張恒 朱迪 何現(xiàn)梅 彭麗娟
摘 要:為了解貴州安龍烤煙苗期枯萎病原菌種類,篩選防治該病害化學藥劑,采用組織分離法對貴州安龍煙苗枯萎病發(fā)病組織進行病原分離,結(jié)合形態(tài)特征、rDNA-ITS序列比對鑒定病原菌,并進行致病性測定。選用6種藥劑,采用生長速率法測定供試藥劑對病原菌菌絲抑制率。結(jié)果表明,芬芳鐮孢(Fusarium redolens)為引起烤煙枯萎病的病原菌;室內(nèi)毒力測定表明,40%氟硅唑EC、42.4%唑醚?氟酰胺SC對烤煙枯萎病菌菌絲生長有較好的抑制作用。
關(guān)鍵詞:烤煙;芬芳鐮孢;病原鑒定;殺菌劑
中圖分類號:S435.72 文章編號:1007-5119(2018)06-0036-07 DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2018.06.006
煙草作為我國重要的經(jīng)濟作物之一,對增加國家財政稅收、促進國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義[1-2]。育苗是烤煙生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié),是獲得優(yōu)質(zhì)、適產(chǎn)、高效、低成本煙葉的先決條件[3]。目前,漂浮育苗是我國最主要的育苗方式[4],培育得到的煙苗具有根系發(fā)達、苗株健壯、煙苗整齊度高等優(yōu)點,有利于集約化統(tǒng)一管理和實現(xiàn)育苗工場化,煙苗素質(zhì)標準化,栽培管理專業(yè)化[5-6]。蔣世君[7]研究發(fā)現(xiàn)河南省烤煙苗期發(fā)生煙草灰斑病,羅正友等[8]在貴州省金沙縣和安順市西秀區(qū)煙草漂浮苗上也發(fā)現(xiàn)了煙草灰斑?。ˋlternaria pluriseptata)。汪漢成等[9]在貴州省煙草科學研究院烤煙漂浮育苗大棚中發(fā)現(xiàn)由九州鐮孢菌(Fusarium kyushuense)引起的煙草莖部腐爛病。因此,隨著漂浮育苗技術(shù)的廣泛應(yīng)用,煙草苗期病害發(fā)生有逐漸加重趨勢??緹熋缙诓『Φ脑\斷與防治,對培育無病壯苗,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉具有重要意義。2016年在貴州安龍部分烤煙育苗小棚中發(fā)生了苗期枯萎病,采集苗期枯萎病標本,經(jīng)實驗室分離、純化和鑒定,并進行室內(nèi)藥劑毒力測定。以期為烤煙苗期枯萎病害的診斷、防治提供一定依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
烤煙苗期枯萎病病害標本于2016年4月22日在貴州安龍棲鳳街道吳家莊育苗小棚采集,品種為云煙87。致病性測定煙苗由貴州大學農(nóng)學院植物病理實驗室培育,品種為云煙87。
1.2 供試培養(yǎng)基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂凝膠(PDA)培養(yǎng)基[10]:用于烤煙苗期枯萎病菌分離、菌落外觀形態(tài)觀察、室內(nèi)藥劑篩選。馬鈴薯葡萄糖(PD)培養(yǎng)基[10]:用于烤煙苗期枯萎病菌接種用孢子懸浮液制備??的塑叭~片(CLA)培養(yǎng)基[11]:用于烤煙枯萎病菌顯微形態(tài)觀察。
1.3 病原菌分離鑒定
1.3.1 病原菌分離 取發(fā)病煙苗根、莖部,采用組織分離法分離,純化后菌株保存于PDA斜面培養(yǎng)基上和無菌水中,于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆肹10]。
