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落葵新病害——匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特性



全 文 :第 14 卷第 2 期 菌 物 研 究 Vol. 14 No. 2
2016 年 6 月 Journal of Fungal Research Jun. 2016
* 基金项目:贵州省科学技术联合基金(黔科合 LH字[2015]7082 号),贵州省优秀青年科技人才培养对象专项资金[黔科合人
字(2015)27],贵州省农科院自主创新能力项目[黔农科院自主创新科研专项字(2014)002]
作者简介:卯婷婷,女,助理研究员,硕士,主要从事植物病原菌鉴定及绿色防控。
收稿日期:2016-03-01
** 通讯作者:陶刚,E-mail:ttg729@ sina. com
落葵新病害———匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特性*
卯婷婷1,赵兴丽2,赵玳琳1,陶 刚1**
( 1.贵州省植物保护研究所,贵阳 550006; 2.贵州师范大学,贵阳 550006)
摘 要:为进一步了解落葵上一种新病害的发病规律,文中对其病原菌落葵匍柄霉 (Stemphylium basellae)
进行了生物学特性研究。结果表明:病原菌菌丝生长的最适培养基为 PDA,最适的碳、氮源分别为葡萄糖和
硝酸钾,菌丝在 15 ~ 35℃范围内适宜生长,最适温度 25℃,最适 pH 5. 0,黑暗条件更利于病原菌菌丝生长;
病原菌在落葵煎汁培养基上产孢最多,产孢最适碳氮源、最适温度、最适 pH 和光照条件与菌丝相同。病原
菌菌丝和分生孢子的致死条件分别为 45℃处理 15 min和 43℃处理 15 min。
关键词:落葵叶斑病;落葵匍柄霉;营养;pH;温度;生物学特性
中图分类号:S436. 3;Q949. 745. 7 文献标识码:A 文章编号:1672-3538(2016)02-0113-05
DOI:10. 13341 / j. jfr. 2014. 1115
引文格式:卯婷婷,赵兴丽,赵玳琳,等. 落葵新病害———匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特性[J].菌物研究,
2016,14(2):113-117.
Biological Characteristics of Basella Leaf Spot Pathogen
—A New Disease in China*
MAO Ting-ting1,ZHAO Xing-li2,ZHAO Dai-lin1,TAO Gang1**
(1. Guizhou Institute of Plant Protection,Guiyang 550006,China;2. Guizhou Normal University,
Guiyang 550006,China)
Abstract:Biological characteristics of Stemphylium basellae were systematically studied to further
understand its occurrence regularity. The results showed that the best medium for mycelial growth
was PDA. Pathogens can effectively use sugar and nitrogen sources. Glucose and KNO3 extract
could be used as suitable carbon and nitrogen sources for growth. The temperature ranged for my-
celial growth was 15 - 35℃,25℃ was the optimum. The best pH value was 5. 0. The dark condi-
tion was conducive for mycelial growth. The optimal culture medium for sporulation of S. basellae
was basella leaves juice. The optimal carbon and nitrogen source,temperature,pH value and light
conditions for sporulation are same as the hyphae. The mycelial lethal temperature was 45℃ for
15 min,and conidial lethal temperature was 43℃ for 15 min.
