全 文 :红蓼褐斑病的病原形态及生物学特性
李美丽 ,薛 莉 ,陈秀蓉
(甘肃农业大学草业学院 , 甘肃 兰州 730070)
摘要:通过对红蓼上壳针孢引起的两种褐斑病症状研究 ,发现蓼壳针孢 Septoria polygonorum Desm.引起的
褐色病斑较大 ,而待定种 Septoria sp.引起的灰色病斑较小.蓼壳针孢的生物学特性测定结果显示 , 该菌分生孢子
萌发温限为 5~ 35 ℃, 最适 25 ℃, 室温下萌发率为 25.2 %;孢子萌发需有液态水存在 , 100 %相对湿度萌发率为
7.6 %,低于 100 %则不萌发;pH 值 4.53~ 9.18 均可萌发 , 最适 pH 为 6.47;对光敏感 ,连续光照有利于孢子萌发 ,
牛粪浸液 、土壤浸液 、蔗糖浸液对孢子萌发有强烈的抑制作用 , 红蓼叶榨出液对孢子萌发无明显的影响.
关键词:红蓼壳针孢;褐斑病;形态;生物学特性
中图分类号:S 435.67 文献标识码:A 文章编号:1003-4315(2008)06-0102-04
Morphological and biological characteristics of pathogens of brow n
leaf spot in Polygonum orientale
LI M ei-li ,XUE Li ,CHEN Xiu-rong
(Co llege of P ra taculture , Gansu Ag ricultural Univ ersity , Lanzhou 730070 , China)
Abstract:Tw o kinds of symptoms of brow n leaf spo ts caused by S eptoria were described on Polygo-
num orientale .The brow n lesion area caused by Septoria Polygonorum was larger than the grey lesion of
Septoria sp.The biological characteristics of S.polygonorum show ed that spore ge rm inated in the range of
5 ~ 35 ℃w ith 25 ℃ as the opt imums , and the germination rate reached 25.2 % at the temperature.Spore
germination required liquid wa ter , germination rate w as 7.6 % at 100 %relative hum idity , and spores fai led
to ge rm inate w ith an RH below ed 100 %.The spo re germinated in the range o f 4.53 ~ 9.18 of pH with 6.
47 as the optimums.The light w as favo rable fo r spore germinat ion , and cow dung ex t ract , soi l drench , g lu-
cose significant ly inhibi ted the germinat ion.The leaf ext racts had no ef fect on spo re germination.
Key words:Septoria polygonorum Desm.;brow n leaf spo t disease;morpholog y;biolo gical characteris-
tics
红蓼也称荭草(Polygonum orientale L)为蓼科
植物 ,是我国的一种传统中药材[ 1] .味凉辛 ,有毒 ,具
有祛风除湿 、清热解毒 、活血 、截疟之功效.主治风
湿 、痹痛 、痢疾 、腹泻 、吐泻转筋 、水肿 、脚气 、蛇虫咬
伤 、跌打损伤 、疟疾等[ 2] .红蓼的嫩茎叶可供食用 、饲
用和染料[ 3] ,近年来 ,从红蓼植株中提取出多种化学
成分[ 4] ,其中甲醛提取物对桃蚜有拒食活性[ 5] .目前
作者简介:李美丽 ,(1981-),女 ,甘肃靖远人 , 在读硕士 ,研究方向为
植物病害生物防治.
通讯作者:陈秀蓉 ,女 ,教授 ,博士生导师.
收稿日期:2007-11-15
红蓼在甘肃省的兰州 、岷县 、陇西 、白银等地有少量
种植 ,其主要病害为白粉病和壳针孢叶斑病.据调查
兰州地区壳针孢叶斑病发病率 92 %,严重度 2 ~ 3
级 ,岷县为 65 %,严重度 1 ~ 2级 ,为害较重 ,且两地
的症状有别.本文对两地发生的红蓼褐斑病进行了
观察比较 ,并测定了兰州地区红蓼褐斑病原的生物
学特性以期为该病防治提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 采样时间地点
2006年 5 ~ 9月对甘肃农业大学校园内的红蓼
2008年 12 月
第 6 期 102 ~ 105
甘 肃 农 业 大 学 学 报
JOURNAL OF GANS U AGRICULTURAL UNIVERSITY
第 4 3 卷
双 月 刊
褐斑病病情进行了定期观察.9月下旬采集兰州 、岷
县两地典型病叶.
