張艷菊,左洪波,曲 麗,秦智偉*,周秀艷
(1.東北農業(yè)大學農學院,哈爾濱 150030;2.東北農業(yè)大學園藝學院,哈爾濱 150030)
黃瓜白粉?。–ucumber Powdery Mildew)是一種廣泛發(fā)生的世界性病害。中國南方和北方的溫室、大棚及露地栽培的黃瓜均有發(fā)生。該病害在葉片上產生白色粉狀物,影響葉片的光合作用和呼吸作用,若不及時防治,會導致植株葉片枯焦,致使果實早期生長緩慢,植株早衰,影響黃瓜的品質和產量,從而導致嚴重的經濟損失[1]。
黃瓜白粉病的病原菌種類較多,其中最常見的白粉菌有兩種,一種是二孢白粉菌(Erysiphe cichoracerum DC.),另一種是單囊殼白粉菌[Sphaerotheca fuliginea(Schlecht)Poll.]。分別屬于子囊菌亞門白粉菌目白粉菌屬和單囊殼屬[2-4],兩種白粉菌的主要區(qū)別見表1。閉囊殼是白粉病菌的有性階段和越冬形態(tài),是第二年發(fā)病的初次侵染源,也是白粉菌屬間鑒定的重要依據之一[5]。查明閉囊殼的有無及其形態(tài)對白粉病菌的鑒定和防治具有重要意義。由于白粉菌無性態(tài)分生孢子非常相似,而且在黑龍江省尚未有有性態(tài)被發(fā)現的記載,所以到目前為止,引起黑龍江省黃瓜白粉病的病原菌的種類尚未確定。而準確鑒定白粉菌的種類是一個國家或地區(qū)進行抗白粉病育種的首要問題。
本研究對黑龍江省黃瓜白粉病閉囊殼的有無進行了調查,并對病原菌分生孢子的萌發(fā)方式及在鑒別寄主上的反應進行了系統(tǒng)鑒定,以期明確黑龍江省黃瓜白粉病病原,為白粉病的防治及抗病育種提供理論依據。
表1 兩種主要瓜類白粉菌的形態(tài)特征Table1 Characteristics of two cucurbits powdery mildew pathogen
2007年7月,從黑龍江省哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯和大慶等5個城市采集黃瓜白粉病病葉標本共計11份(見表2)。采后置于封口塑料袋中,保持新鮮狀態(tài),2~3 d內利用光學顯微鏡鏡檢,觀察分生孢子的形狀和大小以及纖維體的有無。每份材料分別測量50個孢子的長度和寬度。
2007年10~11月,在黑龍江省哈爾濱、齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯和大慶等5個城市采集黃瓜白粉病病葉,鏡檢觀察其有性態(tài)。
表2 黃瓜白粉菌分生孢子特性及在鑒別寄主上的反應Table2 Conidial characteristic of powdery mildew pathogen of cucumber and the reaction on the identification host
將白粉菌落上的分生孢子放在玻璃載玻片上,盡可能輕放避免分生孢子損傷。載玻片放在上下鋪有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中,濾紙上用兩個玻璃棒支撐載玻片。于光照培養(yǎng)箱25℃,光照2 000 lx,L/H=12 h/12 h中培養(yǎng)。經過24 h在顯微鏡下觀察孢子萌發(fā)情況。孢子萌發(fā)是先吸水膨脹,然后長出芽管,通常以芽管長度超過孢子直徑一半(以短徑為準)作為萌發(fā)標準,從分生孢子萌發(fā)的芽管的位置、形狀和大小進行分辨。每個載玻片上測定50個已萌發(fā)孢子的芽管長度和寬度,取其平均值。
將上述11份黃瓜白粉病菌的分生孢子采用孢子懸浮液噴霧接種法,孢子濃度為105個·mL-1接種到2葉期的瓠瓜上,每份材料接種30株(每處理10株,3次重復),接種后置于溫度為20~25℃、相對濕度大于75%的網室內,保濕12 h。7~9 d后調查侵染情況。
通過對采自不同地區(qū)的11份樣本的分生孢子形態(tài)觀察發(fā)現,分生孢子梗不分枝,與菌絲垂直生長,圓柱形,有2~4個隔膜,無色,分生孢子橢圓形,無色,串生,(18.73~36.78)μm×(12.53~26.90)μm,長寬比為1.47~1.76(見表2)。分生孢子內含明顯的纖維狀體,纖維狀體盤狀、新月形(見圖1)。