Key words:Basella Leaf Spot;Stemphylium basellae;nutrition;pH;temperature;biological charac-
teristics
落葵是一种经济价值较高的食、药用叶菜,病 害的发生将直接影响其食用价值并导致大量减
菌 物 研 究 2016 年
产。目前世界上已报道引起落葵叶斑病的病原菌
有 Acrothecium、Alternaria、Bipolaris、Cercospora、
Cladosporium、Colletotrichum、Glomerella、Phoma 8
个属种[1-8]。而由落葵匍柄霉(Stemphylium basel-
lae)引起的叶斑病是近年来落葵生产上的新病
害,落葵幼叶期至老叶期均有发生,可引起叶片和
茎秆产生大量病斑,甚至枯死、脱落,严重影响落
葵的经济价值。周艳芳等[9]首次报道了落葵匍
柄霉(S. basellae)在落葵叶上的病症及形态特
征,但并未对病原菌进行深入的生物学特性研究。
为了明确落葵匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特
性,并探讨该病原菌越冬侵染特点,笔者采集并分
离了落葵叶斑病的病原菌,首次对落葵匍柄霉生
物学特性进行了较为系统的研究,以期为该病害
发生规律的深入研究及病害防控提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株
落葵匍柄霉(Stemphylium basellae)分离自贵
州省毕节市七星关区泰丰园特菜基地落葵叶部,
已鉴定菌株保存于贵州省植物保护研究所生物防
治实验室。
1. 2 病菌生物学特性测定
1. 2. 1 不同培养基对菌丝生长及产孢量的影
响 选用胡萝卜培养基、马铃薯葡萄糖琼脂
(PDA)、燕麦片琼脂(OA)、落葵煎汁(落葵叶 200 g,
琼脂粉 20 g,蒸馏水 1 000 mL)、马铃薯蔗糖琼脂
(PSA)、沙氏、查彼和玉米粉琼脂(CMA)共 8种培养
基。把在培养皿培养好的菌打成直径为5 mm的菌
饼,放置在 8 种培养基平板上于 25℃恒温培养,
设 3 次重复。7 d 后采用十字交叉法测量菌落直
径,14 d 后在每个平板中滴入 10 mL 无菌水进行
洗脱,过滤菌丝后制成孢悬液,利用 Neubauer 血
球计数板测定产孢量,进行方差分析和多重比较。
1. 2. 2 不同碳源对菌丝生长及产孢量的影响
以查彼培养基(Czapek’s medium)为基础培养基,
葡萄糖、L -山梨糖、麦芽糖、半乳糖、D -果糖、乳
糖、蔗糖及可溶性淀粉为 8 种不同的碳源变
量[10],将直径 5 mm的病原菌菌块放在其上培养,
测量记录菌落直径和产孢量,方法同本文“1. 2. 1”。
1. 2. 3 不同氮源对菌丝生长及产孢量的影响
以查彼培养基为基础培养基,胰蛋白、甘氨酸、精
氨酸、胱氨酸、高丝氨酸、丙氨酸、硝酸钾及硝酸铵
为 8 种不同的氮源变量,将直径 5 mm 的病原菌
菌块放在其上培养,测量记录菌落直径和产孢量,
方法同本文“1. 2. 1”。
1. 2. 4 不同温度对菌丝生长及产孢量的影响
采用 PDA 培养基,设置 5、10、15、20、25、30、35、
40、45 和 50℃共 10 个温度梯度[11],测量记录菌
落直径和产孢量,方法同本文“1. 2. 1”。
1. 2. 5 不同光照对菌丝生长及产孢量的影响
设置 24 h 连续光照、24 h 完全黑暗、光暗交替
12 h 3种处理,在 PDA平板上培养,测量记录菌落
直径和产孢量,方法同本文“1. 2. 1”。
1. 2. 6 不同 pH 对菌丝生长及产孢量的影响
采用 PDA平板培养,pH设置 4、5、6、7、8、9、10、11
共计 8 个梯度(用 0. 1%的 NaOH 和 HCL 溶液调
配)。测量记录菌落直径和产孢量,方法同本文
“1. 2. 1”。
1. 2. 7 菌丝和分生孢子致死温度测定 取直径
5 mm的菌饼放入装有 5 mL无菌水的离心管或将
用无菌水制备的 5 mL孢悬液放入无菌离心管中,
然后分别置于 35、40、45、50 和 55℃下处理 5、10、
15 min,处理过程中随时摇动离心管,之后迅速冷
却,菌块取出直接置于 PDA 平板,孢悬液吸取
2 mL涂布 PDA 平板后,分别在 25℃黑暗中培养