1.2 病原菌的鉴定
选择典型病叶 ,挑取病斑的小黑点制片 ,在光学
显微镜(800 x)下观察孢子形态 ,测定孢子大小(至
少测定 60个孢子)并拍照.根据症状特征 、分生孢子
器和孢子的形态 、大小及有关资料确定属种[ 6-9] .
1.3 生物学特性测定
参照 1.2的方法在超净工作台上用消毒刀将病
斑表面的病菌孢子刮下 ,参考有关文献[ 6] 进行测定 ,
所得数据采用 DPS 数据处理软件进行统计分
析[ 10] .
1.3.1 不同温度下孢子萌发的测定 配制孢子悬
浮液 ,孢子浓度为 1.2×105个/mL ,悬滴法培养 ,分
别置于 0 、5 、10 、15 、20 、25 、30 、35 ℃8种温度下 ,重
复 3次 ,培养 4 、8 、12 、24 、48 h 后 ,检查各处理的孢
子萌发率 ,每处理检查 10个视野 , 100个孢子.
1.3.2 不同湿度下孢子萌发的测定 在干燥器内
用硫酸法控制湿度 ,将孢子粉撒于载玻片上 ,分别置
于 70 %、80 %、90 %、95 %、98 %、100 %6种相对
湿度下 ,以蒸馏水中的孢子萌发率作对照(CK),在
25 ℃下培养 4 、8 、12 、24 、48 h 后 ,挑取各处理的孢
子 ,无菌水制片后立即镜检孢子萌发率 ,其他步骤同
1.3.1.
1.3.3 不同 pH 值下孢子萌发的测定 用磷酸二
氢钾和磷酸氢二钠配制不同 pH 值的磷酸缓冲液 ,
以此液配制孢子悬浮液 , 采用悬滴法制片 , 置于
25 ℃下培养 ,重复 3次 ,其它同 1.3.1.
1.3.4 不同营养液中孢子萌发的测定 配制牛粪
液 、土壤液 、叶片液 、蔗糖液 4种营养液 ,以清水为对
照 ,将营养液配成不同体积分数的孢子悬浮液 ,悬滴
法制片 ,其它同 1.3.1.
1.3.5 不同光照条件下孢子萌发的测定 配制孢
子悬浮液 ,悬浮法制片后分别置于全黑暗 、全光照条
件下处理 ,其它同 1.3.1.
2 结果与分析
2.1 症状
兰州 、岷县两地褐斑病症状有明显差异.
兰州褐斑病:主要为害叶部.叶片上初生黄褐色
小点 ,边缘不明显 ,后扩大成圆形 、近圆形黄褐色至
褐色病斑 ,大小 0.3 ~ 1.0 cm ,边缘不明显.有些病
斑中部黄褐色 ,边缘深褐色 ,有些病斑边缘褪绿形成
黄色晕圈.后期病斑中部产生数量较多的(密生)的
黑色小颗粒 ,即病菌的分生孢子器.发病严重时 ,病
斑相互连接 ,叶片自叶尖开始焦枯 ,叶脉上产生褐色
条斑.叶背的病斑上产生少量病症.此症状拟称褐
斑病.
岷县褐斑病:叶面初生灰白色小点 ,后扩大呈大
小 0.2 ~ 0.4 cm 的小型病斑 ,圆形 、近圆形 ,边缘褐
色至紫褐色 ,稍隆起 ,中部灰白色 ,后期中部产生稀
疏的小点.有些病斑外围有紫色晕圈.发病严重时 ,
病斑愈合 ,常自叶片向内呈“V”形枯死.此症状拟称
灰斑病.
2.2 病原鉴定
兰州标样:分生孢子器球形 、近球形 ,黑褐色至
黑色 ,直径 44.8 ~ 89.6 μm ,平均 67.3 μm ,高 44.8
~ 71.7 μm ,平均 60.7 μm.分生孢子无色 ,线状 ,直
或弯曲 ,基部较粗 ,具 1 ~ 3 隔膜 ,形态变化大 ,大小
(15.3 ~ 50.6)μm ×(1.4 ~ 2.6)μm ,平均 30.5 μm
×2.1 μm(图 1 、图 2).根据以上形态特征及相关资
料[ 8] ,可初步确定为蓼壳针孢 S petoria polygono-
rum Desm.