分生孢子萌發(fā)時,芽管從分生孢子的側面長出,萌發(fā)管叉狀或單生長出突起,多數是單邊側生,且分生孢子變小、變圓(見圖2)。一般芽管的長度變化范圍較大,范圍在7.6~32.6 μm,寬度變化范圍不大,范圍在4.08~11.58 μm,平均寬度為6.42±0.70 μm,其大小與單囊殼菌孢子萌發(fā)管的大小一致(見表2)。
2007年10下旬~11月上旬,在哈爾濱市東北農業(yè)大學黃瓜課題組溫室內生長的黃瓜植株中下部發(fā)生白粉病的葉片上,白粉狀物漸變成灰黑色,上面散生許多小黑點(見圖3)。經鏡檢為黃瓜白粉病菌有性世代的閉囊殼。閉囊殼球形,無孔口,暗褐色,殼壁由多角形或近長方形細胞組成,直徑為71.2~94.9 μm,表面有多條附屬絲。閉囊殼內含有1個子囊,子囊橢圓形或卵圓形,無色,平均大小為(56.9~94.0)μm×(47.5~66.4)μm。每個子囊中有8個子囊孢子。子囊孢子卵圓形,無色,單胞,平均大小為(27.1~28.4)μm×(11.4~18.9)μm(見圖4)。對齊齊哈爾、牡丹江、佳木斯和大慶等地調查也發(fā)現了黃瓜白粉病菌有性世代的閉囊殼,其形態(tài)特征同上(見圖3、4,表2)。
供試11份黃瓜白粉病菌接種瓠瓜后,5 d后開始出現白色粉狀霉斑,7~10 d后均表現明顯癥狀(見表2,圖5)。說明來自5個城市的11份黃瓜白粉病菌均能侵染瓠瓜。
通過對來自黑龍江省5個城市11份黃瓜白粉病樣分生孢子形狀、大小、纖維體的有無、芽管著生位置、有性態(tài)的觀察以及鑒別寄主反應的研究,結果表明引起黑龍江省黃瓜白粉病的病菌是S.fuliginea。在所采集樣品中未發(fā)現E.cichoracerum。11份黃瓜白粉菌雖然采自5個城市的不同黃瓜品種上,但在分生孢子形狀、大小、纖維體的有無、芽管著生位置、子囊和子囊孢子數目以及鑒別寄主上的反應均相同。
傅淑云等曾在沈陽發(fā)現黃瓜白粉病的有性世代閉囊殼并鑒定為Sphaerotheca fuliginea。但閉囊殼只在枯死植株葉片上形成,剛干枯的病葉上閉囊殼形成極少,綠色葉片上雖布滿白粉,但未發(fā)現閉囊殼[6]。本研究表明Sphaerotheca fuliginea閉囊殼在哈爾濱秋季溫室生長的黃瓜綠色葉片上也可形成,這是黃瓜白粉病菌有性態(tài)在黑龍江形成的首次報道。
隨著黃瓜白粉病危害的日益嚴重,許多國家已把對白粉病的育種作為瓜類抗病育種的主要目標之一,并且已選育出一些抗病品種。但由于瓜類白粉病菌本身的復雜性和準確鑒定病原菌的難度,使得這一工作有些混亂。不同國家或同一國家的不同地區(qū),白粉菌的種類都有可能不同,因此,準確鑒定白粉菌的種類是進行抗白粉病育種的首要問題,但由于不同白粉菌所表現的癥狀完全相同,而且兩個主要白粉菌Erysiphe cichoracerum和Sphaerotheca fuliginea無性階段的相似性,有性階段子囊孢子和子囊殼在黃瓜上又不常見,因此對白粉菌的鑒定工作造成了一定的困難。這也在一定程度上影響了白粉菌生理小種、抗性遺傳等進一步深入研究。本研究通過對無性孢子纖維體、芽管萌發(fā)方式及閉囊殼的觀察明確了黑龍江省黃瓜白粉病的病原菌為Sphaerotheca fuliginea,為黑龍江省黃瓜白粉病菌生理小種、抗性遺傳的研究奠定了基礎。
[1]曲麗,秦智偉.黃瓜白粉病病原菌及抗病性研究進展[J].東北農業(yè)大學學報,2007,38(6):835-841.
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[4]Pino D,Olalla L,Pérez-García A,et al.Occurrence of race and pathotypes of cucurbit powdery mildew in southeastern Spain[J].Phytoparasitica,2002,30(5):459-466.
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[6]傅淑云,姚建民.黃瓜白粉病有性世代-閉囊殼發(fā)現簡報[J].遼寧農業(yè)科學,1983(3):53.