全 文 ：植物保护学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ ２０１５ꎬ ４２(５): ７８７ － ７９４ ＤＯＩ: １０􀆰 １３８０２ / ｊ. ｃｎｋｉ. ｚｗｂｈｘｂ. ２０１５􀆰 ０５􀆰 ０１３
基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(２００９０３０４９)ꎬ海南省自然科学基金(３１１０６５)
∗通讯作者(Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ)ꎬ Ｅ￣ｍａｉｌ: Ｈ８８８１１１＠ １２６. ｃｏｍ
收稿日期: ２０１４ － １１ － ２５
水培致病测定体系在 Ｆｏｃ致病机理分析与
香蕉品种抗性评价中的应用
杨腊英　 刘　 磊　 郭立佳　 汪　 军　 王国芬　 黄俊生∗
(中国热带农业科学院环境与植物保护研究所ꎬ 农业部热带农林有害生物入侵检测与控制重点实验室ꎬ 海南 海口 ５７１１０１)
摘要: 为验证已建立的水培苗直接浇菌法的准确性与适用范围ꎬ利用此方法分析了 ５ 个致病相关
基因敲除突变体对巴西蕉的致病力ꎬ评价了巴西蕉、皇帝蕉、粉蕉、宝岛蕉 ４ 个香蕉品种对 ４ 株尖镰
孢菌古巴专化型病原菌株的抗性ꎬ并观察了接菌后巴西蕉根部与球茎组织的病原菌入侵过程ꎮ 结
果表明ꎬｆｏｓｔｅ１２ 基因敲除突变株△Ｆｏｓｔｅ１２ 菌株对巴西蕉的致病力与野生型菌株相比下降 ４１％ ꎬ且
与传统的盆栽苗伤根淋菌法测试的下降趋势基本一致ꎻ皇帝蕉、宝岛蕉对 ４ 株病原菌均表现为中抗
或高抗ꎬ粉蕉均表现为感病或高感ꎻ且观察到病原菌孢子附着根部、菌丝入侵根细胞间隙、维管束组
织内的菌丝纵向生长及球茎组织内的菌丝侵入定殖等入侵过程ꎮ 研究证实水培苗直接浇菌法可用
于病原菌致病机理分析及与不同香蕉种质资源对尖镰孢菌古巴专化型的室内抗性评价ꎮ
关键词: 水培致病力测定体系ꎻ 尖镰孢菌古巴专化型ꎻ 致病机理ꎻ 香蕉品种ꎻ 抗性评价
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｃｕｂｅｎｓｅ ｓｔｒａｉｎｓ ａｎｄ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
Ｙａｎｇ Ｌａｙｉｎｇ　 Ｌｉｕ Ｌｅｉ　 Ｇｕｏ Ｌｉｊｉａ　 Ｗａｎｇ Ｊｕｎ　 Ｗａｎｇ Ｇｕｏｆｅｎ　 Ｈｕａｎｇ Ｊｕｎｓｈｅｎｇ∗
(Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｐｅｓｔ Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｆｏｒ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｒｏｐｓꎬ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎻ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ
Ｈａｉｋｏｕ ５７１１０１ꎬ Ｈａｉｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｃｕｂｅｎｓｅ (Ｆｏｃ)
ｓｔｒａｉｎｓ’ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃｓ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｆｏｃ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｕｎｄｅｒ
ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｓｅｖｅｒａｌ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｋｎｏｃｋｏｕｔ ｍｕｔａｎｔｓ’ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｔｏ ‘ Ｂａｘ’ ｂａｎａｎａ
(Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ) ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｆｏｕｒ ｂａｎａｎａ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ (‘Ｂａｘ’ ｂａｎａｎａꎬ Ｍ.
ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓꎬ Ｍｕｓａ ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ ａｎｄ Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ) ｔｏ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｆｏｃ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｃｏｒｍ ｔｉｓｓｕｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｖａｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ
ｅｘａｍｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ (ＣＬＳＭ). Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ
ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ △Ｆｏｓｔｅ１２ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｔ ｗａｓ ｄｅｃｌｉｎｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｗｉｌｄ ｔｙｐｅ ｓｔｒａｉｎ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ
ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ (ＲＤＩ)ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ＲＤＩ ｔｒｅｎｄ ｗａｓ ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｐｏｔｔｅｄ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ
ｗｉｔｈ Ｆｏｃ ａｆｔｅｒ ｒｏｏｔ ｉｎｊｕｒｙ. Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ ａｎｄ Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
ｃｕｌｔｉｖａｒ ｓｈｏｗｅｄ ｍｅｄｉｕｍ ｏｒ ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｔｅｓｔｅｄ Ｆｏｃ ｉｓｏｌａｔｅｓꎬ ａｎｄ Ｍｕｓａ ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ
ｗａｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｏｒ ｖｅｒｙ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｔｅｓｔｅｄ Ｆｏｃ ｉｓｏｌａｔｅｓ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｆｒｏｍ ａｃｔｕａｌ ｆｉｅｌｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｏｔｈｅｒｓ. Ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｖａｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｗｉｔｈ ＣＬＳＭ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｃｌｅａｒꎬ ｗｉｔｈ ｓｐｏｒｅｓ ａｔｔａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ ｃｅｌｌｓꎬ ｗｉｔｈ ｈｙｐｈａｌ
ｉｎｖａｓｉｏｎ ｒｏｏｔｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｄｊａｃｅｎｔ ｅｐｉｄｅｒｍａｌ ｃｅｌｌｓꎬ ａｎｄ ｍａｓｓｉｖｅ ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｈｙｐｈａｅ ｇｒｏｗｉｎｇ
ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｘｙｌｅｍ ｖｅｓｓｅｌｓ ｏｆ ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ａｎｄ ｈｙｐｈａｌ ｉｎｖａｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏｒｍ ｔｉｓｓｕｅｓ.
