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菘蓝霜霉病原及其生物学特性研究



全 文 :菘蓝霜霉病原及其生物学特性研究
王 艳 1 ,陈秀蓉 2*
(1.甘肃中医学院药学系 ,甘肃兰州 730000;2.甘肃农业大学草业学院 /草业生态系统教育部重点实验室 /
中 -美草地畜牧业可持续发展研究中心 ,甘肃兰州 730070)
  摘要 目的:为菘蓝霜霉病的深入研究和防治提供理论依据。方法:在菘蓝生长季节观察和描述症状发展变
化过程。用悬滴法测定温度 、营养和 pH值对孢子囊萌发的影响 , 用硫酸法控制小容器相对湿度和载玻片法测定湿
度对孢子囊萌发的影响 。结果和结论:经鉴定 , 菘蓝霜霉病病原菌为寄生霜霉 Peronosporaparasitica(Pers.)Fr.。孢
子囊萌发温限为 5 ~ 30℃, 最适 16℃, 萌发率为 34%, 低于 6℃不萌发。 100%相对湿度的萌发率为 3.20%, 低于
80%不萌发 , 在水中能很好萌发。孢子囊在 pH 4.92 ~ 9.18均能萌发 , 最适 pH7.17。 1∶5蔗糖液对孢子囊萌发有
较强的促进作用 , 萌发率较对照高 20.5% ~ 38.9%。
关键词 菘蓝;霜霉病;病原;生物学特性
中图分类号:R282.2  文章标识码:A  文章编号:1001-4454(2008)12-1782-03
作者简介:王艳(1978-),女 ,安徽砀山人 ,讲师 ,从事药用植物病虫害综合防治;Tel:0931-8675393, E-mail:gswangyan101@163.com。*通讯作者:陈秀蓉 ,教授 ,博士生导师 ,从事植物病理学研究;E-mail:chenxiurong@gsau.edu.cn。
  菘蓝 IsatisindigoticaFort.为十字花科二年生草
本 ,以地上叶入药称为大青叶 、以地下根茎入药称为
板蓝根 ,具清热解毒 、凉血利咽之功效 。全国各地多
有栽培 ,甘肃省主要分布于陇西 、渭源 、陇南 、张掖等
地 。霜霉病是菘蓝的主要病害之一 ,严重威胁大青
叶和板蓝根的品质和产量。 2000年前后 ,张掖市种
植面积达 6666.7公顷 ,因霜霉病严重为害至绝收 ,
种植面积骤减至 50公顷以下。目前 ,国内对菘蓝霜
霉病的研究 ,主要集中在病害调查 、病原特征 、发病
原因〔1, 2〕等 。本试验旨在对菘蓝霜霉病的生物学特
性做系统研究 ,为病害的防治提论依据。
1  实验方法
2006年 5月于甘肃省陇南成县黄陈乡 ,设点调
查 。
根据田间面积大小 , “Z”形 5点取样 ,每点 50
个叶片 ,观察菘蓝霜霉病的症状 ,调查发病率 、严重
度 。严重度分级参照 GB国家标准农药田间药效试
验准则(一)黄瓜霜霉病分级标准 〔3〕:0级 ,无病斑;1
级 ,病斑面积占整个叶面积的 5%以下;3级 ,病斑面
积占整个叶面积的 6% ~ 10%;5级 ,病斑面积占整
个叶面积的 11% ~ 25%;7级 ,病斑面积占整个叶面
积的 26% ~ 50%;9级 ,病斑面积占整个叶面积的
50%以上。根据调查结果 ,逐叶记载严重度 ,计算病
情指数 〔4〕。
病情指数(%)=΢(各级病叶数 ×各级代表数值)调查总叶数 ×最高一级代表值 ×100%
1.1  病原菌鉴定 刮取新鲜病叶上的孢子囊 ,用
清水悬滴法制片 , 5 ~ 8 h后 ,镜检孢子囊形态 ,测定
50个孢子囊的大小并绘图。
将病叶片剪成 0.5cm×0.5 cm大小的方块 ,用
5%NaOH煮至病组织褪色 ,清水冲洗后用乳酚油透
明 ,镜检绘图并照相(BI-2000图像分析系统)。根
据病原形态 、大小 、参照有关资料 〔5, 6〕进行病原鉴
定。
1.2 致病性测定 用无菌水配制孢子囊悬浮液 ,
浓度为 10倍镜视野下 20 ~ 30个孢子囊。喷雾法接
