的特征等离子共振吸收峰；因此，由上面分析可知有纳米银粒子的形成。

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