Ｔｈｕｓꎬ ｔｈｅ Ｆｏｃ ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅ ｂａｎａｎａ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ Ｆｏｃ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃ ｓｙｓｔｅｍꎻ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｃｕｂｅｎｓｅ
(Ｆｏｃ)ꎻ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍꎻ ｂａｎａｎａ ｃｕｌｔｉｖａｒꎻ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
　 　 尖镰孢菌古巴专化型 Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ.
ｃｕｂｅｎｓｅ(Ｆｏｃ)是引起香蕉枯萎病ꎬ对香蕉产业具有破
坏性的病原菌ꎮ 该菌为典型的土壤习居菌ꎬ在土壤
中存活期最长可达 ３０ 年ꎬ其通过根部入侵寄主后定
殖于维管束组织ꎬ导致化学药剂防治困难ꎬ应用抗病
品种防治香蕉枯萎病是最经济有效的方法ꎮ 因此ꎬ
分析相关致病基因的功能ꎬ筛选抗 Ｆｏｃ 香蕉种质资
源及其配套的香蕉枯萎病综合防控技术是从事香蕉
枯萎病研究者的主要工作ꎮ
关于相关致病基因功能的研究已取得了一些进
展:利用组织化学染色和荧光标记较清晰地观察到
病原菌侵染寄主的过程(Ｌｉ ｅｔ ａｌ. ꎬ２０１１ꎻ殷晓敏等ꎬ
２０１１)ꎬ病原菌侵染后分泌的已知毒素主要是镰刀
菌酸(李赤等ꎬ２０１０)和白僵菌素(李春雨等ꎬ２０１１)ꎬ
孙勇等(２０１２)分析了致病相关基因包括信号转导
相关基因、转录因子相关基因、克服植物防御系统相
关基因以及镰刀菌自身定殖能力相关基因等对病原
菌致病性的影响ꎬＤｅ Ａｓｃｅｎｓａｏ ｅｔ ａｌ. (２０００)认为木
质素的沉积作为可诱导的防御机制在植物应对枯萎
病侵染的过程中起着重要作用ꎬ这些成果有效地指
导了香蕉枯萎病的致病分子机理及防治研究ꎮ
国内外学者进行了大量抗 Ｆｏｃ香蕉种质资源品
种的筛选与培育研究工作ꎬ并在香蕉枯萎病重病区
筛选推广了一些品种ꎬ如‘ＧＣＴＣＶ￣２１８’ (后命名为
Ｆｏｒｍｏｓａｎａ 即宝岛蕉) (Ｈｗａｎｇ ＆ Ｋｏꎬ２００４ꎻ杨秀娟
等ꎬ２００８)、农科 １ 号(刘绍钦等ꎬ２００７)、抗枯 ５ 号
(黄秉智等ꎬ２００９)、皇帝蕉(许林兵等ꎬ２０１０)ꎮ 其中
宝岛蕉 ２００２ 年开始推广ꎬ很快被台湾岛内和日本市
场接受(魏岳荣等ꎬ２００５)ꎮ 该品种经在海南试种ꎬ
于 ２０１３ 年 ３ 月获得海南省农作物品种审定委员会
颁发的品种审定证书(编号:琼认香蕉 ２０１２００３)ꎬ成
为目前海南省推广面积较大的抗性品种ꎮ
虽然在致病相关基因及抗性育种方面取得了重
要的研究进展ꎬ但目前主要采用盆栽苗接种法评价
香蕉枯萎病菌的致病能力及香蕉种质资源对 Ｆｏｃ 的
抗性ꎬ尚缺乏有效且快速分析致病相关基因敲除后
转化子的致病性及大量种质资源对 Ｆｏｃ抗性评价的
致病力测定体系ꎮ 本课题前期通过与传统的盆栽致
病力测定方法及椰康培育二级苗伤根浇菌法相比
较ꎬ并在研究分析接种方法、病原菌接种浓度等相关
因子的基础上ꎬ建立了香蕉水培苗直接浇菌法的水
培致病体系(杨腊英等ꎬ２０１４)ꎮ 为验证已建立的水
培致病体系的可靠性与准确性ꎬ本试验研究了该体
系下 ５ 个致病相关基因敲除突变体对巴西蕉致病力
的强弱变化ꎬ巴西蕉、皇帝蕉、粉蕉、宝岛蕉对 ４ 株病
原菌 Ｆｏｃ及 ２ 株尖镰孢菌西瓜专化型的抗性ꎬ并观
察接种 Ｆｏｃ后的巴西蕉根部与球茎组织的病原菌入
侵过程ꎬ以期为建立开展病原菌致病机理分析与不
同香蕉种质资源对香蕉枯萎病菌的抗性评价平台提
供技术支持ꎮ
１ 材料与方法
１􀆰 １ 材料
供试菌株:Ｆｏｃ １ 号生理小种菌株 Ｆｏｃ１ ｃ２ 由华
南农业大学王振中教授惠赠ꎬ尖镰孢菌西瓜专化型
Ｆ. ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｎｉｖｅｕｍ ２２、６２４ 菌株由河北省农
林科学院植物保护研究所孔令晓研究员惠赠ꎬ其余
菌株由本实验室保存ꎬ包括:Ｆｏｃ ４ 号生理小种 Ｂ２
菌株ꎬＢ２ 菌株 ＧＦＰ 标记菌株 Ｂ２￣ＧＦＰꎬ△Ｆｏｃ４￣００７、
△Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ、△Ｆｏｓｔｅ１２、△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１、△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２、
△Ｓｉｘ８￣４、△Ｓｉｘ８￣２２ 分别代表 Ｆｏｃ４Ｂ￣００７(ＡＴＰ 结合
转运蛋白相关基因)、乙酰乳酸合酶基因( ａｃｅｔｏｌａｃ￣
ｔａｔｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ ｇｅｎｅꎬＡＬＳ)、ｆｏｓｔｅ１２(丝裂原活化蛋白激
酶途径中的转录因子相关基因)、Ｃｅｇ￣１(纤维素酶基
因)、Ｃｅｇ￣２(纤维素酶基因)和 Ｓｉｘ８(维管束定殖相
关基因)共 ６ 个致病相关基因的敲除转化子ꎮ
香蕉品种:巴西蕉 Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎ￣
ｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ、皇帝蕉又称贡蕉 Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ.
