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吉祥草叶斑病菌的生物学特性及室内防治药剂筛选



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2015)01 - 0212 - 05 DOI:10. 16213 / j. cnki. scjas. 2015. 01. 041
收稿日期:2014 - 02 - 19
基金项目:国家自然科学基金(31200488);云南省应用基础研
究计划(2011FB066);特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验
室开放基金(2013K02)
作者简介:傅本重(1978 - ),男,湖北石首人,博士,副教授,从
事园艺植物病理学研究,benzhongf@ yahoo. com。
吉祥草叶斑病菌的生物学特性及室内防治药剂筛选
傅本重1,2,赵文丽2,王立华1,李国元1,邹礼平1,张志林1
(1. 特色果蔬质量安全控制湖北省重点实验室 /生物质资源转化利用湖北省协同创新中心,湖北工程学院 生命科学技术学院,湖
北 孝感 432000;2. 西南林业大学 林学院,云南 昆明 650224)
摘 要:为吉祥草叶斑病的综合防治提供科学依据,测定了吉祥草叶斑病菌细极链格孢(Alternaria tenuissima)的生物学特性及筛选
适合的防治药剂。结果表明,PDA为最适培养基,病原菌生长适温为 28 ℃,致死温度为 45 ℃;在 pH值为 4 ~ 10 的范围内均能生
长,最适 pH值为 5;碳源和氮源以葡萄糖和硝酸铵较适宜;光照条件以 12 /12 h(光 /暗)为佳。在供试的 5 种药剂中,10 %苯醚甲
环唑对病原菌抑菌效果最好,在推荐使用浓度 1. 00 mg /L下,相对抑菌率达到 100 %,而 45 %的石硫合剂抑菌效果最差,在推荐使
用浓度 6. 67 mg /L下,其抑菌率仅为 49. 7 %。
关键词:吉祥草;叶斑病;生物学特性;药剂筛选
中图分类号:S567. 23 文献标识码:A
Biological Characterization and Screening of Fungicides on
Pathogen Causing Leaf Spot Disease of Reineckea carnea
FU Ben-zhong1,2,ZHAO Wen-li2,WANG Li-hua1,LI Guo-yuan1,ZOU Li-ping1,ZHANG Zhi-lin1
(1. Key Laboratory for Quality Control of Characteristic Fruits and Vegetables of Hubei Province /Hubei Collaborative Innovation Center for
Biomass Resource Transformation and Utilization,College of Life Science and Technology,Hubei Engineering University,Hubei Xiaogan
432000,China;2. Forestry College of Southwest Forestry University,Yunnan Kunming 650224,China)
Abstract:In order to provide scientific basis for the disease control,the biological characteristics and suitable pesticides for Reineckea carnea
leaf spot pathogen Alternaria tenuissima were investigated. The results indicated that the pathogen mycelium were grown well in PDA under
28 ℃,and the lethal temperature was 45 ℃ . Although the mycelium could grow between pH 4. 0 to 10. 0,pH = 5. 0 was appropriate. Dex-
trose and NH4NO3 were the suitable carbon and nitrogen resource respectively. The light-dark alternation (12 /12h)was benefit for mycelial
growth. Among the 5 tested pesticides,the most effective agent was 10 % difenoconazole,the relative inhibition rate reached 100 % under
the recommended concentration 1. 00 mg /L. Lime sulfur was the least effective agent,and the relative inhibition rate was only 49. 7 % under
the recommended concentration 6. 67 mg /L.
