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赤豆(Phaseolus angularis Wight)种子带菌检验



全 文 :赤豆 (Phaseolus angularis Wigh t )种子带菌检验
田平芳 1, 2  张志铭 2  谭天伟 1
( 1.北京化工大学生物工程系 北京  100029;  2.河北农业大学植物保护学院 保定  071001)
摘要: 以河北省广泛栽培的 6个赤豆品种为材料 ,进行种子带菌分析。 利用洗涤检验法和琼脂平板法获得种子表面带菌
21个属 ,其中数量较大的是: 青霉属 ( Penicillium )、曲霉属 ( Aspergillus)、链格孢属 ( Alternaria)、镰刀菌属 (Fusarium )、
茎点霉属 (Phoma)和枝孢属 (Cladosporium )。利用吸水纸法分离出种内寄藏真菌 22个种隶属于 18个属 ,还有一个未定
名种。其中细交链孢 ( Alternaria alternata) ,蜡叶枝霉 (Cladosporium herbarum ) ,串珠镰刀菌 (Fusarium monilif orme ) ,半
裸大孢变种 (Fusarium semitectum var. majus)和微紫青霉 (Penicillium janthinellum )的分离频率最高。同时还确定了各
种菌在种子内部的定殖部位。
关键词 赤豆 种传真菌 分离频率 定殖部位
Testing of Seed-Borne Fungi in Phaseolus Angularis Wigh t
Tian Pingfang
1, 2 ,  Zhang Zhiming2 ,  Tan Tianwei1
( 1. Department of Bio engineering , Bei jing Univ ersi ty of Chemical Techno log y, 100029;
2. College o f Plant Pro tection, Ag ricul tural Univ ersi ty o f Hebei , Baoding, 071001)
Abstract: Seed samples of six widely cul tiv ated cultiv ars of Phaseolus angularis Wigh t w ere collected
f rom dif ferent loca tions in Hebei Province, and seed-bo rne fungi w ere ana lyzed. By using w ashing and
agar plate methods, 21 genera of surface-bor ne fungi w ere identified. of these genera, Penicillium ,
Aspergillus , Alternaria, Fusarium , Phoma and Cladosporium are mo re abundant. In blo t ting paper
method, interna lly seed-borne fungi of 22 fungal species subjected to 18 genera and one unidenti fied
species w ere separated. Th e species of high separating ra te are Alternaria al ternata , Cladosporium
herbarum , Fusarium monili forme, Fusarium sem itectum var . majus and Penicill ium janthinel lum . In
addi tion, the colonization sites o f fungi in seed tissues w ere disclosed.
Key words Phaseolus angularis Wight  Seed-bo rne fungi  Separating rate  Colonization si te
  种子在形成、收获和储藏过程中 ,直接或间接地与多种真菌发生联系。有的真菌在植物生长期便侵入幼嫩种
子的内部或固着于种子表面 ,而有些真菌则在收获脱粒和储藏过程中 ,粘附于种子表面或逐渐侵入胚部。 其中某
些真菌可导致种子变色、腐烂、萌芽率降低 ,并影响下一代幼苗生长势 ;有的真菌还引起下一代的生长期病
害 [1~ 3 ]。值得特别关注的是 ,其中的黄曲霉 ( Aspergillus f lavus Link)可产生多种黄曲霉素 ( Af latoxin B1、 B2、 G1和
G2 ) ,具有致癌作用 ,严重威胁人的健康。
赤豆 (Phaseolus angularis Wight ) ,又名红小豆 ,原产亚洲热带地区 ,现广泛栽培于世界各地。 赤豆种子富含
淀粉、蛋白质和 B族维生素等 ,既可食用 ,又能入药 ,有行血利水 ,解毒消肿之功效 ,堪称食用佳品 [4 ]。 本研究对河
北省赤豆进行了种子带菌分离和鉴定 ,确定了其表面和内部带菌的种类 ,为种子生产、储藏加工和消费提供了科
学依据。
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第 23卷第 10期   2004年 10月           种 子 ( Seed)             Vol. 23  No. 10  Oc t. 2004