Ｍａｓ、粉蕉Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ、宝岛蕉Ｍ. ａｃｕｍｉｎａ￣
ｔａ ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ袋苗及巴西蕉盆栽
８８７ 植　 物　 保　 护　 学　 报 ４２ 卷
杯苗均购自中国热带农业科学院种苗组培中心ꎬ其
中盆栽苗株高约 ３０ ~ ４０ ｃｍ、４ ~ ５ 片叶ꎬ水培袋苗植
株高约 ８ ｃｍ、２ ~ ３ 片叶ꎮ
试剂:蕉苗水培用营养液为 １ / ２ 巴西木植物营
养液 (黄小娟等ꎬ２０１２)ꎬ包括 ２５２ ｍｇ / Ｌ ＣａＮＯ３􀅰
４Ｈ２Ｏ、６８ ｍｇ / Ｌ ＫＨ２ＰＯ４、１２３ ｍｇ / Ｌ ＭｇＳＯ４􀅰７Ｈ２Ｏ、６０
ｍｇ / Ｌ ＮＨ４ＮＯ３、１６７ ｍｇ / Ｌ ＣａＣｌ２ꎻ微量元素:１２ ｍｇ / Ｌ
ＥＤＴＡ􀅰ＦｅＮａ２、０􀆰 ６２ ｍｇ / Ｌ Ｈ３ＢＯ３、１􀆰 １２ ｍｇ / Ｌ ＭｎＳＯ４􀅰
４Ｈ２Ｏ、 ０􀆰 ４３２ ｍｇ / Ｌ ＺｎＳＯ４ 􀅰７Ｈ２Ｏ、 ０􀆰 ０６３ ｍｇ / Ｌ
ＣｕＳＯ４􀅰５Ｈ２Ｏ、０􀆰 ０５９ ｍｇ / Ｌ ( ＮＨ４) ６Ｍｏ７Ｏ２４􀅰４Ｈ２Ｏꎮ
所用化合物均为分析纯试剂ꎮ
培养基:马铃薯葡萄糖琼脂培养基(ｐｏｔａｔｏ ｄｅｘ￣
ｔｒｏｓｅ ａｇａｒꎬＰＤＡ):马铃薯 ２００ ｇ / Ｌ、葡萄糖 ２０ ｇ / Ｌ、琼
脂粉 ２０ ｇ / Ｌꎻ查氏(Ｃｚａｐｅｃｋ)液体培养基:ＮａＮＯ３ ２
ｇ、Ｋ２ＨＰＯ４１ ｇ、ＫＣｌ ０􀆰 ５ ｇ、ＭｇＳＯ４ ０􀆰 ５ ｇ、ＦｅＳＯ４ ０􀆰 ０１
ｇ、蔗糖 ３０ ｇ、琼脂 １５ ~ ２０ ｇ、水 １ ０００ ｍＬꎮ １２１℃灭
菌 ２０ ｍｉｎꎮꎮ
仪器:ＰＹＸ￣２５０Ｓ￣Ｂ 生化培养箱ꎬ韶关市科力实
验仪器有限公司ꎻＳＫＹ￣１００Ｂ 振荡培养仪ꎬ上海苏坤
实业有限公司ꎻＶｅｌｏｃｉｔｙ １８Ｒ 台式高速离心机ꎬ澳大
利亚 Ｄｙｎａｍｉｃａ公司ꎻＦｌｕｏ Ｖｉｅｗ ＦＶ１０００ 激光扫描共
聚焦显微镜ꎬ日本 Ｏｌｙｍｐｕｓ公司ꎻ５０Ｉ生物显微镜ꎬ日
本 Ｎｉｋｏｎ公司ꎮ
１􀆰 ２ 方法
１􀆰 ２􀆰 １ 病原菌培养与计数方法
病原菌培养:分别将冷藏保存的供试菌种接种
于 ＰＤＡ平板上活化 ５ ｄ 后ꎬ用打孔器在平板上打菌
饼ꎬ挑取 ５ ~ ６ 块菌饼接入装有 １００ ｍＬ Ｃｚａｐｅｃｋ培养
液中ꎬ于 ２８℃、１８０ ｒ / ｍｉｎ震荡培养 ５ ｄ后备用ꎮ
孢子浓度计数:液体摇培后的菌液过滤出菌丝ꎬ
１０ ０００ ｒ / ｍｉｎ离心 １５ ｍｉｎꎬ用去离子水重悬ꎬ采用血
球计数板测定孢子含量(方中达ꎬ２００７)ꎮ 产孢量 ＝
每 ８０ 个小格孢子总数 / ８０ × ４００ × １０４ ×稀释倍数ꎮ
依据测定的孢子含量分别稀释制备 １ × １０６个 / ｍＬ
的分生孢子菌悬液用于致病性试验ꎮ
１􀆰 ２􀆰 ２ 致病力测定方法
水培苗直接接菌法:于塑料碗(碗底直径 ６ ｃｍ、
碗口直径为 １２ ｃｍ、高 ６􀆰 ５ ｃｍ)中加入直径 ０􀆰 ８ ~ ２􀆰 ８
ｃｍ间的陶粒培育巴西蕉、皇帝蕉、粉蕉、宝岛蕉ꎬ每
小碗培养袋苗 ５ 株ꎬ其中巴西蕉共培育 ６５０ 株ꎬ皇帝
蕉、粉蕉、宝岛蕉各培育 ２８０ 株ꎮ 袋苗种入碗后加入
自来水 ４０ ｍＬꎬ每隔 ２ ｄ补充自来水至 ４０ ｍＬꎬ７ ｄ后
用 １ / ２ 巴西木植物营养液替代自来水ꎬ后每隔 ２０ ｄ
添加 １ 次营养液ꎬ待蕉苗生长至 ５ ~ ６ 片叶后即可进
行致病力测定与品种抗性评价ꎮ 将水培巴西蕉苗的
塑料碗中水全部倒掉后ꎬ分别加入 Ｂ２ 菌株、△Ｆｏｃ４￣
００７、△Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ、 △Ｆｏｓｔｅ１２、 △Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１、 △Ｆｏｃ４￣
Ｃｅｇ￣２ 的孢子菌悬液 ４０ ｍＬꎬ各接种 ９ 个塑料碗ꎬ均
以 １５ 株为 １ 组ꎬ每个处理 ３ 组ꎬ重复 ２ 次ꎮ 接种菌
液后按照香蕉苗水培的方法继续培养ꎬ以浇入无菌
水作对照ꎮ
盆栽苗伤根淋菌法:将采自橡胶园且经高压灭
菌的土与购自肥料公司的完全腐熟的有机牛粪(终
浓度 ０􀆰 １％ )搅拌均匀后装入花盆(上直径 １８ ｃｍꎬ高
