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鹅掌柴炭疽病病原菌鉴定



全 文 :鹅掌柴炭疽病病原菌鉴定
黄江华, 叶益丽
(仲恺农业工程学院农学院,广东 广州 510225)
摘 要:从广州地区采集鹅掌柴炭疽病病叶,经分离培养、致病性接种和再分离,并结合传统形态特征和扩增 ITS 片段对病原
菌进行鉴定。 结果表明,引起广州地区鹅掌柴炭疽病的病原菌是胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)。
关键词:鹅掌柴; 炭疽病; 鉴定
中图分类号:S436.8 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2012)16-0069-03
Identification of the anthracnose of Schefflera actinophylla
HUANG Jiang-hua, YE Yi-li
(College of Agronomy, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou 510225, China)
Abstract: Anthracnose pathogen was isolated from Schefflera actinophylla, and species identification with the morphological
character, pathogencity on plants and the sequence of ribosomal DNA -ITS were studied. The results indicated that the anthracnose
pathogen of Schefflera actinophylla belonged to the species Colletotrichum gloeosporioides Penz. in Guangzhou.
Key words: Schefflera actinophylla; anthracnose; identification
随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高 ,
花卉作为美化人们生活的精神消费品在全国各地悄然
兴起,并迅速扩大。 花卉普遍受人们喜爱,具备较高的
经济价值和较好的社会效益和生态效益, 具有种类繁
多、花色丰富、装饰效果强、美化速度快等优点。 随着城
市建设的发展, 近年来花卉更被广泛应用于园林绿地
中。 随着生产规模逐渐扩大,道路、河道绿化及其他园
林绿地的应用更加广泛, 但花卉病害的种类也随之增
多,危害程度加重,直接影响了花卉的观赏效果与经济
价值。
花卉病害是制约花卉产业可持续发展的一个重要因
素。 在花卉病害中,以真菌性病害发生最普遍,分布广,危
害大,如褐斑病、炭疽病、叶斑病、黑斑病、立枯病、煤烟
病、疫霉病等 [1]。 对花卉病害的研究及其控制越来越受到
地方政府以及大型花卉种植企业的重视。
鹅掌柴 Schefflera actinophylla (Endl.) Harms. 隶属五
加科,为常绿灌木,植株姿态优雅,是一种深受人们喜爱
和种植较多的常绿观叶木本花卉植物, 可用于公园、花
坛、路边的绿化或盆栽置于庭园和室内观赏。 鹅掌柴花是
冬季之蜜源,是南方不可多得的冬季蜜源植物。 鹅掌柴的
枝叶还是上好的插花陪衬材料,同时根皮及叶可供药用,
是一种应用广泛的经济植物。 鹅掌柴原产于大洋洲、我国
广东、福建等亚热带雨林,日本、越南、印度也有分布,现
广泛植于世界各地。
鹅掌柴在繁殖和栽培中常会发生病害,以炭疽病和叶
斑病发病率较高,危害也较重,影响观赏价值,甚至造成死
亡,给园林建设带来一定经济损失。对该植物的病原真菌,
美国记载了 15种[2],国内报道较少。因此,我们对广州地区
的鹅掌柴炭疽病病原菌进行鉴定。
1 材料与方法
1.1 试验材料
鹅掌柴炭疽病叶采自广东省广州市海珠湖以及广州
市会展公园。
