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云南蒙自枇杷根腐病植株根际土壤真菌多样性研究



全 文 :云南蒙自枇杷根腐病植株根际土壤真菌
多样性研究①
杨若鹏 1)② 郑肖兰 2) 田学军 1) 李建平 1) 鲁海菊 1)③
(1 红河学院生命科学与技术学院农学系 云南蒙自 661199;
2 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 海南儋州 571737)
摘 要 摸清蒙自枇杷根腐病病株根际土壤真菌区系分布, 为有效可持续防控枇杷根腐病提供理论依据。 采用
五点取样法采集土壤样品,稀释平板法在 PDA培养基上分离纯化, 获得 114株枇杷根腐病病株根际土壤真菌, 经
显微镜形态鉴定 。 109株真菌鉴定为以下 24种 : Absidia corymbifera、 Absidia cylindrospora、 Absidia spinosa、
Acremonium cerealis、 Acremonium murorum、 Aspergillus niger、 Cladosporium cladosporioides、 Colletotrichum
dematium、 Fusarium flocciferum、 Mucor circinelloides f. janssenii、 Mucor circinelloides f. wsitanicus、 Penicillium
atrovenetum、 Penicillium canescens、 Penicillium chrysogenum、 Penicillium corylophilum、 Penicillium daleae、
Penicillium digitatum、 Penicillium nigricans、 Penicillium oxalicum、 Penicillium saceulum、 Penicillium variabile、
Pythium intermedium、 Trichoderma strigosum、 Verticillium fungicola, 分属于 11个属, 其中青霉属(Penicillium)是
优势属, 另外5株真菌属于担子菌。
关键词 枇杷根腐病 ; 根际土壤 ; 鉴定 ; 真菌多样性
分类号 S435.661
Fungi Diversity of Rhizosphere Soil with Loquat Root Rot Disease
in Yunnan Province
YANG Ruopeng1) ZHENG Xiaolan2) TIAN Xuejun1) LI Jianping1) LU Haiju1)
(1 Department of Life Science and Technology, Honghe College, Mengzi, Yunnan 661199;
2 Environment and Plant Protection Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract To establish the species and distribution of fungi of Loquat rhizosphere soil which had rot root
disease at Mengzi in Yunnan Province and to provide theoretical basis for efficient control to disease of
the root rot; Soil specimen were collected with the 5-point method. The fungi strains were isolated by the
plate of gradient dilution with PDA medium. The strains were identified by morphology with microscope.
The strainsrespectively belongtoAbsidia corymbifera, Absidia cylindrosp ra,Absidia spinosa, Acremonium
cerealis, Acremonium murorum, Aspergillus niger, Cladosporium cladosporioides, Colletotrichum dematium,
Fusarium flocciferum, Mucor circinelloides f. janssenii, Mucor circinelloides f. wsitanicus, Penicillium
atrovenetum, Penicillium canescens, Penicillium chrysogenum, Penicillium corylophilum, Penicillium daleae,
Penicillium digitatum, Penicillium nigricans, Penicillium oxalicum, Penicillium saceulum, Penicillium
variabile, Pythium intermedium, Trichoderma strigosum, Verticillium fungicola. The fungi strains belong to
11 genera and 24 species.Penicillium is a dominant genus.