收稿日期: 2004-06-11。
 作者简介:田平芳 ( 1965~ ) ,男 ,博士 ;主要从事植物病理和分子生物学研究。
DOI : 10. 16590 /j . cnki . 1001 -4705. 2004. 10. 051
1 材料和方法
1. 1 材料
6个赤豆品种冀红 1号、冀红 2号、天津红、 180、 240和 317,由原保定地区农科所、雄县种子公司和廊坊市红
小豆加工厂提供。
1. 2 方法
1. 2. 1 种子表面带菌检验
随机取种子 100粒 ,放入洁净三角瓶中 ,加入含 0. 1%湿润剂 (肥皂 )的无菌水 10ml ,剧烈振荡 5min,收集悬
浮液。照此法再洗一次 ,合并悬浮液 , 1 500 r /min离心 5min,弃上层水 ,留管底部 1ml ,振为悬浮液。用血球计数
计计算孢子数量。 根据孢子大小和形状可初步判定某些真菌类群 ,辅之以平板划线法确定所有真菌的种类 [1~ 3 ]。
1. 2. 2 种子内部寄藏真菌的检验
用 5%的 NaClO溶液浸种 5min;为抑制种子发芽 ,表面消毒后用无菌水中浸泡 5 h,转移至 0. 2% 2, 4-D溶
液中浸泡 2min。将赤豆种皮和胚部剥离 ,摆放在灭菌的吸水纸上 ,培养 3~ 7d。每个品种处理 400粒 ,每皿等距离
摆放 10粒 , 12h N UV( 320~ 400 nm )与 12h黑暗交替培养 5~ 7d。用显微镜观察真菌的生长状态和显微特征 ,记
录不同性状真菌的出现频率。然后将这些真菌接种在 PDA、 PSA或 CM A培养基上 ,纯化后单菌落或单孢培养 ,
拍摄真菌形态 ,记录有关特征 ,测量有关结构的大小 ,以便定种 [1~ 3 ]。
1. 2. 3 真菌定殖部位的确定
统计上述各解剖组织上的真菌种类即可。
2 结果
2. 1 种子表面带菌 [ 5~ 7]
用显微镜检查种子表面洗涤液 ,根据孢子特征 ,可鉴别出 19个属: Alternaria , Ascochyta, Botryt is , Ceratoc-
ysis , Cercospora , Chaetomium , Cladosporium , Colletotrichum , Curvularia , Drechslera, Epicoccum , Fusarium ,
Mucor , Phoma , Piricularia , Pithomyces , Sclerospora , Ustilago , Vert icill ium。由于 Penicil lium和 Aspergillus
两种孢子难于区分 ,故合在一起计数 , PDA平板划线培养 ,证明 Penicillium比 Aspergillus数量多 ;同时还新分离
出 Rhizopus和酵母菌 ,表明二者也是种子表面携带真菌 (表 1)。
表 1 赤豆种子表面带菌主要种类及数量 (每粒 )
品种 青霉属 曲霉属 链格孢属 镰刀菌属 茎点霉属 枝孢属
冀红 1号 120000 50 000 5 330 17 660 20670 19 330
冀红 2号 37100 22 000 4 330 9 670 1000 28 000
天津红 94030 61 200 4 330 15 050 10330 38 830
180 70000 32 000 3 340 27 340 2660 15 340
240 31000 11 000 2 000 22 000 4000 18 000
317 226000 120 000 9 660 38 000 12000 24 660
2. 2 种子内部寄藏真菌 [ 5~ 7]
真菌定种时 ,以单孢培养所得菌株或多
次划线所得菌落为依据 ,并以种子上着生的
菌株为参考。单孢培养设 4个重复 ,真菌分类
地位按 Ainsw o rth分类系统进行鉴定 ,共从
赤豆内部分离到寄藏真菌 18个属 ,包括 17
个种和 6个未定名种 ,它们是:
( 1)美丽放射毛霉 Actinomucor elegans ( Eidam) Benjamin et Hesseltine
( 2)细交链孢 Alternaria alternata ( Fr. ) Keissler
( 3)黄曲霉 Aspergillus f lavus Link
( 4)黑曲霉 Aspergillus niger van Tieghem
( 5)曲霉未定种 Aspergillus sp.
( 6)灰葡萄孢 Botryt is cinerea Pers. ex Fr. 有性世代: Botrytinia f uckeliana ( de Bary ) Whetzel
( 7)稻胡麻斑菌 B ipolaris oryzae Breda de Haan
( 8)球毛壳菌 Chaetomium globosum Kunze ex Fr.
( 9)蜡叶枝霉 Cladosporium herbarum Link ex Fr.
( 10)炭疽菌未定种 Colletotrichum sp.
( 11)新月弯孢霉 Curvularia lunata ( Wakker) Boed.
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( 12)Drechslera halodes Drechsl.
( 13)栗胡麻斑菌 Drechslera setariae Saw ada.
( 14)黑附球霉 Epicoccum nigrum Link.
( 15)串珠镰刀菌 Fusarium mini li fo rme Sheldon.
( 16)半裸大孢变种 Fusarium semitectum var. majus Wollenw.