１３ ｃｍ)中ꎬ每个花盆移植 １ 株巴西蕉杯苗ꎬ后加无菌
水培养ꎬ共培育 １００ 株ꎬ待蕉苗生长至 ５ ~ ６ 片叶ꎬ用
小铲在盆栽植株两侧靠近根部铲 ２ 次进行伤根处
理ꎬ每株盆栽苗加入 Ｂ２ 菌株、△Ｆｏｓｔｅ１２ 孢子菌悬液
４０ ｍＬꎬ根据盆栽湿度每株每隔 ５ ~ ７ ｄ 加入 ３０ ~ ４０
ｍＬ自来水ꎬ共处理 ３０ 株巴西蕉苗ꎬ以 １５ 株作为 １
组ꎬ每处理 ２ 组ꎮ 以浇入无菌水处理作对照ꎮ
接种后约 ２５ ~ ３５ ｄ 内根据叶片黄化程度进行
调查ꎬ调查球茎变色程度ꎬ部分可疑病株(如可能由
虫害或其它病害引起的病株)不记入调查结果ꎮ 球
茎病情调查标准参照 Ｍｏｈａｍｅｄ ｅｔ ａｌ. (２００１)分级标
准:１ 级:球茎不变色ꎻ２ 级:球茎不变色ꎬ但根与球茎
交接处变色ꎻ３ 级:０ ~ ５％球茎变色ꎻ４ 级:６％ ~ ２０％
球茎变色ꎻ５ 级:２１％ ~ ５０％球茎变色ꎻ６ 级:５０％以
上球茎变色ꎻ７ 级:全部球茎变色ꎻ８ 级:死株ꎮ 以相
对病情指数数据进行比较分析ꎮ 病情指数 ＝ ∑(各
级病株数 × 相应病级) / (总株数 × 最高病级) ×
１００ꎻ相对病情指数 ＝ (处理病情指数 －对照病情指
数) /处理病情指数 × １００％ ꎮ
１􀆰 ２􀆰 ３ 品种抗性评价方法
不同品种对不同 Ｆｏｃ 菌株菌悬液抗性评价方
法:将水培粉蕉、皇帝蕉、巴西蕉及宝岛蕉蕉苗的塑
料碗中水全部倒掉后ꎬ分别在各品种蕉苗中加入野
生型 Ｂ２ 菌株、△Ｓｉｘ８￣４、△Ｓｉｘ８￣２２、Ｆｏｃ１ｃ２、尖镰孢
菌西瓜专化型 ２２ 与 ６２４ 菌株的孢子菌悬液 ４０ ｍＬꎬ
每个品种各菌株处理接种 ６ 个塑料碗ꎬ均以 １５ 株作
１ 组ꎬ每处理 ２ 组ꎮ 接种菌液后按照香蕉苗水培的
方法继续培养ꎬ以浇入无菌水作对照ꎮ 接种后约 ２５
~ ３５ ｄ内根据叶片黄化程度进行调查ꎮ
品种对病原菌抗性以病害严重度来分级ꎬ分级
标准参照谢子四等(２００９)方法ꎬ但内部症状的数值
区间采用外部症状阈值区间ꎬ即病害严重度 < １􀆰 ０
为高度抗病品种(ＨＲ)ꎬ病害严重度在 １􀆰 １ ~ ２􀆰 ０ 间
为中度抗病品种(ＭＲ)ꎬ病害严重度在 ２􀆰 １ ~ ３􀆰 ０ 间
９８７５ 期 杨腊英等: 水培致病测定体系在 Ｆｏｃ致病机理分析与香蕉品种抗性评价中的应用
为感病品种(Ｓ)ꎬ病害严重度在 ３􀆰 １ ~ ４􀆰 ０ 间则为高
度感病品种(ＨＳ)ꎮ 病害严重度 ＝􀰐(各级级别数 ×
该级别株数) /调查株数ꎮ
１􀆰 ２􀆰 ４ 接种 Ｂ２￣ＧＦＰ菌株后香蕉根部组织观察
分别取接种 Ｂ２￣ＧＦＰ孢子液 ２、４ ｄ后的香蕉水
培苗根系ꎬ用自来水冲洗根表ꎬ置于载玻片上ꎬ激
光扫描共聚焦显微镜下观察根表孢子附着与菌丝
入侵细胞间隙情况ꎻ将接种病原菌 ４ ｄ的根系置于
载玻片后用大拇指压片ꎬ使根破裂后观察菌丝入
侵细胞间隙情况ꎻ分别取接种病原菌 ８、１２ ｄ 的根
系ꎬ徒手横切根并制片(刘君泰ꎬ１９９５)ꎬ激光扫描
共聚焦显微镜下观察根内部组织入侵情况ꎻ纵切
接种病原菌 ２５ ｄ 且叶部表现黄化症状的植株球
茎ꎬ再次徒手横切半球茎并制片ꎬ激光扫描共聚焦
显微镜下观察球茎内病原菌生长情况ꎮ 绿色荧光
蛋白激发波长为 ４８８ ｎｍꎬ组织的红色部分激发波
长为 ５４３ ｎｍꎮ
１􀆰 ３ 数据分析
利用 Ｅｘｃｅｌ ２００３ 和 ＳＡＳ ９􀆰 ０ 软件进行统计分
析ꎬ采用 Ｄｕｎｃａｎ新复极差法进行差异显著性检验ꎮ
２ 结果与分析
２􀆰 １ 基因敲除转化子的致病力分析
Ｂ２ 野 生 型 菌 株、 △Ｆｏｃ４￣００７、 △Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ、
△Ｆｏｓｔｅ１２、△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１、△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２在水培苗直接
加菌致病力测定法中对巴西蕉的致病力测定结果表
明ꎬ与野生型 Ｂ２ 菌株相比ꎬ△Ｆｏｓｔｅ１２ 敲除转化菌株
的相对病情指数呈现大幅下降ꎬ且差异极显著ꎬ其余
敲除转化子与野生型 Ｂ２ 菌株间的相对病情指数略
有升高或下降ꎬ但彼此间均无显著差异(图 １)ꎮ
Ｂ２菌株、△Ｆｏｓｔｅ１２在盆栽苗伤根接种测定法中