Keywords loquat root rot disease ; rhizosphere soil ; identification ; fungi diversity
① 基金项目: 科技部基础工作专项(No.2006FY120100); 红河学院博硕项目(No.XJ1B0912); 云南省高校 “农作物优质高效
栽培与安全控制重点实验室” 建设经费; “红河学院硕士点植物保护一级学科建设项目” 经费。
收稿日期: 2012-09-23; 责任编辑/高 静; 编辑部E-mail: rdnk@163.com。
② 杨若鹏(1983~), 男, 助理实验师, 硕士研究生, 主要从事植物病理学相关研究。
③ 通讯作者: 鲁海菊(1978~), 女, 副教授, 博士研究生, 主要从事亚热带植物真菌分类和真菌病害研究。
E-mail:luhaiju2011@126.com。
Vol.32, No.12
2012年12月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第32卷第12期
Dec. 2012
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杨若鹏 等 云南蒙自枇杷根腐病植株根际土壤真菌多样性研究
枇杷(Eriobotrya japonica)为蔷薇科常绿乔木 ,
是我国南方主要果树之一。 中国是枇杷发源地[1],
栽培历史悠久。 在云南、 四川、 福建、 浙江等 20
个省(市、 区)均有栽种, 产量占世界总产值的 70%以
上[2]。 栽种枇杷正成为山区脱贫致富的门路 。 然
而, 随着栽种面积的不断扩大, 枇杷受到各种真菌
病害不同程度地危害, 严重影响其品质和产量。
1979年, 在 《中国真菌总汇》 中记载了18种枇杷
真菌病害[3], 1993年台湾发现9种[4], 福建发现13
种[5-6], 2002年广西报道了 1种[7], 截止 2005年,
中国枇杷真菌性病害有42种[8]。
据笔者调查, 云南蒙自有 5种枇杷真菌性病
害, 分别为圆斑病(Phyllosticta eriobotryae)、 灰斑
病(Pestalotia eribotryae)、 角斑病(Cercospora eri-
botryae)、 炭疽病(Glomerella cingulata)和根腐病 。
其中根腐病尤其严重, 它是由枇杷叶拟盘多毛孢
(Pestalotiopsis eriobotrifolia)引起的一种土传真菌病
害。 其田间症状初期表现出树势衰退, 叶片起初变
黄, 之后变成褐色。 叶子在脱落之前缓慢下垂。 偶
尔下大雨时, 植株发病相当快, 只留下褐色干枯的
叶片挂在死树枝上。 茎杆颜色呈暗褐色, 基部腐
烂, 韧皮部呈鱼鳞状。 地上部维管组织呈红褐色。
病株根环腐, 不长新根, 有白色菌丝。 后期植株萎
蔫、 树皮脱落、 最后整株枯死。 在各产区均有发
生, 且有逐渐加重之势, 制约着枇杷产业的发展。
土传真菌病害一直被认为是最难防治的病害之
一。 其病原真菌在土壤中能大量产生菌丝, 只要寄
主感病, 又遇上适合的环境条件, 病害就大面积连
片发生。 另外, 土壤是一个复杂的动态有机体, 其
中有益和有害的真菌并存, 有害菌一旦占据绝对优
势, 打破土壤内在平衡, 次要病害就上升为主要病
害。 因此, 研究受土传真菌病害为害的作物根际土
壤真菌种类、 数量及其分布, 对于防治此类病害尤
为重要。 1886年, Admetz开创了土壤真菌研究先
河[9], 随后, Gilman、 Barron、 Domsch等较系统地
研究了土壤真菌[9-10]。 Gilman[9]在 《A Manual of
Soil Fungi》 中汇集了756个种, 包括子囊菌、 藻
状菌和半知菌。 Barrons[9]所著的 《土壤中的丝孢
菌属》 一书中, 列出了丝孢真菌 214属, 436种。
Domsch等[10]记载了土壤真菌159个属, 计410种,
包括子囊菌、 接合菌、 藻状菌、 担子菌和半知菌。
国内张天宇先生和吕国忠教授等在土壤真菌研究方
面颇有建树。 张先生在 2003~2009年间编研 《中
国真菌志: 土壤中的暗色丝孢菌》 一书。 2006~
2007年间分别指导博士生许俊杰[11]和姜于兰[12]研
究中国东南部地区及云南省土壤暗色丝孢菌分类、
中国中西部亚热带及川南高原地区土壤暗色丝孢菌
分类。 分别记载了53属113种和43属100种暗色
丝孢菌。 吕国忠教授 2006~2009年间指导博士生
杨红[13]研究长白山北坡部分林区土壤真菌。 为土壤
真菌的研究奠定了基础。
根际土壤真菌多样性直接影响土传真菌病害的
发生情况。 2007~2010年间吕国忠教授课题组于