3 d后观察菌丝和孢悬液所在平板生长情况,测出
致死温度范围;然后以 1℃为梯度,设定 5 个梯
度,继续测定病菌的具体致死温度。
2 结果与分析
2. 1 病原菌生物学特性测定结果
2. 1. 1 不同培养基对菌丝生长及产孢量的影响
落葵匍柄霉(S. basellae)在 8 种供试培养基上生
长状况差异较为显著。在 PDA 和 OA 培养基上
生长速度均较快,优于其他 6 种培养基,菌落也较
为致密;在沙氏和查彼培养基上,菌丝生长较慢,
菌落稀疏,最不适宜生长;从产孢量看,只有
PDA、PSA和落葵煎汁 3 种培养基可产生分生孢
子,其余 5 种均不产生,其中落葵煎汁培养基上所
产孢子量最多,14 d 时为 1. 04 × 103个 /mL,PDA
和 PSA培养基上 14 d的分生孢子量分别为 4. 49
× 102个 /mL和 2. 77 × 102个 /mL。
2. 1. 2 不同碳源对菌丝生长及产孢量的影响
在供试的 8 种碳源中,菌丝在以葡萄糖为碳源的
查氏培养基上生长最快,在可溶性淀粉为碳源的
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第 14 卷 第 2 期 卯婷婷等:落葵新病害———匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特性
培养基上生长最慢,不同碳源培养基上,菌丝生长
速率大小顺序:葡萄糖 >蔗糖 >麦芽糖 >乳糖 >
L -山梨糖 >半乳糖 > D -果糖 > 可溶性淀粉
(图 1);不同碳源对病原菌产孢量影响差异显著,
葡萄糖为产孢的最佳碳源,14 d的分生孢子数为 3.
42 ×102个 /mL,其次是蔗糖和乳糖,但产孢量都不
大,其余 5种碳源均不能产生分生孢子或产孢极少。
2. 1. 3 不同氮源对菌丝生长及产孢量的影响
病原菌对 8 种供试氮源利用情况存在显著差异
(图 2),菌丝在以硝酸钾为氮源的培养基上生长
最快,且菌落致密,而在硝酸铵为氮源的培养基上
菌丝稀少且生长最慢,不同碳源培养基上,菌丝生
长速率大小顺序:硝酸钾 >胰蛋白 >高丝氨酸 >
甘氨酸 >精氨酸 >胱氨酸 >丙氨酸 >硝酸铵;从
产孢量看,4 种氮源的培养基上可产生分生孢子,
产孢量大小顺序为硝酸钾 >胰蛋白 >丙氨酸 >甘
氨酸,硝酸钾第 14 d 的产孢量为 3. 88 × 102个 /
mL,甘氨酸的为 0. 52 × 102个 /mL,其余 4 种氮源
培养基上则无孢子产生或产生极少。
图 1 不同碳源对菌丝生长及产孢量的影响
Fig. 1. Effects of different carbon sources on
mycelium growth and spore production
图 2 不同氮源对菌丝生长及产孢量的影响
Fig. 2. Effects of different nitrogen sources on my-
celium growth and spore production
2. 1. 4 不同温度对菌丝生长及产孢量的影响
在 5 ~ 50℃温度范围内,病原菌菌丝生长和产孢
量均有显著差异(图 3),适宜生长范围为 15 ~
35℃间,25℃时菌丝生长最快,10℃和 40℃时菌
丝生长受到抑制,低于 5℃和超过 45℃菌丝都难
以生长。15 ~ 30℃时菌丝都能产孢,25℃时产孢
量相对最多,为 4. 19 × 102个 /mL。
2. 1. 5 不同光照对菌丝生长及产孢量的影响
不同光照处理对病原菌菌丝生长有较强的影响
(图 4)。菌丝在 24 h 连续黑暗条件下生长速率
最快,其次是 12 /12 h明暗交替,24 h 连续光照时
长势较缓慢;病原菌在连续黑暗处理后产孢量最
多,14 d的产孢量为 4. 93 × 102个 /mL,其次为 12 /
12 h明暗交替,产孢量为 3. 23 × 102个 /mL,连续
光照后不产孢或产孢极少。
图 3 不同温度对落葵匍柄霉菌丝生长及产孢量的
影响(14 d)
Fig. 3. Effects of different temperature on mycelium
growth and spore production of S. basellae
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菌 物 研 究 2016 年
