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小叶黄杨叶斑病菌YC06生物学特性与杀菌剂筛选



全 文 :第 39 卷 第 7 期 东 北 林 业 大 学 学 报 Vol. 39 No. 7
2011 年 7 月 JOURNAL OF NORTHEAST FORESTRY UNIVERSITY Jul. 2011
1)国家自然科学基金(30671398) ;NSFC-KOSEF 国际合作研究
项目(30711140389) ;辽宁省自然科学基金(20062189) ;辽宁省教育
厅项目(2004F079) ;大连市青年基金(2005J22JH040)。
第一作者简介:邵阳,女,1985 年 5 月生,大连民族学院,黑龙江
大学生命科学学院,硕士研究生。
通信作者:刘秋,大连民族学院,教授。E-mail:liuqiu@ dlnu. edu. cn。
收稿日期:2011 年 1 月 11 日。
责任编辑:程 红。
小叶黄杨叶斑病菌 YC06 生物学特性与杀菌剂筛选1)
邵 阳 刘 秋 胡英畅 闫建芳 齐小辉
(大连民族学院,大连,116600)
摘 要 叶点霉属(Phyllosticta)是球壳孢目中的重要属,其中很多种是引起植物叶、茎和根部病害的重要病
原菌。小叶黄杨叶斑病是由叶点霉属真菌引起的病害。对该病害病原菌的生物学特性与药剂抑菌效果进行了研
究。结果表明,小叶黄杨叶斑病菌 YC06 适宜生长的 pH值范围广泛,麦芽糖是最佳碳源,天门冬酰胺是最佳氮源,
该菌在连续光照条件下生长较好,在 0. 2%蔗糖溶液中孢子萌发率最高。通过对 11 种农药的 EC50的比较,20%断
灰对菌丝抑制效果最好,50%特富灵次之。
关键词 小叶黄杨;叶斑病;生物学特性;杀菌剂
分类号 Q945. 8
Biological Characteristics of Leaf Spot Pathogen of Buxus microphylla and Screening of Germicide /Shao Yang,Liu
Qiu,Hu Yingchang,Yan Jianfang,Qi Xiaohui(Dalian Nationalities University,Dalian 116600,P. R. China)/ / Journal
of Northeast Forestry University. -2011,39(7). -138 ~ 140
An experiment was conducted to study the biological characteristics of the pathogenic fungi causing leaf spot disease of
Buxus microphylla. The germicides having a good antifungal effect on the leaf spot pathogen were screened. Result show
that the strain YC06 causing leaf spot disease of B. microphylla grow well in a wide range of pH. Maltose is the best car-
bon source and asparagine is the best nitrogen source. The strain YC06 grows better under continuous light. The spore ger-
mination rate was the highest in 0. 2 percent sucrose solution. Among 12 fungicides,Tefuling at the concentration of 50%
showed the best effect and 20% Duanhui showed a better effect on the control of leaf spot disease of B. microphylla.
Keywords Buxus microphylla;Leaf spot disease;Biological characteristics;Germicides
