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Effect of temperature, moisture and illumination on sporulation by Glomerella cingulata

温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  45(5): 530 ̄540(2015)
收稿日期: 2014 ̄06 ̄06ꎻ 修回日期: 2015 ̄04 ̄14
基金项目: 现代农业产业技术体系(CARS ̄28)ꎻ国家重点基础研究发展计划(2012CB126302)ꎻ山东省泰山学者建设工程专项资助经费
通讯作者: 李保华ꎬ教授ꎬ主要从事植物病害流行学研究ꎻTel:0532-88030480ꎬE ̄mail: Baohuali@qau.edu.cn
共同第一作者: 王 冰ꎬ男ꎬ山东胶州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事植物病害流行学研究ꎬE ̄mail:811498648@qq.comꎻ
张 路ꎬ女ꎬ山东菏泽人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事植物病害流行学研究ꎬE ̄mail:836736011@qq.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2015.05.011
温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌
(Glomerella cingulata)产孢的影响
王 冰#ꎬ 张 路#ꎬ 李保华∗ꎬ董向丽ꎬ 王彩霞ꎬ 李桂舫ꎬ 李宝笃
(青岛农业大学农学与植物保护学院 山东省植物病虫害综合防控重点实验室ꎬ青岛 266109)
摘要:苹果炭疽叶枯病(Glomerella cingulata)是我国苹果上新发现的一种病害ꎬ为了了解病原菌的产孢条件和产孢动态ꎬ为
病害的预测预报与防控提供依据ꎮ 本研究在人工控制条件下ꎬ测试了温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌产生分生孢子
和子囊孢子的影响ꎮ 结果表明ꎬ苹果炭疽叶枯病新形成的病叶润湿后ꎬ在 15℃ ~30℃下保湿培养 2~ 6 d后可产生大量橘黄
色的分生孢子堆ꎬ其中 30℃下产孢量最大ꎬ产孢速度最快ꎬ仅需 2 d 时间ꎮ 炭疽叶枯病菌在新形成的病叶上于 15℃ ~ 30℃
下培养 20~30 d可形成子囊孢子ꎬ最适温度为 25℃ꎬ子囊孢子的形成需要高湿环境或叶片润湿ꎮ 炭疽叶枯病菌的单孢分离
菌株于 15℃ ~25℃ 下ꎬ在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上培养 20~ 30 d也可形成子囊孢子ꎬ最适产孢温度 25℃ꎮ 紫外
光、黑光和日光都能促进子囊孢子的形成ꎮ
关键词:病害流行ꎻ 无性繁殖ꎻ 有性生殖ꎻ 产孢动态
Effect of temperatureꎬ moisture and illumination on sporulation by Glomerella
cingulata  WANG Bing#ꎬ ZHANG Lu#ꎬ LI Bao ̄huaꎬ DONG Xiang ̄liꎬ WANG Cai ̄xiaꎬ LI Gui ̄fangꎬ
LI Bao ̄du  (College of Crop Protection and Agronomyꎬ Qingdao Agricultural Universityꎻ Key Lab of Integrated Crop Pest
Management of Shandong Provinceꎬ Qingdao 266109ꎬ China)
Abstract: Glomerella leaf spot (GLP) caused by Glomerella cingulata is a new kind of apple disease in China.
To understand the requirements and developments of sporulation by the pathogenꎬ and provide information for
developing methods to forecast and control the diseaseꎬ effect of temperatureꎬ moisture and illumination on spor ̄
ulation of conidia and ascospores were investigated under artificially controlled environment. Results showed that
when wetted disease leaves were cultivated in the environment at 15℃ ̄30℃ with RH = 100% for 2 ̄6 daysꎬ a
large amount of acervuli and conidia were produced on diseased leaves. The largest amount of conidia was ob ̄
served at 30℃ among all the temperature treatments and only 2 days were required for conidial formation. Peri ̄
thecia and ascospores were also produced on the diseased leaves when cultured at 15℃ to 30℃ for 20 ̄30 days.
The optimum temperature for G. cingulate to produce perithecia was 25℃ and formation of perithecia required
saturated relative humidity or wetted environment. Perithecia and ascospores were also produced by the single-
spore isolates of G. cingulata after cultivated on PDA at the optimum temperature (25℃) for 20 ̄30 days. Result
also showed that UV light (254 nm)ꎬ black light (365 nm) and sunlight can promote the sporulation of the
pathogen.
