全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA 42(2): 113-119(2012)
收稿日期: 2011-03-03; 修回日期: 2011-12-09
基金项目: 大宗蔬菜产业技术体系建设专项资助(CARS-25); 农业部园艺作物生物学与种质创制重点实验室资助
通讯作者: 李宝聚,研究员,主要从事蔬菜病害诊断与防治技术研究; E-mail: libj@mail. caas. net. cn
第一作者: 高 苇(1982 - ),女,辽宁大连人,博士研究生,主要从事植物病原真菌学研究; E-mail: gaowei5277@163. com。
茄子棒孢叶斑病病原菌鉴定及致病性研究
高 苇, 李宝聚*, 石延霞, 谢学文
(中国农业科学院蔬菜花卉研究所, 北京 100081)
摘要:本研究对茄子棒孢叶斑病的症状进行系统的描述,采用致病性试验、形态学观察及分子生物学的方法对茄子棒孢叶
斑病的病原菌进行鉴定。 致病性试验证实病原菌对茄子的致病力显著高于黄瓜。 显微观察发现同一病原菌在茄子上形成
的孢子以圆柱形为主,孢子体较窄;而在黄瓜上形成的孢子具有圆柱形和倒棍棒形两种形态,且较宽。 对病原菌 rDNA-ITS
区进行 PCR扩增和序列测定。 综合形态特征、致病力和分子序列分析结果,确定茄子棒孢叶斑病病原菌为 Corynespora
cassiicola。
关键词:棒孢叶斑病; 茄子; 黄瓜; 致病力; 多主棒孢
Identification and pathogenicity of Corynespora cassiicola casuing Corynespora leaf
spot on eggplant GAO Wei, LI Bao-ju, SHI Yan-xia, XIE Xue-wen ( Institute of Vegetables and
Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract: Corynespora leaf spot of eggplant was reported in China recent years. In this study, the damage
and typical symptoms of this disease were reported. The pathogen caused Corynespore leaf spot was identified
by pathogenicity testing, morphological characteristics and molecular identification. The pathogenicity of the
isolates was significantly higher on eggplant than that on cucumber. The morphological identification showed
that conidia of the pathogen were cylindrical and thin in shape, whereas were cylindrical or oblavate in shape
on cucumber. The rDNA-ITS region of the pathogen was amplified by PCR and then sequenced. Based on the
morphological characteristics, pathogenicity testing and rDNA molecular analysis, it was confirmed that the
pathogen of Corynespora leaf spot in Shandong and Liaoning was Corynespora cassiicola .
Key words: Corynespora leaf spot; eggplant; cucumber; pathogenicity; Corynespora cassiicola
中图分类号: S436. 421. 19 文献标识码: A 文章编号: 0412-0914(2012)02-0113-07
茄子棒孢叶斑病,又叫茄子黑枯病,近年来在
我国茄子主产区连年暴发,田间发病率可达 30%
~ 50% ,严重降低了茄子的产量和品质,造成巨大
的经济损失。 我国茄子栽培大多以棚室种植为主,
棚室栽培保证了蔬菜生长的温湿度条件,但也促进
了病原菌如棒孢菌的滋生,并导致病害症状的多样
性。 本文对茄子棒孢叶斑病症状特征进行系统的
观察和描述,以提高病害田间诊断的准确率。
茄子棒孢叶斑病由棒孢属真菌引起,对于该病
原菌属内种的鉴定目前仍存在分歧。 Takimoto[1]
和 Sharma 等[2]分别依据病原菌在茄子寄主上的
显微形态特征,认为引起日本和印度茄子棒孢叶斑
病的病原菌为 Corynespora melongenae Takimoto
和 C. melongenae Sharma & Srivast;而有的研究者
认为茄子棒孢叶斑病是由寄主范围广泛的多主棒
孢 C. cassiicola (Berk & Curtis) Wei 引起[3]。 我
国国内仅综述性的报道了茄子棒孢叶斑病病原菌
为茄棒孢 C. melongenae,而对其明确的分类地位
及致病性的研究尚无系统性报道[4]。 本研究对我
国山东和辽宁两大栽培地茄子棒孢叶斑病病原菌
植物病理学报 42 卷
进行形态特征鉴定、菌株在黄瓜和茄子上的致病力
测定与形态比较,及分子序列比对,证明该地区茄
子棒孢叶斑病病原菌为多主棒孢 C. cassiicola。
1 材料与方法
1. 1 病害调查及症状观察
