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苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定



全 文 :中国农业大学学报 2016,21(6):56-67
Journal of China Agricultural University
http:∥xuebao.cau.edu.cn
DOI:10.11841/j.issn.1007-4333.2016.06.07
苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
阮 柳1 马占鸿1 刘振宇2 秦 丰1 王海光1
(1.中国农业大学 农学与生物技术学院,北京100193;
2.河北省农林科学院 农业资源环境研究所,石家庄050051)
摘 要 为了解河北苜蓿根腐病病原种类,以便有目的地加以防治,对从河北采集的苜蓿根腐病样品进行了病原
分离、鉴定以及致病性和室内毒力测定。根据形态学和核糖体内转录间隔区ITS4和ITS5、延伸因子EF-1H 和
EF-2T序列作为引物鉴定,分离出的71株致病菌株均为镰孢菌属(Fusarium),其中,木贼镰孢(F.equiseti)55株,
尖孢镰孢(F.oxysporum)7株,层出镰孢(F.proliferatum)6株,变红镰孢(F.incarnatum)2株,茄镰孢(F.solani)
1株。尖孢镰孢菌株D19-2、层出镰孢菌株S45和茄镰孢菌株Q1的致病性最强。通过含毒介质法测定,结果表明,
40%腈菌唑可湿性粉剂(WP)、50%多菌灵 WP、嘧环·咯菌腈(37%嘧菌环胺和25%咯菌腈)水分散粒剂(WDG)、
50%福美双 WP、70%甲基硫菌灵 WP和10%苯醚甲环唑 WDG对这3个菌株菌丝生长均有较好抑制作用,而80%
代森锰锌 WP、99%恶霉灵 WP、40%菌核净 WP的抑制作用较弱。
关键词 苜蓿根腐病;镰孢菌;病原鉴定;杀菌剂;毒力测定
中图分类号 S 432.4+4;S 435.4   文章编号 1007-4333(2016)06-0056-12   文献标志码 A
收稿日期:2015-07-20
基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目(201303057)
第一作者:阮柳,硕士研究生,E-mail:shasharuan129@163.com
通讯作者:王海光,副教授,主要从事植物病害流行学和宏观植物病理学研究,E-mail:wanghaiguang@cau.edu.cn
Isolation,identification and toxicity determination of
pathogens causing alfalfa root rot
RUAN Liu1,MA Zhan-hong1,LIU Zhen-yu2,QIN Feng1,WANG Hai-guang1*
(1.Colege of Agronomy and Biotechnology,China Agricultural University,Beijing 100193,China;
2.Institute of Agro-resources and Environment,Hebei Academy of Agriculture and
Forestry Sciences,Shijiazhuang 050051,China)
Abstract To discover the pathogens causing alfalfa root rot in Hebei Province,China,and to provide references for
prevention and control of the disease,isolation,identification and indoor pathogenicity test of pathogens from the
samples of alfalfa root rot colected in Hebei Province were conducted,and toxicity determination of fungicides for
controling the disease was investigated.A total of 71pathogenic strains were isolated from the diseased tissues and
were identified as Fusarium strains by using the morphological identification method and molecular biological
identification method with the ribosomal internal transcribed spacers(ITS4and ITS5)and extension factors(EF-1Hand
EF-2T)as the primers for PCR amplification,respectively.The identification results obtained by using the morphological
identification method and the molecular biological identification method were consistent.The results showed that the 71
strains of Fusariumincluded 55strains of F.equiseti,seven strains of F.oxysporum,six strains of F.proliferatum,two
strains of F.incarnatum and one strain of F.solani.The pathogenic determination results demonstrated that strain
D19-2of F.oxysporum,strain S45of F.solani and strain Q1of F.proliferatumhad the strongest pathogenicity among
al of 71strains.The sensitivity of the three strongest pathogenic strains(including D19-2,S45and Q1)to 40%
myclobutanil wetable powder(WP),50%carbendazim WP,99%hymexazol WP,40%dimetachlone WP,cyprodynil·
 第6期 阮柳等:苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
fludioxonil(37%cyprodynil and 25%fludioxonil)water dispersible granule(WDG),50%thiram WP,80% mancozeb
WP,70%thiophanate-methyl WP and 10%difenoconazole WDG,was determined using the poison medium method.The
results indicated that 40%myclobutanil WP,50%carbendazim WP,cyprodynil·fludioxonil WDG,50%thiram WP,70%
thiophanate-methyl WP and 10%difenoconazole WDG had beter inhibitory efects on mycelia growth of the three strains
than the other three types of fungicides.
