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稻瘟病是水稻的主要病害之一,分布广泛,常年均有不同程度的发生,对水稻的生长和产量造成严重的不利影响。硅作为植物的有益元素,可以提高植物对各种病害的抗性,但其机理还不完全清楚。本研究通过盆栽水培实验,以抗病性不同的一对水稻近等基因系--感病C039和抗病C101LAC(Pi-1)为实验材料,将叶片与根系结合起来,探讨硅提高水稻对稻瘟病抗性的机理。同时2011年在广东省主要稻瘟病高发区域阳江、龙川、从化开展早晚造硅肥施用试验,研究其对稻瘟病控制效果及产量的影响。主要实验结果如下: 对两个不同抗性的水稻材料,加硅均显著降低稻瘟病的发病率和病情指数。而且抗性品系C101LAC(Pi-1)的发病率和病情指数明显低于感病品种C039。接菌后,加硅显著降低两个材料叶片中的总酚和木质素含量,而对根系中的总酚和木质素含量没有显著影响。对两个品系来说,根系中的总酚和木质素含量均明显低于叶片。接菌后,加硅使感病品种C039在第3 d叶片SA含量显著增高,而对抗病品系C101LAC(Pi-1)没有显著影响。接菌后,加硅显著降低两个水稻品系叶片和根系中的乙烯含量。不管接不接菌,根系中乙烯含量都保持在一定的范围内,而叶片中接菌3 d后乙烯含量猛然增加,而在不接菌或接菌7 d后乙烯含量很少。接菌后,加硅使两个品系水稻叶片中的H2O2含量显著降低;根系中两个品系加硅处理的H2O2含量均高于不加硅处理。对两个品系来说,根系中的H2O2含量明显低于叶片。 加硅对水稻植株体内各种有机酸含量都有不同程度的影响。各种有机酸在水稻植株体内的分布也不尽相同,如柠檬酸主要分布在叶片中,苹果酸主要分布在根系中,顺丁烯二酸、反丁烯二酸、酒石酸和草酸在叶片和根系中都有分布。接菌后3 d加硅显著降低了反丁烯二酸、柠檬酸的含量;接菌后7 d,加硅对叶片反丁烯二酸含量没有显著影响,而使柠檬酸含量显著降低。加硅后叶片中草酸、顺丁烯二酸含量显著升高。接菌后3 d,加硅使C039叶片酒石酸含量显著降低;接菌后7 d加硅使C101LAC(Pi-1)叶片酒石酸含量显著增加。加硅显著增高了根系中苹果酸和草酸的含量。 硅肥对田间稻瘟病的控制效果不同地区、不同季节存在差异,总体上不太明显。在龙川晚造和从化晚造对叶瘟病情指数有一定效果,在龙川对穗颈瘟有一定效果,而在阳江硅肥对稻瘟病病情指数没有明显影响。加硅处理对硅含量、生物量、理论产量和实测产量总体上影响不大。 综上所述,硅能够显著提高稻瘟病抗性,施硅可以调节植物体内酚类物质的含量,并通过诱导信号物质如水杨酸、乙烯、H2O2等的变化来提高水稻植株对稻瘟病的抗性。但在田间试验中硅肥对稻瘟病抗性的提高效果不明显,硅肥的生产实践应用仍有待开发。