种室内盆栽 4 ~ 6叶期菘蓝植株上 。以叶背为主 ,保
湿 48 h后 ,每日观察记载发病情况。
1.3 生物学特性测定
1.3.1  温度对孢子囊萌发的影响:用新鲜孢子囊
悬浮液 ,悬滴法培养 ,于 0、5、12、16、21、25、30℃下
处理 ,重复 3次 。经 2、4、6、8、10、12、24 h后镜检孢
子囊萌发率。每个重复观察不少于 200个孢子囊。
用 SPSS系统统计分析 。
1.3.2  湿度对孢子囊萌发的影响:在干燥器内用
硫酸法控制湿度。将叶片背面的孢子囊挑扫在培养
皿 ,置于相对湿度为 100%、 98%、 95%、 85%、 80%
的干燥器 ,室温(18 ~ 21℃)下培养 , 4、8、12、24、36 h
后分别镜检孢子囊萌发率 ,以蒸馏水中的孢子囊萌
发为对照 。每重复观察不少于 100个孢子囊 。
1.3.3  pH值对孢子囊萌发的影响:用磷酸氢二钾
和磷酸二氢钠配制 4.92 ~ 9.18等 10个不同 pH梯
度的磷酸缓冲液 , 以蒸馏水为对照 , 室温 (18 ~
21℃)悬滴法培养。 2、4、6、8、10、12、24 h后镜检孢
子囊萌发率。
1.3.4  营养对孢子囊萌发的影响:用蒸馏水配制
1∶5、1∶10、1∶20的蔗糖液 、菘蓝叶片汁液和土壤浸
渍液 ,室温下悬滴法培养 ,以蒸馏水为对照。 2、4、6、
·1782· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 31卷第 12期 2008年 12月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2008.12.003
8、10、24 h后检查结果。
2  结果与分析
2.1  症状 主要为害叶片 ,初期在叶背面产生一
层白色霉状物 ,叶正面相应处出现淡黄色斑点 ,以后
霉层逐渐增厚 ,病斑扩大为不规则形并呈黄褐色 ,后
期逐渐变为褐色枯斑 ,由外向内层层干枯 。病斑多
分布在叶脉处或叶缘 ,病健交界处明显 ,受害部分增
厚 ,边缘弯曲。严重时病斑连接成片 ,全叶枯黄脱
落 。由于种植地五年连作 ,以及低温高湿 ,发病率达
94%,严重度 3 ~ 7级 ,病情指数达 61%。
2.2  病原菌 菘蓝霜霉病菌 Peronosporaparasitica
(Pers.)Fr.为寄生霜霉 。菌丝体无色 ,纤弱 ,无隔
膜 ,多分枝。孢囊梗单根或多根 ,自气孔伸出 ,长 95
~ 330 μm,宽 8 ~ 20 μm,直径 8 ~ 20 μm,主轴长 30
~ 285 μm,基部有时略膨大 ,顶端叉状锐角分枝 2 ~
5次 ,末端稍弯曲 ,端生一个孢子囊 ,孢子囊椭圆形
至卵形 ,无色至淡褐色 ,单胞 ,大小为 18 ~ 35 μm×
17 ~ 29 μm。孢子囊萌发时可形成 1 ~ 2根芽管 ,多
为 1根 。卵孢子未见 。病组织中的菌丝体无色 、无
隔 、粗细不均 ,内含物丰富 。详见图 1。
图 1 菘蓝霜霉病菌 Peronosporaparasitica
a.孢囊梗及孢子囊 b.孢子囊萌发 c.病叶中的菌丝
2.3  致病性测定 室内接种后五天发现叶背面出
现白色霜霉状物 ,与田间病株症状相同 ,经镜检 ,与
原病株上病原一致 。即在室温(18 ~ 22℃)条件下 ,
潜育期 5天 。实验所用病原菌为菘蓝霜霉病菌 。
2.4  生物学特性
2.4.1 孢子囊萌发温度:孢子囊在 5 ~ 30℃都能
萌发 ,低于 0℃不能萌发 。适宜温度为 12 ~ 21℃,最
适温度 16℃(表 1)。在最适温度下 2 h萌发率为
6.83%, 8 h后的萌发速度加快 , 至 24 h时达
34.00%,与其它温度相比差异极显著。
2.4.2 湿度与孢子囊萌发:孢子囊萌发需较高湿
度 ,低于 80%时不萌发 , 即使相对湿度为 100%和