Key words:Reineckea carnea;Leaf spot;Biological characteristics;Fungicide screening
吉祥草(Reineckea carnea)又名观音草,为百合
科吉祥草属多年生常绿草本植物[1],原产我国长江
流域以南及西南地区,性喜温暖、湿润,较耐寒耐阴,
适应性强[2]。它是一种广泛种植的园林绿化植物,
此外还有润肺止咳,活血止痛,镇咳平喘等药
效[3 ~ 4]。
吉祥草叶斑病是其主要病害之一[2]。2010 年
和 2011 年,笔者在四川成都西南交通大学九里堤校
区发现吉祥草叶叶斑病发生率达 73 %。通过形态
和分子鉴定,确定其病原菌为细极链格孢(Alternaria
tenuissima)(另文发表)。本文对该病原菌的生物学
特性进行了研究,并对病原菌防治药剂作了室内平
板筛选。为揭示吉祥草叶斑病的发生规律,以及病
害的综合防治提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
吉祥草叶斑病菌(A. tenuissima)分离于四川成
都西南交通大学校园吉祥草病叶,菌种保藏于西南
林业大学林学院森保教研室,菌株编号 JB1。
212
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2015 年 28 卷 1 期
Vol. 28 No. 1
表 1 供试药剂及试验浓度
Table 1 Tested pesticides and its concentration
农药名称 剂型 厂家 稀释倍数(浓度:mg /L)
10 %苯醚甲环唑 Difenoconazole 水分散粒剂 山东鑫星农药有限公司 5000(0. 20) 2000(0. 50) 1500(0. 67) 1000(1. 00)
45 %石硫合剂 Lime sulfur 结晶粉 四川省遂宁市川宁农药有限公司 5000(1. 33) 2000(3. 34) 1500(4. 45) 1000(6. 67)
敌克松 可湿性粉剂 奥瑞斯农化(山东)有限公司 5000(0. 25) 2000(0. 67) 1500(0. 83) 1000(1. 25)
80 %代森锰锌 Mancozeb 可湿性粉剂 山东鑫星农药有限公司 5000(0. 20) 2000(0. 50) 1500(0. 67) 1000(1. 00)
10 %腈菌唑 乳油 浙江一帆化工有限公司 5000(0. 06) 2000(0. 15) 1500(0. 20) 1000(0. 30)
供试培养基[5]:①马铃薯葡萄糖培养基(potato
dextrose agar,PDA):马铃薯 200 g,葡萄糖 20 g,琼脂
粉 15 g,水 1000 mL。②查氏培养基(Czapek agar,
CA):蔗糖 30 g,硝酸钠 3 g,氯化钾 0. 5 g,硫酸铁 0.
01 g,硫酸镁 0. 5 g,磷酸二氢钾 1 g,琼脂 15 g,水
1000 mL。③玉米粉培养基(corn meal medium,
CMM):玉米粉 40 g,蔗糖 10 g,琼脂 15 g,水 1000
mL。④燕麦培养基(OA):燕麦片 30 g、琼脂粉 20
g、加水至 1000 mL。⑤清水琼脂(water agar,WA):
琼脂粉 15 g,水 1000 mL。
药剂筛选试验用 5 种生产上常用农药(表 1)。
1. 2 生物学特性观察
1. 2. 1 不同培养基 将菌株在 PDA 培养基上活化
2 次,取培养 5 d 的菌落打成直径为 Φ = 5 mm 的菌
饼,分别接种在上述 5 种培养基平板中央。在 28 ℃
恒温培养箱中培养 5 d,观察菌落状态并用十字交叉
法测量菌落直径,计算其生长速率[6]。每个处理 3
次重复,试验重复 3 次(下同)。
1. 2. 2 碳源和氮源试验 以查氏培养基为基础,以
不加碳为对照,用含有相同质量碳元素的葡萄糖、麦
芽糖、甘露醇和可溶性淀粉代替蔗糖。以不加氮源
作为对照,用含有相同质量的氮元素的硝酸铵、硝酸钙
和尿素代替硝酸钠[6]。接种观察和分析同 1. 2. 1。
