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菩提树一种新真菌病害初报



全 文 :收稿日期: 2010 - 06 - 22
基金项目:西南科技大学博士点建设基金
作者简介:林琦( 1981 - ) ,男,四川绵竹人,在读硕士,助理农艺师,
主要从事真菌分类及真菌病害研究。
* 通信作者,主要从事大型真菌资源调查及真菌病害研究,E-mail:
hexinsheng@ swust. edu. cn
菩提树一种新真菌病害初报
林琦,郑俊娟,刘刚,贺新生*
( 西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010)
摘要:该文报道了菩提树的一种新真菌病害。对植株叶绿素含量以及光合放氧能力测定的结果表
明,感病植株的叶绿素含量和光合放氧能力分别是健康植株的 64. 9%和 61. 0%,同化能力的降低
导致植株早衰、死亡。对采集标本的形态特征以及 ITS 序列比对,鉴定该病原菌为柱状田头菇
Agrocybe cylindracea( DC. ) Maire的一个双孢菌株。
关键词:菩提树;病害; 病原菌;柱状田头菇
中图分类号: S763. 15 文献标志码: A 文章编号: 1671 - 0886( 2011) 02 - 0010 - 03
A new fungous disease( Agrocybe cylindracea) in Ficus religiosa L. /LIN Qi,et al. ( School of Life
Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China)
Abstract: A new disease in Ficus religiosa L. caused by fungal infection was reported. The result of the
determination of the chlorophyll content and the capacity of photosynthetic oxygen of the plant,showed
the chlorophyll content and the capacity of photosynthetic oxygen of the infected plant were 64. 9% and
61% of those in the healthy plant,the weakened assimilation capacity leads to premature senility and
death of the plant. By the morphological feature and ITS region analysis this fungus was identified as a
bispore strain of Agrocybe cylindracea( DC. ) Maire.
Key words: Ficus religiosa L. ; disease; pathogen; Agrocybe cylindracea( DC. ) Maire
菩提树 Ficus religiosa L.是一种名贵的园林观
赏树木。目前对于榕属菩提树病原菌的报道中主要
有拟木层孔菌 Phellinidium noxium( Corner) Boudar-
tseva et S. Herrera、桑生小冠孢霉 Cristulariella mori-
cola Redhead、盘 长 孢 状 刺 盘 孢 Colletotrichum
gloeosporioides Penz 等[1]。笔者从 2006 年到 2010
年在西南科技大学校内连续观察到 1 株菩提树上的
1 种真菌子实体,对该真菌引起的菩提树病害相关
生理指标进行了测定,对病原真菌进行了鉴定。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 菩提树位于西南科技大学校园内,
其中 1 株染菌。病原采集于寄生在这株树干的子实
体( 见图 1 - 1 ) ,经组织分离、纯化后得到纯培养物
Ag09,菌株保存在中国科学院微生物研究所中国普
通微生物菌种保藏管理中心( CGMCC No. 3235) 。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 树木症状观察 定期观察、记录树木感病症
