王義勛 劉偉 鄭露 陳京元 唐嵐
摘要:對引起油茶炭疽病的膠孢炭疽菌的生物學特性進行了研究.結(jié)果表明,該病菌在10~35℃的溫度范圍內(nèi)均能生長以及分生孢子正常萌發(fā),其中30℃最適宜菌絲生長和分生孢子萌發(fā);在pH3.0~11.0范圍內(nèi)菌絲均能生長和分生孢子均可萌發(fā),pH6.0最利于菌絲生長,pH5.0~7.0最適宜分生孢子萌發(fā)。連續(xù)光照有利于菌絲的生長,光暗交替有利于分生孢子的萌發(fā)??扇苄缘矸酆湍蛩乩诰z生長;乳糖和麥芽糖與谷氨酸的不利于菌絲生長。甘露醇和甘氨酸有利于產(chǎn)孢,半乳糖和硝酸鉀不利于產(chǎn)孢;菌絲和分生孢子的最低致死溫度為55℃,10min。
關(guān)鍵詞:油茶;膠孢炭疽菌;生物學特性
中圖分類號:S435.659 文獻標識碼:A 文章編號:1004-3020(2016)03-0040-05
油茶Camelliae oleifera是我國南方林區(qū)重要的木本油料樹種之一,適宜在荒山、丘陵區(qū)種植。其種子榨出的食用油(茶油)素有“東方橄欖油”美譽,不僅保障我國糧油安全,而且提升人民健康水平。此外,荒山、丘陵區(qū)種植油茶,不與糧棉爭地,能夠改善生態(tài)環(huán)境,具有重要生態(tài)價值。在我國各產(chǎn)區(qū)油茶炭疽病普遍發(fā)生,引起落果、落蕾、枝梢枯死等,甚至整株衰亡,造成重大經(jīng)濟損失,可減產(chǎn)10%~30%,重病區(qū)40%~50%。近年來,隨著油茶種植面積不斷擴大,炭疽病危害程度越來越嚴重,已限制我國油茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
該病的病原菌為膠孢炭疽菌Colletotrichumgloeosporioides,但是膠孢炭疽菌分布廣泛,寄主泛多,存在種問遺傳多樣性。杜宜新等研究發(fā)現(xiàn),番木瓜炭疽病菌菌絲生長最適溫度為25~28℃,分生孢子萌發(fā)的最適溫度為28~30℃;最適pH為6,分生孢子萌發(fā)的最適pH為5;黑暗條件下生長速度最快;葡萄糖、乳糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、可溶性淀粉能促進分生孢子的萌發(fā)和形成;該菌的致死溫度為55℃,10min.高洋等對墨蘭炭疽病菌生物學特性進行研究,結(jié)果表明菌絲生長和孢子萌發(fā)最適溫度為26℃,產(chǎn)生孢子最適溫度為30℃;菌絲生長最適pH為7~8,產(chǎn)生孢子最適pH為7~9,孢子萌發(fā)最適pH為7;26℃下連續(xù)光照產(chǎn)孢量最多。目前,關(guān)于油茶炭疽病菌的生物學特性未見詳細報道,需要深入了解病原菌特性,才能掌握該病害發(fā)病規(guī)律且制定科學防治技術(shù)措施。因此,本文對油茶炭疽病菌的生物學特性進行研究,以期為病害的科學防治提供科學依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試菌株
按照常規(guī)組織分離方法,供試菌株YX-1、MC-8和HA-7分離于采自陽新、麻城和紅安的油茶發(fā)病葉片,經(jīng)單孢純化后保存在PDA斜面上,于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 溫度對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
從活化菌株YX-1、MC-8和HA-7菌落邊緣打取直徑6mm的菌絲塊,將菌絲塊接種于PDA平板中央,每皿接種1個菌絲塊,然后分別置于5℃,10℃,15℃,20℃,25℃,30℃,35℃,40℃等不同溫度進行菌絲生長培養(yǎng)。5d后用十字交叉法測量菌落直徑。每個處理設置5個重復。
從供試菌株YX-1、MC-8和HA-7菌落挑取分生孢子團,用無菌水稀釋成濃度為1×106個/mL的孢子懸浮液。將200μL分生孢子液置于凹槽玻片,分別于5℃,10℃,15℃,20℃,25℃,30℃,35℃,40℃等不同溫度進行孢子萌發(fā)試驗。每個處理設置5個重復。培養(yǎng)12h后統(tǒng)計孢子萌發(fā)數(shù),計算孢子萌發(fā)率(%)。
1.3 pH值對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
用HCl和NaOH調(diào)節(jié)液體培養(yǎng)基的pH值。設置3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0、10.0,11.0等9個不同pH處理。打取直徑為6mm菌絲塊接種在不同pH值的PDB培養(yǎng)液中,置于25℃恒溫搖床(120rpm)條件下培養(yǎng)。每處理重復5次。培養(yǎng)5d后,收集菌絲、烘干并稱重。