Keywords alfalfa root rot;Fusarium;pathogen identification;fungicide;toxicity determination
  苜蓿(Medicago sativa)为多年生豆科植物,抗
逆性强,可改善土壤、保持水土,营养价值高、适口性
好,是世界上广泛种植的牧草,被称为“牧草之王”。
随着畜牧业的发展,苜蓿需求量迅速增加,苜蓿种植
面积日益增大。苜蓿根腐病作为一种重要的根部土
传病害,病原种类较多,该病害的严重发生会影响苜
蓿建植,给生产带来严重损失。
国外研究人员报道的苜蓿根腐病病原有尖孢镰
孢 (Fusarium oxysporum)[1-3]、锐 顶 镰 孢 (F.
acuminatum)[2-4]、燕麦镰孢(F.avenaceum)[3-4]、茄
镰孢(F.solani)[3-4]、接骨木镰孢(F.sambucinum)[3]、
三 线 镰 孢 (F.tricinctum)[4]、木 贼 镰 孢 (F.
equiseti)[2]、半裸镰孢(F.semitectum)[2]、镰状镰孢
(F.fusarioides)[2]、疫霉菌(Phytophthoraspp.)[2]、腐
霉菌 (Pythium spp.)[2]、茄 丝 核 菌 (Rhizoctonia
solani)[2]、甘薯生小核菌(Sclerotium bataticola)[2]、
菜豆生壳球孢(Macrophomina phaseolina)[3]、黏质
沙雷氏菌(Serratia marcescens)[4]等。
我国对于由镰孢菌引起的苜蓿根腐病的病原调
查和鉴定主要集中在东北、西北、华北等苜蓿种植较
为广泛的北方地区。陈雅君等[5]调查表明尖孢镰孢
和茄镰孢是引起黑龙江苜蓿根腐病的主要病原。李
敏权等[6]研究表明尖孢镰孢、半裸镰孢、锐顶镰孢是
甘肃定西地区苜蓿根腐病的致病菌。王多成等[7]研
究表明镰孢菌是甘肃张掖、酒泉苜蓿根腐病的优势
致病菌,茄镰孢致病性最强,其次是尖孢镰孢和串珠
镰孢(F.moniliforme)。孟嫣[8]研究了甘肃省干旱
灌区苜蓿地镰孢菌种群结构,结果表明不同季节镰
孢菌的主要种群不同,春季主要为茄镰孢、串珠镰孢
和尖孢镰孢;夏季主要为茄镰孢、砖红镰孢(F.
lateritium)和尖孢镰孢;秋季主要为砖红镰孢、茄镰
孢、黄色镰孢 (F.culmorum);冬季主要为木贼镰
孢、砖红镰孢、半裸镰孢;确定了主要种群外的雪腐
镰孢(F.nivale)、拟丝孢镰孢(F.trichothecioides)、
潮湿镰孢(F.udum)、木贼镰孢、三线镰孢等土壤镰
孢菌也能引起苜蓿根腐病。樊少华[9]研究表明甘肃
省干旱灌区茄镰孢、砖红镰孢、尖孢镰孢等苜蓿镰孢
菌的不同菌株之间存在致病性差异。曹丽霞等[10]
研究表明镰孢菌是内蒙古中部地区苜蓿根腐病的优
势病原菌,致病性强弱依次是茄镰孢、尖孢镰孢和黄
色镰孢。赵宗峰[11]在新疆研究表明茄镰孢蓝色变
种(F.solani var.coeruleum)可引起苜蓿根腐病。
郭玉霞等[12]研究表明河南安阳苜蓿根部入侵真菌
种类有细交链孢(Alternaria alternata)、茄镰孢、锐
顶镰孢、尖孢镰孢、半裸镰孢、柱孢(Cylindrocarpon
destructuns)、多主枝孢(Cladosporium herbarum)、
燕麦镰孢、茄丝核菌、多隔镰孢(F.decemcellulare),并
且不同季节优势种群明显不同。
对镰孢菌进行形态学分类的主要依据是大型分
生孢子、小型分生孢子、顶细胞和基细胞的特征,分
生孢子梗的特征和瓶梗类型,厚垣孢子的有无和着
生特点,以及菌落生长速度和颜色等。目前,DNA
分子标记和主要位点基因序列分析等分子生物学手
段广泛应用于镰孢菌种类鉴定和群体遗传分析,用
于镰孢菌分类的主要基因片段有真菌核糖体DNA
内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)、
28S 核 糖 体 大 亚 基 序 列 (28Sribosomal large
subunit rDNA,28S rDNA)、基 因 内 间 隔 区
(intergenic spacer,IGS)、线粒体核糖体小亚基
DNA (mitochondrial ribosomal smal subunit
rDNA,mtSSU rDNA)和一些编码蛋白基因包括延
伸因子EF-1α(elongation factor 1α,EF-1α)、β-微管
蛋白(β-tubulin)、组蛋白 H3(histone H3)、钙调蛋
白 (calmodulin)、高 乌 头 酸 水 合 酶 Lys2
(homoaconitate hydratase Lys2,Lys2)等[13-14]。
苜蓿根腐病一旦大面积发生会严重降低苜蓿产
量,甚至需要重新建植。另外,引起根腐病的镰孢菌
可能产生毒素,从而影响以苜蓿为食料的牲畜健
康[15-16]。因此,研究苜蓿根腐病和探索其防治方法
具有重要意义。针对苜蓿根腐病,一般采取选用抗