小叶黄杨(Buxus microphylla)是城市绿化的重要树种之
一[1],原产我国西南、华中及福建、浙江、江苏各省,现在各地
都有栽培。随着绿化环境中应用面积的逐步扩大,小叶黄杨
的感病率也在逐年增加。某些地区小叶黄杨大面积枯死,已
严重限制其在各种环境绿化中的应用。大连民族学院生命科
学学院微生物工程课题组从小叶黄杨上分离到一种叶斑病病
原菌,该菌引起小叶黄杨早期叶片脱落,继而造成小叶黄杨茎
斑成丛而死亡,严重危害小叶黄杨的生长。尤其在中国东北
地区,该病害普遍流行。叶斑病是甜瓜重要病害之一,全国各
地都有发生,也可引起黄瓜、冬瓜、丝瓜、苦瓜等蔬菜的病害,
并已引起人们的重视,但目前对小叶黄杨叶斑病类病害的研
究非常少。笔者研究小叶黄杨叶斑病致病菌生物学特性及不
同药剂药效,明确小叶黄杨叶斑病菌的生物学特性以及生产
上常用药剂的抑菌效果,以期为生产上该病害的防治提供一
定的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试病菌标样的采集、分离及鉴定
小叶黄杨叶斑病病叶采自大连市开发区和沈阳市东陵
区,采用叶片组织常规分离方法,PDA 培养基培养,获得病菌
的纯培养后,接种经冷冻处理的小叶黄杨健康植株,经致病性
验证后保存于大连民族学院微生物工程研究室。同时对小叶
黄杨叶斑病病原菌进行形态观察及 ITS序列分析,ITS序列扩
增引物为:ITS1,5 -TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3);ITS4,5-
TCCTCCGCTTATTGATATGC-3)[2]。培养基为 PDA 培养基、
Czapek’s培养基[3]。
1. 2 病菌生物学特性测定
不同碳源、氮源对病原菌菌丝生长的影响:采用不用碳
源,即葡萄糖、麦芽糖、乳糖、可溶性淀粉依次等量替换 Cza-
pek’s培养基中的蔗糖进行碳源试验;不同氮源即硫酸铵、氯
化铵、硝酸铵、天门冬酰胺依次等量替换培养基中的硝酸钾进
行氮源试验。将直径为 3 mm的病原菌菌饼分别转接到含不
同碳源、氮源的平板培养基上,每一处理重复 3 次,在 25 ℃恒
温条件下培养,5 d后采用十字交叉法测量菌落直径[4]。
不同碳源对病原菌孢子萌发的影响:以葡萄糖、蔗糖、麦
芽糖、乳糖、甘露聚糖为碳源分别配制 0. 1%和 0. 2%的糖溶
液,在 25 ℃恒温条件下培养 20 h,以清水作对照,统计孢子萌
发率,每一处理重复 3 次。
pH值对病原菌菌丝生长的影响:灭菌后的 PDA 培养基
在无菌条件下,用 0. 1 mol /L的盐酸和 0. 1 mol /L的氢氧化钠
调节 pH值,分别将培养基设计为 3、4、5、6、6. 5、7、8、9、10、11
共 10 个 pH值梯度。将病菌转接到 PDA培养基上,每个处理
3 次重复,在 20 ℃恒温条件下培养,5 d后采用十字交叉法测
量菌落直径。
光照对病原菌的影响:设置连续光照、连续黑暗、黑暗和
光照各 12 h 交替 3 个处理。病原菌转接到 PDA 平板培养基
上,在上述条件下 25 ℃恒温培养,5 d后采用十字交叉法测量
菌落直径。
1. 3 杀菌剂抑菌效果测定
以 PDA培养基为基础培养基分别加入不同质量浓度的
50%福美双、50%扑海因、70%代森锰锌、70%甲基托布津、
50%速克灵、50%农利灵、50%特富灵、20%断灰、50%翠贝、
40%福星、72%克露共 11 种杀菌剂化学农药,将病原菌转接
到相应的含药培养基上,在 25 ℃下恒温培养 5 d 测量菌落直
径,并计算 EC50
[5]。菌丝生长抑制率 =[(对照菌落直径-处
理菌落生长直径)/对照菌落直径]×100%。以杀菌剂质量浓
度的自然对数为 X轴,以抑制机率为 Y 轴,做散点图,求得直
线回归方程,计算出 EC50。
2 结果与分析
2. 1 小叶黄杨叶斑病菌病原鉴定
Phoma和 Phyllosticta2 属间的分类一直存在许多争议。
自 Phoma和 Phyllosticta2 属建立以来,主要依据 Saccardo的分
类标准进行分属,2 属的分生孢子器和分生孢子的形态、色
泽、大小均极相似[6]。Van der Aa 等[7]报道,Phyllosticta 属的
分生孢子产生尾状非细胞附属物,同时,根据该附属物的长
