Page 95 - 《广西植物》2025年第11期

１１ 期 陈先锐等: 微波处理对甘蔗种茎萌芽和宿根矮化病脱菌的影响 ２ ０ ３ ９

表 １ 不同微波处理对甘蔗种茎 ＲＳＤ 的脱菌效果
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ
ｏｆ ＲＳＤ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｒｏｍ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｓｅｅｄｃａｎｅ ｓｅｔｔｓ
甘蔗组 微波温度 微波功率 处理时间 ＲＳＤ 阳性率
Ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｇｒｏｕｐ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ (℃ ) Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ (Ｗ) Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉｍｅ (ｍｉｎ) ＲＳＤ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒａｔｅ (％)
Ａ ５２ ５００ １０ ５２.１７±３.５５ｂ
Ｂ ５２ ５００ ２０ ４０.９１±７.４２ｃ
Ｃ ５２ ５００ ３０ ２７.２７±６.４３ｄ
Ｄ ５４ ５００ １０ ３１.８２±３.７１ｄ
Ｅ ５４ ５００ ２０ ０.００±０ｆ
Ｆ ５４ ５００ ３０ ０.００±０ｆ
Ｇ ５６ ５００ １０ ９.０９±３.４２ｅ
Ｈ ５６ ５００ ２０ ０.００±０ｆ
Ｉ ５６ ５００ ３０ ０.００±０ｆ
ＣＫ — — — ７２.００±３.２７ａ
注: 不同小写字母表示不同微波处理间差异显著(Ｐ<０.０５)ꎮ
Ｎｏｔｅ: Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ (Ｐ<０.０５).

但过量的微波强度则会对种子造成损伤ꎮ 吴旭红 抗作用ꎬ因此易受热损伤ꎮ 一方面ꎬ微波脱菌时甘
和段政羽(２０１３)利用 ２４０ Ｗ 的中低功率或 ４００ Ｗ 蔗种茎是一个渐进式的自发热过程ꎬ种芽细胞有
的中等功率微波处理可以提高甜菜种子的生长活 对热应激作出自身防御的适应阶段ꎻ另一方面ꎬ微
力ꎬ但微波功率达到 ６４０ Ｗ 时则会抑制种子生长ꎮ 波处理过程中种茎和种芽可以将自身热量释放到
因此ꎬ利用微波杀灭植物内生病菌ꎬ需要保持微波 周围较低温度的环境中ꎬ此时微波的热效应与非
强度高于病原的致死阈值ꎬ同时又低于植株的损 热效应可达到较好的平衡ꎬ细胞活性和酶活性较
伤阈值ꎬ微波功率、温度和时间等条件的控制是关 高ꎬ从而有利于促进种茎生长发育ꎮ 在微波处理
键ꎬ需要根据植物和病原种类进行优化ꎮ 水稻(胡燕月和季寒露ꎬ１９９６)和大豆种子( 张时轶
３.３ 微波脱菌对种茎生长发育的影响 等ꎬ２０１９)的研究中也获得了相似的结果ꎮ
甘蔗种茎的发芽率和芽高是植株生长发育的 ３.４ 甘蔗种茎的最佳微波脱菌条件
两项重要性状(罗亚伟等ꎬ２０１９)ꎬ可以体现不同灭 甘蔗种茎在温水 ５２ ℃ 浸泡 ３０ ｍｉｎ 或 ５０ ℃ 浸
菌条件 处 理 甘 蔗 种 茎 的 健 康 状 态ꎮ 张 合 瑶 等 泡 ２ ｈ 的条件下ꎬ对宿根矮化病病原 ＲＳＤ 具有较
(２０２３)研究表明ꎬ微波可以在一定程度上提高植 好的脱菌效果(杨本鹏等ꎬ２００６ꎻ李文凤等ꎬ２０１０)ꎮ
物 种 子 活 性ꎬ 促 进 种 子 发 芽 进 程ꎮ 武 媛 丽 等 由于温水热传导未必能使甘蔗各部分都能受热均
(２０１６)报道甘蔗种茎在 ５２ ℃ 恒温水浴 ３０ ｍｉｎꎬ培 匀ꎬ部分病原菌仍可能存活于茎尖分生组织以外
育 ７ ｄ 时的发芽率为 ６６.７％ꎬ芽高为 ７.５ ｃｍꎬ而 ５５ 的其他有维管束的组织中ꎬ因此往往需要结合脱
℃ 温水处理 ３０ ｍｉｎ 的种茎发芽率和芽高均降至 ０ 毒培养等手段才能达到彻底灭菌的效果( 武媛丽
(对照组发芽率为 １００％ꎬ芽高为 ６.４ ｃｍ)ꎮ 本研究 等ꎬ２０１６)ꎮ 微波灭菌的热效应是通过交变电场作
应用与常规温水处理相似的微波温度和时间进行 用使甘蔗种茎的极性分子相互摩擦产生热量ꎬ并
脱菌处理ꎬ虽然会降低种茎的发芽势ꎬ但是最终的 且微波具有穿透性ꎬ能够保证内外受热均匀( 方良
发芽率和芽高均较佳ꎬ这可能是由于温水脱毒和 材等ꎬ２０２１)ꎬ另外微波非热效应是通过电磁作用
微波脱菌作用机理上的差异所致ꎮ 温水脱毒时甘 改变病菌细胞膜电荷和内外电压ꎬ造成细胞膜破
蔗的种芽瞬时与较高温度的水直接接触ꎬ处于种 碎裂解ꎬ同时也会通过高频振荡的能量破坏蛋白
茎最外端和较脆弱的种芽受到热传导最快ꎬ种芽 质及核酸大分子诱发细胞死亡ꎮ 本实验结果表
细胞短时间内可能并没有对热应激产生足够的抵 明ꎬ当微波处理温度≥５４ ℃ 、处理时间≥２０ ｍｉｎ