全 文 ：魔芋灰霉病致病菌及其生理特性的研究
降巧龙 1,2，杨朝柱 1,2，赵青华 1,2，刘二喜 1,2，覃 宇 1,2，刘小芳 1,2，潘亚妮 1,2
（1湖北恩施自治州农业科学院，湖北恩施 445000；2湖北省农业科技创新中心鄂西综合试验站，湖北恩施 445000）
摘 要：为探明魔芋灰霉病的发病规律，对其发病症状、致病菌及其生理特性进行了较系统的研究。结果
表明，魔芋灰霉病菌为葡萄孢菌属(Botryotinia)；其分生孢子萌发的温度范围为10~30℃，最适温度为20~
25℃；在pH 4~9条件下均能萌发，最适pH为5；在各种营养液中均能萌发，在2%的蔗糖液中萌发最好，
其次为2%的葡萄糖和魔芋甘露低聚糖；分生孢子的致死温度为57℃、5 min。魔芋灰霉病菌菌丝在4种
培养基上均能生长，其中PDA培养基最适宜菌丝生长，最适的产孢培养基为PDA+魔芋甘露低聚糖；菌
丝在5~30℃均能生长和产孢，适宜温度为20~25℃；在pH 4~9均能生长及产孢，最适pH为5。
关键词：魔芋；灰霉病菌；菌丝；分生孢子；生理学特性
中图分类号：S432.4+4 文献标志码：A 论文编号：2014-1946
Biology Characteristics of Botrytis cinerea Pathogens on Amorphophallus Konjac
Jiang Qiaolong1,2, Yang Chaozhu1,2, Zhao Qinghua1,2, Liu Erxi1,2, Qin Yu1,2, Liu Xiaofang1,2, Pan Yani1,2
(1Enshi Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences, Enshi Hubei 445000；
2Western Hubei Experimental Station of Hubei Agriculture Innovation Center, Enshi Hubei 445000)
Abstract: In order to clarify the pathogenesis of konjac Botrytis cinerea, the symptom, pathogen and biology
characteristics were studied systematically. The results showed that, Botryotinia was pathogen of konjac
Botrytis cinerea, and the conidia germination temperature was from 10 to 30℃. The optimum temperature was
20-25℃. pH of conidia germination was from 4 to 9, and the optimum pH was 5. Conidia could germinate in
various nutritive liquid. 2% of sucrose solution was the best, followed by 2% of glucose or konjac glucomannan
solution. Lethal temperature of conidia was 57℃ for 5 min. Botrytis cinerea could grow in 4 kinds of medium.
PDA was the most appropriate medium for mycelia growth, and PDA plus konjac mannan was the best medium
for sporulation. Pathogen could grow and sporulate at 5-30℃ and pH from 4 to 9, and the optimum condition
was at 20-25℃ and pH 5.