状和所致危害,并对出现的新鲜子实体拍照。
1. 2. 2 叶绿素含量的测定 叶绿素含量是植株生
活力的衡量指标。采用分光光度法检测植株叶绿素
含量[2]。选取健康植株和染菌植株新鲜叶各 10 片,
去掉叶脉将叶片剪成碎片,四分法取样,最后各取叶
肉组织 0. 2 g,研磨时加入适量石英砂和少量
CaCO3,防止叶绿素脂酶分解叶绿素。叶绿素溶液
用分光光度计( WFJ 7200 型,) 进行测定,波长分别
为 645 nm 和 663 nm。每个样品重复测定 3 次。计
算方法为: CT = Ca + Cb = 20. 29 × OD645 + 8. 05 ×
OD663,叶绿素含量( mg /g ) =色素浓度( CT ) ×提取
液体积( mL ) /鲜重( g ) 。
1. 2. 3 光合放氧能力的测定 选取健康及病害树
叶,进行光合放氧能力的测定。将叶片剪成
0. 16 mm2大小,在 1 /10 000 电子天平上精确称重,
在 30 μmol /L,pH 7 的 NaHCO3 溶液真空处理后光
·01· Forest Pest and Disease Mar. 2011 No. 2
合放氧用 OXY-LAB 氧电极( Hansatech,UK ) 测定,
恒温水浴保持反应室温度在 25 ℃,光强设定为
1 000 lex。通过氧电极自带软件绘制并计算出光饱
和曲线。计算公式为: 光合放氧量 ( mmol /h·g ) =
吸收斜率( k) × 60 /树叶质量 ( mg ) ,重复 3 次。以
光合能力的强弱来衡量其生活力的强弱。
1. 2. 4 病原形态鉴定 取成熟野生子实体,切取一
部分菌盖,沿菌褶的横切面做徒手切片。在 Nikon
TE300 倒置显微镜下观察单孢萌发、菌丝结构,担子
形状、担孢子梗数量,孢子形状、颜色、大小、表面光
滑或有纹饰,并做好记录。
1. 2. 5 DNA 提取及 ITS 序列比对 选取适量标
本,按照改良 CTAB 法[3]提取其基因组 DNA,并对
ITS 区进行 PCR 扩增。引物为 ITS4: 5-TCCTC-
CGCTTATTGATATGC-3, ITS5: 5-GGAAGT
AAAAGTCGTAACAAGG-3[4]。反应体系为: 模板
DNA 1 μL,10 × PCRbuffer ( 50 mM KCl,15 mM
MgCl2,100 mM Tris-HCl,pH 9) 5 μL,Taq DNA 聚
合酶 2 U,dNTP( 10 mM ) 1 μL、引物 1 μL,补充去
离子水至 50 μL。PCR 循环为: 94 ℃预变性4 min,
94 ℃变性 30 s,55 ℃退火 30 s,72 ℃延伸30 s,35 次
循环,72 ℃延伸 10 min。PCR扩增后产物直接纯化
后委托上海生工生物科技公司测序。将测序结果提
交 GenBank比对。
2 结果分析
2. 1 对树木的危害和症状 我校新区同时移栽 2
株菩提树,胸径为 30. 5 ~ 31. 8 cm,高度约20 m,树
龄基本相当。但其中 1 株由于感染病菌,生长势明
显弱于另一株,在不同的生长季节生长状况见图 1
中的 2—4;在春季发芽、新叶萌发时间相同,但新叶
生长不会转成正常的深绿色,很快转为浅绿带黄色。
在相同的生长季节感病株树叶提前 50 ~ 60 d 变黄,
提前 30 ~ 40 d 全部落叶,整体树叶泛黄、凋敝,生长
势明显弱于正常株。
感病植株树叶易脱落,稀疏,叶色呈黄绿、黄白。
叶脉细,呈黄白色。叶片较小,( 3. 7 ~ 4. 2) cm ×
( 10 ~ 12. 5) cm,仅为健康树叶的 2 /3 左右,叶片质
地较薄易破裂,而健康树叶片质厚,韧性强。
被菌丝侵染部分干朽,组织死亡,病原菌子实体
在整个树干( 干朽和鲜活组织) 均可发生,见图 1 -5。
病原菌在树上发生子实体的时间为 7—11 月,
阴雨连续 5 d以上发生。每年发生 2 ~ 3 次,每次可
采集到鲜子实体 1 ~ 2 kg,子实体 5 ~ 14 丛。
2. 2 叶绿素含量及光合放氧能力 叶绿素含量及
光合放氧能力测定结果分别见表 1,2。结果表明,
病叶的叶绿素含量为 2. 56 mg /g,健康树叶的含量
为 3. 94 mg /g,病叶叶绿素含量仅为健康叶的
64. 9%。病叶光合放氧量为 9. 24 mmol /h·g,健康
叶片为 15. 12 mmol /h·g,病叶光合放氧量为健康叶
的 61%。两方面的结果能够互相印证。叶绿素含