2008 年至 2009 年,在我国山东和辽宁两大茄
子栽培地对茄子棒孢叶斑病的发生情况进行调查。
采集具有典型特征的茄子叶片,观察并记录病害症
状。 刮取叶片病斑处孢子,显微镜观察孢子的形态
特征,并测量 100 个分生孢子大小、基脐宽度和假
隔膜数目。
1. 2 病原菌的分离和培养形态观察
从病斑的病健交界处切取大小为 5 mm × 5
mm的组织块,在 PDA培养基上,对感染叶片进行
组织分离和纯化。 通过单孢分离得到纯培养物。
将分离到的培养物移接于 PDA 平板上,28℃培养
7 d后,记录菌落形态及颜色,10 d 后进行显微形
态观察。
1. 3 病原菌人工接种茄子和黄瓜寄主
将分离到的 17 株病原菌菌株在 PDA 平板培
养 10 d 后,配成浓度为 1 × 105 个 / mL 孢子悬浮
液,喷雾接种于黄瓜(山东密刺)和茄子(中蔬 9318
长茄),在 20℃ ± 10℃的条件下,保湿培养。 接种
后,随时观察病原菌的侵染,调查各处理植株病情
指数,根据各菌株平均病情指数大小评价其致病力
的强弱。 按下列分级标准调查其发病情况: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 5% ~ 25% ;5 级,病斑面积占 26%
~ 50% ;7 级,病斑面积占 51% ~ 75% ;9 级,病斑
面积达 75%以上。 采用 SAS统计软件对病原菌在
不同寄主上的病情指数鉴定结果进行方差分析,多
重比较采用 Duncan’ s 新复极差检验(LSR test)。
比较 2 个寄主上病原菌显微形态差异,确定寄主对
病原菌形态的影响。
1. 4 病原菌的分子鉴定
通过改良的 CTAB 法[5]提取病原菌 QZ3、QZ6
和QZ9基因组DNA,采用真菌核糖体基因转录间隔
区通用引物 ITS1(5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGC-
3′)和 ITS4 (5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3 ′)
对病原菌的基因组 DNA进行 PCR扩增。 1%琼脂
糖凝胶电泳检测后,回收试剂盒回收得到的扩增产
物,然后将纯化的 PCR 产物在中国农业科学院作
物研究所测序中心测序。 测得序列同 GenBank 中
公布的 C. cassiicola序列进行同源性比较。
2 结果与分析
2. 1 茄子棒孢叶斑病的危害及症状
2008 年和 2009 年对山东、辽宁蔬菜保护地田
间调查发现,在茄子开花至结果期,棚内处在高温
高湿的环境条件,茄子棒孢叶斑病的发生率显著增
加。 2008 年秋茬和 2009 年春茬,在山东寿光茄子
主产区,茄子棒孢叶斑病的发生率达到 42. 9%和
48. 5% 。 2009 年 3 月,辽宁海城当地茄子棒孢叶
斑病的发生率达到了 59. 1% 。
茄子棒孢叶斑病是由棒孢病菌引起的,该菌主
要侵染茄子的叶片,也可危害茎杆和果实。 发病初
期叶片上出现深褐色小点,周围褪绿变黄,病斑逐
渐扩展形成小型斑或大型斑 2 种症状,病斑颜色为
典型的黑褐色。 小型斑的主要特点是,病斑圆形或
不规则形,中心浅褐色,边缘黑褐色,直径在 0. 5 ~
1. 0 cm,叶背症状相近,颜色略浅(图 1-A)。 大型
斑直径可达 1. 0 cm 以上,近圆形、黑褐色,常常带
有明显的轮纹,个别病斑中部破裂(图 1-B)。 发病
后期,叶片上具有大量病斑,易造成早期落叶。 条
件适宜时,叶背病斑上覆有褐色霉层。 棒孢病菌侵
染茄子茎杆时,初期茎杆褪绿变褐,后期病斑下凹,
茎杆上出现干枯状龟裂,上面着生致密的黑褐色霉
层(图 1-C)。
2. 2 病原菌形态学特征
在茄子寄主上,分生孢子梗较粗,着生在表生
菌丝上,直立或略微弯曲,单生,平滑,壁厚,无色至
褐色,具有 0 ~ 8 个层出梗(图 2-A、B),长 106. 0 ~
532. 0 μm,宽 5. 0 ~ 7. 4 μm。 分生孢子壁厚,平
滑,直或弯曲,圆柱形(图 2-C、D)或倒棍棒形(图
2-E),顶端钝圆,基部平截,浅褐色至深褐色,具有
3 ~ 16 个假隔膜,(36. 5 ~ 187. 0) μm × (9. 0 ~
15. 5) μm。 基脐加厚,深褐色,宽 3. 5 ~ 6. 5 μm。
在山东和辽宁采集到茄子棒孢病标本 28 份,
分离纯化后得到 17 株病原菌菌株。 PDA 平板培
养 7 d后,菌落正面为浅褐至深褐色,背面为黑色,
菌丝辐射状的扩展(图 3)。 有的菌落可以产生黄
褐色的色素(图 3-A、B),有的菌落中心形成明显
411
2 期 高 苇,等:茄子棒孢叶斑病病原菌鉴定及致病性研究
的轮纹(图 3-C、D),菌丝生长较快,平板上菌落直
径可达 67. 3 mm。 分生孢子梗上层出梗数目较少
为 0 ~ 5 个,分生孢子圆柱形为主,偶见倒棍棒形,
浅褐色,(30. 0 ~ 123. 5) μm × (9. 0 ~ 12. 0) μm。
分生孢子的颜色变浅,大小及基脐的宽度显著低于
在自然寄主上的测量值。
根据病原菌在寄主上的形态特征,与 Ellis[6]
描述的 C. cassiicola、Sharma 等[2]鉴定的 C. me-
longenae Sharma & Srivastava、及 Takimoto[1]定名
的 C. melongenae Takimoto进行比较(表 1),认为
Fig. 1 Field symptoms on leaves and stem of eggplant caused by Corynespora cassiicola
A: Small spots on the leaf; B: Big annular spots on the leaf; C: A deeply sunken lesion on the stem with dark brown mold.