Key words: konjac; Botrytis cinerea; hypha; conidia; biology characteristics
0 引言
魔芋(Amorphophallus Konjac)是天南星科魔芋属
植物，因其对生长环境要求苛刻，故其在中国主要分布
于湖北省、云南省、贵州省、四川省、陕西省的部分地
区。近几年随着魔芋加工产业的发展，种植面积不断
地扩大，病害问题已成为制约魔芋产业健康稳定发展
的重要障碍因素[1-3]。灰霉病是由半知菌亚门、丝孢纲、
丝孢目、葡萄孢菌属Botrytis cinerea pers.ex Fr.侵染引
起的，因在病部表面常产生大量灰色的霉层而得名。
1801年 Persoon用双名制描述了葡萄孢菌，因此葡萄
孢的有效属名为Botrytis pers.[4]。18世纪希腊人根据
希腊词“束状的葡萄浆果”命名葡萄灰霉病菌，可见灰
基金项目：恩施州农科院青年科技创新基金“魔芋灰霉病致病菌分子鉴定与防控药物筛选”(2013-118-4-15)；湖北省魔芋产业发展专项“魔芋种芋繁
育基地建设及高效栽培技术集成示范”(014-010)；2013湖北省农业科技创新中心项目“魔芋新品种选育与示范”(014-620-001-003)。
第一作者简介：降巧龙，女，1979年出生，山西介休人，农艺师，硕士，主要从事魔芋病害和品种改良研究。通信地址：445000湖北省恩施市施州大道
517号恩施州农业科学院，E-mail：qiaolongjiang79@163.com。
通讯作者：杨朝柱，男，1972年出生，湖北恩施人，正高职高级农艺师，博士，主要从事魔芋生物技术与品种遗传改良研究。通信地址：445000湖北省
恩施市施州大道517号恩施州农业科学院，E-mail：614715054@qq.com。
收稿日期：2014-07-15，修回日期：2014-09-16。
中国农学通报 2014,30(31):316-320
Chinese Agricultural Science Bulletin
霉病早已为人知[5]。19世纪 60年代，德国著名微生物
学家安东 De Bary 发现 B.cinerea 的有性后代为
Botryotinia fuckliana。早期灰霉病并没有引起人们重
视，后来随着葡萄酒产业的发展带动葡萄种植面积的
扩大，使得灰霉病在全球爆发。灰霉病菌是一种寄主
非常广泛的兼性寄生真菌，可寄生多种水果、蔬菜与
花卉，造成严重的经济损失，严重地威胁农业产业的
发展[6-7]。
在魔芋生长和贮藏期间会遭受不同类别病害的侵
袭，目前报道普遍的是软腐病、白绢病等，但笔者调查
在2012年底魔芋贮藏期间，恩施地区发生很多由灰霉
病引起魔芋种芋病变甚至发生腐烂现象，对贮藏期间
的种芋影响很大。目前未见这方面的研究报道，这属
于首次报道，魔芋灰霉病病害研究尚为研究空白[8-9]。
为此，笔者对魔芋灰霉病的症状及其生理特性进行了
较系统的研究，本研究旨在为研究其侵染发病规律及
综合防治提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
2013年 3月魔芋灰霉病发生和流行时期，在湖北
省恩施州农科院高新示范园30目防虫网室（海拔495 m）
采集具有典型症状的魔芋鲜芋，进行组织分离，采用琼
胶平板划线法分离得到纯的灰霉菌菌种，制成孢子悬
浮液，单孢纯化后，参照魏景超[10]、陆家云[11]、方中达[12]
方法低温保存备用。
1.2 魔芋灰霉病鉴定
1.2.1 魔芋灰霉病病原鉴定 将供试菌株移植于 PDA
平板上，25℃的恒温箱中培养，逐日观察并记录病原菌
的形状。在显微镜下观察分生孢子、孢子梗、菌核的形
态特征，并测量出分生孢子和孢子梗的大小 [13- 14]。
CTAB法提取DNA，通用引物 ITS4和 ITS5扩增，产物
送上海生工测序，测序结果用DNAstar软件处理。
1.2.2 魔芋灰霉病的致病性测定 把供试菌株移植于
PDA平板上，采用打菌饼(5 mm)方法对魔芋不同部位
（芽基、球茎表面、球茎内部）进行接种，置于25℃恒温
保湿培养，各处理均重复 3次。再从接种后发病的魔