1.3.2 致病性測定 采用孢子懸浮液蘸根法、根部刺傷法、土壤接種法等[10]3種方法將病原菌接種到健壯無病的云煙87煙苗上。用血球計數(shù)板將分生
孢子數(shù)調(diào)節(jié)到1×104個/mL,孢子懸浮液現(xiàn)配現(xiàn)用[12]。每種方法接種5株煙苗,4次重復,以無菌水為對照,7 d后觀察煙苗發(fā)病情況。對接種發(fā)病煙苗根、莖部進行組織分離,純化培養(yǎng)的菌株與1.3.1所述菌株同時進行鑒定。
1.3.3 病原菌形態(tài) 將菌株接種于PDA、CLA平板上,于28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),觀察菌落在PDA平板上外觀形態(tài);5 d后從CLA平板上挑取少許菌絲制片鏡檢,觀察大型分生孢子、小型分生孢子、產(chǎn)孢細胞、厚垣孢子等,測量大型、小型分生孢子大?。╪=50)。參考文獻[13]的分類系統(tǒng),對分離的病原菌進行形態(tài)鑒定。
1.3.4 病原菌rDNA-ITS序列 用滅菌手術(shù)刀刮取足量病原菌絲,使用微量基因組DNA試劑盒(型號:D3096,廠家:Omega Bio-Tek公司)提取病原菌DNA,PCR反應(yīng)體系與擴增程序參見文獻[14]。
PCR擴增產(chǎn)物送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司測序。測序結(jié)果經(jīng)Blast后與NCBI數(shù)據(jù)庫中已知序列進行同源性比較。依據(jù)致病性測定結(jié)果、病原菌形態(tài)特征,結(jié)合同源性比較結(jié)果,鑒定烤煙苗期枯萎病菌種類。
1.4 室內(nèi)藥劑毒力測定
1.4.1 供試藥劑 6種供試藥劑種類及生產(chǎn)廠家見表1。
1.4.2 毒力測定 采用生長速率法測定供試藥劑對烤煙枯萎病菌菌絲生長的抑菌活性[10]。采用含毒介質(zhì)法,將6種藥劑稀釋不同倍數(shù)后,配制不同濃度的PDA含藥培養(yǎng)基平板[15]。培養(yǎng)6 d后,十字交叉劃線法測量菌落直徑,測量結(jié)果取平均值,計算供試藥劑的相對生長抑菌率[16]。
抑菌率(%)=(對照組菌落直徑-處理組菌落直徑)/(對照組菌落直徑-菌餅直徑)×100
根據(jù)各藥劑生長抑制率和濃度值建立毒力方程y=a +bx,得各藥劑的EC50值及相關(guān)系數(shù)r。數(shù)據(jù)處理分析軟件為農(nóng)藥室內(nèi)生物測定數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(武漢市蔬菜科學研究所﹑農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所)[17]。
2 結(jié) 果
2.1 危害癥狀
煙苗染病后,初期表現(xiàn)為葉片輕微褪綠,植株矮小,長勢不好;根部受害明顯,主根和須根腐爛發(fā)黑;發(fā)病嚴重時葉片發(fā)黃至發(fā)白失綠,甚至死亡(圖1)。
2.2 病原菌致病性測定
接種7 d后觀察,孢子懸浮液蘸根接種(圖2a)、土壤接種(圖2b)和根莖部刺傷接種(圖2c)均使煙苗發(fā)病。染病后,初期表現(xiàn)為葉片萎蔫發(fā)黃,根部受害明顯,主根和須根短小,根量少,腐爛發(fā)黑(圖3a)。
從回接煙苗病株組織再次分離病原物,結(jié)合形態(tài)學特征與ITS序列,兩次分離的培養(yǎng)物一致,符合柯赫氏法則,證明該菌株為烤煙苗期枯萎病菌。
2.3 病原菌形態(tài)特征