病品种、合理栽培管理和药剂处理的综合措施进行
防治。对于镰孢菌引起的其他作物根腐病,防治效
75
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷 
果较好的药剂有甲基硫菌灵、福美双、苯醚甲环唑、
多菌灵、吡唑醚菌酯、氟硅唑、氯化苦、咪鲜胺、恶霉
灵、代森锰锌、腈菌唑等[17-20]。李敏权等[6]测定了
60%多菌灵可湿性粉剂(WP)、70%甲基硫菌灵
WP、50%枯腐宁 WP和5%枯萎绝 WP对苜蓿根腐
病病原尖孢镰孢、锐顶镰孢、半裸镰孢的抑制效果,
结果表明5%枯萎绝 WP的效果最好。徐林波等[21]
测定了10种杀菌剂对苜蓿茄镰孢的毒力,认为
2.5%咯菌腈悬浮种衣剂、70%甲基托布津 WP可
作为生产上参考使用的苜蓿种衣剂。
目前,对于河北苜蓿根腐病病原和防治方面的
研究缺乏。本研究通过对采集于河北的苜蓿根腐病
样品进行室内分离、鉴定、致病性测定,并进行了9
种杀菌剂对强致病菌株的室内毒力测定,筛选出具
有较好抑制作用的6种杀菌剂,旨在为了解河北苜
蓿根腐病病原种类和指导苜蓿根腐病的田间防治提
供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
2013和2014年在河北省沧州市黄骅苜蓿种植
地进行了根腐病调查采样,苜蓿品种为中苜一号,采
样时植株经过2次收割,为第3茬。在苜蓿种植地
发现整株发黄枯死,用铁锹挖出根部,根部变褐,侧
根较少,主根较短,纵切发现维管束部分变褐坏死,
基本确定是根腐病样品(图1)。2013年所调查地块
具有根腐病症状的植株约占5%,2014年具有根腐
病症状的植株所占比例有所增长,约占8%。对于
采集的苜蓿根腐病样品,在实验室内进行病原分离、
纯化和鉴定,然后选用当地种植的苜蓿品种“中苜一
号”种子进行病原致病性测定和杀菌剂毒力测定。
研究所用培养基为PDA培养基(马铃薯200g,葡
萄糖18g,琼脂18g,蒸馏水1 000mL)和 WA培养
基(琼脂10g,蒸馏水1 000mL)。
图1 苜蓿根腐病症状
Fig.1 Symptoms of alfalfa root rot
1.2 供试杀菌剂
毒力测定中所用的9种杀菌剂分别是:40%
腈菌唑 WP(陶氏益农公司)、50%多菌灵 WP(镇
江建苏农药化工有限公司)、99%恶霉灵 WP(徐州
新鼎业化工材料厂)、40%菌核净 WP(浙江斯佩斯
植保有限公司)、嘧环·咯菌腈(37%嘧菌环胺和
25%咯菌腈)水分散粒剂(WDG)(先正达(苏州)作
物保护有限公司)、50%福美双 WP(广州东中迅
农科股份有限公司)、80%代森锰锌 WP(先正达
(苏州)作物保护有限公司)、70%甲基硫菌灵
WP(中农住商(天津)农用化学品有限公司)、
10%苯醚甲环唑 WDG(先正达(苏州)作物保护
有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 苜蓿根腐病病原分离
将发病植株样品用水冲去表面的土壤和砂砾。
将根部发病部位经过初步处理后,将病组织切成
1cm×1cm的小块,利用75%酒精浸泡进行表面
消毒1min,再利用无菌水清洗3次;然后在5%
NaClO溶液中浸泡1min,再利用无菌水冲洗3次。
将处理过的病组织小块放在PDA平板上,每平板
放置4~5个,在25℃霉菌培养箱中培养5d。利用
经过灭菌处理的挖勺挖取病组织小块周围长出的菌
落,用稀释法进行单孢分离,用无菌水将孢子稀释至
每个视野中不超过5个孢子,将稀释好的孢子悬浮
液均匀涂抹在PDA平板上,在25℃霉菌培养箱中
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 第6期 阮柳等:苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
培养3d。菌落长出后,利用接种针挑至PDA平板
上进行扩繁,部分挑至PDA斜面上进行培养,并置
于4℃冰箱中保存备用。
1.3.2 致病性测定
将供试菌株在PDA上培养5d,用直径为6mm
的打孔器在菌落边缘打取菌饼,置于1% WA培养
皿中央,在25℃霉菌培养箱中培养3d后,将经过
消毒处理、冲洗干净的20粒中苜一号种子均匀排列
在带菌 WA培养基上,在25℃霉菌培养箱中生长
7d后,调查萌发种子的发病率和严重度,计算病情
指数。每处理3次重复,以不接菌 WA培养皿上同
样处理的20粒苜蓿种子作为对照。病害严重度共
分5级[8],分级标准(图2)为:0级,幼苗健康无病;
1级,幼苗根尖出现黄褐色斑点;2级,幼苗初生根尖
变软、腐烂;3级,幼苗胚根变褐腐烂;4级,种子无法
萌发被菌丝包裹。
  图中从左到右严重度级别依次为0级、1级、2级、3级和4级。
The severity levels from left to right in the figure were Grade
0,Grade 1,Grade 2,Grade 3and Grade 4,respectively.