設置3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0、10.0,11.0共9個梯度pH緩沖液。取200μL濃度為1×106個/mL分生孢子液分別與5mL不同pH緩沖液充分混合,然后取200μL混合液放入凹槽玻片,置于25℃恒溫條件下培養(yǎng)。每個處理設置5個重復。培養(yǎng)12h后統(tǒng)計孢子萌發(fā)數(shù),計算孢子萌發(fā)率(%)。
1.4 光照對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
用直徑6mm的打孔器在活化菌株YX-1、MC-8和HA-7菌落邊緣打取菌絲塊,將菌絲塊接種于PDA平板中央,每皿接種1個菌絲塊。將培養(yǎng)皿置于25℃人工氣候培養(yǎng)箱。設置連續(xù)黑暗、12h光暗交替、連續(xù)光照3個處理(光源為普通日光燈18w,22cm),每個處理設置5個重復。5d后用十字交叉法測量菌落直徑。
將200μL濃度為1×106個/mL分生孢子液于凹槽玻片,設置連續(xù)黑暗、1h光暗交替、連續(xù)光照3個處理(光源為普通日光燈18W,22cm)。每個處理設置5個重復,25℃恒溫培養(yǎng)6h后統(tǒng)計孢子萌發(fā)數(shù),計算孢子萌發(fā)率(%)。
1.5 碳源對病原菌菌絲生長及產(chǎn)孢量的影響
以Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ),分別以相同碳含量的葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、半乳糖、甘露醇、可溶性淀粉代替蔗糖而配成含不同碳源的培養(yǎng)液。從預先活化菌落邊緣挑取直徑為6mm的菌絲塊接種到不同碳源的100mL培養(yǎng)液中,于25℃、120rpm震蕩培養(yǎng)。5d后,收集菌絲、烘干并稱重。用血球計數(shù)板測量孢子濃度。以不加任何碳源為對照,每處理5個重復。
1.6 氮源對病原菌菌絲生長及產(chǎn)孢量的影響
以Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ),分別以相同氮元素含量的氯化銨、尿素、蛋白胨、氯化銨、谷氨酸、硝酸鉀、硝酸鈉、酵母膏代替硝酸鉀而配成含不同氮源的培養(yǎng)液。從預先活化菌落邊緣挑取直徑為6mm的菌絲塊接種到含不同氮源的100mL培養(yǎng)液中,于25℃、120rpm震蕩培養(yǎng)。5d后,收集菌絲、烘干并稱重。用血球計數(shù)板測量孢子濃度。以不加任何氮源為對照,每處理5個重復,
1.7 菌絲與孢子的致死溫度測定
將直徑6mm菌絲塊置于無菌離心管中,加入2mL無菌水,然后分別在40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃水浴處理10min,冷卻后將菌絲塊置于PDA平板中央,25℃恒溫光照培養(yǎng)。5d后觀察其生長情況。每處理重復5次,
分生孢子懸浮液的制備方法同上。取1mL孢子懸浮液于1.5mL離心管中,分別置于40℃,45℃,50℃,55℃,60℃,65℃水浴處理10min,冷卻,25℃恒溫光照培養(yǎng)12h后統(tǒng)計孢子萌發(fā)數(shù)。每個處理5次重復。
1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
采用EXCEL進行作圖。采用DPS軟件(V3.01)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,并用最小顯著差數(shù)法(LSD)比較各處理之間的差異顯著性。
2 結(jié)果與分析
2.1 溫度對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
不同溫度對菌株YX-1、MC-8和HA-7菌絲生長具有顯著影響(圖1)。試驗結(jié)果表明,3個菌株在10~35℃的范圍內(nèi)均能生長,其中25~30℃的溫度范圍生長較好;菌絲生長最適溫度為30℃。3個菌株在5℃和40℃時,菌絲均不生長。
不同溫度對菌株YX-1、MC-8和HA-7的孢子萌發(fā)率有明顯差異(圖2)。實驗結(jié)果表明,3個菌株的孢子萌發(fā)溫度范圍為10~35℃。在10~30℃范圍內(nèi),分生孢子隨著溫度的升高,萌發(fā)率逐漸增加,在30℃萌發(fā)率達到最高。在5℃和40℃條件下供試菌株的分生孢子均不萌發(fā)。
2.2 pH值對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