Key words: disease epidemiologyꎻ asexual reproductionꎻ sexual reproductionꎻ sporulation dynamics
 
  5期 王 冰ꎬ等:温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响
中图分类号: S432.44          文献标识码: A          文章编号: 0412 ̄0914(2015)05 ̄0530 ̄11
    苹果炭疽叶枯病(Glomerella Leaf SpotꎬGLS)
是由炭疽菌 ( Glomerella cingulata ( Stoneman )
Spauld. &H. Schrenk)引起的一种病害ꎬ主要侵染苹
果叶片和果实[1~4]ꎮ 病菌侵染叶片主要形成黑色、
边缘模糊的病斑ꎬ叶片发病后很快脱落ꎻ果实受侵染
后在果面上形成大量直径 1 ~ 2mm 的深褐色病斑ꎬ
严重影响果实的产量和品质ꎮ 苹果炭疽叶枯病最早
于 1988年在巴西发现[5ꎬ6]ꎬ病菌能在病叶上产生子
囊壳和子囊孢子ꎬ根据有性孢子定名为G. cingulataꎮ
1998年ꎬ美国在田纳西州(Tennessee)、佐治亚州
(Georgia)和北卡罗来纳州(North Carolina)也发现
该种病害[7]ꎮ 我国于 2011 年在江苏丰县和安徽砀
山发现炭疽叶枯病[8]ꎮ 炭疽叶枯病菌主要侵染嘎
啦、金冠、秦冠、乔纳金等品种ꎬ导致苹果大量落叶ꎬ
富士、红星等品种高抗炭疽叶枯病[1~4]ꎮ 苹果炭疽
叶枯病是一种危害严重、流行性极强的病害ꎬ主要发
生在 7、8月份高温多雨季节ꎬ叶片发病后一周内大
量脱落ꎬ落叶率一般在 90%以上[8~10]ꎮ
    苹果炭疽叶枯病(G. cingulata)与传统的苹果
炭 疽 病 ( Colletotrichum gloeosporioides ) 不
同[6~8ꎬ 11~15]ꎮ 传统的苹果炭疽病菌主要侵染果实ꎬ
不侵染叶片或侵染叶片后也不表现症状ꎬ在果实上
形成典型的黑色、凹陷、且有同心轮纹排列分生孢
子盘的病斑[16~19]ꎮ 苹果炭疽叶枯病菌主要侵染叶
片ꎬ形成黑色、边缘模糊的病斑ꎬ病斑很快枯死ꎬ叶
片焦枯脱落ꎬ尤其是高温多雨地区ꎬ因此定名为
“叶枯病” [2ꎬ 3ꎬ 20ꎬ 21]ꎮ 病叶保湿 3 ~ 5 d 后能产生炭
疽病菌典型的分生孢子堆和子囊壳ꎮ 炭疽叶枯病
菌也侵染果实ꎬ但在果实上仅形成直径为 1~ 2 mm
的褐色圆形病斑ꎬ后期病斑不再扩展[2ꎬ 3ꎬ 20ꎬ 21]ꎮ
G. cingulata能在病叶上产生分生孢子和子囊孢子
两种类型的孢子ꎮ 分生孢子的形态特征与
C. gloeosporioides没有任何差异ꎬ但致病专化性明
显不同[12ꎬ 13]ꎮ 在自然条件下ꎬ叶枯炭疽病菌以分
生孢子随雨水传播ꎬ是导致生长季节病害流行的主
要侵染源ꎮ 在病害发生后期ꎬ病叶上能产生子囊孢
子ꎬ随气流传播ꎬ导致病害远距离传播ꎮ 炭疽叶枯
病发病很快ꎬ潜育期只有 2 ~ 4 dꎮ 因此ꎬ病原菌一
旦侵入寄主组织ꎬ几乎没有用药防治时间ꎮ 病害的
流行过程包括病原菌产孢、孢子传播、病菌侵染、病
菌潜育和发病等基本环节ꎮ 对于绝大多数病害ꎬ病
菌产孢和孢子侵染是导致病害流行的关键环节ꎮ
作者认为ꎬ在使用内吸性杀菌剂无法治疗病害的情
况下ꎬ控制病原菌产孢、在病原菌侵染之前铲除已
产生的孢子、以及在发病前保护寄主不受病菌侵染
应该是防治叶枯炭疽病的有效措施ꎮ 为此ꎬ首先需
要了解病原菌的产孢条件和产孢动态ꎬ以及病菌的
侵染条件和侵染动态ꎬ以便准确的预测病原菌的产
孢量和产孢期ꎮ 本研究在人工控温、控湿条件下ꎬ
研究了炭疽叶枯病菌产生分生孢子和子囊孢子所
需要的温度、湿度和光照条件ꎬ以及病菌产生分生
孢子和子囊孢子所需要的时间ꎬ为病害预测预报和
病害防控提供数据和依据ꎮ
1  材料与方法
1.1  病叶与病菌
    2013年 7~9月份ꎬ分别从山东省招远、栖霞和
胶州采集新发炭疽叶枯病的嘎啦苹果叶片ꎬ用自来
水清洗ꎬ75%的酒精消毒 10 sꎬ置于 9 cm的培养皿
中ꎬ25℃保湿培养 3 ~ 5 dꎮ 待病斑产生分生孢子
后ꎬ用纯净水洗下ꎬ配成含有 104个孢子􀅰mL-1的
分生孢子悬浮液ꎮ
    从 5年生的嘎啦苹果树上ꎬ剪取带有 6 ~ 10 个
完全展开叶的枝条ꎬ自来水清洗ꎬ摘除幼嫩叶片和
不健康叶片ꎬ用分生孢子悬浮液喷雾接种枝条上的
保留叶片ꎮ 接种后套塑料袋保湿ꎬ在 25℃的光照
培养箱中(光照 12 h)水培 3~5 dꎬ待叶片完全发病
后ꎬ立即用于分生孢子和子囊孢子的产孢试验ꎮ
    2012年 10月ꎬ自山东省牟平县采集苹果炭疽
叶枯病的新鲜病叶ꎬ清洗消毒后ꎬ诱导产孢ꎮ 病斑
产孢后ꎬ用毛细管打孔单孢分离法[22]挑取单个分
生孢子ꎬ转入 PDA 平板中ꎬ获得单孢分离菌株ꎬ经
回接和致病性验证后ꎬ保存于 5℃的冰箱中备用ꎮ
使用前将病菌转入 PDA 培养基培养 3 dꎮ 菌株编
为 0101号菌株ꎮ
1.2  温度与湿度对病叶产生分生孢子的影响
    试验测试了 10℃、15℃、20℃、25℃、30℃和