98%, 24 h后的萌发率也仅为 3.20%和 1.88%,而
在 CK(蒸馏水)中的萌发率高达 18.33%(表 2)。
 表 1 不同温度下菘蓝霜霉病菌的孢子囊萌发率(%)
℃ 2h 4h 6h 8h 10h 12h 24h
0 0 0 0 0 0 0 0
5 0 1.00 3.67 5.33 10.17 13.33 14.33
12 4.00 5.17 9.67 10.83 16.17 18.33 19.33
16 6.83 11.67 14.17 18.50 20.00 29.05 34.00
21 1.33 3.17 5.17 11.67 16.50 20.00 21.83
25 0 4.17 7.67 9.83 13.00 15.17 16.67
30 0 1.50 2.00 3.33 5.00 6.00 8.17
 表 2 不同湿度下菘蓝霜霉病菌的孢子囊萌发率(%)
湿度% 4h 8h 12h 24h 36h
80 0 0 0 0 0
85 0 0 0 0 0.66
90 0 0 0 0 1.00
95 0 0 0 0 1.44
98 0 0 0.48 1.07 1.88
100 0 0 0.42 1.50 3.20
CK 3.78 9.22 16.89 18.00 18.33
2.4.3 pH值与孢子囊萌发:孢子囊在 pH值 4.92
~ 9.18时均可萌发 ,最适为 7.17,但都低于蒸馏水
(CK)的萌发率 21%(见表 3),且萌发得也较晚 。
 表 3   不同 pH值下菘蓝霜霉病菌的孢子囊萌发率(%)
pH 2h 4h 6h 8h 10h 12h 24h
4.92 0 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
5.29 0 0.73 1.39 2.25 2.87 2.87 3.65
5.91 0 0 1.44 2.06 3.22 3.89 4.06
6.47 0 1.37 1.59 2.69 3.84 4.43 4.68
6.98 0 0.61 2.12 3.06 4.62 5.01 5.82
7.17 0 2.11 2.72 3.39 6.00 10.56 12.72
7.38 0 1.11 1.56 2.00 2.22 3.78 6.00
8.04 0 0 1.28 1.28 1.50 1.83 2.06
8.67 0 1.33 1.67 2.06 2.06 2.06 2.22
9.18 0 1.18 1.51 1.51 1.77 2.03 2.28
CK 1.33 3.83 6.50 9.67 11.67 18.17 21.00
2.4.4  营养与孢子囊萌发:蔗糖溶液对孢子囊的
萌发有较强的促进作用 , 6 h后 CK的萌发率仅为
8.5%,而 1∶5蔗糖溶液的已达 15.7%, 24 h后萌发
率也最高 。而菘蓝叶片榨出液和土壤浸渍液对孢子
囊的萌发无明显的刺激作用 。详见表 4。
3 讨论
3.1 在实验过程中 ,孢子囊的萌发率每次都不相
同 ,且差异很大 ,可能与不同病斑上病原孢子囊的成
熟度有关 。因此 ,须将原来病斑上孢子囊清扫干
·1783·JournalofChineseMedicinalMaterials  第 31卷第 12期 2008年 12月
  表 4  不同营养液下菘蓝霜霉病菌的孢子囊萌发率(%)
h 蔗糖
1∶5 1∶10 1∶20
叶片榨出液
1∶5 1∶10 1∶20
土壤浸渍液
1∶5 1∶10 1∶20 CK
2 0.3 0.3 0.2 0.7 0.0 0.3 0.0 0.0 0.0 1.1
4 2.1 0.0 0.5 1.3 0.7 0.7 1.7 1.1 0.3 2.1
6 15.7 7.5 5.0 2.6 1.3 1.0 5.0 3.0 1.3 8.5