对巴西蕉的致病力测定结果表明ꎬ△Ｆｏｓｔｅ１２ 菌株处
理的巴西蕉苗病情指数极显著低于野生型 Ｂ２ 菌株ꎬ
与水培致病力测定结果呈现一致的下降趋势(图 １)ꎮ
图 １ 不同致病相关基因敲除转化子在 ２ 种方法中的致病力测定结果
Ｆｉｇ. １ Ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ￣ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅ ｋｎｏｃｋｏｕｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｔｓ ｏｎ Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ
ＡＡＡ Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ ｂｙ ｔｗｏ ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ
Ｂ２ 为野生型ꎬ△Ｆｏｓｔｅ１２ 为 Ｆｏｓｔｅ１２ 基因缺失突变体ꎬ△Ｆｏｃ４￣００７ 为 Ｆｏｃ４￣００７ 基因缺失突变体ꎬ△Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ 为 Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ
基因缺失突变体ꎬ△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１ 为 Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１ 基因缺失突变体ꎬ△Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２ 为 Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２ 基因缺失突变体ꎮ 表中数据为
平均数 ±标准差ꎮ 图中不同小、大写字母表示经 Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差法检验分别在 Ｐ < ０􀆰 ０５ 和 Ｐ < ０􀆰 ０１ 水平差异显著ꎮ Ｂ２
ｉｓ ｗｉｌｄ ｔｙｐｅꎬ △Ｆｏｓｔｅ１２ ｉｓ Ｆｏｓｔｅ１２ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎬ △Ｆｏｃ４￣００７ ｉｓ Ｆｏｃ４￣００７ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎬ △Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ ｉｓ Ｆｏｃ４￣ＡＬＳ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕ￣
ｔａｎｔꎬ △Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１ ｉｓ Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣１ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔꎬ △Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２ ｉｓ Ｆｏｃ４￣Ｃｅｇ￣２ ｄｅｌｅｔｉｏｎ ｍｕｔａｎｔ. Ｄａｔａ ａｒｅ ｍｅａｎ ± ＳＤ. Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｏｒ ｕｐｐｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ Ｐ < ０􀆰 ０５ ｏｒ Ｐ < ０􀆰 ０１ ｌｅｖｅｌ ｂｙ Ｄｕｎｃａｎ’ｓ ｎｅｗ
ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｔｅｓｔꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.