35℃ 六个温度ꎬ以及湿润、相对湿度 100%和相对
湿度 90%三个湿度水平对炭疽叶枯病新病叶产生
135
 
植物病理学报 45卷
分生孢子的影响ꎮ 全部试验共 18个温度与湿度的
组合ꎬ每个组合 5个培养皿ꎬ每个皿处理 1个病叶ꎮ
全部试验在不同时期重复 2次ꎮ
    6个测试温度分别由 6个恒温培养箱(上海一
恒ꎬMGC250BP2)控制ꎮ 每次重复ꎬ6 个恒温箱的
温度随机设定ꎬ且于试验前 12 h 开机ꎮ 在直径 9
cm的培养皿中加入 1%水琼脂 30 mL控制皿内空气
保持 100%相对湿度ꎬ加入含有 17.8 g / 100 mL氯化钠
的 1%水琼脂 30 mL 控制皿内空气保持 90%相对湿
度[23]ꎮ 湿润处理则是在病叶上喷洒蒸馏水后置于含
有 30 mL 1%水琼脂的培养皿中ꎬ并保持叶面湿润ꎮ
    取新发病的病叶ꎬ晾干表面水分ꎬ置于装有相
应保湿水琼脂的培养皿中ꎬ叶面正面与水琼脂相
对ꎬ每皿处理 1个叶片ꎮ 用手持喷雾器向湿润处理
的病叶上喷洒蒸馏水ꎬ直到叶片流下水滴为止ꎬ然
后将叶片置相对湿度为 100%的培养皿中ꎮ 所有培
养皿用 Palafilm膜密封后ꎬ转入相应温度下的培养
箱内保湿培养 7 dꎬ检查病斑上产生橘黄色分生孢子
堆的数量ꎮ 镜检时ꎬ在每个叶片的正面选取 5 个产
孢密度最大的区域ꎬ用直径为 8 mm 的打孔器轻压
出 5个圆痕ꎬ在实体显微镜下检查圆痕内橘黄色分
生孢子堆的个数ꎬ并换算成每 cm2分生孢子堆数ꎮ
1.3  病叶上分生孢子的形成动态
    试验测试了 10℃、15℃、20℃、25℃、30℃和
35℃六个温度下苹果炭疽叶枯病叶片上分生孢子
的形成动态ꎮ 每个温度 5个培养皿ꎬ每个培养皿内
处理 1个病叶ꎮ 全部试验在不同时期重复 3次ꎮ
    取新发病的病叶ꎬ用手持喷雾器向病叶上喷洒
蒸馏水ꎬ直到叶片流水为止ꎬ随后将病叶置于相对
湿度为 100%的培养皿中ꎬ密封ꎬ转入相应温度下
的培养箱内保湿培养ꎮ 每天检查病叶上有无橘黄
色分生孢子堆产生ꎮ 待病叶上产生孢子堆后ꎬ选取
最早产生分生孢子堆的 5 个区域ꎬ用直径为 8 mm
的打孔器轻压出 5个圆痕ꎬ每天在实体显微镜下定
点观察记录圆痕内桔黄色分生孢子堆的数量ꎬ换算
成每 cm2分生孢子堆的个数ꎮ 每皿分生孢子的检
查记录在 2~3 min 内完成ꎬ每次检察记录后ꎬ向叶
面喷少量蒸馏水ꎬ密封后放回原培养箱ꎮ
1.4  温度对炭疽叶枯病菌子囊壳形成的影响
    试验设置 15℃、20℃、25℃、30℃和 35℃五个
温度处理ꎬ每个温度接种 2 个培养皿ꎮ 试验时ꎬ用
直径为 5 mm的打孔器从已活化的菌落边缘打取
菌饼ꎬ置于 PDA平板上ꎬ每 2皿一组转入相应温度
的恒温箱中培养ꎮ 每隔 3 d 检查一次皿内有无黑
色圆球状子座(分生孢子盘和子囊壳在外观上无
法区分ꎬ因此统称为子座)形成ꎬ以皿为单位记录
初次见到子座的时间ꎮ 同时从每个皿中挑取 5 个
子座ꎬ用盖玻片压破ꎬ在 400×的显微镜下观察子座
内有无袋状子囊(尚未成熟和产孢的子囊)或子囊
孢子ꎬ以皿为单位记录初次观测到子囊和子囊孢子
的时间ꎮ 第 29 dꎬ全部皿内都有子囊孢子后ꎬ检查
每个皿内所产生的子座数量ꎮ 同时ꎬ从皿内挑取
20个子座ꎬ用盖玻片压破后ꎬ观察记录内有袋状子
囊或子囊孢子的子座数ꎬ计算子座发育成子囊壳的
百分率ꎮ 凡是没有镜检过的子座ꎬ无论是否已产生
子囊或子囊孢子ꎬ都计为“子座( stroma)”ꎮ 全部
试验在不同时期重复 3次ꎮ
1.5  光照对炭疽叶枯病菌子囊壳形成的影响
    试验测试了七种光照处理对苹果炭疽叶枯病菌
子囊壳形成的影响ꎮ 七种光照处理分别为:日光照射
24 h􀅰d ̄1、日光照射 12 h􀅰d ̄1、黑光照射 24 h􀅰d ̄1、黑
光照射 12 h􀅰d ̄1、紫外光照射 24 h􀅰d ̄1、紫外光照射
12 h􀅰d ̄1和黑暗 24 h􀅰d ̄1ꎮ 日光、黑光和紫外光分别
用 25 w的日光灯管、黑光灯管(波长 365 nm)和紫外
光灯管(波长254 nm)控制ꎬ灯管的开关时间由定时开
关控制ꎮ 培养皿离灯管的距离不超过 20 cmꎮ 每个光
照处理 2个培养皿ꎬ全部试验分别在装有日光、黑光
和紫外光灯管的 25℃恒温箱内完成ꎬ在不同时间重复
3次ꎮ
    将活化的苹果炭疽叶枯病菌 0101 菌株转入
PDA培养基中ꎬ置于 25℃的恒温箱内培养 3 dꎬ待
菌丝生长至培养皿的 2 / 3ꎬ转入在相应的光照下培
养ꎬ菌丝面与光线垂直ꎬ每天观察记录是否有子座
形成ꎮ 光照培养 5 d后ꎬ在实体显微镜下检查每个
皿内所产生的子座数量ꎮ 同时ꎬ从每个皿内挑取 5
个子座ꎬ用盖玻片压破ꎬ在 400× 的显微镜下观察
记录内有袋状子囊或子囊孢子的子座数ꎬ计算子座
发育成子囊壳的百分率ꎮ
1.6  温度与湿度对病斑产生子囊壳的影响
    试验测试了 15℃、20℃、25℃、30℃和 35℃五
个温度ꎬ以及湿润、相对湿度 100%和相对湿度
90%三个湿度水平对炭疽叶枯病新发病斑形成子
235
 