芋植株上，再分离和纯化，比较接种前后2种菌落是否
一致。
1.3 分生孢子萌发与环境因子的关系
1.3.1 温度对分生孢子萌发的影响 用浓度为 2%、pH
6.0的葡萄糖液配制孢子悬浮液，采用玻片培养法，分
别置于 5℃、10℃、15℃、20℃、25℃和 30℃温度下培养。
4、8、12、24 h后镜检，每次检查 500个孢子，记录孢子
萌发率。
1.3.2 pH对分子孢子萌发的影响 用 1 mol/L HCl和
1 mol/L NaOH溶液将2%葡萄糖溶液分别调为pH 4.0、
5.0、6.0、7.0、8.0、9.0。采用玻片培养法，置于 25℃培
养。4、8、12、24 h后镜检，每次检查 500个孢子，记录
孢子萌发率。
1.3.3 营养物质对分生孢子萌发的影响 以无菌水为对
照，配制2%蔗糖液、2%葡萄糖液、2%魔芋甘露低聚糖
液，采用玻片培养法，置于 25℃培养。4、8、12、24 h后
镜检,每次检查500个孢子，记录孢子萌发率。
1.3.4 孢子致死温度的测定 吸取 2 mL孢子悬浮液于
灭菌试管中，置于恒温水浴锅中，设置 4个温度档次
(45℃、50℃、55℃、60℃ )，分别放置 5 min和 10 min
（1 min预热），每个处理摇动试管2次（吸1滴置于玻片
上，在25℃恒温箱中培养8 h后镜检孢子存活情况），将
处理过的孢子悬浮液倒入PDA平板上于 25℃恒温箱
中，观察菌落的形成情况。
1.4 灰霉菌菌丝生长与环境因子的关系
1.4.1 温度对灰霉菌菌丝生长的影响 在纯化培养的灰
霉菌菌落边缘，用灭菌打孔器（Φ为 5 mm）打取菌饼，
移植到PDA平板上，分别于5℃、10℃、15℃、20℃、25℃
和 30℃恒温培养，每个处理 3次重复，测量菌落直径，
并记录分生孢子形成时间。
1.4.2 pH对灰霉菌菌丝生长的影响 调整PDA培养基
pH 4~9，将灰霉菌菌饼（Φ为5 mm）接种于PDA培养基
上，于 25℃恒温培养，每个处理 3次重复，测量菌落直
径，并记录分生孢子形成时间。
1.4.3 营养物质对灰霉菌菌丝生长的影响 用 PDA、
PSA、PDA+魔芋甘露低聚糖（PDA培养基+50倍魔芋
甘露低聚糖液等量混合）和MS 4种固体培养基进行试
验，将灰霉菌菌饼（直径 5 mm）接种到培养基上，于
25℃恒温培养，每个处理 3次重复，每天测量菌落直
径，并记录分生孢子形成时间。
1.4.4 菌丝和菌核的致死温度测定 用培养 7天（5℃
下）的斜面菌种加灭菌水制成菌丝和菌核悬液，吸
1 mL注入灭菌试管中,置于恒温水浴锅（设置 45℃、
50℃、55℃、60℃ 4个温度）中 5 min和 10 min（1 min预
热）加热处理，每个处理摇动试管 2次，然后将处理过
的悬浮液倒入PDA平板上，于 25℃恒温箱中，观察菌
落生长情况。
2 结果与分析
2.1 魔芋灰霉菌的鉴定结果
2.1.1 症状观察 灰霉病多发生于魔芋球茎，小叶及叶
柄等多个部位。球茎多从芽的最外层鳞片和伤口（根
状茎断落）部位开始发生，初期呈水渍状，逐渐变褐形
降巧龙等：魔芋灰霉病致病菌及其生理特性的研究 ··317
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成病斑，流出淡黄色至褐色液体，最后导致球茎腐烂。
湿度大时，在病变部位着生灰色密霉，空气流通时弥漫
烟云状分生孢子。空气干燥时或气温回升后球茎皱
缩。小叶、叶柄主要在生育后期温度降低后发生，初期
水渍状渐渐生出稀疏霉层，最后腐烂干枯死亡。
2.1.2 魔芋灰霉病病原鉴定 显微镜下分生孢子梗数根
丛生，直立或稍弯曲，(200~400) μm×(10~14) μm，淡褐
色有隔膜，顶端呈1~2次分枝，末端膨大形成分生孢子
簇，聚生分生孢子。分生孢子为单孢，(8~12) μm×(5~
10) μm，形状呈圆形或椭圆形，无色至淡灰褐色。培养
基上培养先是呈白色稀疏放射状，后颜色逐渐加深，形
成灰色霉层，后期部分菌丝体相互纠集形成绒球状并
长出黑色不规则的菌核。分生孢子梗、分生孢子、菌丝
和菌核的形态特征见图 1。分子鉴定结果表明：魔芋
灰霉病的病原菌为灰葡萄孢菌 (Botrytis cinerea)，