　
２􀆰 ２ 水培苗直接浇菌法评价各品种的抗枯萎病特性
野生型 Ｂ２ 菌株、△Ｓｉｘ８￣４、△Ｓｉｘ８￣２２、 Ｆｏｃ１ ｃ２
菌株分别接种粉蕉、皇帝蕉、巴西蕉及宝岛蕉后ꎬ均
以皇帝蕉的相对病情指数最低ꎬ宝岛蕉次之ꎬ粉蕉最
高ꎬ且相互间均存在极显著差异ꎮ 与野生型 Ｂ２ 菌
株相比ꎬＳｉｘ８ 基因(维管束定殖相关基因)缺失突变
菌株△Ｓｉｘ８￣４、△Ｓｉｘ８￣２２ 对粉蕉、巴西蕉、宝岛蕉、皇
帝蕉的相对病情指数下降或略有上升ꎬ且品种间的
相对病情指数升降次序与野生型菌株相同(表 １)ꎮ
　 　 根据病害严重度数值所对应的抗性水平结果表
０９７ 植　 物　 保　 护　 学　 报 ４２ 卷
明ꎬ皇帝蕉对所有 Ｆｏｃ４菌株表现为中抗ꎬ对 Ｆｏｃ１菌株
表现为高抗ꎻ宝岛蕉对 Ｆｏｃ１与 Ｆｏｃ４均表现为中抗ꎬ粉
蕉对 Ｆｏｃ１ 与 Ｆｏｃ４ 均表现为感病或高感ꎬ巴西蕉对
Ｆｏｃ１表现为中抗ꎬ对 Ｆｏｃ４表现为感病(表 ２)ꎮ
　 　 尖镰孢菌西瓜专化型 ２２、６２４ 菌株对粉蕉、皇
帝蕉、巴西蕉及宝岛蕉均无发病症状ꎬ解剖球茎并
分级记录计算的相对病情指数均为 ０ꎬ进一步验证
了尖镰孢菌西瓜专化型不侵染香蕉ꎬ亦再次证明
水培致病测定系统可用于评价不同品种的抗枯萎
病特性ꎮ
表 １ 不同菌株对 ４ 个常规种植香蕉品种的致病力
Ｔａｂｌｅ １ Ｖｉｒｕｌｅｎｃｅ ｏｆ Ｆｏｃ ｓｔｒａｉｎｓ ｔｏ ｆｏｕｒ ｎｏｒｍａｌ ｐｌａｎｔｅｄ ｂａｎａｎａ ｃｕｌｔｉｖａｒｓ
菌株
Ｉｓｏｌａｔｅ
品种
Ｖａｒｉｅｔｙ
相对病情指数
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ (％ )
菌株
Ｉｓｏｌａｔｅ
品种
Ｖａｒｉｅｔｙ
相对病情指数
Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ (％ )
Ｂ２ 粉蕉
Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ
６７􀆰 ７ ± １􀆰 ７ ａＡ 　
△Ｓｉｘ８￣４
粉蕉
Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ
６９􀆰 ０ ± １􀆰 ０ ａＡ
巴西蕉
Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ
５６􀆰 ５ ± １􀆰 ６ ｂＢ 巴西蕉
Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ
５２􀆰 ３ ± １􀆰 ２ ｂＢ
宝岛蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
３０􀆰 ２ ± ２􀆰 ２ ｃＣ
宝岛蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
２６􀆰 ８ ± １􀆰 ３ ｃＣ
皇帝蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ
９􀆰 ０ ± １􀆰 ２ ｄＤ 皇帝蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ
９􀆰 ０ ± １􀆰 ３ ｄＤ
Ｆｏｃ１ ｃ２ 粉蕉
Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ
６５􀆰 ９ ± １􀆰 ７ ａＡ 　
△Ｓｉｘ８￣２２
粉蕉
Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ
６８􀆰 １ ± ２􀆰 ０ ａＡ
巴西蕉
Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ
１８􀆰 ８ ± １􀆰 ８ ｂＢ 巴西蕉
Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ
５５􀆰 ２ ± ０􀆰 ７ ｂＢ
宝岛蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
９􀆰 ０ ± １􀆰 ２ ｃＣ 宝岛蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
２９􀆰 ５ ± １􀆰 ３ ｃＣ
皇帝蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ
３􀆰 １ ± ０􀆰 ６ ｄＤ 皇帝蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ
６􀆰 ２ ± ０􀆰 ９ ｄＤ
　 　 数据为平均数 ±标准差ꎮ 不同小、大写字母表示经 Ｄｕｎｃａｎ氏新复极差法检验分别在 Ｐ < ０􀆰 ０５ 和 Ｐ < ０􀆰 ０１ 水平差异显著ꎮ Ｄａｔａ
ａｒｅ ｍｅａｎ ± ＳＤ. Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｏｗｅｒｃａｓｅ ｏｒ ｕｐｐｅｒｃａｓｅ ｌｅｔｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃｏｌｕｍｎ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｔ Ｐ < ０􀆰 ０５ ｏｒ Ｐ < ０􀆰 ０１ ｌｅｖｅｌ ｂｙ Ｄｕｎ￣
ｃａｎ’ｓ ｎｅｗ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒａｎｇｅ ｔｅｓｔꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.