慧瑛等[14]研究病健人参根际土壤真菌种类及数量,
陈曦[15]研究了东北地区药用植物根际土壤真菌多样
性, 深入了解其药用植物根际土壤真菌种类及其分
布规律, 为其土传病害防治提供理论依据及生防菌
资源。 目前, 研究作物根际土壤真菌多样性将成为
防治其土传病害的一种趋势之一。 笔者试图研究云
南蒙自枇杷根腐病病株根际土壤真菌种类、 及其数
量, 为枇杷根腐病土传病害的有效、 可持续防控提
供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 枇杷根腐病植株根际土壤
蒙自市期路白乡枇杷根腐病植株根际土壤。
1. 1. 2 供试培养基
①PDA: 马铃薯200g、 葡萄糖16g、 琼胶20g、
蒸馏水1000mL; ②PSA:马铃薯200g、 蔗糖16g、
琼胶20g、 蒸馏水1000mL; ③SNA:磷酸二氢钾1.0g、
硝酸钾1.0g、 七水硫酸镁0.5g、 葡萄糖0.2g、 蔗糖
0.2g、 氯化钾0.5g、 琼脂20.0g、 蒸馏水1000mL。
以上培养基均需要在121℃灭菌20min。
1. 2 方法
在蒙自市期路白乡枇杷园采用五点取样法, 采
集枇杷根腐病植株根系 0~20 cm范围内的土壤,
将采集到的五点土壤过200目筛[16], 充分混匀后放
入无菌的乙烯袋中, 置于冰箱中4℃保存备用。 把
采回的土样采用土壤稀释平板法[14], 分别吸取0.2
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2012年12月 第32卷第12期热带农业科学
表 2 枇杷根腐病植株根际土壤真菌种类及其数量
属 种 种数
犁头霉属(Absidia)
Absidia corymbifera
3Absidia cylindrospora
Absidia spinosa
枝顶孢属(Acremonium)
Acremonium cerealis
2
Acremonium murorum
曲霉属(Aspergillus) Aspergillus niger 1
枝孢属(Cladosporium) Cladosporiumcladosporioides 1
炭疽菌属(Colletotrichum)Colletotrichum dematium 1
镰刀菌属(Fusarium) Fusarium flocciferum 1
毛霉属(Mucor)
Mucor circinelloides f.
janssenii
2
Mucor circinelloides f.
wsitanicus
青霉属
(Penicillium)
Penicillium atrovenetum
10
Penicillium canescens
Penicillium chrysogenum
Penicillium corylophilum
Penicillium daleae
Penicillium digitatum
Penicillium nigricans
Penicillium oxalicum
Penicillium saceulum
Penicillium variabile
腐霉属(Pythium) Pythium intermedium 1
轮枝菌属(Verticillium) Verticillium fungicola 1
木霉属(Trichoderma) Trichoderma strigosum 1
担子菌类(basidiomycete) / /
mL菌悬液滴于盛有氯霉素(氯霉素 0.25g/1000mL)的
PDA、 PSA和SNA3种培养基平板上, 并用灭菌玻璃
棒涂匀, 每个梯度每种培养基接菌 3个平板,置于
恒温箱(上海一恒科华仪器有限公司, DHP-9272)中25℃(控
温精确度±0.5℃)恒温培养5d, 待培养基上长出菌落
后进行纯化培养[14]。 对纯培养物采用直接挑取制片
法和载片培养法[17]进行培养, 在培养过程中用光学
显微镜(云南科学器材有限公司, 尼康 YS100)观察菌种在
PDA培养基上生长的菌丝、 个体发育产孢结构和孢
子形态等特征, 鉴定真菌属种的分类单元[14]。
2 结果与分析
2. 1 枇杷根腐病植株根际土壤真菌属类别和数量
对云南蒙自市期路白乡枇杷根腐病植株根际土
壤真菌进行分离鉴定。 结果显示, 共分离到114个
菌株, 鉴定出 11个属真菌, 详见表 1。 其中青霉
属(Penicillium)在枇杷根腐病植株根际土壤中, 分
离频率达 69.30%, 在数量上占绝对优势, 是枇杷
根际土壤真菌的优势属。 腐霉属(Pythium)、 枝顶
孢属(Acremonium)、 担子菌类(basidiomycete)、 犁
头霉属(Absidia)的分离频率分别为 8.77%、 4.39%、
