Effects of Seed-Tuber Dressing by VDAL and Harpin on Potato Growth and Development

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0191

Abstract

Abstract:

Seed-tuber dressing is a necessity in potato cultivation because of cubed potato sowing. However, the existing methods mainly aim at the prevention of diseases and insect pests and focus on chemical agent closure. To meet the needs of induced resistance and green input increase in potato production and the development of green agriculture, we chose early-mature potato variety ‘XiSen No.3’ as the test material, and took the fermentation products VDAL and Harpin immune-induced protein dry powder which were made of engineering bacteria for seed-tuber dressing. Compared with the conventional chemical agent seed-tuber dressing method, we set up different concentrations of VDAL and Harpin, obtained the test data of potato germination, seedling emergence, plant and tuber growth and yield by investigation and statistics, and carried out the comprehensive evaluation of the effects of VDAL and Harpin on potato growth and development. 0.5 ppm Harpin and 3 ppm VDAL had better effects on the early emergence rate, which was above 20% higher than that of CK. The plant height increased by 13.73% and 9.30% respectively, tuber weight per plant in tuber expansion period increased by more than 20%, and the yield increased by 20.04% and 12.99% respectively compared with those of CK. This study identified the effects of seed-tuber dressing by VDAL and Harpin and could provide reference for the development of new methods and new products of potato seed-tuber treatment.

Key words: potato, VDAL, Harpin, seed-tuber dressing, fermentation products of engineering bacteria

CLC Number:

S532

CHUN Jun, SANG Youshun, CHEN Tao, FENG Yan, LI Qian, Zhang Qingpei. Effects of Seed-Tuber Dressing by VDAL and Harpin on Potato Growth and Development[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(20): 6-12.