1. 2. 3 不同 pH 值对病原菌菌丝生长的影响 在
无菌条件下,用 1 mol /L NaOH或 1 mol /L HCl 调节
PDA培养基的 pH值,设 pH值为 3、4、5、6、7、8 和 9
共 7 个梯度[7]。接种观察和分析同 1. 2. 1。
1. 2. 4 不同温度对病原菌生长的影响及致死温度
测定 将接种好的平板分别置于 5、13、21、28 和 37
℃共 5 个不同温度的恒温培养箱中培养[8]。
移取直径为 5 mm 的菌饼至无菌试管中,加入
2 mL灭菌水,分别置于 40、45、50、55、60 和 65 ℃下
水浴 10 min,取出后冷却至室温。在无菌条件下,
将处理后的菌饼接种到 PDA 平板培养基上,5 d 后
观察其生长情况[8]。
1. 2. 5 光照和通气状况 分别设置(光 /暗 h):0 /
24、8 /16、12 /12、16 /8 和 24 /0 h 5 个不同的光照条
件[9]。通气与密闭处理用 Parafilm将培养皿封口和
不封口两种方法进行[9]。
1. 3 室内药剂平板筛选
采用平皿生长速率法测定药剂对病原菌的抑制
效果[10]。将供试药剂与熔化后的 PDA 平板培养基
均匀混合,然后倒入直径 9 cm 的培养皿中,配成一
定浓度的含药平板,以不添加药液的 PDA平板为对
照,每个浓度重复 5 皿,试验重复 3 次。接种观察和
分析同 1. 2. 1。求出毒力回归方程,并计算供试药
剂对病原菌的有效中浓度(EC50)。计算相对抑菌
率。取浓度对数值为 x,相对抑菌率为 y,作毒力回
归方程[11]。
菌落净直径 =菌落直径 -菌饼直径(5 mm)
相对抑菌率计算公式:相对抑制率(%) =(对
照平板菌落净直径 -处理平板菌落净直径)/对照
平板菌落净直径)× 100
1. 4 数据分析
用 Excel 2010 对数据进行处理、作图、毒力回归
方程、决定系数、EC50和差异显著性分析(P < 0.
05)。
2 结果与分析
2. 1 病原菌在不同培养基上的生长
在测试的 5 种培养基中,病原菌在 PDA 培养基
上生长较好,菌丝最浓密。其次是查氏培养基和玉
米粉培养基,在玉米粉培养基上菌丝较前者浓密。
除清水培养基外,其他 4 种培养基上的菌丝生长速
率差异不显著(表 2)。
表 2 5 种培养基对病原菌菌丝生长的影响
Table 2 Effect of different culture medium on mycelial growth
培养基
菌落直径
(mm)
生长速率
(mm/d)
PDA 58. 22 ± 7. 07 a 11. 64
Czapk 56. 89 ± 5. 78 a 11. 38
CMM 56. 00 ± 1. 12 a 11. 20
OA 51. 11 ± 2. 71 a 10. 22
WA 24. 44 ± 7. 31 b 4. 89
3121 期 傅本重等:吉祥草叶斑病菌的生物学特性及室内防治药剂筛选
表 3 不同碳源下的菌落直径及生长速率
Table 3 Effect of carbon and nitrogen sources on mycelial growth
碳源
菌落直径
(mm)
生长速率
(mm/d) 氮源
菌落直径
(mm)
生长速率
(mm/d)
葡萄糖 60. 22 ± 2. 17 ab 12. 04 硝酸铵 40. 56 ± 5. 43 c 10. 14
麦芽糖 66. 22 ± 2. 91 a 13. 24 硝酸钙 56. 78 ± 3. 27 b 14. 20
甘露醇 61. 78 ± 1. 39 ab 12. 35 尿素 7. 67 ± 0. 71 d 1. 92
可溶性淀粉 53. 89 ± 2. 26 c 10. 78 无氮 66. 0 ± 3. 08 a 16. 50
无碳 53. 44 ± 2. 46 bc 10. 69 查氏培养基 56. 89 ± 5. 78 b 14. 22
查氏培养基 56. 89 ± 5. 78 b 11. 38
2. 2 碳源和氮源对病原菌菌丝生长的影响
病原菌在测试的几种碳源条件下都能快速生
长。其中以麦芽糖条件下生长最快,其次是甘露醇