PDA 培养基:土豆 200 g,葡萄糖 20 g,琼脂 15~20 g,
水 1 000 mL。 WA培养基:琼脂粉 18 g,水 1 000 mL。
1.2 试验方法
1.2.1 病原菌的分离及纯化 组织分离法:取鹅掌柴炭疽
病的新鲜病叶, 剪取病健交界处 5 mm×5 mm 大小组织
块,将病组织放入 75%酒精中浸 1 min,再放入次氯酸钠
溶液 3 min,无菌水洗 3次,用灭菌的滤纸吸干病组织块表
面的水分,再将病组织块移至制好的 PDA 平板上,25℃条
件下培养,2 d后观察结果。
纯化和保存: 从组织块边缘挑取长出的病原菌至
PDA平板上,25℃条件下培养,3 d后将纯化的病原菌转置
斜面上低温保存[3]。
1.2.2 致病性接种及再分离 在 25℃、 相对湿度为 90%
的条件下,挑取大小相同的健康鹅掌柴叶片,每株接种 3
片叶片,每 3株为 1组,每个处理 9 次重复,用灭菌的针将
叶片刺伤,再接上病原菌块,套上保鲜袋并扎紧袋口,保鲜
袋中放有吸满无菌水的灭菌棉花团, 以无菌的 PDA接种
收稿日期:2012-06-30
基金项目: 广东省现代农业产业技术体系花卉病虫害防治创新
团队建设专项(粤农[2009]380 号)
作者简介:黄江华(1973-),男,博士,副教授,E-mail: jhhuang@
139.com
广东农业科学 2012 年第 16 期 69
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.16.035
AD
B
E
C
F
A、B:菌落形态;C:刚毛;D:分生孢子;E、F:分生孢子梗与分生孢子
图 2 鹅掌柴炭疽病菌菌落及显微形态
图 1 鹅掌柴炭疽病症状
为对照,7 d 后观察并记录发病情况。 从接种的发病组织
上再次分离纯化病菌。
1.2.3 病原菌的形态鉴定 在光学显微镜下观察真菌的
显微形态,结合菌落特征,参照相关资料从形态上进行初
步鉴定 [4]。
1.2.4 病原菌的分子鉴定 DNA提取: (1) 在灭菌的研钵
中加入 1 mL真菌 DNA提取液。(2) 选取单孢菌落(培养 3
d),用灭菌的药匙轻刮菌丝,取少量放入研钵中研磨,充分
研磨后,分装入 2 个 1.5 mL 离心管中,4℃、9 000 r/min 离
心 10 min。 (3) 取上清液,加入 500 μL异丙醇,待有沉淀产
生后, 上下颠倒数次, 4℃、12 000 r/min 离心 10 min。 (4)
弃上清液,加入 800 μL 70%酒精, 4℃ ,12 000 r/min 离心
10 min。 (5) 弃上清液,自然风干后加入 50 μL灭菌超纯水
溶解。 放在-20℃的冰箱保存。
病原菌 DNA 电泳检测 :取 5 μL 扩增样品 ,于 1%
琼脂糖凝胶上进行电泳 。 在 120 V 条件下电泳 20
min。
病原菌 ITS片段扩增: 用真菌核糖体 DNA通用引物
ITS4和 ITS5进行 PCR扩增[5]。 其序列为:ITS1: 5′-TCCG
TAGGTGAACCTGCGG-3′,ITS4: 5′-TCCTCCGCTTATTGA
TATGC-3′。 选择 PCR 仪上 ITS 程序开始扩增 。 其中
Green mix 包含 dNTP、buffer、Taq 酶及染料。 PCR 扩增程
序为:94℃预变性 4 min,94℃变性 30 s,56℃退火 30 s,
72℃延伸 1 min,33 个循环;72℃终延伸 10 min, 扩增样
于 4℃保存。
PCR反应体系 50 μL, 其中 DNA模板、ITS4、ITS5、超
纯水和 Green Mix分别为 2、2、2、19、25 μL。
电泳检测:取 8 μL 扩增样品,于 1%琼脂糖凝胶上进
行电泳,在 120 V条件下电泳 20 min。 电泳后在紫外灯下
观察。
PCR 产物纯化测序:PCR 扩增后的产物送北京六合
华大基因科技股份有限公司进行测序, 测序结果进行
BLAST同源性比对分析。
2 结果与分析
2.1 鹅掌柴炭疽病病原菌形态鉴定
2.1.1 鹅掌柴炭疽病症状 病斑发生于叶缘或中部, 近椭
圆形,略下陷,病斑中央浅褐色,边缘褐色至红褐色,严重时
病块连成片导致整叶干枯。 病斑上可见黑色小点,为病原