短、分生孢子及分生孢子器形态对 Phyllosticta 属下种进行分
类。本研究分离的小叶黄杨叶斑病病原菌生长缓慢,20 d 菌
落直径为 50 mm,形成圆形或近圆形菌落,墨绿色至深橄榄
色。分生孢子器球形或亚球形,埋生或半埋生,直径 175 ~
220 μm,高 120 ~ 150 μm,壁厚 15 ~ 20 μm,单生,褐色至黑褐
色,有孔口,偶尔略突起呈喙状(图 1)。产孢细胞卵圆形、烧
瓶状或短圆柱形,无色单细胞。分生孢子椭圆形或卵圆形,无
色,大小(10. 0 ~ 12. 5)μm×(7. 5 ~ 10. 0)μm,平均值为 11. 5
μm×7. 88 μm,分生孢子长宽比为 1. 41,具一根不分支、纤弱
的黏液状附属物,长 12. 5 ~ 45. 0 μm(图 2)。对小叶黄杨叶斑
病病原菌的 ITS序列分析表明,该病原菌为 Phyllosticta spina-
rum(图 3)。GeneBank登录号为 EU275150。
图 1 小叶黄杨叶斑病病原菌分生孢子器的形态
图 2 小叶黄杨叶斑病病原菌分生孢子的形态
2. 2 不同碳源、氮源对病菌生长的影响
在含有葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、甘露聚糖 5 种不同碳
源的培养基中,小叶黄杨叶斑病菌菌落直径分别为 66. 3、68. 9、
59. 1、56. 2、54. 3 mm。其中乳糖生长最为缓慢,气生菌丝稀
疏。在含葡萄糖、麦芽糖、蔗糖的培养基中气生菌丝均为白
色,基生菌丝为乳白色,其中麦芽糖生长最好,扩展速度较快。
在含有硝酸钾、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、天门冬酰胺 5 种氮源
的培养基中,有机氮源天门冬酰胺生长最好,菌落直径为 58. 9
mm,菌丝茂盛,呈白色。硝酸钾的生长情况次之,菌落直径为
55. 1 mm。病原菌利用氯化铵最差,菌落直径只有 14. 3 mm,
气生菌丝扩展较慢并且只在菌片上生长。天门冬酰胺的基生
菌丝茂盛,中心呈褐色。硝酸钾次之,基丝呈乳黄色。
图 3 菌株 YC06 rDNAITS序列分析聚类结果
2. 3 不同碳源对病原菌孢子萌发的影响
以清水为对照的 5 种碳源对病原菌孢子萌发影响的试验
结果表明,0. 2%蔗糖溶液为病原菌孢子萌发的最佳碳源,0. 2%
麦芽糖溶液次之,而在清水中,孢子几乎不萌发。
2. 4 pH值对病原菌生长的影响
不同 pH值对病原菌生长的影响试验结果表明,该菌在
pH值 3 ~ 11 时均生长良好,差别不明显。说明该菌适宜生长
的 pH值范围广泛。其中在 pH = 5. 5 的条件下,生长略好。
菌落的气生菌丝、基丝生长茂盛,基丝均为墨绿色,产生分生
孢子器。
2. 5 光照对病原菌的影响
在连续光照、连续黑暗、黑暗和光照各 12 h 交替 3 种条
件下菌落直径分别为 74. 8、56. 5、69. 7 mm,说明该菌种在光
照条件下生长能力强于其它条件。
2. 6 杀菌剂对病原菌生长的影响
比较 11 种杀菌剂的 EC50,25%断灰对病原菌的抑制效果
最好,其 EC50为 0. 000 30 μg。50%特富灵次之,其 EC50为
0. 000 56 μg。50%翠贝和 72%克露对病原菌的抑制效果最差
(表 3)。
表 3 杀菌剂对病原菌的抑菌效果
杀菌剂类型 杀菌剂名称 回归方程 R值 EC50 /μg
有机硫杀菌剂 50%福美双 y=0. 054 9x+5. 110 3 0. 954 8 0. 009 80
有机硫杀菌剂 70%代森锰锌 y=0. 241 3x+4. 447 8 0. 938 8 9. 859 52
二甲酰亚胺类杀菌剂 50%速克灵 y=0. 159 9x+4. 813 8 0. 914 0 3. 204 25
二甲酰亚胺类杀菌剂 50%扑海因 y=0. 192 9x+4. 738 6 0. 913 9 3. 877 17
二甲酰亚胺类杀菌剂 50%农利灵 y=0. 334 2x+3. 983 3 0. 948 8 20. 951 08
托布津类 70%甲基托布津 y=0. 707 8x+3. 181 9 0. 995 9 13. 048 37
三氟咔唑类杀菌剂 50%特富灵 y=0. 099 6x+5. 746 0 0. 980 7 0. 000 56