和葡萄糖,无碳条件下生长最慢(表 3)。在葡萄糖
和可溶性淀粉的碳源条件下菌丝最浓密,其次是麦
芽糖,在甘露醇和无碳源的条件下菌丝最稀疏。因
此,病原菌最适碳源为葡萄糖。
不同的氮源对该分离物的生长影响显著,其中
以硝酸钠(基础培养基中含)和硝酸钙条件下生长
最快。在无氮源的条件下,菌丝直径较大,但是菌丝
异常稀疏(未列出)。在尿素为氮源条件下生长最
慢(表 3)。在硝酸铵的氮源条件下菌丝最浓密,其
次是尿素和硝酸钙。
2. 3 不同 pH对病原菌菌丝生长的影响
病原菌在 pH 值为 3 ~ 9 的范围内菌丝均能生
长,其中在 pH值为 5 的条件下生长最快,生长速率
达到 13. 91 mm /d,pH值为 7 时次之,pH 为 3 时菌
丝生长最慢,生长速率仅为 3. 60 mm /d(图 1)。在
pH值为 7. 0 的条件下菌丝最浓密,其次是 pH 值为
5. 0 和 6. 0,在 pH值为 8. 0 和 9. 0 的条件下菌丝最
稀疏。因此,病原菌的适宜 pH值范围为 5. 0 ~ 7. 0。
2. 4 不同温度对病原菌生长的影响
在不同温度条件下,病原菌生长差异显著。病
原菌在低于 5 ℃和高于 37 ℃的条件下不能正常生
长,菌丝异常稀疏;在小于 15 ℃和大于 30 ℃的条件
16
14
12
10
8
6
4
2
0




(m
m
/d
)
3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
pH
图 1 不同 pH对菌丝生长的影响
Fig. 1 Effect of different pH on mycelial growth
下生长缓慢,21 ℃时生长较快,28 ℃时生长最快
(图 2)。在 28 ℃的条件下菌丝最浓密。这与王志
霞等[12]对新疆红枣叶斑病的研究,A. tenuissima 最
适温度为 28 ℃结果一致。
在 40 ℃下菌丝还能生长,但生长缓慢,45 ℃菌
丝停止生长。由此可得,病原菌的致死温度为 45
℃。
2. 5 光照、通气条件对菌丝生长影响
在不同的光照条件下,病原菌均能快速生长,且
差异比较明显。病原菌菌丝在 12 /12 h(光 /暗)的
条件下生长最快,其次是 0 /24 h(光 /暗)和 8 /16 h
(光 /暗),在 16 /8 h(光 /暗)的条件下生长最慢(图
3)。在 16 /8 h(光 /暗)和 12 /12 h(光 /暗)的条件下
菌丝最浓密,其次是 24 /0 h(光 /暗),在 16 /8 h(光 /
14
12
10
8
6
4
2
0




(m
m
/d
)
5 13 21 28 37
温度(℃)
图 2 不同温度对菌丝生长的影响
Fig. 2 Effect of different temperature on mycelial growth




(m
m
/d
)
20
15
10
5
0
0/24h 8/16h 12/12h 16/8h 24/0h
光照条件(光/暗 h)
图 3 不同光照条件对菌丝生长的影响
Fig. 3 Effect of different light-dark alternation on mycelial growth
412 西 南 农 业 学 报 28 卷
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0





(%
)
10%腈菌唑
图 4 不同农药浓度对病原菌的相对抑菌率(药剂浓度依
次按稀释 1000,1500,2000 和 5000 倍)
Fig. 4 Relative inhibition rate of tested pesticides on the pathogen
(concentration:diluted 1000 ×,1500 ×,2000 × and 5000
×)
暗)条件下菌丝最稀疏。因此,病原菌的最适光照
条件为 12 /12 h(光 /暗)。
在不同通气状况下,病原菌均能快速生长,通气
状况对病原菌菌丝生长速率影响不明显。
2. 6 5 种农药对病原菌的毒力
采用 5 种常用农药对病原菌进行室内药剂筛