4.39%、 3.50%。 曲霉属(Aspergillus)、 镰刀菌属
(Fusarium)、 毛霉属(Mucor)和轮枝菌属(Verticilli-
um)分离频率都为 1.75%。 其次 , 枝孢属(Cla-
dosporium)、 炭疽菌属(Colletotrichum)和木霉属
(Trichoderma)分离率都为 0.88%。 分离率≥10%的
是青霉属, 分离率在1%~10%的是腐霉属、 枝顶孢
属、 担子菌类、 犁头霉、 曲霉属、 镰刀菌属、 毛霉
属和轮枝菌属, 分离率≤1%的是枝孢属、 炭疽菌属
和木霉属。
2. 2 枇杷根腐病植株根际土壤真菌种类
对枇杷根腐病植株根际土壤真菌进行属种鉴
定。 结果显示, 共鉴定出 24个种(表 2), 分别属
于犁头霉属(Absidia)、 枝顶孢属(Acremonium)、 曲
霉属(Aspergillus)、 枝孢属(Cladosporium)、 炭疽菌
属(Colletotrichum)、 镰刀菌属(Fusarium)、 毛霉属
(Mucor)、 青霉属(Penicillium)、 腐霉属(Pythium)、
木霉属(Trichoderma)、 轮枝菌属(Verticillium)11个
属, 其中青霉属 10个种, 犁头霉属 3个种, 枝顶
孢属和毛霉属各2个种, 其余均单属单种。
表 1 枇杷根腐病植株根际土壤真菌属及其数量
属 菌株数量 分离频率/%
犁头霉属(Absidia) 4 3.50
枝顶孢属(Acremonium) 5 4.39
曲霉属(Aspergillus) 2 1.75
枝孢属(Cladosporium) 1 0.88
炭疽菌属(Colletotrichum) 1 0.88
镰刀菌属(Fusarium) 2 1.75
毛霉属(Mucor) 2 1.75
青霉属(Penicillium) 79 69.30
腐霉属(Pythium) 10 8.77
轮枝菌属(Verticillium) 2 1.75
木霉属(Trichoderma) 1 0.88
担子菌类(basidiomycete) 5 4.39
说明: 分离频率=个属菌株个数/分离总菌株个数。
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杨若鹏 等 云南蒙自枇杷根腐病植株根际土壤真菌多样性研究
3 讨论与结论
云南蒙自枇杷根腐病病株根际土壤真菌区系分
布具有多样性, 从低等的鞭毛菌亚门到高等的担子
菌亚门真菌都有分布。 青霉属为优势属。 此结论与
于慧瑛[13]、 吕国忠[18]、 杨红[14]、 陈曦[15]、 杨皓[19]、
邵宝林[20]、 刘淑霞[21]、 李梅婷[16]等的研究结果一
致。 腐霉属、 枝顶孢属、 担子菌类、 犁头霉、 曲霉
属、 镰刀菌属、 毛霉属和轮枝菌属是常见属, 而枝
孢属、 炭疽菌属和木霉属是稀有属。 本课题未分离
鉴定出枇杷根腐病病原菌枇杷叶拟盘多毛孢
(Pestalotiopsis eriobotrifolia), 可能由于笔者采集土
样时处于根腐病发病高峰期, 土壤中的病原菌大部
分转移到枇杷植株中, 土壤中存在的少部分菌株不
易被分离出来, 以后将尝试用其它培养基配方及其
它分离方法获得其病原菌。 同时, 也未分离到广西
和台湾分别报道的枇杷根腐病菌 Cylindrocladium[22]
和 Phytophthora parasitica[23], 枇杷根腐病病菌种类
各地报道不一致, 进一步说明此病害的发生与其根际
土壤真菌多样性密切相关。 其根际真菌中存在部分病
原菌, 一旦某种病原真菌在其根际环境中占据绝对
优势, 就使寄主发病。 说明这些病原菌真菌是否使
寄主发病, 取决于寄主根际真菌的多样性分布情况。
据文献记载 , 笔者鉴定出的 11属真菌中有
Absidia[24]、 Aspergillus[24-25]、 Colletotrichum[24]、 Peni-
cillium[24]和 Pythium[24]5属是植物病原真菌, 寄主范
围宽, 常为腐生, 是枇杷潜在的病原菌。 而木霉属
常常作为生防菌来防治各种植物真菌病害, 潘争艳
等[26]研究表明辽宁省药用植物根际土壤木霉属真菌
存在多样性。 蒙自枇杷根际土壤中仅分离到1株木
霉, 进一步反映出根腐病植株根际土壤真菌平衡被
打破, 导致病菌滋生。 如果其根际土壤真菌调整到
新的平衡, 病害就有望控制。 因此, 今后有必要研
究健康植株与发病植株之间存在的真菌多样性差
异, 把根际土壤真菌数量调节在合理的比例范围
内, 最终达到有效可持续控制枇杷根腐病及其各种
真菌病害的目的。
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