GenBank登陆号KF802809。
a b c
a：分生孢子梗；b：分生孢子和菌丝；c：菌核
图1 灰葡萄孢菌的病原形态
2.1.3 魔芋灰霉病的致病性测定 观察发现：接种 7天
后这 3种部位都发生病变，但魔芋芽基部位发生病变
较其他2个部位要慢一些。从接种发病的魔芋上分离
病原菌进行培养，观察回接前后 2种病原菌在培养基
上的菌落形态、颜色以及分生孢子、分生孢子梗的形态
均为一致的。按照柯赫法则确定该病菌为魔芋灰霉病
病害的病原物。
2.2 环境因子对分生孢子萌发的影响
2.2.1 温度对分生孢子萌发的影响 从图2可知，5℃条
件下产生的孢子在24 h之内不萌发，10℃、15℃、20℃、
25℃和30℃条件下4 h萌发。结果表明：分生孢子在温
度为 10~30℃都可以萌发，20℃、25℃分生孢子的萌发
率最高，12 h为100%，显著高于其他处理。
2.2.2 pH对分生孢子萌发的影响 从图3看出：pH 4~9
时孢子4 h就可以萌发，pH 5时8 h分生孢子萌发率就
可达到 100%；pH 6时 12 h萌发率可达到 100%；pH 4
和 pH 7时，24 h分生孢子的萌发率也可达到 100%。
将不同 pH下分生孢子的萌发率做比较。由图 3可以
看出，pH 4~9时分生孢子均能萌发，最适值为5。由此
说明，弱酸性环境有利于分生孢子的萌发，这跟适合魔
芋生长的pH是一致的。
2.2.3 营养物质对分生孢子萌发的影响 从图4可以看
出，2%蔗糖液中分生孢子的萌发率最高，4 h萌发率为
46.3%，其次是 2%魔芋甘露低聚糖液，4 h萌发率为
45.2%，由此得出这2种营养液优于另外2个处理。
0
20
40
60
80
100
120
5 10 15 20 25 30
温度/℃
萌
发
率
/%
4 h12 h24 h
图2 不同温度下分生孢子的萌发率
0
20
40
60
80
100
4 5 6 7 8 9pH
萌
发
率
/%
4 h8 h12 h
图3 不同pH分生孢子的萌发率
··318
2.3 分生孢子的致死温度
分生孢子在 45℃、50℃和 55℃的恒温水浴中加热
5 min和 10 min后，接种 4天后均能形成菌落，60℃水
浴中加热 5 min和 10 min后，接种 4天后不能形成菌
落。做进一步试验，设置 56℃、57℃、58℃和 59℃水浴
中加热5 min和10 min，结果表明：56℃水浴加热5 min
和 10 min后，接种 4天形成菌落；57℃、58℃和 59℃水
浴加热5 min和10 min后，接种4天均不形成菌落。因
此，魔芋灰霉病分生孢子的致死温度为57℃，5 min。
2.4 环境因子对灰霉菌菌丝生长的影响
2.4.1 温度对灰霉菌菌丝生长的影响 由表 1可知，在
温度为5~30℃的范围内魔芋灰霉菌菌丝均可生长，其
中以 20~25℃时菌丝生长速度最快，第 3天长满全皿，
也产生分生孢子，菌落为浓密灰黑色，其次为15℃。在
5℃时灰霉病菌菌丝生长速度较慢，菌落稀疏白色，菌
丝平均生长速度为0.06 cm/d，培养25天时产生分生孢
子，说明病菌喜中低温环境。
2.4.2 pH对菌丝生长的影响 由表2可见，在pH 4~9范
围内灰霉菌菌丝均能生长，pH 5时菌丝生长速度最
快，3天长满全皿，其次是 pH 6，由此说明灰霉菌喜弱
酸性的环境。不同 pH下灰霉菌菌丝的生长情况见
表2。
2.4.3 营养物质对菌丝生长的影响 由表 3可见，魔芋
灰霉病菌菌丝在 4种培养基上均能生长，在 PDA和
PDA+魔芋甘露低聚糖的培养基上长势最好，4天长满
全皿；其次为PSA培养基，5天长满全皿，MS培养基上
灰霉菌菌丝长势较弱。因此，最适合灰霉菌菌丝生长
的培养基为PDA和PDA+魔芋甘露低聚糖。
2.4.4 菌丝和菌核的致死温度测定 魔芋灰霉病菌的菌
丝，在55℃条件下处理5 min死亡；魔芋灰霉病菌的菌
核致死温度高一点，在55℃条件下处理10 min死亡。
0
20
40
60
80
100
2 %葡萄糖 2 %蔗糖
2 %魔芋甘
露
低
聚
糖
空
白
营养物质
萌
发
率
/%
