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摘要:研究玉米小斑病菌對6種碳源、5種氮源的利用情況。結果表明:麥芽糖、葡萄糖、淀粉、乳糖、甘露醇、蔗糖均可被玉米小斑病菌利用;其中淀粉、麥芽糖作為碳源時,菌落平均直徑最大,菌絲生長速度最快;葡萄糖作為碳源時,菌落平均直徑最小,菌絲生長速度最慢;以硫酸銨、硝酸鉀、蛋白胨、氯化銨、尿素作為氮源時,氯化銨、蛋白胨最有利于病原菌菌絲的生長,尿素最不利于菌絲的生長。
關鍵詞:玉米小斑病菌;碳源;氮源;菌絲生長
中圖分類號:S435.131.4 文獻標志碼:A 文章編號:1002-1302(2015)05-0111-02
玉米小斑病是世界玉米主產(chǎn)區(qū)的重要病害,也是我國黃淮海玉米主產(chǎn)區(qū)的重要葉部病害之一。小斑病在玉米全生育期均可發(fā)生,病害發(fā)生高峰期為植株抽雄后,感病品種在一般發(fā)病年份可減產(chǎn)10%以上,嚴重發(fā)生年份減產(chǎn)20%~30%。1970年玉米小斑病在美國大流行,造成嚴重減產(chǎn),產(chǎn)量損失達165億kg,價值10億美元,引起了植物保護界和遺傳育種界專家的高度重視。目前對該病的研究大多集中在病原菌及病害的發(fā)生、傳播、防治等方面,關于玉米小斑病生物學特性方面的研究較少,特別是病菌對碳氮源的利用方面研究較少,因此本研究探討玉米小斑病菌對不同碳氮源的利用情況。
1.材料與方法
1.1病菌來源
從河南省新鄉(xiāng)市洪門鎮(zhèn)的發(fā)病田中采集病葉,經(jīng)分離培養(yǎng)、形態(tài)鑒定、致病性鑒定,確定病菌為玉米小斑病菌——玉蜀黍平臍蠕孢。
1.2馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基的制備
1L馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基配方:200g馬鈴薯、20g葡萄糖、17g瓊脂,補足蒸餾水至1000mL。先將洗凈去皮的馬鈴薯切碎,加1000mL水煮沸0.5h;用紗布濾去馬鈴薯,加水補充至1000mL,然后加糖、瓊脂,加熱使瓊脂完全溶化后,趁熱用紗布過濾,分裝在三角瓶中,加棉塞后滅菌。
1.3不同碳源對病原菌菌絲生長的影響
基礎培養(yǎng)基選用組合培養(yǎng)基,根據(jù)等量代換原則,1L基礎培養(yǎng)基配方為:20g蔗糖、5g硝酸鉀、2g磷酸鈉、1g硫酸鎂、12g瓊脂,補足蒸餾水至1000mL。分別用等量的葡萄糖、麥芽糖、淀粉、乳糖、甘露醇5種碳源與其中的蔗糖置換,配置成不同的碳源培養(yǎng)基,對照(CK)選用不加糖的培養(yǎng)基。從形成的菌落邊緣挑取菌絲體移至到上述7種培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿內(nèi),倒置于28qC恒溫培養(yǎng)箱中,于接種7d后測量菌落直徑,每個處理重復3次,求平均值。
1.4不同氮源對病原菌菌絲生長的影響。
在“1.3”節(jié)中基礎培養(yǎng)基的基礎上,分別用等量的硫酸銨、蛋白胨、氯化銨、尿素4種氮源與其中的硝酸鉀置換以配置成不同的氮源培養(yǎng)基,對照(cK)選用不加氮源培養(yǎng)基。從形成菌落的邊緣挑取菌絲體移至到上述6種培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿內(nèi),倒置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中,于接種7d后測量菌落直徑,每個處理重復3次,求平均值。
2.結果與分析
2.1不同碳源對病原菌菌絲生長的影響
由表1可以看出,在供試的6種碳源中,菌絲都可以生長,但是不同碳源對病原菌菌絲生長影響不同。在接種7d后可見玉米小斑病菌對碳源的利用有明顯的差異,麥芽糖、淀粉作為碳源時,病菌菌絲生長速度最快而且菌絲稠密,菌落平均直徑分別為69.4、67.6mm;其次是蔗糖、乳糖、甘露醇,菌落平均直徑分別為66.2、65.0、63.0mm;葡萄糖作為碳源時,病菌菌絲生長速度最慢且菌絲稀少,菌落平均直徑為58.9mm。
2.2不同氮源對病原菌菌絲生長的影響
由表2可以看出,在供試的5種氮源中,菌絲都可以生長,但是不同氮源對病原菌菌絲生長的影響不同。在接種7d后,玉米小斑病菌對氮源的利用有明顯的差異,氯化銨作為氮源時,病菌菌絲生長速度最快而且菌絲稠密,菌落平均直徑73.8mm;其次是蛋白胨,菌落平均直徑為67.6mm;硝酸鉀、硫酸銨作為氮源時,病菌菌絲生長速度較慢且菌絲稀少,菌落平均直徑分別為49.7、47.5mm;玉米小斑病菌在尿素為氮源培養(yǎng)基中生長最慢,菌落平均直徑為27.7mm。
3.結論與討論
碳源是構成細胞和代謝產(chǎn)物中碳架的營養(yǎng)物質(zhì),也是玉米小斑病菌生理活動所需要的能源,合適的碳源更有利于病菌菌絲的生長。本試驗結果表明,麥芽糖、葡萄糖、淀粉、乳糖、甘露醇、蔗糖均可被該病原菌利用,其中淀粉、麥芽糖作為碳源時菌落平均直徑最大,菌絲生長速度最快,且菌絲濃密健壯、長勢強;葡萄糖作為碳源時,菌落平均直徑最小,菌絲生長速度最慢。氮是蛋白質(zhì)的基本成分,也是核酸和酶類的重要物質(zhì)元素,玉米小斑病菌菌絲對供試的氮均可利用,但利用程度不同:以硫酸銨、硝酸鉀、蛋白胨、氯化銨、尿素作為氮源時,氯化銨、蛋白胨最有利于病原菌菌絲的生長,尿素最不利于菌絲的生長。因此可以看出,病原菌對碳源的利用以淀粉、麥芽糖最佳,對葡萄糖的利用較差;病原菌對氮源的利用以氯化銨、蛋白胨最佳,對尿素的利用較差。本研究探討了不同的碳源和氮源對玉米小斑病病菌的影響,對于研究玉米小斑病病菌的生物學特性具有一定的指導意義;關于其他影響因子對玉米小斑病菌的影響,還有待于進一步研究。