苯胺基嘧啶类杀菌剂 20%断灰(嘧霉胺) y=0. 101 1x+5. 819 2 0. 959 1 0. 000 30
甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂 50%翠贝(醚菌酯) y=1. 026 4x+0. 962 2 0. 960 1 51. 108 15
有机硅杀菌剂 40%福星(氟硅唑) y=0. 134 0x+5. 245 7 0. 938 7 0. 159 84
取代脲类 72%克露(霜脲氰·锰锌) y=0. 548 2x+2. 942 0 0. 984 9 42. 852 01
3 结论与讨论
小叶黄杨叶斑病菌菌丝生长的最佳碳源为麦芽糖,最佳
氮源为天门冬酰胺。在 20 ~ 25 ℃下、各种 pH 值条件下以及
光照条件下菌丝生长良好。在 25 ℃下小叶黄杨叶斑病原菌
在 0. 2%蔗糖溶液中孢子发芽率最高。通过对 11 种农药的
EC50的比较,20%断灰对病原菌抑制效果最好,50%特富灵次
之。断灰农药通用名称为嘧霉胺,属于苯胺基嘧啶类杀菌剂,
931第 7 期 邵 阳等:小叶黄杨叶斑病菌 YC06 生物学特性与杀菌剂筛选
为当前防治灰霉病活性较好的杀菌剂。其作用机理是通过抑
制病菌浸染酶的产生从而阻止病菌的侵染并杀死病菌。特富
灵为三氟咔唑类杀菌剂,其作用机理为麦角甾醇生物合成抑
制剂。最初用于麦类、果树、蔬菜等白粉病、锈病的防治。二
者均为新型低毒性杀菌剂,可作为防治小叶黄杨叶斑病的首
选药物。在 8 类杀菌剂中,取代脲类和甲氧基丙烯酸酯类杀
菌剂对该病原菌的抑菌效果均不明显。而在 2 种有机硫杀菌
剂中,虽然福美双的抑菌效果较好,但由于其毒性,福美双已
被联合国环境规划署、联合国粮食及农业组织限制使用,因
此,建议不采用福美双进行该病害的防治。二甲酰亚胺类杀
菌剂的速克灵和扑海因,以及有机硅杀菌剂福星可作为防治
该病害的使用的备选农药。
叶点霉属(Phyllosticta)是球壳孢目中的重要属,其中很
多种是引起植物叶、茎和根部病害的重要病原菌,能引起叶
斑、茎枯、根腐、果腐或颖枯等症状,常造成植物早期落叶和腐
烂[7]。目前国内外关于叶点霉属对小叶黄杨危害的研究较
少,但近年来由该病原菌引起小叶黄杨叶斑、茎枯乃至成丛死
亡的现象越来越严重。笔者在致病性测定过程中,发现冻伤
更易接种成功,这和东北寒冷地区,小叶黄杨叶斑病发病严重
的现象相吻合,即小叶黄杨受到冻伤,将加剧该病害的发生。
目前,随着人们绿化意识逐步增强,小叶黄杨的利用将更加广
泛,所以及早开展小叶黄杨叶斑病的防治是有必要的,笔者的
研究结果将为生产上该病害的防治提供一定的理论基础。
参 考 文 献
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2002.
(上接 110 页)
图 4 加强式蜂窝状夹层复合板
1.面板;2.底板;3.蜂窝状夹层;4.加强根。
受专利 200710027607. X 的启示,结合创新原理 14 以及
整体与部分分离的原理,可通过移动孔隙率较高的带孔板灵
活调节吸声功能,使木质微穿孔吸声板的吸声性能得到提高,
这样就可以使该冲突得到一定程度的解决(图 5)。
图 5 可调节吸声功能的板结构
1.装饰板材;2.槽型间隙;3.滑槽;4.活动板;5.固定板。
2. 5 冲突解决可选方案分析
通过上述分析,可以得到解决提高孔隙率和防止板强度
降低这一对矛盾的可选解决方案(表 2)。
表 2 解决提高孔隙率与板强度降低冲突的可选方案
主要冲突 可选原理
技术冲突 原理 35:参数变化原理→选用强度较大的蜂窝状夹层板
作芯材;
原理 10:预操作原理→事先设置“结构加强根”
物理冲突 整体与部分分离原理→将吸声组件和固定组件进行分离
3 结语
基于 TRIZ冲突解决原理抽象出提高木质微穿孔吸声板
孔隙率的物理冲突和技术冲突,并用技术冲突矩阵和分离原
理解决孔隙率提高与板强度降低的冲突,再通过查找专利数
据库得出提高木质微穿孔吸声板孔隙率的 3 种可参考的解决
方案,即采用微穿孔蜂窝状夹层吸声装饰板、加强式蜂窝状夹
层复合板和可调节吸声功能的板结构。
参 考 文 献
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041 东 北 林 业 大 学 学 报 第 39 卷