图2 致病性测定分级标准
Fig.2 The classification standard of
pathogenic determination
发病率和病情指数的计算公式如下:
发病率=(发病幼苗数∕种子总数)×100%
病情指数=(∑各级发病株数×
病害分级代表值)∕(4×种子总数)×100
1.3.3 病原形态学鉴定
将病组织分离物分别接种于PDA培养基平板
中央,在25℃霉菌培养箱中培养5d后,观察菌落
形状、背面色素、菌丝形态等,显微观察分生孢子着
生情况、大型分生孢子和小型分生孢子的形态、大型
分生孢子分隔数以及产孢细胞类型,对病原进行形
态学鉴定[22-24]。
1.3.4 基于ITS引物的病原分子生物学鉴定
采用CTAB法进行病原菌丝基因组DNA的提
取。利用通用引物ITS4 和ITS5 进行 PCR 扩
增[25],ITS4 序 列 为:5′-TCCTCCGCTTATTGA-
TATGC-3′;ITS5序列为:5′-GGAAGTAAAAGT-
CGTAACAAGG-3′。
25μL PCR反应体系为:ITS4(10pmol/μL)
1μL、ITS5(10pmol/μL)1μL、Tag 酶 5 U/μL
0.3μL、10×PCR bufer 2.5μL、Mg
2+(25mmol/L)
2μL、ddH2O 15.2μL、dNTP(2.5mmol/L)2μL、
模板DNA(50ng/μL)1μL。
PCR扩增程序为:预热95℃,3min;解螺旋
94℃,45s;退火,54℃,45s;延伸,72℃,1min;解
螺旋、退火、延伸共35个循环。72℃,10min;4℃
保存。
采用 MEGA 5.1软件进行系统聚类分析,以
Neighbor-Joining法构建系统发育树并分析它们之
间的亲缘关系。
1.3.5 基于延伸因子引物的病原分子生物学鉴定
采用CTAB法进行病原菌丝基因组DNA的提
取,利用延伸因子EF-1H 和EF-2T引物组合进行
目 标 基 因 PCR 扩 增[26],EF-1H 序 列 为:5′-
ATGGGTAAGGAGGACAAGAC-3′;EF-2T 序列
为:5′-GGAAGTACCAGTGATCATGTT-3′。
25μL PCR反应体系为:EF-1H(10pmol/uL)
1μL、EF-2T(10pmol/μL)1μL、Tag酶5U/μL
0.3μL、10×PCR bufer 2.5μL、Mg
2+(25mmol/L)
2μL、ddH2O 15.2μL、dNTP(2.5mmol/L)2μL、
模板DNA(50ng/μL)1μL。
PCR扩增程序为:预热94℃,3min;解螺旋
94℃,45s;退火,55℃,45s;延伸,72℃,1min;解
螺旋、退火、延伸共35个循环。72℃,10min;4℃
保存。
采用 MEGA 5.1软件以 Neighbor-Joining法
构建系统发育树并分析它们之间的亲缘关系。
1.3.6 室内毒力测定
采用含毒介质法进行杀菌剂对所分离病原的室
内毒力测定。在预试验基础上,将选用的9种杀菌
剂均配制成5个浓度,将不同浓度药剂与PDA培养
基充分混匀后,配制成不同浓度的待测含药培养基
平板(直径为9cm),以加入无菌水的PDA培养基
作为对照。供试菌种经在PDA培养基上复壮后,
置于25℃霉菌培养箱中保存备用。采用菌饼接种
法,将直径为6mm 的菌饼放置在不同浓度含药
PDA培养基和不含药PDA培养基中央。每个处理
重复3次,置于25℃霉菌培养箱中培养5d,用垂直
十字交叉法测量各培养皿中的菌落直径,取其平均
95
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷 
值,计算抑制率。根据抑制率和浓度对数值,利用软
件SPSS 20.0获得毒力回归方程以及EC50(Median
effective concentration)值,依据EC50值比较各种杀
菌剂对供试病原菌株的毒力大小。抑制率的计算公
式如下:
抑制率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/
(对照菌落直径-菌饼直径)×100%
2 结果与分析
2.1 病原分离、致病性测定和鉴定结果
从发病组织样品上获得的分离物经致病性测
定,得到71株致病菌,对其进行形态学鉴定,并分别
以ITS4和ITS5、EF-1H 和EF-2T作为引物进行
DNA PCR扩增、产物测序和比对鉴定,形态学鉴定
和分子生物学鉴定结果一致,71株均为镰孢菌属
(Fusarium),其中,木贼镰孢有55株,尖孢镰孢有7
株,层出镰孢(F.proliferatum)有6株,变红镰孢
(F.incarnatum)有2株,茄镰孢有1株。所分离菌
株中致病性较强的菌株接种处理的种子的发病率和
病情指数如表1所示。由表1可知,尖孢镰孢菌株
D19-2、层出镰孢菌株S45和茄镰孢菌株Q1的致病
性最强。
表1 强致病性菌株处理的苜蓿种子发病率和病情指数
Table 1 Disease incidence and disease index of the disease caused by strong pathogenic strains
菌株编号
Strains
发病率/%
Disease incidence
病情指数