  5期 王 冰ꎬ等:温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响
囊壳的影响ꎮ 全部试验共 15 个温度与湿度的组
合ꎬ每个组合处理 3个培养皿ꎬ每个皿内 1个叶片ꎮ
全部试验在不同时期重复 3次ꎮ
    取新发病的病叶ꎬ晾干表面水分ꎬ置于培养皿
中ꎬ密封ꎮ 对于湿润处理的叶片ꎬ喷洒蒸馏水后ꎬ置
相对湿度为 100%的培养皿中ꎬ密封ꎮ 全部培养皿
转入相应温度下的培养箱内保湿培养ꎮ 每隔 3 d
检查一次叶片上有无黑色圆球状子座形成ꎬ并记录
每个叶片上初次见到子座的时间ꎬ并计算每个温度
下所有处理叶片初次产生子座的平均时间ꎮ 子座
形成 6 d后ꎬ从每个叶片上挑取 3 个子座ꎬ用盖玻
片压破ꎬ观察子座内有无袋状子囊和成熟的子囊孢
子ꎬ记录观测到子囊和子囊孢子的最早时间ꎮ 第
24 dꎬ待大部分子囊壳内出现子囊孢子后ꎬ在每个
叶片上选取一个子座密度最大的区域ꎬ用直径 25
mm的圆筒轻压出 1个圆痕ꎬ在实体显微镜下检查
圆痕内子座的数量ꎬ换算成每 cm2子座数ꎮ 然后ꎬ
从每个叶片中挑取 10 个子座ꎬ用盖玻片压破ꎬ在
400× 的显微镜下观察记录内有袋状子囊或子囊孢
子的子座数ꎬ计算子座发育成子囊壳的比率ꎮ
1.7  数据处理与分析
    方差分析(ANOVA)用于分析温度、湿度和光
照对分生孢子、子囊孢子形成数量的影响ꎮ 方差分
析以单位面积上的分生孢子数、子囊壳数、每皿中
的子囊壳数和产生子囊壳的子座个数为基本数据
单元ꎬ用广义线性模型(GLM)实现ꎮ 单位面积上
的分生孢子数、子座数和每皿中的子座数属正态分
布ꎬ在 GLM模型中选用 gaussian()函数ꎻ产生子囊
壳的子座个数属二项分布ꎬ在 GLM 模型中选用
binomial()函数ꎮ 方差分析采用裂区试验设计ꎬ以
重复为区组因子(Block)ꎬ温度为主区因子(Plot)ꎬ
湿度为裂区因子(Sub ̄Plot)ꎮ 数据分析与绘图全
部用 R 语言实现ꎬ在 R ̄project 中完成ꎮ 多重比较
采用 R ̄project的 glht()函数实现ꎮ
2  结果与分析
2.1  温度与湿度对病叶上分生孢子形成数量的影响
    病叶上的苹果炭疽叶枯病菌形成分生孢子需
要湿润或高湿条件ꎮ 湿润处理的病叶在 15℃、
20℃、25℃和 30℃下都能产生分生孢子盘和橘黄
色的分生孢子堆(图 1 ̄B)ꎮ 湿润叶片在 6 个测试
温度下产生分生孢子堆的平均数量为 44.82 个􀅰
cm ̄2ꎬ显著高于饱和湿度 (RH = 100%)下的数量
4.13 个􀅰cm ̄2(P<0.01)ꎮ 若将病斑不加润湿ꎬ直
接置于饱和湿度的环境中ꎬ只在 30℃下才能产生
分生孢子盘和分生孢子堆ꎮ 在相对湿度为 90%的
环境中培养的炭疽叶枯病叶上没有检查到分生孢
子盘和分生孢子堆 (表 1)ꎮ
    湿润的苹果炭疽叶枯病叶在 15℃、20℃、25℃
和 30℃下都能产生分生孢子ꎬ其中 30℃下产生的
分生孢子堆的数量最多ꎬ2 次重复ꎬ10 个叶片ꎬ50
个观测点产生分生孢子堆的平均数量为 172. 94
个􀅰cm ̄2ꎬ显著的高于其他温度处理下的产生的孢
子堆数量(P<0.01)ꎮ 其次是 25℃ꎬ产生分生孢子
堆的平均数量为 71.30个􀅰cm ̄2ꎮ 10℃、15℃、20℃
和 35℃下炭疽叶枯病菌产生分生孢子堆的数量没
有显著差异(P>0.05)ꎬ但显著低于 25℃下的产孢
量(P<0.01)(表 1)ꎮ
Table 1  Number of acervulus produced by Glomerella cingulata on newly developed Glomerella
leaf spot lesions when cultured under various combinations of temperature with moisture
Temperature(℃)
Moisture
Wetness RH=100% RH=90%
Mean
10 0.00±0.00c 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
15 2.90±7.90c 0.00±0.00 0.00±0.00 0.97±4.73
20 21.80±17.79c 0.00±0.00 0.00±0.00 7.27±14.51
25 71.30±58.30b 0.00±0.00 0.00±0.00 23.77±47.49
30 172.94±67.35a 24.76±20.58 0.00±0.00 65.90±86.61
35 0.00±0.00c 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00
均值 mean 44.82±72.66A 4.13±12.44B 0.00±0.00B 16.32±47.08
Note: Different letters represent the means of acervulus number were significant differently at the level of 0.05.