岷县标样:分生孢子器球形 ,近球形 ,黑褐色.直
径 59.6 ~ 108.2μm ,平均 74.6 μm ,高 49.4 ~ 94.1
μm ,平均 69.8 μm ,孔口明显.分生孢子针形 ,无色 ,
直或稍弯 ,隔膜不清晰 , 1 ~ 2个.上部稍细 ,内有很
多发亮的油珠 ,孢子大小(18.8 ~ 35.3)μm×(1.4 ~
1.8)μm ,平均 28.5 μm ×1.5 μm(图 2).孢子大小
与蓼壳针孢大小相近 ,但孢子内有较多油珠 ,故种待
定 ,S petoria sp.
图 1 兰州标样的分生孢子器及分生孢子
Fig.1 Pycinidia and conidia of Lanzhou sample
103第 6 期 李美丽等:红蓼褐斑病的病原形态及生物学特性
注:a 兰州标样;b 岷县标样
图 2 分生孢子
Fig.2 Conidia
以上症状及病原形态表明 ,两地标样孢子形态
大小相近 ,岷县孢子中有较多油珠 ,而兰州没有.另
外 ,两地标样的症状明显不同 ,故它们是否为同一病
原引起的病害 ,尚需进一步研究.
2.3 田间病害发生进程
根据田间定点调查 ,该病 6 月下旬从茎部叶片
开始发生 ,后逐渐向上扩展 ,病情缓慢增长 , 8 月下
旬至 9月上旬达发病高峰 ,叶片病斑数平均达 16.
7 ,8月中旬后病斑上开始出现分生孢子器 ,9月中旬
后 ,病斑数趋于稳定(图 3).
图 3 红蓼褐斑病发病进程
Fig.3 Disea se cour se of br ow n leaf spo t
in Polygonum orientale L
2.4 病菌培养特性
该菌在 PDA 培养基上生长缓慢 , 25 ℃下培养
10 d后菌落直径仅1.3 cm 左右 ,菌落明显隆起呈半
球状 ,菌表黑色 ,细绒状 ,菌丝紧密交织在一起不易
分散.为了促使菌落快速生长 ,用红蓼叶片浸渍液培
养基 、蔗糖 、半乳糖 、谷氨酸 、亮氨酸以及壳针孢产孢
专性培养基进行培养 ,均未能促进生长 ,菌落形态大
小与 PDA 上相似 ,且生长缓慢.
2.5 病原生物学特性测定
2.5.1 温度对孢子萌发的影响 该菌分生孢子萌
发温度范围很广 , 5 ~ 35 ℃均能萌发 , 20 ~ 30 ℃内
能较好萌发 ,其中 25 ℃48 h 培养萌发率最高 ,达
75.2 %.5 ~ 10 ℃低温下孢子萌发缓慢 ,10 ℃48 h
萌发率不到 10 %.35 ℃时 ,虽然初期的萌发率较
高 ,但是后期萌发率一直持续不高 , 48 h 时只有
16.7 %,说明低温和高温均不利于分生孢子的
萌发.
表 1 不同温度下红蓼褐斑病菌分生孢子的萌发率
Tab.1 Effect of temperature on spore germina tion
of S eptoria polygonorum %
温度/ ℃ 培养时间
4 h 8 h 12 h 24 h 48 h
5 0.3b 2.6c 2.9c 5.1cd 6.7fg
10 1.8b 2.9c 3.4c 3.6cd 8.9ef
15 2.2b 2.7c 5.8bc 10.2bc 14.7de
20 6.7ab 7.7bc 16.2a 32.6a 64.8b
25 11.4a 18.7a 19.4a 32.8a 75.2a
30 12.4a 12.6ab 14.3a 18.0b 40.3c
35 7.6ab 11.1b 11.8ab 13.4b 16.7d
注:每列平均数标有不同字母者差异显著(P <0.05).
室温下 ,初始萌发速度较快 , 25 、30 ℃4 h萌发
率分别达 11.4 %和 12.4 %,但后期萌发速度趋于
缓慢 ,这种萌发的特性有利于孢子的侵入和病害的
发生.
2.5.2 湿度对孢子萌发的影响 将该菌分生孢子
分别在 70 %、80 %、90 %、95 %、98 %、100 %6种
相对湿度下培养 48 h ,发现仅在 100 %相对湿度中
萌发 ,萌发率为 7.6 %,其余湿度条件下均不能萌
发 ,清水对照萌发率为 70.2 %,表明孢子萌发需要
液态水.