Figures/Tables 11

References 38

[1]	徐宁, 张洪亮, 张荣华, 等. 中国马铃薯种植业现状与展望[J]. 中国马铃薯, 2021, 35(1):81-96.
[2]	黄钢, 沈学善, 屈会娟. 为做强做优薯类产业构筑科技支撑[J]. 四川农业科技, 2017(10):49-51.
[3]	刘玲玲, 安聪聪, 叶夕苗, 等. 马铃薯块茎顶端优势与主茎数及产量组分的相关性[J]. 核农学报, 2022, 36(2):329-340. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2022.02.0329
[4]	罗磊, 李亚杰, 姚彦红, 等. 不同小整薯规格和药剂拌种处理对旱作重茬马铃薯生长及产量的影响[J]. 作物杂志, 2021(6):211-216.
[5]	淳俊, 桑有顺, 冯焱, 等. 5种生物制剂对马铃薯种薯萌芽、极端天气下植株生长和产量性状的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(29):1-6.
[6]	王燕平, 刘波微, 王晓黎, 等. 拌种技术在马铃薯土传病害防治上的研究进展[J]. 四川农业科技, 2020(10):37-39.
[7]	柳西玉, 王书文. 不同药剂拌种对马铃薯产量性状的影响[J]. 现代农业科技, 2019(12):56,58.
[8]	郑果, 惠娜娜, 聂江山, 等. 5种生物杀菌剂拌种防治马铃薯黑痣病的效果[J]. 中国植保导刊, 2019, 39(12):73-75.
[9]	陈宇飞, 石瑛, 张丽莉, 等. 10种杀菌剂不同施药方式对马铃薯生长和疮痂病防效影响[J]. 中国马铃薯, 2021, 35(3):262-271.
[10]	马丽杰, 董华, 刘丹丹, 等. 种薯处理对防控马铃薯烂薯病的效果[J]. 西北农业学报, 2012, 21(9):160-165.
[11]	WANG Y J, FU Y H, ZHONG Y L, et al. Functional Analysis of Verticillium dahliae Asp f2-like Protein (VDAL)in Fungal Pathogen Resistance and Yield Improvement in Oryza sativa[J]. Journal of agricultural biotechnology, 2020, 28(12):2091-2107.
[12]	隋亚杰, 隋亚云, 王志兴, 等. VDAL施用对水稻抗病性和产量影响的示范试验[J]. 北方水稻, 2021, 51(3):31-32.
[13]	武迪, 张锋, 隋春莹, 等. 外源活性物质对小麦苗期抗逆性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9):14-19.
[14]	张动军, 王香芝, 张付强, 等. 新型植物免疫激活蛋白维大力(VDAL)对小麦抗逆及产量的影响[J]. 农业科技通讯, 2020(10):86-89.
[15]	贾秋珍, 张付强, 曹世勤, 等. 新型植物免疫激活蛋白维大力(VDAL)在春小麦上的应用效果[J]. 甘肃农业科技, 2021, 52(11):41-44.
[16]	阎世江, 房雅丽, 张治家. 一种植物免疫激活蛋白(VDAL)在玉米上的应用[J]. 山西农业科学, 2021, 49(7):865-868.
[17]	王洁雯, 薛建光, 张付强, 等. 维大力对花生农艺性状及产量形成的影响[J]. 安徽农业科学, 2021, 49(8):149-152.
[18]	马全伟, 王淑荣, 崔艮中, 等. 新型植物免疫激活蛋白维大力(VDAL)对生菜产量及品质的影响[J]. 现代农业科技, 2021(2):26-28.
[19]	张桂娟, 林雪, 陈虹, 等. 生物刺激素在春季花椰菜上的应用研究[J]. 蔬菜, 2020(5):26-31.
[20]	董礼宾, 余伟杰, 杨亚江, 等. 新型植物免疫激活蛋白维大力(VDAL)在青梗菜上的应用效果[J]. 河北农业科学, 2021, 25(2):77-82,108.
[21]	张珏. 植物诱抗蛋白HarpinN(CSDS001)的基因克隆、表达和作用机制研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2006.
[22]	张佳环. 植物病原细菌Harpin家族的特征[C]// 中国植物病理学会2010年学术年会论文集, 2010:298-307.
[23]	李小杰. 水稻黄单胞菌Hpa1与AvrBs2蛋白调控植物生长与抗病性的研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2013.
[24]	韩冰. Harpin蛋白Hpa1通过乙烯和赤霉素信号途径调控植物生长与相关生理反应[D]. 南京: 南京农业大学, 2014.
[25]	XU M Y, ZHOU T, ZHAO Y Y, et al. transgenic expression of a functional fragment of Hrpin protein Hpa1 in wheat represses English grain aphid infestation[J]. Journal of integrative agriculture, 2014, 13(12):2565-2576. doi: 10.1016/S2095-3119(13)60735-2 URL
[26]	李文学, 李海燕, 蔡德利, 等. 超敏蛋白诱导水稻对立枯病的抗性[J]. 安徽农业科学, 2016, 44(13):186-187,191.
[27]	任元, 徐辉钢, 张艳琼. 旱直播水稻喷施Harpin信号蛋白试验结果初报[J]. 农业科技通讯, 2021(2):73-76.
[28]	桑贤强, 尤忠明, 周益民, 等. 超敏蛋白复合酶在小麦上的应用效果及应用技术[J]. 上海农业科技, 2021(1):106-107,115.
[29]	丁正. 新型Harpin泡腾片剂型的研制及其防治玉米细菌新病害的研究[D]. 南京: 南京农业大学, 2015.
[30]	王瑾, 张宝龙. 超敏蛋白在大豆上的应用效果[J]. 现代化农业, 2015(12):35.
[31]	任元, 杜君, 徐辉钢, 等. 油菜喷施Harpin信号蛋白试验总结[J]. 农业科技通讯, 2020(10):183-187.
[32]	任元, 徐辉刚, 张艳琼. 花生喷施Harpin信号蛋白试验总结[J]. 农业科技通讯, 2021(1):178-180.
[33]	汝冰璐. 超敏蛋白对黄瓜花叶病毒病的防治研究[D]. 咸阳: 西北农林科技大学, 2018.
[34]	李学会. 几种生物刺激素对草莓SnRK1酶活及植株耐盐性的影响[D]. 泰安: 山东农业大学, 2020.
[35]	赵烁. 喷施超敏蛋白对葡萄生长结实及诱导抗性的作用研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2020.
[36]	左一立. 超敏蛋白制备及在葡萄抗霜霉病上的应用[D]. 泰安: 山东农业大学, 2021.
[37]	李明, 张柱岐, 李主江. Harpin蛋白对冬枣叶片生长和果实发育的影响[J]. 北方园艺, 2010(24):56-58.
[38]	刘杜玲, 彭少兵, 张博勇, 等. 超敏蛋白对低温胁迫下核桃生理特性的影响[J]. 果树学报, 2017, 34(6):698-705.