表 ２ 不同香蕉品种对 ４ 株 Ｆｏｃ抗性评价结果
Ｔａｂｌｅ ２ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｆｏｕｒ ｂａｎａｎａ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｔｏ ｆｏｕｒ Ｆｏｃ ｉｓｏｌａｔｅｓ
香蕉品种
Ｖａｒｉｅｔｙ
病害严重度级别
Ｓｅｖｅｒｉｔｙ ｇｒａｄｅ
抗病水平
Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｌｅｖｅｌ
Ｂ２ △Ｓｉｘ８￣４ △Ｓｉｘ８￣２２ Ｆｏｃ１ ｃ２ Ｂ２ △Ｓｉｘ８￣４ △Ｓｉｘ８￣２２ Ｆｏｃ１ ｃ２
粉蕉 Ｍ. ＡＢＢ Ｐｉｓａｎｇ Ａｗａｋ ３􀆰 ２ ３􀆰 ２ ３􀆰 １ ２􀆰 ９ ＨＳ ＨＳ ＨＳ Ｓ
巴西蕉 Ｍｕｓａ ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｂａｘ
２􀆰 ３ ２􀆰 １ ２􀆰 １ １􀆰 ２ Ｓ Ｓ Ｓ ＭＲ
宝岛蕉 Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔａ ＡＡＡ
Ｃａｖｅｎｄｉｓｈ ｃｖ. Ｆｏｒｍｏｓａｎａ
１􀆰 ４ １􀆰 ４ １􀆰 ４ １􀆰 １ ＭＲ ＭＲ ＭＲ ＭＲ
皇帝蕉
Ｍ. ａｃｕｍｉｎａｔｅ ＡＡ ｃｖ. Ｍａｓ
１􀆰 １ １􀆰 １ １􀆰 １ １􀆰 ０ ＭＲ ＭＲ ＭＲ ＨＲ
　 　 ＨＳ: 高度感病ꎻ Ｓ:感病ꎻ ＨＲ:高度抗病ꎻ ＭＲ:中度抗病ꎮ ＨＳ: Ｈｉｇｈ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅꎻ Ｓ: ｓｅｎｓｉｔｉｖｅꎻ ＨＲ: ｈｉｇｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎻ ＭＲ: ｍｉｄｄｌｅ ｒｅｓｉｓｔ￣
ａｎｃｅ.
２􀆰 ３ 香蕉苗接种 Ｂ２￣ＧＦＰ菌后根部组织显微观察
处理 ２ ｄ后根表可见附着的孢子(图 ２￣ａ)ꎬ４ ｄ
后可见孢子萌发的菌丝沿着根细胞间隙生长侵入细
胞根部(图 ２￣ｂ、ｃ)ꎬ８ ｄ后根细胞间隙及维管束组织
内可见较多菌丝侵入生长(图 ２￣ｄ)ꎬ１２ ｄ 后可观察
到根维管束组织有大量的病菌入侵并纵向生长繁殖
(图 ２￣ｅ)ꎬ２５ ｄ 后的植株球茎纵切后的褐化部分再
横切的组织可见到入侵生长的菌丝ꎬ且维管束部分
１９７５ 期 杨腊英等: 水培致病测定体系在 Ｆｏｃ致病机理分析与香蕉品种抗性评价中的应用
图 ２ 接种 Ｂ２￣ＧＦＰ菌株后香蕉根部组织的激光扫描共聚焦观察结果
Ｆｉｇ. ２ Ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ｔｉｓｓｕｅ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｙ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｌａｓｅｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ａｆｔｅｒ ｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ Ｂ２￣ＧＦＰ ｉｓｏｌａｔｅ
ａ: ２ ｄ后的根尖根表ꎻ ｂ: ４ ｄ后的根表ꎻ ｃ: ４ ｄ后的根表(压根处理)ꎻ ｄ: ８ ｄ后的根的横切面ꎻ ｅ: １２ ｄ后的根维管束
组织的横切面ꎻ ｆ: ２５ ｄ后的球茎纵剖后褐化部分的横切面ꎻ Ｓｐ: 孢子ꎻ Ｈｙｐ: 菌丝ꎮ ａ: Ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ ｃｅｌｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｔ
ｔｉｐ ａｆｔｅｒ ２ ｄａｙｓꎻ ｂ: ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ ｃｅｌｌｓ ａｆｔｅｒ ４ ｄａｙｓꎻ ｃ: ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔ ｅｐｉｄｅｒｍｉｓ ｃｅｌｌｓ ａｆｔｅｒ ４ ｄａｙｓ (ｒｏｏｔ ｐｒｅｓｓｅｄ)ꎻ ｄ: ｂａｎａｎａ
ｒｏｏｔ ｃｒｏｓｓ￣ｓｅｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ８ ｄａｙｓꎻ ｅ: ｂａｎａｎａ ｖａｓｃｕｌａｒ ｔｉｓｓｕｅ ｃｒｏｓｓ￣ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｔ ａｆｔｅｒ １２ ｄａｙｓꎻ ｆ: ｔｈｅ ｃｒｏｓｓ￣ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｎｇｉｔｕｄｉ￣
ｎａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｎａｎａ ｃｏｒｍ ｗｉｔｈ ｂｒｏｗｎｉｎｇꎻ Ｓｐ: ｓｐｏｒｅｓꎻ Ｈｙｐ: ｈｙｐｈａｅ.