Disease index
菌株编号
Strains
发病率/%
Disease incidence
病情指数
Disease index
D19-2  100  74.58 D30  100  68.33
S45  100  73.33 S39-1  100  67.92
Q1  100  73.33 D49  100  67.50
S46  98.33  70.83 D14-2  98.33  66.25
S49-1  96.67  69.58 S33-1  96.67  65.42
D27-2  98.33  69.17 D12  98.33  61.67
  强致病性菌株D19-2在PDA培养基上(25℃
霉菌培养箱中)培养5d后菌落直径为60.7~
66.0mm,气生菌丝繁茂,初期为白色,后变为红色。
小型分生孢子数量多,圆形,大小为5.0~10.0μm×
1.5~3.0μm。大型分生孢子少见。产孢细胞较
短,一般为单瓶梗,在菌丝上分散生长。菌落和病原
形态见图3。依据形态学特征,将菌株D19-2鉴定
为尖孢镰孢。
图3 菌株D19-2形态学鉴定
Fig.3 Morphology identification of strain D19-2
  强致病性菌株S45在PDA 培养基上呈絮状生
长,菌落背面初期为白色,后变为橙红色。在PDA
培养基(25℃霉菌培养箱中)上培养5d后菌落直
径为39.2~42.5mm,气生菌丝发达。在菌落表
面,肉眼可见菌丝颜色从菌落中央到菌落边缘有分
层现象。小型分生孢子以链状着生,大小为5.0~
06
 第6期 阮柳等:苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
10.5μm ×1.0~2.5μm。大型分生孢子镰孢状,
稍有弯曲,一般具有2~5个隔膜。菌落和病原形态
见图4。依据形态学特征,将菌株S45鉴定为层出
镰孢。
图4 菌株S45形态学鉴定
Fig.4 Morphology identification of strain S45
  强致病性菌株 Q1在PDA培养基上(25℃霉
菌培养箱中)培养 5d 后菌落直径为 59.3~
61.5mm,菌落背面呈紫红色,菌丝稀疏。小型分生
孢子形成在单瓶梗上,头状聚生,单胞或双胞,卵形
或椭圆形,大小为4.0~10.0μm ×1.0~2.5μm。
在PDA培养基上培养2~3周,可产生大量厚垣孢
子。菌落和病原形态见图5。依据形态学特征,将
菌株Q1鉴定为茄镰孢。
图5 菌株Q1形态学鉴定
Fig.5 Morphology identification of strain Q1
  菌株D19-2、S45和Q1经提取DNA,分别利用
ITS和延伸因子引物进行PCR扩增测序后,利用
Neighbor-Joining法构建的系统发育树如图6和7
所示。由图6和7可见,菌株D19-2与GenBank中
尖孢镰孢的同源性最高,菌株S45与GenBank中层
出镰孢的同源性最高,菌株Q1与GenBank中茄镰
孢的同源性最高,因此,将菌株D19-2、S45、Q1分别
鉴定为尖孢镰孢、层出镰孢、茄镰孢。分子生物学鉴
定结果和形态学鉴定结果一致。
2.2 杀菌剂对病原的室内毒力测定
不同杀菌剂对强致病性菌株D19-2、S45和 Q1
的室内毒力测定结果如表2~5所示。
对于菌株D19-2,由表2可知,99%恶霉灵 WP
浓度为 40 mg/L 时,菌丝生长抑制率最高,为
90.63%;50%福美双 WP浓度为1mg/L时,菌丝
生长抑制率最低,为10.71%。80%代森锰锌 WP
的菌丝生长抑制效果最差。由表3可知,以EC50值
为标准,杀菌剂对菌株D19-2的毒力由大到小依次
为嘧环·咯菌腈 WDG、50%多菌灵 WP、10%苯醚
甲环唑 WDG、70%甲基硫菌灵 WP、40%腈菌唑
WP、50%福美双 WP、99%恶霉灵 WP、40%菌核净
WP、80%代森锰锌 WP。各杀菌剂间的毒力大小差
异比较明显。嘧环·咯菌腈 WDG的EC50值最小,
为0.04mg/L;80%代森锰锌 WP的EC50值最大,
为60.86mg/L。结果表明,嘧环·咯菌腈 WDG、
50%多菌灵 WP、10%苯醚甲环唑 WDG、70%甲基
硫菌灵 WP、40%腈菌唑 WP对菌株D19-2菌丝生
长抑制效果较好。
16
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷 
图6 基于ITS的系统发育树
Fig.6 Phylogenetic tree of three strains based on ITS4and ITS5sequences
图7 基于延伸因子的系统发育树
Fig.7 Phylogenetic tree of three strains based on EF-1Hand EF-2Tsequences
26
 第6期 阮柳等:苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
表2 不同杀菌剂对菌株D19-2、S45和Q1菌丝生长的抑制效果
Table 2 Inhibitory effects of different fungicides on mycelia growth of the strains D19-2,S45and Q1