1. 24 h 光照 Light;2. 24 h 黑暗 Darkness;3. 12 h /12 h 光
暗交替 Alternation of light and darkness
图 4 光照对病原菌菌丝生长和产孢量的影响
Fig. 4. Effects of different illumination on mycelium
growth and spore production
2. 1. 6 不同 pH 对菌丝生长及产孢量的影响
病原菌菌丝生长 pH 范围广泛,在 4 ~ 11 间均可
生长,最适 pH为 5,总体来看,偏酸性培养基上菌
丝的生长优于偏碱性培养基(图 5)。病原菌在
pH为 5 ~ 8 时可产生分生孢子,pH为 5 时孢子量
最多,为 2. 43 × 102个 /mL,过酸或过碱均不产孢
或产孢极少。
图 5 不同 pH对病原菌菌丝生长和产孢量的影响
Fig. 5. Effects of different pH on mycelium growth
and spore production
2. 1. 7 菌丝致死温度 测定结果表明,落葵匍
柄霉(S. basellae)菌丝和分生孢子在 35,40℃分
别作 3 段时间长度处理后转到 PDA 培养上均能
生长,45℃处理 15 min 后菌丝和孢子都停止生
长,50℃和 55℃时 3 种时间处理后均不能生长,
说明菌丝和分生孢子致死温度范围均为 40 ~
45℃,处理15 min;继续以 1℃为梯度设置 41,42,
43,44,45℃分别处理菌丝及分生孢子 15 min,结
果表明:菌丝在 45℃处理后停止生长,而分生孢
子在 43℃处理后即无菌落出现。因此菌丝致死
温度为 45℃,处理 15 min,而分生孢子的致死温
度为 43℃,处理 15 min。
3 讨 论
文中首次对落葵新病害病原菌落葵匍柄霉的
生物学特性进行研究,研究结果可作为已报道的
其他匍柄霉种生物学特性的对比与补充。研究结
果表明:菌丝最适生长温度为 25℃,低于 5℃或高
于 45℃菌丝都难以生长。这一结果与已报道的
番茄匍柄霉(Stemphylium lycopersici)及茄匍柄霉
(S. solani)生长适温相近[12],而束状匍柄霉
(S. sarciniforme)对温度敏感性更高,只适宜在 15 ~
30℃生长[10]。在供试的 8 种培养基中,落葵匍柄
霉菌丝在 PDA 和 OA 培养基上生长较好,茄匍柄
霉则更适宜在查彼及 OA培养基上生长。落葵匍
柄霉菌丝致死温度为 45℃处理 15 min,与以上报
道过的 3 种匍柄霉的菌丝致死温度均不相
同[12-13],分析可能是同属不同种间存在的生物学
差异。
本研究结果表明,落葵匍柄霉在 pH 4 ~ 11 范
围均能生长,说明该病原菌的生长发育对酸碱度
的适应性很强,pH 5 ~ 8 范围既适合菌丝生长也
适合分生孢子的产生,与大部分真菌喜酸的特性
一致[14]。不同光照条件下菌丝生长差异较大,说
明光照对病原菌生长存在影响,这与杜公福[12]对
茄匍柄霉受光照影响的研究一致,也符合该病害
容易在光照充足的 6 ~ 8 月发生的特征。在供试
8 种碳源和 8 种氮源中,葡萄糖和硝酸钾对病原
菌菌丝生长和分生孢子的产生都最有利,说明菌
丝生长和分生孢子的形成对营养成分需求的差异
不大,但相同处理时,菌丝生长与孢子产生的速度
有较大差异。菌丝生长到 7 d 时相对成熟,而分
生孢子则要在 10 d左右才开始产生,约 14 d达到
一定数量,说明分生孢子产生的环境要求比菌丝
生长对环境的要求严格。上述特性与病原菌侵染
过程及病害田间的发生时期相吻合,因此建议落
葵匍柄霉叶斑病在初春病原菌初侵染时即开始进
行防治。本文结果可以为落葵生产上有针对性地
拟定病害防治措施,提供一定的实用参考价值。
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第 14 卷 第 2 期 卯婷婷等:落葵新病害———匍柄霉叶斑病病原菌的生物学特性
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146-148.
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