335
 
植物病理学报 45卷
    温度与湿度的互作对炭疽叶枯病斑的产孢也
有显著影响(P<0.01)ꎮ 10℃与 35℃下ꎬ任何湿度
处理都不能使病斑产孢ꎻ30℃下ꎬ即使病斑没有湿
润也能产生大量分生孢子堆ꎻ15℃、20℃和 25℃
下ꎬ炭疽叶枯病菌只有在湿润的病叶上才能产生分
生孢子堆 (表 1)ꎮ
2.2  炭疽叶枯病斑上分生孢子的形成动态
    湿润的苹果炭疽叶枯病叶ꎬ在 15℃、20℃、
25℃和 30℃下分别保湿 6、4、4和 2 d后ꎬ病斑上开
始形成分生孢子盘和橘黄色的分生孢子堆ꎬ以后随
时间的延长ꎬ病斑上产生分生孢子盘的数量逐渐增
加(图 2)ꎮ 20℃、25℃和 30℃下ꎬ湿润病斑的产孢
趋势基本一致ꎬ都从第 6 d 开始ꎬ产孢数量迅速增
加ꎮ 三个温度下保湿培养 11 d 后ꎬ3 次重复ꎬ15 个
叶片ꎬ75个观测点上形成分生孢子堆的平均数分
别为 58.5、197.2 和 416.9 个􀅰cm ̄2ꎮ 15℃下ꎬ病叶
产孢数量很少ꎬ保湿培养 11 d 后ꎬ产生分生孢子堆
的平均数仅为 6.7 个􀅰cm ̄2ꎮ 10℃和 35℃下保湿
培养11 d的炭疽叶枯病叶上ꎬ没有检查到分生孢子
盘和分生孢子堆ꎮ
Fig. 1  Disease lesions (A) on a young gala apple leaf infected by conidia of Glomerella
cingulata and conidia (B) and asco ̄spores (C) formed on wetted lesions
Fig. 2  Temporal production dynamics of acervulus by Glomerella cingulata
on wetted lesions when cultured at different temperatures
435
 
  5期 王 冰ꎬ等:温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响
2.3  温度对炭疽叶枯病菌子囊壳形成的影响
    温度对于炭疽叶枯病菌子座和子囊壳的形成
时间和数量都有显著的影响ꎮ 25℃下ꎬ炭疽叶枯病
菌 0101 菌株在 PDA 中培养 9 d 开始形成子座ꎬ
20 d后子座内能检查到袋状子囊ꎬ23d 后能镜检到
子囊孢子(表 2)ꎻ30℃下ꎬ培养 6 d 后开始形成子
座ꎬ直到第 29 dꎬ子座内也没有检查到有子囊和子
囊孢子形成ꎮ 20℃和 15℃下ꎬ纯培养的叶枯炭疽
病菌从第 14和 17 d 开始形成子座ꎬ在第 26 和 29
d能镜检到子囊孢子ꎮ 35℃下培养的炭疽叶枯病
菌ꎬ菌丝生长缓慢ꎬ直到第 29 d 没有检查到黑色的
球状子座ꎮ
    炭疽叶枯病菌 0101 菌株ꎬ在 15℃、20℃、25℃
和 30℃下都能形成子座ꎮ 其中ꎬ30℃下形成子座的
数量最多ꎬ第 29 d 3次重复 6个皿中平均每皿中产
生子座的数量为 179个 /皿ꎬ显著高于其他 4个温度
处理产生子座的数量(P<0.01)ꎮ 15℃、20℃和 25℃
下ꎬ每皿平均产生子座的数量分别为 11.8、17.5 和
25.8个 /皿ꎬ其间没有显著差异(P>0.05)(图 3 ̄A)ꎮ
    温度对炭疽叶枯病菌子座发育成子囊壳的百
分率也有显著的影响(P<0.01)ꎮ 25℃下ꎬ炭疽叶
枯病菌子座发育成子囊壳的比例最高ꎬ平均为
75.8%ꎬ显著高于其他的温度处理(P<0.01)ꎮ 20℃
和15℃下ꎬ子座发育成子囊壳的比率分别为 13.3%
和 9.2%ꎬ二者之间没有显著差异(P>0.05)ꎮ 30℃
下没有镜检到发育成子囊壳的子座(图 3 ̄B)ꎮ
Table 2  Incubation days for Glomerella cingulata to produce stromaꎬ asco and
asco ̄spors when cultured in medium at different temperatures
Temperature / ℃ Stroma Asco Ascospores
15 17 26 29
20 14 23 26
25 9 20 23
30 6 0 0
35 0 / a /
  Note: a No data were available.
Fig. 3  Number of stroma (A) produced by Glomerella cingulata when cultured at different
temperatures in PDA medium and percentage (B) of stroma developed to perithecia
535
 
植物病理学报 45卷
2.4  光照对纯培养炭疽叶枯病菌子囊壳形成的影响
    光照时间和光波长度对炭疽叶枯病菌子座的
形成时间、数量及子座发育成子囊壳的比率都有影
响ꎮ 在日光、黑光和紫外光下照射 24 h􀅰d ̄1ꎬ炭疽
叶枯病菌 0101 菌株在 PDA 上培养 6 d 可产生子
座ꎻ在紫外光照射 12 h􀅰d ̄1ꎬ7.5 d 可产生子座ꎻ日
光照射 12 h􀅰d ̄1ꎬ10.5 d可产生子座ꎮ
    在黑光和紫外光照射 24 h􀅰d ̄1处理中ꎬ炭疽
叶枯病菌产生的子座最多ꎬ25℃培养 15 d 后ꎬ每皿
产生子座平均数量分别为 13.3 个 /皿和 14.8 个 /
皿ꎬ二者之间没有显著差异(P>0.05)ꎬ但显著的高
于日光照射 24 h􀅰d ̄1的处理(P<0.05)ꎮ 在日光、
黑光和紫外光照射 12 h􀅰d ̄1处理ꎬ炭疽叶期病菌产
生子座的数量显著的低于同种光线照射 24 h􀅰d ̄1的
处理(P<0.05)ꎮ 叶枯炭疽菌在 25℃下黑暗培养
15 dꎬ也能产生子座ꎬ平均每皿 4. 3 个ꎬ但数量显
著低于三种光线照射 24 h􀅰d ̄1的处理(P<0.05)
(图 4 ̄A)ꎮ
    光照时间和光波长度对子座发育成子囊壳的
比率也有显著的影响ꎮ 在日光、黑光和紫外光下照
射 24 h􀅰d ̄1处理中ꎬ子座发育成子囊壳的比率分
别为 90%、93.3%和 100%ꎬ三者之间没有显著差异
(P>0.05)ꎬ但显著高于三种光线照射 12 h􀅰d ̄1的
处理(P<0.05)ꎮ 在黑光和紫外光下照射 12 h􀅰d ̄1ꎬ
子座发育成子囊壳的百分率分别为 26.7%和 35%ꎬ
显著高于日光照射 12 h􀅰d ̄1的处理(P<0.05)ꎮ 在
黑暗条件下培养 15 dꎬ没有检查到发育成子囊壳的
子座(图 4 ̄B)ꎮ
2.5  温度与湿度对病叶上子囊壳形成的影响
    苹果炭疽叶枯病叶在湿润和饱和湿度下
都能产生子座ꎮ 方差分析结果表明ꎬ病斑在完全湿
润和未经润湿直接置于饱和湿度(RH= 100%)环
Fig. 4  Number of stroma (A) produced by Glomerella cingulata when cultured under different
illumination treatments and percentage (B) of stroma developed to perithecia
Dark:No lightꎻSL12:Lighting 12 h / d with sunlightꎻBL12:Lighting 12 h / d with black ̄lightꎻUV12:Lighting 12 h / d with
UV ̄lightꎻSL24:Lighting 24 h / d with sunlighꎻBL24:Lighting 24 h / d with black ̄lightꎻUV24:Lighting 24 h / d with UV ̄ligh.