2.5.3 pH 对孢子萌发的影响 表 2可见 ,该病菌
分生孢子在 pH 值 4.53 ~ 9.18范围中均可萌发 ,其
中 pH 6.47培养时间 48 h 萌发率最高 ,达66.1 %.
综合比较认为最适 pH 为 6.47.但萌发初始前8 h
内 ,pH 值 5.59 ~ 9.18范围内萌发率无显著差异.
pH 值 4.53不利于孢子萌发 , 48 h 的萌发率仅为
11.7 %.
表 2 不同 pH下红蓼褐斑病病菌分生孢子的萌发率
Tab.2 Effect of pH on spo re ge rmination
of Sep toria polygonorum %
培养时
间/ h
pH
4.53 5.59 6.47 7.38 8.34 9.18
4 0.9a 3.1a 6.9a 6.0a 5.6a 6.9a
8 3.8b 20.5a 18.4a 19.8a 20.4a 16.5a
12 8.9c 36.1a 37.8a 32.9a 21.1b 18.4b
24 9.5d 52.8b 52.3a 37.2b 23.8c 24.8c
48 11.7d 54.6a 66.1a 54.8b 30.5c 28.0bc
注:每行平均数标有不同字母者差异显著(P <0.05).
104 甘 肃 农 业 大 学 学 报 2008 年
2.5.4 不同营养液对孢子萌发的影响 由表 3 可
知 ,3种体积分数的牛粪浸液 、土壤浸液 、蔗糖浸液
中孢子萌发率均低于清水对照(70.3 %),这表明这
些营养液对孢子萌发有较强的抑制作用.1∶20 的
叶片液 48 h 孢子萌发率为 75.7 %,与对照无显著
差异.清水对照孢子萌发率均在 70.0 %左右 ,萌发
率已经较高 ,一般试验中使用的促进孢子萌发的营
养配方对该孢子不仅没有促进作用反而有明显的抑
制作用.
表 3 不同营养液对孢子萌发率的影响
Tab.3 Effect of nutrient condition on spo re ge rmination
o f Septoria polygonorum %
培养液 比例 培养时间
4 h 8 h 12 h 24 h 48 h
牛粪液 1∶5 4.3b 4.8b 10.3b 16.9b 18.8b
1∶10 4.2b 7.4b 11.2b 21.0b 21.8b
1∶20 3.9b 9.0ab 19.7a 22.6ab 23.3b
土壤液 1∶5 1.3c 4.1c 10.2c 13.8c 21.7d
1∶10 4.1bc 10.8bc 16.8bc 30.8b 30.9c
1∶20 18.1a 29.7a 42.6a 44.0a 46.9b
叶片液 1∶5 15.0a 20.9a 23.0b 44.7b 65.7b
1∶10 15.3a 18.6a 25.4b 52.8a 68.3b
1∶20 14.9a 17.7a 47.9a 54.1a 75.7a
蔗糖液 1∶5 2.4c 12.2b 13.3b 14.8b 30.9c
1∶10 8.3b 17.9b 24.7a 26.3ab 31.8c
1∶20 17.1a 26.0a 27.9a 30.7a 41.9b
CK 11.1 16.7 18.6 30.3 70.3
注:相同时间内同种培养液不同比例间的平均数标有不同字母
者差异显著(P<0.05).
2.5.5 不同光照对孢子萌发的影响 试验结果表
明 ,红蓼褐斑病菌孢子在全光照条件下萌发率明显
高于全黑暗条件下的萌发率 ,两者间差异显著(P <
0.05),说明孢子萌发对光照很敏感.
3 讨论
1) 由壳针孢属(Sep toria)引起的红蓼两种褐
斑病症状类型 ,兰州病斑颜色较深 ,而岷县病斑颜色
较浅 ,易于区分 ,但两种类型病原形态 、大小相近 ,仅
岷县病斑上产生的分生孢子内油珠较多.鉴别两菌
时确有困难 ,因此鉴定种类时最好做定点接种 ,以确
定其种.
2) 蓼属壳针孢(Sep toria polygonorum)在
PDA等多种培养基上生长十分缓慢 ,10 d菌落直径
仅 1.3 cm ,因此尚需进一步筛选其适宜培养基.
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105第 6 期 李美丽等:红蓼褐斑病的病原形态及生物学特性