8 25.2 15.8 13.1 12.6 10.5 9.8 11.0 11.7 11.6 15.4
10 29.2 24.0 19.9 12.6 12.0 11.7 13.0 15.0 11.9 23.2
24 32.4 25.9 20.3 12.7 12.0 12.0 18.0 15.1 11.9 25.5
净 ,置于 100%湿度 , 18 ~ 20℃下保湿 10 ~ 15 h后 ,
挑取新鲜孢子囊完全混匀后再进行试验 ,否则难免
出现以上现象。
3.2  孢子囊在不同酸碱度的磷酸缓冲液中的萌发
率都低于蒸馏水 ,且萌发得较晚 ,表明不同酸碱度的
磷酸缓冲液对孢子囊的萌发均有抑制作用 ,有待进
一步研究。
3.3  据 《中国真菌志 》第六卷霜霉目记载 ,寄生霜
霉的寄主为欧菘蓝 I.tinctoria〔5〕 ,而甘肃成县所采
的寄主为菘蓝 I.indigotica,与文献记载寄主不一
致 ,是否为新寄主尚需进一步研究。
致谢:承魏勇良教授悉心指导及审阅全文,深表谢意。
参 考 文 献
[ 1] 夏忠敏 ,张忠良 , 颜兴贵 ,等 .贵州省板蓝根主要病虫类
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[ 2] 贾菊生 , 赵建民 .新疆板蓝根霜霉病的初步调查与研
究 .新疆农业科学 , 1999, (1):9-41.
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北京:中国标准出版社 , 2001:109.
[ 4] 方中达.植病研究方法.第三版.北京:中国农业出版
社 , 1998:8-11.
[ 5] 余永年 .中国真菌志 .第六卷.霜霉目.北京:科学出
版社 , 1998:297-302.
[ 6] 戴芳澜 .中国真菌总汇 .北京:科学出版社 , 1979:28.
(2008-05-19收稿
2008-08-20修回)
灰毡毛忍冬新鲜花蕾中多酚氧化酶热稳定性研究
赵 宇1 ,崔 晶 2 ,史 敏 1 ,温学森1
(山东大学 1.药学院生药学研究所;2.齐鲁医院药剂科 ,山东济南 250012)
  摘要 灰毡毛忍冬的新鲜花蕾以磷酸盐缓冲液提取多酚氧化酶 ,以邻苯二酚为底物 , 测定酶的特异性 、稳定性
和活性。结果发现该酶热稳定性差 ,在 4℃低温放置即有部分失活 ,与热蒸汽作用 30s后即完全失活。
关键词 灰毡毛忍冬;花蕾;多酚氧化酶;热稳定性
中图分类号:R282.2  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2008)12-1784-03
作者简介:赵宇(1980-),山东济南人 ,硕士 ,助理实验师 ,从事生药学研究;Tel:0531-88382008, E-mail:zhaoyu@sdu.edu.cn。
  忍冬科灰毡毛忍冬 Loniceramacranthoides
Hand.-Mazz.的干燥花蕾入药为山银花 ,有清热解
毒 、凉散风热的作用 〔1〕。由于其产量较高 ,且花蕾
能较长时间保持未开放状态 ,便于采摘 ,故近年来栽
培面积和范围逐渐增大。目前山银花除药用外 ,还
是一种保健饮品 〔2〕。
灰毡毛忍冬中主要成分为绿原酸 〔3〕 ,它是具有
邻苯一种二酚结构的有机酸 ,较易氧化 ,尤其在植物
中多酚氧化酶(PPO)的催化下 ,氧化更为迅速。灰
毡毛忍冬新鲜花蕾中含有大量 PPO,在花蕾采摘后
的干燥过程中 ,导致绿原酸大量损失 ,并使药材颜色
变深 ,常称作 “褐变 ”,导致药材外观品质下降。本
文报道从灰毡毛忍冬新鲜花蕾中提取 PPO,研究其
底物特异性 、稳定性和活性变化规律 ,为山银花采后
的褐变问题提供理论依据。
1 仪器 与材料
·1784· JournalofChineseMedicinalMaterials  第 31卷第 12期 2008年 12月