杀菌剂
Fungicide
菌株D19-2Strain D19-2 菌株S45Strain S45 菌株Q1Strain Q1
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
0.1  44.21a 0.1  42.26a 0.1  42.55a
0.5  47.56b 1.0  53.49b 10.0  76.11b
10%苯醚甲环唑 WDG  5.0  63.43c 50.0  79.37c 50.0  84.43c
100.0  80.07d 100.0  80.91c 100.0  85.47d
200.0  84.46e 200.0  85.93d 200.0  90.05e
10  40.42a 1  10.88a 1  5.45a
100  52.69b 10  35.76b 10  14.53b
80%代森锰锌 WP  200  55.02b 50  55.23c 100  32.43c
300  60.63c 100  60.80c 200  34.43c
800  62.44c 500  73.38d 300  37.77c
0.05  19.95a 0.05  12.04a 0.10  22.20a
0.10  30.59b 0.10  20.20a 0.50  61.76b
50%多菌灵 WP  0.50  47.60c 0.50  43.10b 1.00  68.21c
1.00  68.51d 3.00  66.12c 2.00  79.70d
3.00  86.06e 5.00  76.59d 3.00  85.85e
1  10.71a 5  54.59a 1  5.00a
5  44.70b 10  62.42b 5  38.06b
50%福美双 WP  10  51.79c 50  71.22c 50  70.77c
50  72.43d 100  74.58c 100  77.32d
100  83.64e 200  75.36c 200  88.14e
1  16.83a 1  13.86a 1  9.50a
3  46.90b 5  40.01b 3  30.92b
70%甲基硫菌灵 WP  5  54.81c 10  54.97c 8  61.66c
10  69.58d 100  82.36d 10  61.50c
40  83.59e 200  87.80d 50  84.60d
1  19.79a 1  33.60a 1  23.87a
50  78.10b 50  84.82b 5  38.81b
40%腈菌唑 WP  80  84.29c 80  84.98b 50  63.85c
100  84.92c 100  86.63c 80  80.68d
200  88.18c 200  93.97c 200  91.24e
36
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷 
表2(续)
杀菌剂
Fungicide
菌株D19-2Strain D19-2 菌株S45Strain S45 菌株Q1Strain Q1
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
质量浓度/
(mg/L)
Concentration
菌丝抑制
生长率/%
Inhibition rate
of mycelium
5  17.45a 5  7.25a 5  19.81a
10  29.39b 8  29.56b 10  31.74b
40%菌核净 WP  20  55.00c 50  75.29c 20  40.73c
30  64.65d 100  85.88d 100  90.79d
100  89.14e 200  92.15e 200  93.23d
5  66.09a 10  66.09b 10  50.92a
10  65.86a 30  63.24a 100  59.81b
嘧环·咯菌腈 WDG  30  69.60b 50  64.39ab  300  61.44b
100  74.24c 100  69.14c 500  63.84bc
300  77.20d 200  72.04d 1 000  67.51c
5  18.05a 5  29.53a 5  18.08a
8  35.53b 8  41.37b 8  30.46b
99%恶霉灵 WP  10  44.17c 10  54.82c 10  52.95c
30  74.54d 30  69.14d 20  67.81d
40  90.63e 40  80.04e 40  88.83e
  注:对于同一杀菌剂,不同小写字母表示不同浓度对同一菌株的抑制效果在0.05水平上存在显著差异。
Note:For each fungicide,the different letters mean significantly different at 0.05level among the inhibitory effects of different
concentrations on mycelia growth of the same strain.