选,以不加药剂的 PDA 作对照。实验结果表明,5
种杀菌剂对病原菌菌丝的生长均有一定的抑制作用
(图 4)。
10 %的苯醚甲环唑对病原菌的抑制效果最好,
在推荐使用浓度下(稀疏 1000 倍,1. 00 mg /L),相
对抑菌率达 100 %,在该推荐浓度下菌丝几乎停止
生长,生长速率仅为 0. 16 mm /d,菌落平均直径为
0. 8 mm,继续稀释 5 倍后相对抑菌率仍可达 74. 5
%,菌丝生长速率较推荐浓度下的菌丝生长速率加
快,达到 3 mm /d,平均直径为 15 mm,但仍比其他 4
种农药的相对抑菌率高,平均抑制率也达到 89 %。
其次是 10 %的腈菌唑,在推荐使用浓度下(稀疏
1000 倍,0. 30 mg /L),相对抑菌率为 90 %,菌丝生
长缓慢,继续稀释 5 倍后相对抑菌率降为 48 %,平
均抑制率达到 73 %。敌克松与 80 %代森锰锌对病
原菌抑制效果较差,在推荐使用浓度下相对抑制率
分别为 82 %和 68. 4 %,稀释 5 倍后,相对抑菌率都
有所降低分别为 36. 7 %和 61. 6 %,平均抑制率分
别为 58. 93 %和 64. 9 %。45 %的石硫合剂对病原
菌的抑制效果最差,在推荐使用浓度下(稀疏 1000
倍,6. 67 mg /L),相对抑菌率仅为 49. 7 %,稀释 5 倍
后,相对抑菌率大大降低仅为 17. 7 %,平均抑菌率
为 32. 4 %。
3 讨 论
有关吉祥草病害病原菌的报道较少[13],相关文
献也仅简单介绍了吉祥草的病虫害及防治技术[2]。
表 4 不同药剂对病原菌的毒力
Table 4 Toxicity of pesticides on the pathogen
供试药剂 毒力回归方程
EC50
(mg /L)
决定系数
(r2)
10 %苯醚甲环唑 Y = 36. 28x - 9. 0434 2. 44 0. 9996
45 %石硫合剂 Y = 41. 336x - 113. 52 741. 31 0. 8737
敌克松 Y = 64. 239x - 121. 1 91. 20 0. 8909
80 %代森锰锌 Y = 9. 1265x + 40. 199 0. 0001 0. 9326
10 %腈菌唑 Y = 62. 689x - 64. 182 12. 59 0. 9571
吉祥草叶斑病菌细极链格孢 A. tenuissima 还可以引
起红枣叶斑病[12]、水杉赤枯病[14]、三叶木通叶斑
病[15],也是柑橘煤污病的优势菌[16]。此外在水稻
杂交种子中也带链格孢属真菌[17]。对其生物学特
性进行研究发现,细极链隔孢生长最适宜的温度为
21 ~ 28 ℃,与王志霞等人[12]的结果一致。低于 20
℃或高于 30 ℃生长缓慢,45 ℃菌丝死亡。碳源和
氮源以葡萄糖和硝酸铵条件下生长更好。但是在
pH值对病原菌菌丝生长影响方面,与分离于新疆红
枣上的病原菌 A. tenuissima适宜于偏碱的培养条件
不同[12],可能是病原菌的寄主或地理来源不同表现
出的差异。
在药剂筛选试验中,10 %苯醚甲环唑对吉祥草
叶斑病的病原菌抑菌效果最好,可用该药剂进一步
对吉祥草进行防病试验,并应用于该病害的防治。
虽然 80 %代森锰锌对病原菌抑制效果较差,在推荐
使用浓度下相对抑制率仅为 68. 4 %,但其 EC50值
是供试的 5 种药剂中最低,仅为 0. 0001 mg /L。在
对新疆红枣叶斑病菌的药剂筛选中,70 %代森锰锌
是最好的药剂[12]。
本试验仅选用了 5 种药剂,且未能进行盆栽和
田间药剂试验,因此,本试验所得的结果具有一定的
局限性。药剂对病原菌的相对抑制率计算仅考虑了
菌落直径,没有考虑厚度或浓密程度,存在一定的缺
陷。因此,除了相对抑制率的比较之外,还要观察菌
落的形态。也可按物质的量来计算更为合理。总
之,本文对吉祥草叶斑病的生物学特性和室内药剂
筛选做了初步研究,为进一步认识该病原菌以及病
害的发生规律和防治奠定了一定基础。
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(责任编辑 李 洁)
612 西 南 农 业 学 报 28 卷