635
 
  5期 王 冰ꎬ等:温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响
境中培养 24 d 后产生子座的平均数量分为 93.27
和 76.69 个􀅰cm-2ꎬ二者没有显著差异(P>0.05)ꎮ
在相对湿度 RH=90%环境中培养 24 d 后ꎬ病斑没
有检查到黑色的球状子座(表 3)ꎮ
    苹果炭疽叶枯病的病斑在 15℃、20℃、25℃和
30℃四个测试温度下都能产生子座ꎮ 25℃下保湿培
养 4 d后ꎬ病叶开始形成分生孢子盘ꎻ6 d 后开始形
成子座(图 5)ꎻ13 d后部分子座发育成子囊壳ꎬ镜检
时子座内有袋状子囊ꎻ22 d后ꎬ子囊壳内能镜检到子
囊孢子ꎮ 炭疽叶枯病斑在 25℃保湿 24 d后ꎬ产生子
座的数量平均为 133.19 个􀅰cm-2(表 3)ꎬ显著高于
其他温度处理产生子座的数量(P<0.01)ꎮ 30℃下ꎬ
子座、子囊壳和子囊孢子形成的时间与 25℃下基本
一致ꎬ但形成子座的数量显著少于 25℃的形成数量
(P<0.01)ꎬ平均为 89.85 个􀅰cm-2(表 3)ꎮ 15℃和
20℃下ꎬ炭疽叶枯病斑分别于第 18和 15 d开始形成
子座ꎬ但数量很少ꎬ第 24 d 镜检时ꎬ两个湿度处理的
平均值分别为 29.81和 30.41 个􀅰cm-2ꎬ二者没有显
著差异(P>0.05)ꎬ但显著的低于 30℃下的产生子座
的数量(P<0.01)ꎮ 35℃下ꎬ保温培养的炭疽叶枯病
斑上腐生有大量杂菌ꎬ没有发现有子座形成ꎮ
    方差分析结果表明ꎬ温度与湿度的互作对炭疽
叶枯病斑上子座的形成也有显著影响(P<0.01)ꎮ
25℃下ꎬ炭疽叶枯病的病斑在饱和湿度 (RH =
100%)下产生子座的数量多于湿润条件下的产孢
数量ꎻ在 15℃、20℃和 30℃下ꎬ病斑在饱和湿度
(RH=100%)条件产生子座的数量少于湿润条件
下的产生数量ꎻ15℃下ꎬ湿润有利于子座的形成ꎬ病
Fig. 5   The shortest incubation days for
Glomerella cingulate on wetted dis ̄
eased leaves to produce stroma
when cultured at different tempera ̄
tures
斑在湿润条件下形成子座的数量ꎬ明显的高于饱和
湿度条件下形成的子座的数量(表 3)ꎮ
    在培养皿内保湿培养 24 d 后ꎬ苹果炭疽叶枯
病叶上形成的子座ꎬ部分可发育成子囊壳ꎬ并形成
子囊孢子(图 6)ꎮ 其中ꎬ25℃下子座发育成子囊壳
的比率最高ꎬ高达 57%ꎬ其次为 30℃ꎬ达到 43%ꎮ
3  结论与讨论
    苹果炭疽叶枯病新形成病叶润湿后ꎬ在 15℃ ~
30℃下保湿培养 2 ~ 6 d 后可产生大量橘黄色的
分生孢子堆ꎬ其中30℃下产孢量最大ꎬ速度最快ꎬ
仅需 2 dꎮ炭疽叶枯病新形成病叶在15℃ ~ 30℃
Table 3  Number of stroma produced by Glomerella cingulate on newly developed glomemrela
leaf spot lesions when cultivated under various combinations of temperature with moisture
Temperature / ℃
Moisture
Wetness RH=100% RH=90%
Mean
15 72.56±39.07 16.89±7.70 0.00±0.00 29.81±38.55c
20 63.00±15.76 28.22±6.32 0.00±0.00 30.41±27.89c
25 185.67±33.47 213.89±43.79 0.00±0.00 133.19±101.40a
30 145.11±42.21 124.44±32.83 0.00±0.00 89.85±71.73b
35 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00 0.00±0.00c
Mean 93.27±72.12A 76.69±85.41A 0.00±0.00B 56.65±75.93
  Note: Different letters represent the means of stroma number were significant differently at the level of 0.05.