不同pH對菌株YX-1、MC-8和HA-7菌絲生長的影響存在顯著差異(圖3)。試驗結(jié)果表明,菌株YX-1、MC-8和HA-7菌絲在pH為5.0~7.0范圍的范圍生長較好,其中pH6.0最為適宜。在pH為3.0~6.0范圍內(nèi),菌株YX-1、MC-8和HA-7的菌絲干重隨pH的升高而逐漸增加,在pH6.0時菌絲干重達到最高;在pH在6.0~11.0范圍內(nèi),菌絲干重隨著pH的升高而逐漸減少。
在不同pH條件下,菌株YX-1、MC-8和HA-7的孢子萌發(fā)率有顯著變化(圖4)。結(jié)果表明,在pH3.0~11.0范圍內(nèi)孢子均可萌發(fā),在pH為5.0~7.0范圍的范圍孢子均萌發(fā)率較高,其中pH6.0時孢子均萌發(fā)率最高,YX-1孢子萌發(fā)率為95.6%,MA-8孢子萌發(fā)率為94%,HA-7孢子萌發(fā)率為92%。
2.3 光照對病原菌菌絲生長及分生孢子萌發(fā)的影響
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7在連續(xù)光照、12h光暗交替、連續(xù)黑暗三種條件下培養(yǎng)5d后的菌落直徑(圖5),三種不同的光照處理之間存在一定差異性。結(jié)果表明,連續(xù)光照條件有利于菌絲生長;而連續(xù)黑暗培養(yǎng)條件不利于菌絲生長。
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7的分生孢子在連續(xù)黑暗、光暗交替和連續(xù)光照三個條件下,30℃恒溫培養(yǎng)6h后均能萌發(fā),但是萌發(fā)率卻存在顯著差異(圖6)。結(jié)果表明:光暗交替條件下3個菌株的分生孢子的萌發(fā)率最高,利于分生孢子萌發(fā);連續(xù)黑暗條件下的分生孢子萌發(fā)率最低,不利于分生孢子。
2.4 碳源對病原菌菌絲生長及產(chǎn)孢量的影響
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7在7種不同碳源的培養(yǎng)液中均能生長,但是菌絲干重卻存顯著差異(圖7)。結(jié)果表明:供試菌株對可溶性淀粉的利用效果最好;其次,依次為蔗糖、葡萄糖、甘露醇、半乳糖;而對麥芽糖和乳糖的利用效果較差。
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7在7種不同碳源的培養(yǎng)液中均能產(chǎn)孢,但產(chǎn)孢量存在顯著差異(圖8)。結(jié)果表明,供試菌株在7種含有不同碳源的培養(yǎng)液中,甘露醇有利于病原菌產(chǎn)孢;而半乳糖不利于病原菌產(chǎn)孢。
2.5 氮源對病原菌菌絲生長及產(chǎn)孢量的影響
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7在8種不同氮源的培養(yǎng)液中均能生長,但菌絲干重存在顯著差異(圖9)。結(jié)果表明,供試菌株在8種含有不同氮源的培養(yǎng)液中,且對尿素的利用效果最好;而對谷氨酸的利用效果最差。
供試菌株YX-1、MC-8和HA-7在8種不同氮源的培養(yǎng)液中均能產(chǎn)孢,但產(chǎn)孢量存在顯著差異(圖10)。結(jié)果表明,供試菌株在8種含有不同氮源的培養(yǎng)液中,甘氨酸有利于病原菌產(chǎn)孢;而硝酸鉀不利于病原菌產(chǎn)孢。
2.6 菌絲與孢子的致死溫度測定
結(jié)果表明,菌株YX-1、MC-8和HA-7的菌絲塊在40~50℃水浴處理10min在PDA平板培養(yǎng)基上仍可繼續(xù)生長,在55℃水浴處理10min后不能繼續(xù)生長,說明菌絲的致死溫度為55℃,10min。孢子在40~50℃水浴處理10min后分生孢子仍能萌發(fā);在55℃水浴處理10min后分生孢子不能萌發(fā),說明孢子的致死溫度為55℃,10min。
3 討論
在10~35℃的溫度范圍內(nèi),油茶炭疽病菌菌絲能夠生長以及分生孢子能夠萌發(fā),其中30℃最適宜菌絲生長和分生孢子萌發(fā),而在5℃以下及40℃以上菌絲不能生長、分生孢子不能萌發(fā)。油茶炭疽病菌的溫度特性可能與病害流行(發(fā)病高峰期7~9月)密切相關(guān)。該菌對pH值要求不嚴格,在pH3.0~11.0范圍內(nèi)菌絲能夠生長和分生孢子可萌發(fā),pH6.0最利于菌絲生長,pH5.0~7.0最適宜分生孢子萌發(fā)。這說明偏酸性環(huán)境有利于菌絲生長和分生孢子萌發(fā)。連續(xù)光照有利于菌絲的生長,光暗交替有利于分生孢子的萌發(fā)。該病原菌菌絲和分生孢子的最低致死溫度均為55℃,10min??扇苄缘矸酆湍蛩乩诰z生長;乳糖和麥芽糖與谷氨酸的不利于菌絲生長。甘露醇有利于病原菌分生孢子的產(chǎn)生,半乳糖不利于病原菌產(chǎn)孢;甘氨酸利于病原菌產(chǎn)孢,硝酸鉀不利于病原菌產(chǎn)孢。因此,合理施肥,尤其是尿素的合理使用,可以控制該病害發(fā)生。
(責任編輯:鄭京津)