　
可见呈螺旋状的菌丝生长方式(图 ２￣ｆ)ꎮ
３ 讨论
本研究通过水培苗直接接菌法分析了 ６ 个不同
致病相关基因转化子对巴西蕉的致病力ꎬ发现其中
ＡＴＰ 结合转运蛋白相关基因 Ｆｏｃ４Ｂ￣００７、乙酰乳酸
合酶基因 ＡＬＳ、纤维素酶基因 Ｃｅｇ￣１、纤维素酶基因
Ｃｅｇ￣２ 这 ４ 个致病相关基因敲除转化子致病力与野
生型菌株无显著性差异ꎬ已有研究证明该 ４ 个基因
不是影响 Ｆｏｃ４ 菌株侵染寄主的关键基因(黄小娟ꎬ
２０１２ꎻ魏巍ꎬ２０１２ꎻ谢德啸ꎬ２０１２)ꎻ其中水培致病力测
定法与盆栽苗伤根方法测定的 Ｆｏｓｔｅ１２ 基因敲除转
化子对巴西蕉的致病力均显著降低ꎬ同时该结果与
各致病相关基因敲除转化子的生理生化研究等结果
一致(周端咏ꎬ２０１２)ꎬ并研究推测 Ｆｏｓｔｅ１２ 基因可能
调控纤维素酶合成相关基因和产孢相关基因的表达
从而影响 Ｆｏｃ 的病原菌致病性和产孢ꎬ与 Ｗｏｎｇ ＆
Ｄｕｍａｓ(２０１０)的研究结果相类似ꎻＳｉｘ８ 基因的敲除
不影响病原菌对不同香蕉品种的致病能力ꎬ初步揭
示 Ｓｉｘ８ 基因不是影响 Ｆｏｃ４ 寄主特异性选择的关键
因子ꎬ为今后维管束定殖相关基因研究提供了一定
的基础数据ꎮ
利用水培致病力测定法系统评价巴西蕉、皇帝
蕉、粉蕉、宝岛蕉对香蕉枯萎病菌的抗性ꎬ发现粉蕉、
巴西蕉为对 Ｆｏｃ４ 小种高感或感病的品种ꎬ宝岛蕉与
皇帝蕉为抗病品种ꎬ这一研究结果与多年来的香蕉
生产实践相吻合ꎬ同时与相关学者 (魏岳荣等ꎬ
２００５ꎻ杨秀娟等ꎬ２００８ꎻ许林兵等ꎬ２０１０)的研究结果
一致ꎬ说明水培致病测定系统可用于对不同品种抗
枯萎病特性进行初步的筛选评价ꎬ加速抗病育种选
育过程ꎮ 此外ꎬ本研究中 ２ 种尖镰孢西瓜专化型菌
株在水培致病测定体系下对巴西蕉、皇帝蕉、粉蕉或
宝岛蕉均无致病力ꎬ研究结果证实不同尖镰孢专化
型具有很强的寄主选择性(Ｍｅｌｄｒｕｍ ｅｔ ａｌ. ꎬ２０１２)ꎬ
亦证实所建立的水培致病测定体系可靠且准确ꎮ
目前研究尖镰孢菌侵染寄主过程主要有 ２ 种方
法:组织化学染色观察和荧光蛋白标记病原菌结合
激光共聚焦扫描显微镜直接观察ꎮ 本研究中在接种
２ ｄ后可见根尖有大量孢子附着于根表ꎬ与 Ｌｉ ｅｔ ａｌ.
(２０１１)研究结果相似ꎬ但仍只能观察到附着的孢子
及部分孢子萌发现象ꎬ与殷晓敏等(２０１１)发现病原
菌以分生孢子和菌丝体的形式附着于根系表皮不
同ꎬ这可能是其接种液没有经过滤除菌丝相关ꎻ２５ ｄ
后球茎纵剖后褐化部分的横切面可观察到病原菌菌
丝ꎬ且维管束部分可见呈螺旋状的菌丝生长方式ꎬ镜
检验证了球茎褐化部分为病原菌定殖生长所致ꎮ
２９７ 植　 物　 保　 护　 学　 报 ４２ 卷
总之ꎬ致病相关基因敲除转化子的同一菌株在
水培苗直接浇菌法与盆栽苗伤根接种法这 ２ 种方法
处理下的致病力基本一致ꎬ证实水培苗直接浇菌法
可用于开展致病相关基因敲除转化子致病力大批量
分析ꎬ为快速确定其在致病过程中的作用奠定基础ꎮ
水培苗直接浇菌法对不同抗性品种的抗枯萎病评价
结果与目前大田种植结果及相关研究者的结果一
致ꎬ证实此方法可快速筛选香蕉枯萎病抗性种质材
料ꎬ具有较强的推广应用前景ꎮ
致谢:本单位特聘研究员白成研究员对本文英文摘要进行修
改ꎬ特此致谢!
参 考 文 献 (Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ)
Ｄｅ Ａｓｃｅｎｓａｏ ＡＲＤＣＦꎬ Ｄｕｂｅｒｙ ＩＡ. ２０００. Ｐａｎａｍａ ｄｉｓｅａｓｅ: ｃｅｌｌ ｗａｌｌ
ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｉｎ ｂａｎａｎａ ｒｏｏｔｓ ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｅｌｉｃｉｔｏｒｓ ｆｒｏｍ Ｆｕ￣
ｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｃｕｂｅｎｓｅ ｒａｃｅ ｆｏｕｒ. Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ
Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ ９０(１０): １１７３ － １１８０
Ｆａｎｇ ＺＤ. ２００７. Ｐｌａｎｔ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｍｅｔｈｏｄｓ (３ｒｄ ｅｄｉｔｉｏｎ).
Ｂｅｉｊｉｎｇ: Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓꎬ ｐｐ. １５３ ( ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ)[方中
达. ２００７. 植病研究方法(第 ３ 版). 北京: 中国农业出版
社ꎬ ｐｐ. １５３]
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ｉｎ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ ｆ. ｓｐ. ｃｕｂｅｎｓｅ. Ｍａｓｔｅｒ Ｔｈｅｓｉｓ. Ｈａｉｋｏｕ:
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ｎｔｌｅｔｓ. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ ３２(９): １ － ５
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Ｌｉ ＣＹꎬ Ｃｈｅｎ Ｓꎬ Ｚｕｏ ＣＷꎬ Ｓｕｎ ＱＭꎬ Ｙｅ Ｑꎬ Ｙｉ ＧＪꎬ Ｈｕａｎｇ ＢＺ.
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(责任编辑:高　 峰)
４９７ 植　 物　 保　 护　 学　 报 ４２ 卷