量减少,光合能力降低,直接影响到树木同化能力的
降低,导致树木的生活力降低,抵抗力减弱。随着病
情发展,最终导致寄主死亡。
表 1 菩提树病叶与健康叶肉组织叶绿素含量的比较
项目 波长
病叶
1 2 3 平均
健康叶
1 2 3 平均
OD值 645 0. 528 0. 552 0. 496 0. 525 0. 791 0. 822 0. 817 0. 810
663 1. 211 1. 423 1. 036 1. 223 1. 825 1. 914 1. 873 1. 871
叶绿素浓度 / ( mg /L) 20. 46 22. 65 18. 4 20. 5 30. 74 32. 09 31. 65 31. 49
叶绿素含量 / ( mg /g) 2. 56 2. 83 2. 3 2. 56 3. 84 4. 01 3. 98 3. 94
表 2 健康与染病菩提树叶光合放氧量的比较
健康叶质量
mg
斜率 k
光合放氧量
mmol /h·g
病叶质量
mg
斜率 k
光合放养量
mmol /h·g
0. 0517 0. 015 17. 52 0. 0497 0. 008 9. 66
0. 0505 0. 012 13. 78 0. 0504 0. 0076 9. 05
0. 0503 0. 012 14. 07 0. 0499 0. 0075 9. 02
15. 12 9. 24
2. 3 病原真菌的形态特征 子实体单生、丛生,中
到大型。菌盖幼时半球形,后渐伸展至扁平,少浅
裂,中央稍突起,直径 3 ~ 10 cm,初期深褐色、茶褐
色,后渐变为淡褐色至淡土黄色,平滑或中部有较多
条纹。菌肉白色,厚 1 ~ 20 mm。菌褶直生,中密,不
等长,无分叉,宽 2 ~ 7 mm,初白色,成熟后呈污黄
锈色至咖啡色。有内菌膜,白色,开伞后形成菌环,
厚 0. 5 ~ 1. 5 mm,上位,不易脱落,有明显条纹。菌
柄中生或偏生,圆柱形,长 3 ~ 12 cm,粗径 0. 3 ~
2. 3 cm。内实,纤维质脆嫩,污白色,老时基部色稍
深,有皱纹及膜质鳞片。子实体采摘后基部流出或
·11·中国森林病虫 2011 年 3 月 第 30 卷 第 2 期
滴出大量水珠( 见图 1 - 6) 。
孢子印暗褐色。孢子淡黄褐色,光滑,卵圆形或
椭圆形或不规则形,大小 ( 11. 0 ~ 12. 8 ) μm ×
( 6. 0 ~ 7. 8) μm。大多数担子上有 2 个孢子,有部
分出现 3 孢,少见 1 孢、4 孢( 见图 1 - 7) 。
菌丝在 PDA 培养基平皿上白色,生长浓密,有
同心圆环纹,气生菌丝不发达。容易在琼脂培养基
上形成形态完整的子实体,并大量弹射孢子。菌丝
透明,明显分枝,有明显的锁状联合 ( 见图 1 - 8 ) 。
菌丝直径 2 ~ 2. 5 μm。
2. 4 ITS 区序列比对结果 将测序得到的结果提
交 GenBank,序列号为 HM437169。与 BLASTN 比
对,结果显示与田头菇属真菌 Agrocybe spp. 具有高
度的相似性。下载与其相似度很高有代表性种的
ITS 序列,菌株的 BLAST 比对结果显示,Ag09 菌株
的 ITS 序列和 A. chaxingu ( AY904341. 1 ) 序列
Maxi-dent 值达到 97%,query coverage 值达到
94%。
1. 着生于树干的子实体形态; 2 - 4. 分别为 4 月、9 月、11 月两树的生长情况,右边为感病植株; 5. 干部腐朽;
6. 采摘后子实体明显的吐水现象; 7. 担孢子梗和担孢子以及孢子的普通光学照片; 8. 单孢菌丝上的锁状联合。
图 1 病害症状及病原特征
3 结论
Ag09 是一种菩提树新的病原菌,根据其形态学
特征可以确定其属于柱状田头菇,而 ITS 序列比对
从分子水平证明了形态学分类。分离物经培养鉴
定,其学名为: Agrocybe cylindracea ( DC. ) Maire,中
文名称:柱状田头菇。该菌株典型的特征是每个担
子上着生 2 个孢子,应该是该种内的一个特殊的双
孢菌株。柱状田头菇在我国一直作为一种栽培食用
菌,寄生于大型园林树木未见报道。连续观察得知,
该菌株通过树木伤口侵染,随着寄生的持续,导致树
木生活力降低、早衰,心材干朽腐烂,最终死亡。
参考文献:
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( 责任编辑 杨静莉)
·21· Forest Pest and Disease Mar. 2011 No. 2