菌分生孢子盘。 湿度大时,病部产生大量桔红色粘孢团(图
1)。 该病终年发生,危害普遍,当温度为 25℃、相对湿度在
80%以上时易发病, 每年 2~4月流行最盛, 苗期发病受害
重。
2.1.2 致病性测定 接种 7 d 后开始发病,初期在伤口处
出现水渍状圆斑,10 d后病斑逐渐扩大。 接种症状与田间
发病初期症状基本一致。
2.1.3 病原菌的菌落形态及显微形态 菌落近圆形,灰白
色,边缘整齐,气生菌丝发达,高约 5 mm,后期产生桔红色
或黑色颗粒状孢子堆(图 2 A、B)。这与从接种的发病组织
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上再次分离纯化的病菌菌落性状相同。
病原菌分生孢子盘圆形至椭圆形, 周缘生暗褐色刚
毛,具 2个隔膜。 分生孢子梗无色透明,具隔膜,成排生于
分生孢子盘内。 分生孢子无色,单胞,椭圆形至圆柱形,油
球有或无,大小为 14.1~18.0 μm×4.0~6.1 μm(图 2 C、D、
E、F)。
2.2 ITS序列测定及结果分析
利用真菌通用引物 ITS4 和 ITS5 扩增病菌基因组
DNA, 得到大小为 588 bp 的 ITS 片段, 将所得序列在
GenBank 中进行比对,结果显示,本研究所得的鹅掌柴炭
疽病病菌的 DNA 序列与习平根等 [6]报道的鹅掌柴炭疽病
病原菌(Gen Bank 登录号:UAY266389.1)相似度达 99%,
同为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides Penz.)。 扩
增出的 ITS序列如下:
3 讨论
真菌基因组核糖体 DNA 的基因间隔区 ITS ( Internal
Transcribed Space) 序列能很好地反映出同一属内不同种
间以及某些种内菌株间的序列差异,因此 ITS序列分析被
广泛地应用在真菌属种分类的研究领域中 [7]。 章桂明 [8]根
据对小麦印度腥黑粉菌(Tilletia indica)及其近似种的 ITS
序列分析和形态学比较结果, 提出黑麦草腥黑粉菌(T.
walkeri)与 T. indica 应是同一个种,建议将黑麦草腥黑粉
菌列为我国对外检疫性有害生物。 韦继光等[9]扩增了拟盘
多毛孢属及近缘属 19个菌株的 ITS片段, 并建立了分子
系统树,结果表明,分子系统树支持五细胞分生孢子类型
应归入拟盘多毛孢属, 四细胞分生孢子类型应归入截盘
多毛孢属, 分子系统树同时可以反映出无性阶段和有性
阶段之间的联系, 显示出分子系统学对形态分类学的客
观性的评判作用。
本研究对鹅掌柴炭疽病病原菌进行了系统地鉴定,
从形态特征和 ITS 片段两方面确认引起鹅掌柴炭疽病的
病原菌是胶孢炭疽,这一结果与习平根等 [6]的研究结果一
致。基于形态特征以及 ITS片段两方面结合对花卉病害病
原菌进行快速而准确的鉴定, 将对指导花卉病害的防治
具有重要的意义。
参考文献:
[1] 宋雪梅. 景观花卉常见病害极其防治技术 [J]. 中国西部科技,
2011,22(2):114-119.
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[4] 魏景超.真菌鉴定手册[M].上海:上海科学技术出版社,1979.
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[6] 习平根,戚佩坤,姜子德.鹅掌柴真菌病害鉴定[J].植物病理学报,
2003,33(1):19-24.
[7] 邢红梅,丁平,王克荣,等.红掌炭疽病病原的分离鉴定及其核糖
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[8] 章桂明.小麦印度腥黑粉菌及其近似种的分子系统发育分析和形
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[9] 韦继光,徐同,郭良栋,等.从分子系统学角度分析拟盘多毛孢属
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