任玉鋒,馬愛瑛,劉雅琴,韓培杰
(北方民族大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
靈武長(zhǎng)棗(Zizphus jujubamill cv.lingwuchangzao)是寧夏靈武有地方特色的優(yōu)良棗品種,其個(gè)大、色艷、果肉致密酥脆、酸甜適口,鮮棗含糖量高,VC含量達(dá)3 g/kg~4 g/kg,是集營(yíng)養(yǎng)、保健于一體的優(yōu)質(zhì)果品,是寧夏優(yōu)勢(shì)特色水果之一。但靈武長(zhǎng)棗與其他棗類一樣,在自然條件下貯藏比較困難,鮮銷期只有半個(gè)月左右,在貯藏中因真菌病害侵染而導(dǎo)致的腐爛率達(dá)30%~40%[1],嚴(yán)重制約了寧夏紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。甘瑾等從貯藏的靈武長(zhǎng)棗中分離并采用形態(tài)學(xué)的方法鑒定出了貯藏過程中引起腐爛病害的四種主要病原真菌[1]。本試驗(yàn)以靈武長(zhǎng)棗為主要研究對(duì)象,分離和篩選出引起靈武長(zhǎng)棗采后腐爛的主要致腐病原真菌,并用形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)的方法相結(jié)合對(duì)之進(jìn)行鑒定,為進(jìn)一步研究靈武長(zhǎng)棗采后生理及保鮮技術(shù)提供理論依據(jù)。
1.1.1 培養(yǎng)基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基;(PDA培養(yǎng)基):馬鈴薯(去皮)200 g,葡萄糖 20 g,瓊脂 20 g,蒸餾水 1000 mL。
1.1.2 主要儀器設(shè)備
立式壓力蒸汽滅菌鍋(LDZX-50KBS型):上海申安醫(yī)療器械廠,上海;恒溫恒濕培養(yǎng)箱(HWS智能型):寧波江南儀器廠,寧波;雙人單面潔凈工作臺(tái)(SW-CJ-2FD):蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司,蘇州;光學(xué)顯微鏡(CX31RTSF):Olympus,日本,等。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)材料
靈武長(zhǎng)棗:產(chǎn)自寧夏靈武市靈河鎮(zhèn)二道溝村棗園;引物:由 TaKaRa公司合成;Tap酶、dNTP:均購(gòu)自TaKaRa公司。
參照甘瑾等的方法分離靈武長(zhǎng)棗采后主要病原真菌[1]。
1.3.1 形態(tài)學(xué)的鑒定
根據(jù)病害癥狀、菌落形態(tài)及菌絲、孢子、孢子器等的特征來確定病原菌的種屬。
1.3.2 靈武長(zhǎng)棗主要病原真菌rDNA-ITS序列分析
1.3.2.1 總DNA的提取
參照莊得鳳等的CTAB方法提取菌株的總DNA[2]。
1.3.2.2 rDNA-ITS序列的擴(kuò)增
擴(kuò)增 ITS區(qū)(以 ITS1:5’-TCCGTAGGTG AACCTGCGG-3’和 ITS4:5’-TCCTCCGCTT ATTGATATGC-3’為引物)的 rDNA 序列,反應(yīng)體系 50μL(5μL PCR buffer(10×PCR buffer),4μL dNTPs(2.5 mmol/L),1μL模板 DNA,上下游引物各 1μL,0.25μL Taq,加 ddH2O至50μL。PCR程序:94℃預(yù)變性5 min后,30個(gè)循環(huán)包括 94℃50s,51℃50s、72℃2min,72℃延伸 10min。反應(yīng)完成后,-20℃保存?zhèn)溆茫?.8%瓊脂糖電泳檢測(cè)。將PCR產(chǎn)物純化后直接測(cè)序(測(cè)序由大連寶生物公司完成)。將獲得的基因序列在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行BLAST。
本實(shí)驗(yàn)共分離到4種典型菌株,分別記錄為A、B、C、D。
將從貯藏的靈武長(zhǎng)棗果實(shí)上分離出A、B、C、D 4種病原真菌,挑取各菌落少許到載玻片上,制片并用顯微鏡觀察、測(cè)量、拍照,根據(jù)各病原菌的形態(tài)特征對(duì)其進(jìn)行鑒定。
2.1.1 病原菌A形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察
病原菌A形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察,見圖1。
由圖1的A1、A2、A3、A4可見,病原菌A菌落黑灰色;有發(fā)達(dá)的假根和匍匐枝,菌絲無隔,孢囊梗較長(zhǎng),自假根伸出單根而不分枝,末端突入孢囊內(nèi)與孢囊相接,1~10枝叢生于假根上;孢子囊為球形,孢囊孢子形狀不規(guī)則,孢子大小 10μm~20μm,依據(jù)文獻(xiàn)[1,3]初步鑒定為黑根霉(Rhizopus stolonifer),是長(zhǎng)棗采后最嚴(yán)重的致病菌。
圖1 病原真菌A形態(tài)及培養(yǎng)性狀Fig.1 Form and culture character of pathogenic fungi A