  对于菌株S45,由表2可见,不同浓度杀菌剂对
其菌丝生长均有一定抑制作用,随着PDA培养基
含有杀菌剂浓度增大,菌丝生长抑制率也逐渐增大。
80%代森锰锌 WP的抑制效果最差。由表4可见,
以EC50值为标准,杀菌剂对菌株S45的毒力由大到
小依次为10%苯醚甲环唑 WDG、50%多菌灵 WP、
50%福美双 WP、嘧环·咯菌腈 WDG、40%腈菌唑
WP、70%甲基硫菌灵 WP、99%恶霉灵 WP、40%菌
核净 WP、80%代森锰锌 WP。10%苯醚甲环唑
WDG的EC50最小,为0.44mg/L;其次是50%多菌
灵 WP的EC50,为0.82mg/L,表明菌株S45对这2
种杀菌剂最为敏感。80%代森锰锌 WP的EC50最
大,说明菌株S45对该杀菌剂敏感性最小。
对于菌株Q1,由表2可知,9种杀菌剂对其菌
丝生长的抑制作用均随浓度增大而增大。40%菌核
净浓度为200mg/L时,菌丝生长抑制率最大,为
93.23%;80%代森锰锌 WP浓度为1mg/L时,菌
丝生长抑制率最小,为5.45%。由表5可知,9种杀
菌剂对菌株Q1的EC50值之间差异比较明显,80%
代森锰锌 WP的EC50最大,为2 583.10mg/L;10%
苯醚甲环唑 WDG的EC50最小,为0.26mg/L。9
种杀菌剂的EC50值从小到大依次为10%苯醚甲环唑
WDG、50%多菌灵 WP、70%甲基硫菌灵 WP、嘧环·
咯菌腈 WDG、40%腈菌唑 WP、99%恶霉灵 WP、50%
福美双 WP、40%菌核净 WP、80%代森锰锌 WP,前5
种杀菌剂对菌株Q1菌丝生长具有较好抑制效果。
在实际生产中,土壤中存在的大多是镰孢菌菌
群,由单一种类镰孢菌引起苜蓿根腐病的情况较少。
因此,防治苜蓿根腐病所用的杀菌剂最好对多种镰
孢菌均有良好抑制效果。综合比较各杀菌剂对病原
毒力测定结果,10%苯醚甲环唑 WDG、50%多菌灵
WP、50%福美双 WP、嘧环·咯菌腈 WDG、40%腈
菌唑 WP、70%甲基硫菌灵 WP等6种杀菌剂可作
为推荐使用的防治苜蓿根腐病的杀菌剂。
46
 第6期 阮柳等:苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定
表3 不同杀菌剂对菌株D19-2的毒力
Table 3 The toxicity of different fungicides on strain D19-2
杀菌剂
Fungicide
毒力回归方程
Regression equation
相关系数r
Correlation coefficient r
EC50/mg/L
10%苯醚甲环唑 WDG  y=0.128x+0.711  0.994  0.45
80%代森锰锌 WP  y=0.120x+0.442  0.987  60.86
50%多菌灵 WP  y=0.161x+1.771  0.988  0.37
50%福美双 WP  y=0.350x+0.604  0.991  10.09
70%甲基硫菌灵 WP  y=0.449x+0.800  0.986  4.29
40%腈菌唑 WP  y=0.315x+0.623  0.992  8.14
40%菌核净 WP  y=0.573x+0.514  0.992  18.82
嘧环·咯菌腈 WDG  y=0.070x+0.692  0.978  0.04
99%恶霉灵 WP  y=0.759x+0.652  0.996  12.61
表4 不同杀菌剂对菌株S45的毒力
Table 4 The toxicity of different fungicides on strain S45
杀菌剂
Fungicide
毒力回归方程
Regression equation
相关系数r
Correlation coefficient r
EC50/mg/L
10%苯醚甲环唑 WDG  y=0.135x+0.724  0.998  0.44
80%代森锰锌 WP  y=0.237x+0.430  0.996  39.48
50%多菌灵 WP  y=0.318x+0.941  0.999  0.82
50%福美双 WP  y=0.142x+0.654  0.969  1.65
70%甲基硫菌灵 WP  y=0.321x+0.590  0.993  10.49
40%腈菌唑 WP  y=0.281x+0.683  0.993  4.46