4 h8 h12 h
图4 不同营养物质下分生孢子的萌发率
温度/℃
5
10
15
20
25
30
菌落直径/cm
1 d
0.54
1.17
1.51
3.63
3.71
1.54
2 d
0.59
1.74
3.12
7.45
7.76
2.63
3 d
0.65
3.61
5.74
9.00
9.00
4.12
4 d
0.72
5.30
7.63
—
—
5.50
5 d
0.81
6.41
9.00
—
—
6.46
平均生长速度/(cm/d)
0.06
1.18
1.70
2.83
2.83
1.19
产孢时间/d
25
7
5
3
3
8
表1 不同温度对灰霉菌菌丝生长的影响
表2 不同pH对灰霉菌菌丝生长及产孢的影响
pH
4
5
6
7
8
9
菌落直径/cm
1 d
1.13
3.24
2.73
2.21
0.74
0.65
2 d
2.49
5.95
5.38
3.64
1.68
1.45
3 d
4.87
9.00
7.65
5.45
3.14
2.82
4 d
6.85
—
9.00
7.16
4.86
4.10
5 d
8.73
—
—
9.00
6.14
5.25
平均生长速度/(cm/d)
1.65
2.83
2.13
1.70
1.13
0.97
产孢时间/d
6
3
4
5
8
8
降巧龙等：魔芋灰霉病致病菌及其生理特性的研究 ··319
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
3 结论与讨论
研究结果表明，魔芋灰霉病菌在 5~30℃范围内均
能生长及产孢，其中25℃条件下生长最快，培养3天即
产生孢子；pH 4~9对病菌均能生长及产孢，最适为 pH
5；病菌的最适培养基为 PDA，产孢的最适培养基为
PDA+魔芋甘露低聚糖。在灰霉菌分生孢子的萌发试
验中，高湿环境下，温度为10~30℃的范围内分生孢子
均可萌发，20℃、25℃时分生孢子的萌发率最高；孢子
萌发的最适pH 5.0；最适营养物为2%的蔗糖液。其结
果同张继民[15]、童蕴慧等[16]、雷百战等[17]、徐明等[18]基本
一致。致死温度测定结果表明，魔芋灰霉病菌的孢子
在 57℃条件下处理 5 min后死亡，菌丝在 55℃条件下
处理 5 min后死亡，菌核在 55℃条件下处理 10 min后
死亡，这与李熙英等[19]的结果存在差异，这可能跟病菌
因生存的气候环境改变而产生变异有关。
通过灰霉病的致病性及生理特性研究，可以看出
魔芋种芋储藏期间持续低温、高湿、种芋带病等是引起
魔芋灰霉病发生的关键因子。
要控制灰霉病对魔芋种芋的危害,就必须从优化
种芋的贮藏环境入手,降低贮藏环境的湿度。春季由
于昼夜温差过大、夜露时间过长，使湿度更大。应采取
魔芋种芋堆放要稀、薄，降低由于魔芋种芋自身呼吸作
用使得局部湿度过高，白天注意通风，储藏或播种时采
用病原菌致死温度浸种法进行消毒可有效的防止病害
传播和发生，这在以前的研究中也有报道[20]，以上这些
方法都能有效地控制灰霉病在魔芋种芋上的发生。在
一些发达国家采用物理防病,通过采取改变种植环境
的温度、湿度和光照等措施来防治灰霉病的发生,起到
一定的效果[21-22]。但由于灰霉菌的弱寄生性、强腐生
性、变异性强、其寄主范围广的特性,以及目前报道的
药品防治效果不佳，使得其防治问题仍是一个世界性
难题，因此，寻找一种新的综合防治方法，包括培育魔
芋抗病品种、筛选合适的药剂或生防菌来防治灰霉病，
仍是一项值得深入研究的方向。
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培养基
PDA
PDA+魔芋甘露低聚糖
PSA
MS
菌落直径/cm
1 d
2.45
1.95
1.59
1.02
2 d
4.58
3.96
2.94
2.15
3 d
6.90
6.63
5.83
3.64
4 d
9.00
9.00
8.12
5.16
5 d
—
—
9.00
6.48
平均生长速度/(cm/d)
2.13
2.13
1.7
1.2
产孢时间/d
4
4
5
7
表3 不同培养基对灰霉菌菌丝生长的影响
··320