2.1.2 病原菌B形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察
病原菌B形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察,見圖2。
圖2 病原真菌B形態(tài)及培養(yǎng)性狀Fig.2 Form and culture character of pathogenic fungi B
由圖2的B1、B2、B3、B4可見,病原菌B菌落墨綠色;菌絲有隔單核,分生孢子梗直立,頂端1至多次分枝呈掃帚狀,分枝上產(chǎn)生3輪不對(duì)稱的瓶狀小梗,其頂端著生成串的分生孢子,球形,呈念珠狀,一般5~20個(gè)成串相連,孢子直徑 2μm~3μm。依據(jù)文獻(xiàn)[1,3-4]初步鑒定為青霉屬(Penicillium sp.)的真菌。
2.1.3 病原菌C形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察
病原菌C形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察,見圖3。
由圖3的C1、C2、C3、C4可見,病原菌C菌落成圓形灰褐色,邊緣不規(guī)則白色;菌絲有隔;分生孢子梗叢生,分生孢子有倒棍棒形、卵形或橢圓形,常帶有短圓形喙,分生孢子一般有橫隔,少數(shù)有縱隔,孢子大小 30μm×10μm;依據(jù)文獻(xiàn) [1,3]初步鑒定為鏈格孢[Alternaria alternata(Fr.)Keissl]。
圖3 病原真菌C形態(tài)及培養(yǎng)性狀Fig.3 Form and culture character of pathogenic fungi C
2.1.4 病原菌D形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察
病原菌D形態(tài)及培養(yǎng)性狀觀察,見圖4。
圖4 病原真菌D形態(tài)及培養(yǎng)性狀Fig.4 Form and culture character of pathogenic fungi D
由圖4的D1、D2、D3、D4可見,病原菌D菌落邊緣白色,有同心圈紋,表面有小水粒;菌絲有隔,分生孢子梗直立,不分枝,分生孢子1~2個(gè)頂生。分生孢子洋梨形,雙細(xì)胞分隔處略縊縮,孢子基部有一乳頭狀突起。被病原菌侵染的棗果初期為白色,后期變?yōu)榉奂t色,棗果表皮干燥。依據(jù)文獻(xiàn)[1,3]初步鑒定為粉紅聚端孢[Trichoderma roseum(Pers.)Link]。
經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),分離得到的4種真菌的PCR反應(yīng)體系產(chǎn)物均為單一條帶,如圖5所示。
圖5 ITS擴(kuò)增電泳圖Fig.5 了Amplification Electrophoretogram of ITS
PCR產(chǎn)物直接純化測(cè)序后,序列測(cè)定片段產(chǎn)度分別為:ITS序列PCR擴(kuò)增條帶大小約700 bp。把所得到序列提交到GeneBank數(shù)據(jù)庫(kù),進(jìn)行BLAST比較,A 的 ITS序列與 Rhizopus stolonifer(AM933544)同源性為100%、B的ITS序列與penicillium crustosum(HQ026728)同源性為99%、C的ITS序列與Alternaria alternata(GQ121322)同源性為 99%、D 的 ITS序列與Trichothecium roseum(HQ115655.1)同源性為99%。
本實(shí)驗(yàn)采用形態(tài)學(xué)和rDNA-ITS序列分析法相結(jié)合的方法,從采后貯藏的靈武長(zhǎng)棗中分離鑒定出4種主要病原真菌進(jìn)行鑒定。真菌rDNA序列分析用于真菌系統(tǒng)分類通常通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。PCR技術(shù)在真菌分類與鑒定中有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如快速、靈敏、需樣品量少等。RENSKE等[5]認(rèn)為真菌通過rDNA-ITS區(qū)域比對(duì),序列相似性大于99%,鑒別為同種;序列相似性大于95%且小于99%,鑒別為相同屬;序列相似性小于95%,鑒別為同科,因此結(jié)合菌株形態(tài)學(xué)特征,可以初步鑒定此4株病原真菌分別為:黑根霉(Rhizopus stolonifer)、皮落青霉(penicillium crustosum)、鏈格孢[Alternaria alternata(Fr.)Keissl]和粉紅聚端孢[Trichoderma roseum(Pers.)Link],其中從貯藏的靈武長(zhǎng)棗中分離出鏈格孢和粉紅聚端孢已有資料報(bào)道[1],而黑根霉、皮落青霉為在靈武長(zhǎng)棗中首次分離得到病原真菌。
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