( 17)微紫青霉 Penicil lium janthinel lum Biourg e= P, johannioli Zal.
( 18)茎点豆类变种 Phoma medicaginis var. pinodella ( I. K. Jones) Boerema
( 19)皮思霉 Pithomyces sp .
( 20)丝核菌未定种 Rhizoctonia sp .
( 21)匍枝根霉 Rhizopus stolonifer ( Eh renb. ex Fr. ) Vui ll
表 2 赤豆种子内部带菌主要种类及分离频率 (% )
品种 细交链孢 黄曲霉 黑曲霉 蜡叶枝霉串珠镰刀菌微紫青霉 黑附球菌
冀红 1号 9. 8 3. 3 3. 1 4. 7 5. 0 12. 4 3. 0
冀红 2号 7. 6 2. 5 5. 3 4. 8 7. 3 19. 3 1. 8
天津红 6. 8 1. 8 7. 3 5. 5 7. 4 15. 0 3. 1
180 4. 9 4. 0 4. 9 4. 5 7. 0 27. 5 1. 4
240 10. 5 6. 1 4. 8 2. 5 7. 5 22. 3 1. 7
317 8. 1 4. 1 2. 8 5. 1 9. 0 18. 3 2. 9
( 22)圆孢霉 Staphylo t richum sp.
( 23)未定名种。菌落生长缓慢 ,致密 ,毯
状 ,表面青灰色 ,背面暗红 ,菌丝纤细 ,分枝 ,
分隔 ,直径 0. 5~ 2. 5μm,膨大菌丝内分布颗
粒状代谢物。 分离频率较高的种类见表 2。
2. 3 种内真菌在种皮和胚部的分布
就种内寄藏真菌而言 ,品种 180、 240和
317种皮部分带菌量略高于胚部。冀红 1号、冀红 2号和天津红在这两部位带菌量近等。 Aspergillus sp.只在品种
240的种皮部位检测到 , Rhizoctonia sp.只存于品种 317种皮。 Bipolaris oryzae , Epicoccum nigrum , Fusarium
minili forme , Fusarium semitectum va r. ma jus, Penicillium janthinellum在种皮和胚部都存在。 试验还发现 ,真
菌多居于两子叶之间 ,种脐部位真菌最多。显微观察发现 ,Rhizoctonia sp.的菌丝在种皮内面和子叶上均有分布。
胚芽部位寄存真菌量很少 ,只发现 Fusarium minili forme和 Colletotrichum sp.的少量菌株 ,至于是附其表面还是
已侵入芽部 ,尚不清楚。
3 讨论
带菌情况是评定粮食食用价值的重要指标。种传真菌尤其是种内寄藏真菌的代谢产物 ,可影响粮食的食用价
值。我们从赤豆种子内部分离到了黄曲霉 ,所幸其分离频率不高 (表 2)。但黄曲霉的分离频率不代表黄曲霉素的
实际含量 ,因此 ,对种子进行黄曲霉素含量测定仍然十分必要。本研究探明了种传真菌的种类 ,为探求降低有害真
菌的种群数量打下了基础。
种传真菌可能成为下一季生长期的初侵染源。 无论是表面携带真菌 ,还是内部寄藏真菌 ,均有可能伴随种子
的萌发而侵染 [1, 3 ]。 本文所报道的一些内部寄藏真菌 ,如 Botry tis cinerea, Bipolaris oryzae , Fusarium monili-
forme等 , 均具有致病性。另一方面 ,种子表面带菌与内部带菌具有相关性。某些真菌首先附着在种子表面 ,然后
逐渐侵入种子内部 ;许多表面真菌还能侵染下一代幼芽和幼根。为此 ,播种前对种子进行消毒处理 ,可以降低苗期
发病率。
综上所述 ,对赤豆种子进行健康检验 ,探讨降低种传真菌尤其是有害真菌数量的技术路线 ,不论从食品卫生
角度 ,还是从生产角度 ,都具有重要意义。
参考文献
1  Neergaa rd, P. ( 1979) Seed Patholog y. Vol. 1. Th e Macmillan Press L td. , London, UK.
2  Singh T , Triv edi, PC. ( 2000) Seed Pa tho log y. Jaipur , Printw ell, I SBN 81-7044-525-6.
3 陈鹤生 .种子病理简明教程 .农业出版社 ,第一版 , 1983.
4 贺士元 .北京植物志 .北京出版社 , 1984.
5 戴芳澜 .中国真菌总汇 .北京:科学出版社 , 1979.
6 魏景超 .真菌鉴定手册 .上海:上海科学技术出版社 , 1979.
7 裘维蕃 .菌物学大全 .北京:科学出版社 , 1998.
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