种薯处理方法	供试试剂	主要成分	试剂来源
常规化学拌种（对照）： 80 g多菌灵兑3 kg滑石粉, 混匀,干粉拌种	多菌灵	内吸性杀真菌剂, 有效成分含量50%,为可湿型粉剂	安徽华星化工有限公司
工程菌发酵产物拌种：采用二次稀释法配置相应浓度水溶液,均匀喷施种薯一遍, 稍晾干后加入滑石粉拌种	维大力	工程菌株发酵制得的VDAL蛋白干粉,其中VDAL蛋白含量为1.5%	中国农业大学植物生理学与生物化学国家重点实验室、北京中捷四方生物科技股份有限公司
工程菌发酵产物拌种：采用二次稀释法配置相应浓度水溶液,均匀喷施种薯一遍, 稍晾干后加入滑石粉拌种	超免蛋白	工程菌株发酵制得的Harpin蛋白干粉,其中Harpin蛋白含量为1.5%	河南福联生物科技有限公司

种薯处理方法	供试试剂	主要成分	试剂来源
常规化学拌种（对照）： 80 g多菌灵兑3 kg滑石粉, 混匀,干粉拌种	多菌灵	内吸性杀真菌剂, 有效成分含量50%,为可湿型粉剂	安徽华星化工有限公司
工程菌发酵产物拌种：采用二次稀释法配置相应浓度水溶液,均匀喷施种薯一遍, 稍晾干后加入滑石粉拌种	维大力	工程菌株发酵制得的VDAL蛋白干粉,其中VDAL蛋白含量为1.5%	中国农业大学植物生理学与生物化学国家重点实验室、北京中捷四方生物科技股份有限公司
工程菌发酵产物拌种：采用二次稀释法配置相应浓度水溶液,均匀喷施种薯一遍, 稍晾干后加入滑石粉拌种	超免蛋白	工程菌株发酵制得的Harpin蛋白干粉,其中Harpin蛋白含量为1.5%	河南福联生物科技有限公司

处理	出苗期/mm	播种后天数/d	较CK提前天数/d
CK	2/13	53	-
V3	2/12	52	1
V5	2/13	53	0
H0.5	2/12	52	1
H1	2/12	52	1

处理	出苗期/mm	播种后天数/d	较CK提前天数/d
CK	2/13	53	-
V3	2/12	52	1
V5	2/13	53	0
H0.5	2/12	52	1
H1	2/12	52	1

处理	株高
处理	cm	较CK提高%	5%显著水平	1%极显著水平	个	较CK提高%	5%显著水平	1%极显著水平
CK	27.10	-	b	B	1.23	-	ab	A
V3	29.62	9.30	ab	AB	1.33	8.13	ab	A
V5	29.40	8.49	ab	AB	1.30	5.69	ab	A
H0.5	30.82	13.73	a	A	1.37	11.38	a	A
H1	29.17	7.64	ab	AB	1.30	5.69	ab	A