735
 
植物病理学报 45卷
Fig. 6   Percentages of stroma of Glomerella
cingulata on the newly formed
lesions developed to perithecia when
incubated at different temperatures
under wetted environment
下培养 20~30 d可形成子囊孢子ꎬ最适产孢温度为
25℃ꎬ子囊孢子的形成需要高湿环境或病叶润湿ꎮ
炭疽叶枯病菌的单孢分离菌株在 15℃ ~25℃ 下培
养 25 d也能形成子囊孢子ꎬ最适产孢温度 25℃ꎮ
紫外光、黑光和日光的连续照射能促进病菌产孢ꎮ
    苹果炭疽叶枯病菌 G. cingulate产生分生孢子
和子囊孢子的温度范围为 15℃ ~30℃ꎬ最适产孢温
度为 25℃ ~30℃ꎮ 其中ꎬ形成分生孢子需要的温度
偏高ꎬ30℃下产孢量最大ꎻ形成子囊孢子需要的温
度偏低ꎬ25℃下产孢量最大ꎮ 这与炭疽病的发病流
行条件基本一致[23~28]ꎮ
    在润湿条件下ꎬ苹果炭疽叶枯病的新病叶在
20℃ ~30℃下都能产生分生孢子ꎬ当温度低于 20℃ꎬ
或高于 30℃ꎬ或病斑没有被润湿ꎬ都很少产孢ꎮ 叶
部病斑上的炭疽叶枯病菌ꎬ从病斑润湿到产孢需要
3~5 d的时间ꎬ在最适温度(30℃)下仅需要2 dꎮ 从
田间采集的病叶ꎬ在室温下保湿 3~5 dꎬ叶面可产生
大量的橘红色分生孢子堆ꎮ 通过保湿诱导炭疽叶枯
病斑产孢可用于炭疽叶枯病的田间诊断ꎮ
    苹果炭疽叶枯病菌能在弱小枝条或秋梢上越
冬[6ꎬ 11]ꎮ 我国北方苹果产区 5 月中旬后ꎬ平均气
温可达 20℃ꎬ此后若遇到使枝干保持湿润超过 3 d
的阴雨过程ꎬ病菌可能会产生分生孢子ꎬ进行初侵
染ꎮ 在实际生产中ꎬ可以考虑根据这一条件预测炭
疽叶枯病菌的初侵染时期ꎬ作为防治炭疽叶枯病
的始期ꎮ
    炭疽叶枯病开始发病后ꎬ若遇使病叶湿润超过
3 d 的阴雨过程ꎬ叶片上的病斑开始产孢ꎬ并进行
再侵染ꎮ 在生长季节ꎬ出现 3~ 5 次类似阴雨过程ꎬ
或出现持续时间超过 1周阴雨过程ꎬ就可能导致病
害的流行ꎬ造成严重落叶ꎮ 在实际病害防治中ꎬ应
特别关注 3日以上的阴雨过程ꎮ 目前ꎬ还不明确降
雨对病斑的产孢影响是否存在累积效应ꎬ若存在累
积效应ꎬ病害流行速率将会成倍增加ꎬ而且夜间结
露也能加速病菌的产孢ꎮ
    苹果炭疽叶枯病菌在病叶上能产生有性时期的
子囊壳和子囊孢子ꎮ 从田间采集发病时间超过 20 d
的病叶上ꎬ可发现大量球状子座ꎬ镜检时部分子座产
有子囊和子囊孢子ꎮ 在高湿或润湿条件下ꎬ病叶上
的炭疽叶枯病菌在 15℃ ~30℃范围内都能产生子囊
壳和子囊ꎮ 在最适温度(25℃)下ꎬ病叶上的炭疽叶
枯病菌形成子囊壳约需 15 dꎬ形成子囊孢子约需 20
~30 dꎮ 在自然条件下ꎬ果园地面的湿度与温度能够
满足落叶内炭疽叶枯病菌形成子囊孢子所需要的温
度和湿度条件ꎮ 据此推测ꎬ若地面湿度大、温度适
宜ꎬ果园内落叶上的炭疽叶枯病菌在 20~30 d 内可
形成大量的子囊孢子ꎮ 苹果炭疽叶枯病所造成的大
量落叶一般发生在 7月中旬至 8 月底ꎬ子囊孢子的
形成主要在 8月中旬以后ꎮ 苹果炭疽叶枯病的子囊
孢子能随气流远距离传播ꎮ 因此ꎬ周边已发生炭疽
叶枯病的苹果产区ꎬ自 8月中旬至 9 月底应注意防
治外来菌源侵染所引起的炭疽叶枯病ꎮ
    在苹果树生长前期ꎬ高温和连续阴雨促进炭疽
叶枯病菌产生大量分生孢子ꎬ为炭疽叶枯病的发生
与流行提供了充足的菌源ꎻ生长后期ꎬ果园内地面
的高湿环境为落地病叶上的病原菌形成子囊孢子
提供了有利的条件ꎮ 落叶上形成的子囊孢子为炭
疽叶枯病的远距离传播提供了大量菌源ꎮ
    苹果叶枯炭疽菌的单孢分离菌株在 PDA上也
能进行有性生殖ꎬ并产生子囊和子囊孢子ꎬ其最适
产孢温度为 25℃ꎬ产孢时间约 25 dꎮ 紫外光、黑光
和日光的连续照射能促进炭疽叶枯病菌产孢ꎮ 在
真菌研究中ꎬ可利用这一条件快速诱导炭疽叶枯病
菌产生子囊孢子ꎮ
835
 
  5期 王 冰ꎬ等:温度、湿度和光照对苹果炭疽叶枯病菌(Glomerella cingulata)产孢的影响
参考文献
[1]   Yu H Q. Occurrence and integrated control measures of
apple glomerela leaf spot ( in Chinese) [ J] . Yantai
Fruit (烟台果树)ꎬ 2014ꎬ 29(2): 41-42.
[2]   Wang X E. Occurrence and controls of apple glomerela
leaf spot ( in Chinese) [ J] . Agricultural science and
technology communication(农业科技通讯)ꎬ 2014ꎬ 42
(3): 228-229.
[3]   Liu F Yꎬ Zhang B Xꎬ Sun G Mꎬ et al. Occurrence and
controls of apple glomerela leaf spot ( in Chinese)
[J] . Fruit Growers’ Friend (果农之友)ꎬ 2014ꎬ 15
(6): 18-19.
[4]   Li B Hꎬ Wang C Xꎬ Dong X L. Research progress in
apple diseases and problemes in the disease
management in China ( in Chinese) [J] . Plant Protec ̄
tion(植物保护)ꎬ 2013ꎬ 39(5): 46-54.
[5]   Leite Jr RPꎬ Tsuneta Mꎬ Kishino AY. Ocorrência de
mancha foliar de Glomerella em macieira no Estado do
Paraná [ M ] . Londrina: Instituto Agronômico do
Paraná  ̄IAPAR. Informe de Pesquisaꎬ 1988.
[6]   Velho A Cꎬ Stadnik M Jꎬ Casanova Lꎬ et al. First re ̄
port of colletotrichum karstii causing glomerella leaf
spot on apple in santa Catarina Stateꎬ Brazil[ J] . Plant
Diseaseꎬ 2013ꎬ 98(1): 157.
[7]   González Eꎬ Sutton T B. First report of glomerella leaf
spot (Glomerella cingulata) of apple in the United
States[J] . Plant Diseaseꎬ 1999ꎬ 83(11): 1074-1074.