CLA培養(yǎng)基上,菌絲蛛網(wǎng)狀,菌落白色,無色素。由圖4看出,PDA培養(yǎng)基上,菌落初為白色,后逐漸轉(zhuǎn)為青蓮色,菌落平滑,具一圈輪紋,菌絲羊毛狀,生長初期菌絲生長較快,呈放射狀,28 ℃培養(yǎng)4 d后,菌落直徑為4.2 ~ 4.6 cm。大型分生孢子為馬特型,分隔較不明顯,多為1 ~ 3 隔,基胞、頂胞稍顯鈍圓,量度為 31.2~42.2 μm×3.7~6.3 μm。小型分生孢子數(shù)目較多,多為卵形或腎形,分隔不明顯,多為0~1隔,量度為6.2 ~14.34 μm×2.30~4.13 μm。產(chǎn)孢細胞為單瓶產(chǎn)孢梗,未觀察到厚垣孢子。根據(jù)以上形態(tài)特征,初步鑒定為芬芳鐮刀菌(Fusarium redolens)。
2.4 病原菌rDNA-ITS序列比對
病原菌rDNA-ITS序列與NCBI數(shù)據(jù)庫中的已知序列比對,結(jié)果顯示,與芬芳鐮刀菌(F. redolens)同源性為100%。
2.5 室內(nèi)毒力測定
表2結(jié)果表明,6種藥劑對烤煙枯萎病菌菌絲生長均有不同程度抑制作用,藥劑濃度與菌絲生長抑制程度成正相關(guān)。6種藥劑對烤煙枯萎病菌的毒力從大到小依次為40%氟硅唑EC > 42.4 %唑醚?氟酰胺SC > 40 %百菌清SC > 70% 丙森鋅WP > 64 %噁霜靈錳鋅WP > 2 %春雷霉素SL。其中40 %氟硅唑EC抑菌效果最好,EC50值為0.64 mg/L;其次是42.4 %唑醚?氟酰胺SC,EC50值為4.94 mg/L;抑菌效果最差的是2 %春雷霉素SL,EC50值為1 025.86 mg/L。6種藥劑對烤煙枯萎病菌菌絲抑制作用見圖5~10。
3 討 論
由鐮孢屬(Fusarium)真菌引起的植物枯萎病,世界范圍內(nèi)廣泛分布,寄主包括經(jīng)濟作物、茄科作物、瓜類作物、花卉植物等[18]??菸【鸀橥寥懒暰泳?,主要以菌絲體、厚垣孢子在土壤及未腐熟綠肥中越冬,主要靠病苗、病土和流水傳播[19]。汪漢成等[20]對貴州主栽的4個烤煙品種裸種進行帶菌檢測,4個烤煙品種裸種上均攜帶病原真菌,優(yōu)勢菌群主要為鏈格孢屬(Alternaria)、芽枝孢菌屬(Cladosporium)、鐮孢菌屬(Fusarium)和赤霉菌屬(Gibberella)等4個屬的真菌。由此推斷,安龍煙苗發(fā)生枯萎病的原因一種可能是育苗基質(zhì)或育苗盤未徹底消毒,其中可能含有引致安龍烤煙苗期枯萎病的鐮孢屬真菌;另一種可能是烤煙種子帶菌。雖然烤煙包衣劑內(nèi)含有殺菌劑,但添加的殺菌劑有可能對鐮孢屬真菌無抑制作用。對烤煙苗期土壤或種子傳播的病害,選用無病種子和育苗基質(zhì),做好育苗大棚和育苗盤的消毒,可一定程度降低該類病害發(fā)生幾率。
汪漢成等[9]在貴陽發(fā)現(xiàn)的引起烤煙苗期莖部腐爛病的病原菌為九州鐮孢(F. kyushuense)。本文從發(fā)病煙苗上分離致病菌,結(jié)合rDNA-ITS序列比對與形態(tài)特征,鑒定安龍烤煙苗期枯萎病的病原菌為芬芳鐮孢(F. redolens)。2種苗期病害從癥狀上看,九州鐮孢主要引起煙苗腐爛,芬芳鐮孢主要引起煙苗枯萎。
目前,利用化學藥劑防治作物枯萎病仍是較為有效的方法之一,我國生產(chǎn)上用于防治作物枯萎病較好的藥劑主要有唑類、甲酯類、酰胺類等[21]。本文通過室內(nèi)毒力測定發(fā)現(xiàn),40%氟硅唑EC對烤煙苗期枯萎病菌抑制效果最好,其次為42.4%唑醚·氟酰胺SC。因此40%氟硅唑EC和42.4%唑醚·氟酰胺SC可做為防治烤煙苗期枯萎病的藥劑,防治效果需進一步結(jié)合田間試驗確定。
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