40%菌核净 WP  y=0.533x+0.465  0.983  23.26
嘧环·咯菌腈 WDG  y=0.113x+0.608  0.995  2.21
99%恶霉灵 WP  y=0.516x+0.635  0.978  10.95
表5 不同杀菌剂对菌株Q1的毒力
Table 5 The toxicity of different fungicides on strain Q1
杀菌剂
Fungicide
毒力回归方程
Regression equation
相关系数r
Correlation coefficient r
EC50/mg/L
10%苯醚甲环唑 WDG  y=0.144x+0.772  0.993  0.26
80%代森锰锌 WP  y=0.135x+0.215  0.992  2 583.10
50%多菌灵 WP  y=0.424x+1.231  0.988  0.38
50%福美双 WP  y=0.352x+0.545  0.985  14.90
70%甲基硫菌灵 WP  y=0.457x+0.718  0.982  6.67
40%腈菌唑 WP  y=0.294x+0.591  0.986  9.81
40%菌核净 WP  y=0.503x+0.473  0.985  22.63
嘧环·咯菌腈 WDG  y=0.078x+0.534  0.989  7.33
99%恶霉灵 WP  y=0.785x+0.673  0.980  12.04
56
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷 
3 结论与讨论
本研究从苜蓿根腐病病组织上共分离到具有致
病性的71株镰孢菌,形态学鉴定结果与基于ITS
和延伸因子的分子生物学鉴定结果一致,致病性较
强的为尖孢镰孢菌株D19-2、层出镰孢菌株S45、茄
镰孢菌株Q1,并且进行了9种杀菌剂对分离病原的
室内毒力测定。本研究结果有助于了解河北苜蓿根
腐病的病原种类,为指导该病害的防治提供了依据。
苜蓿是多年生植物,苜蓿根腐病的致病菌种类
较多,除镰孢菌(Fusariumspp.)外,还有腐霉菌
(Pythiumspp.)、疫霉菌(Phytophthoraspp.)和丝
核菌(Rhizoctoniaspp.)等病原物[1-12,27-28]。在不同
地区,苜蓿根腐病病原种类并不相同[1-3],对于不同
苜蓿品种,根腐病病原也不相同[12],甚至在不同季
节,致病菌镰孢菌的种群亦有较大差异[8]。本研究
在河北省沧州市黄骅所采集的苜蓿根腐病病组织上
分离获得的致病菌只有镰孢菌,并且其表现出的致
病性差异明显。本研究除分离到镰孢菌,还分离到
一些其他微生物,如链格孢菌(Alternariaspp.)等,
根据文献报道,研究中只对镰孢菌和链格孢菌进行
了致病性测定,排除了其他微生物。致病性测定结
果表明只有71株镰孢菌具有致病性。本研究在进
行病原分离时,由于仅选用了PDA培养基,并且培
养5d后进行单孢分离,从而可能造成忽视其他生
长慢、不易产孢的菌株,并且也可能造成忽视不能在
PDA培养基培养的病原。在今后的研究中,应该对
所用病原分离方法进行改进,尽可能保证分离获得
应有的病原。
已有研究报道不同杀菌剂对苜蓿根腐病不同病
原的抑制作用有较大差异[6,21],给生产上选用杀菌
剂带来了困难。本研究结果亦表明不同杀菌剂对分
离菌株的抑制效果存在差异,10%苯醚甲环唑
WDG、50%多菌灵 WP、50%福美双 WP、嘧环·咯
菌腈 WDG、40%腈菌唑 WP、70%甲基硫菌灵 WP
等6种杀菌剂对苜蓿根腐病3个强致病性菌株室内
毒力测定的表现较好。
实际生产中,苜蓿根腐病的发生情况可能比较
复杂,会存在复合侵染。针对苜蓿根腐病,应该采取
综合防治措施,选育和合理选用抗病品种,合理施
肥,增施磷、钾肥,提高苜蓿对根腐病的抗性,使用种
衣剂包衣处理和定植后合理选用药剂进行防治。苜
蓿根腐病的病原物种类较多,广谱性杀菌剂用于土
壤处理时更有利于减轻病害发生。另外,适当选择
一些非寄主植物进行混播或轮作,避免单一品种大
面积种植,也是减轻苜蓿根腐病的有效途径[29]。
致谢 感谢中国农业科学院北京畜牧兽医研究
所袁庆华研究员、王瑜老师和苗丽宏老师在研究中
给予的大力支持和帮助。
参 考 文 献
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责任编辑:王燕华
76