[8]   Wang C Xꎬ Zhang Z Fꎬ Li B Hꎬ et al. First report of
glomerella leaf spot of apple caused by Glomerella
cingulata in China [ J ] . Plant Diseaseꎬ 2012ꎬ 96
(6): 912.
[9]   Wang B J. Occurrences and control measures of apple
diseases and insect pests in the area along the Yellow
River ( in Chinese) [ J] . Modern Agricultural Science
and Technology (现代农业科技)ꎬ 2014ꎬ 42(9): 144
-145.
[10] Dang J Mꎬ Hu Q Yꎬ Zhang Yꎬ et al. Distribution and
occurrence trend of glomerela leaf spot in China ( in
Chinese) [ J] . Northern Horticulture (北方园艺)ꎬ
2014ꎬ 36(10): 177-179.
[11] Perez B Aꎬ Wright E Rꎬ Berretta M F. Glomerella leaf
spot caused by a nonhomothallic strain of Glomerella
cingulata on highbush blueberry nursery plants in
buenos airesꎬ argentina[ J] . Plant Diseaseꎬ 2012ꎬ 96
(5): 764.
[12] González Eꎬ Sutton T Bꎬ Correll J C. Clarification of
the etiology of glomerella leaf spot and bitter rot of
apple caused by Colletotrichum spp. based on morpho ̄
logy and geneticꎬ molecularꎬ and pathogenicity tests
[J] . Phytopathologyꎬ 2006ꎬ96(9): 982-992.
[13] González Eꎬ Sutton T B. Population diversity within i ̄
solates of Colletotrichum spp. causing glomerella leaf
spot and bitter rot of apples in three orchards in North
Carolina[ J] . Plant Diseaseꎬ 2004ꎬ 88 ( 12): 1335
-1340.
[14] Sutton T Bꎬ Sanhueza R M. Necrotic leaf blotch of
golden delicious—glomerella leaf spot: a resolution of
common names[J] . Plant Diseaseꎬ 1998ꎬ 82(3): 267
-268.
[15] Zhang Rꎬ Wang S Fꎬ Cui J Qꎬ et al. Identification of
pathogens causing apple fruit bitter rot in Shaanxi and
He’nan provinces ( in Chinese) [J] . Scientia Agricul ̄
tura Sinica (中国农业科学)ꎬ 2009ꎬ 32 ( 9): 3224
-3229.
[16] Shane W Wꎬ Sutton T Bꎬ Yang Z X. Spore germina ̄
tionꎬ appressorium formation and infection on mature
and immature apple fruit by the pathogen of apple bitter
rot ( Glomerella cingulata ) ( in Chinese ) [ J ] .
Liaoning Fruits (辽宁果树)ꎬ 1982ꎬ 5(2): 55-57.
[17] Liu F Cꎬ Chen Cꎬ Wang H Yꎬ et al. On the primary
infection and chemical control of apple bitter rot
(Glomerela cingulata) in Liaoning Province( in Chi ̄
nese) [J] . Acta Phytopathologica Sinica (植物病理学
报)ꎬ 1981ꎬ11(4): 19-24.
[18] Zhang Zꎬ Wang X Lꎬ Wen Qꎬ et al. Study on
infection and control experience of apple bitter rot ( in
Chinese) [J] . Plant Protection (植物保护)ꎬ 1966ꎬ 4
(2): 76-77.
[19] Hai J N. The occurrence and control test of apple bitter
rot ( in Chinese) [ J] . Plant Protection (植物保护)ꎬ
1965ꎬ 3(5): 173.
[20] Yu H Q. Occurrence regularity and control measures of
apple glomerela leaf spot in Fengxian of Jiangsu
935
 
植物病理学报 45卷
Province ( in Chinese) [ J] . Shanxi Fruits (山西果
树)ꎬ 2014ꎬ 35(1): 23-24.
[21] Song Qꎬ Wang S Xꎬ Yang C Lꎬ et al. Preliminary
study on glomerela leaf spot of apple ( in Chinese)[J] .
Deciduous Fruits (落叶果树)ꎬ 2012ꎬ 39(2): 29-30.
[22] Dong Jꎬ Luo Lꎬ Wang C Cꎬ et al. Isolating strongly
parasitic fungi by single ̄spore isolation aided with
capillary stiletto ( in Chinese) [ J] . Chinese Agricultu ̄
ral Science Bulletin (中国农学通报)ꎬ 2009ꎬ 25(3):
210-212.
[23] Langꎬ A R G. Osmotic coefficients and water
potentials of sodium chloride solutions from 0 to 40℃
[J] . Australian Journal of Chemistryꎬ 1967ꎬ 20(9):
2017-2023.
[24] Moral Jꎬ Jurado-Bello Jꎬ Sánchez M Iꎬ et al. Effect of
temperatureꎬ wetness durationꎬ and planting density on
olive anthracnose caused by Colletotrichum spp. [ J] .
Phytopathologyꎬ 2012ꎬ 102(10): 974-981.
[25] Dié guez ̄Uribeondo Jꎬ Förster Hꎬ Adaskaveg J E.
Effect of wetness duration and temperature on the
development of anthracnose on selected almond tissues
and comparison of cultivar susceptibility[ J] . Phytopa ̄
thologyꎬ 2011ꎬ 101(8):1013-1020.
[26] Luciano U Cꎬ Carlos A Fꎬ Rosa M.V Sꎬ et al. Epide ̄
miology of apple leaf spot[J] . Sociedade Brasileira de
Fitopatologiaꎬ 2002ꎬ 27(1): 66-70.
[27] Monroe J Sꎬ Santini J Bꎬ Latin R. A model defining
the relationship between temperature and leaf wetness
durationꎬ and infection of watermelon by
Colletotrichum orbiculare[J] . Plant Diseaseꎬ 1997ꎬ 81
(7): 739-742.
[28] King W Tꎬ Madden L Vꎬ Ellis M Aꎬ et al. Effects of
temperature on sporulation and latent period of Colleto ̄
trichum spp. infecting strawberry fruit [ J ] . Plant
Diseaseꎬ 1997ꎬ 81(1): 77-84.
责任编辑:曾晓葳
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