Fig. 2 Conidiophores and conidia of the pathogen of Corynespora leaf spot from eggplant leaf
A and B: Conidiophores; C and D: Cylindrical conidia; E: Two clavate conidia. Bars: A, B, E =20 μm; C, D =10 μm.
Fig. 3 Variability of colony morphology among Corynespora cassiicola isolates
separated from infected eggplant
A and B: Colony morphology of QZ6 isolate; C and D: Colony morphology of QZ9 isolate.
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Table 1 Comparison of morphological features among pathogen of Corynespora leaf spot
on eggplant,Corynespora cassiicola and C. melongenae
Species Proliferation No.
Morphology of conidia
Shape Color Pseudoseptate No. Size(L ×W) / μm Hila base / μm
C. cassiicola Ellis[6] 0 -16 Cylindrical or oblavate Pale to dark brown 4 -20 40. 0 - 220. 0 × 9. 0 - 22. 0 Thickened 4. 0 - 8. 0
C. melongenae
Sharma & Srivastava[2]
0 -3 Obclavate Dark brown 0 -8 28. 5 - 165. 0 × 12. 0 - 19. 0 Unthickened
C. melongenae Takimoto[1] - Clavate Pale to modena 1 -10 80. 0 - 210. 0 × 10. 0 - 14. 0 -
Corynespora sp. 0 - 8 Cylindrical or clavate Pale to dark brown 3 -16 36. 5 - 187. 0 × 9. 0 - 15. 5 Thickened 3. 5 - 6. 5
2 期 高 苇,等:茄子棒孢叶斑病病原菌鉴定及致病性研究
我国茄子棒孢叶斑病病原菌在孢子形状、大小等方
面和 C. melongena 差异较大,而与 C. cassiicola
的形态特征相似。
2. 3 病原菌在茄子和黄瓜上的致病力鉴定
从茄子上分离到 17 株病原菌菌株喷雾接种在
茄子和黄瓜上,保湿培养 4 d 后,可以看到茄子和
黄瓜叶片上都出现明显的病斑,说明该病原菌既可
侵染茄子,又可以侵染黄瓜,但在黄瓜上的侵染力
显著低于其在茄子上的侵染力。 菌株在致病力上
存在强弱差异。 QZ4、QZ7、QZ12、QZ14、QZ15 和
QZ17 6 个菌株属于弱致病菌株,对茄子和黄瓜 2
个寄主几乎不侵染。
刮取病斑处的病原菌孢子进行显微比较(表
2),发现同一菌株在相同的外界环境条件下,在
黄瓜和茄子 2 个寄主上的孢子形态存在明显的
差异。 病原菌在茄子上形成的孢子多以圆柱形
为主,而在黄瓜上具有圆柱形和倒棍棒形 2 种形
态;病原菌侵染黄瓜时形成的孢子宽度显著大于
侵染茄子时形成的孢子宽度(表 3)。 说明寄主种
类对该病原菌的形态特征具有显著的影响。 根
据病原菌的形态特征和它的致病力鉴定结果,判
定我国茄子棒孢叶斑病的病原菌是 C. cassiicola。
2. 4 rDNA-ITS 序列分析
以 ITS1 和 ITS4 为引物,扩增 3 个病原菌菌
株分离物(QZ3、QZ6 和 QZ9)的 rDNA-ITS 区序
列,得到片段长度在 500 ~ 750 bp 的 ITS 序列,将
测序结果提交到 GenBank,获得登录号分别为
HQ622097 (QZ3)、HQ622098 (QZ6) 和 HQ622099
(QZ9)。 测序结果与 NCBI 上的基因序列进行比
对,结果表明分离到病原菌的 ITS 序列与侵染黄
瓜、橡胶病原菌 C. cassiicola 的 ITS序列的同源性
为 100% 。 因此,证明引起茄子棒孢叶斑病的病原
菌为 C. cassiicola,而不是C. melongenae。
Table 2 Pathogenicity of the pathogen separated from infected
eggplant leaf on eggplant and cucumber
Isolate No. Geographic location Collection year
Disease index
Cucumber Eggplant
QZ1 Shandong 2008 47. 6 cde 52. 9 cd
QZ2 Shandong 2008 41. 5 de 63. 4 cd
QZ3 Shandong 2008 31. 2 efg 76. 3 bc
QZ4 Shandong 2008 0. 0 j 0. 0 g
QZ5 Liaoning 2009 73. 3 a 100. 0 a
QZ6 Shandong 2008 41. 4 de 82. 3 b
QZ7 Shandong 2009 7. 3 ij 18. 8 ef
QZ8 Shandong 2009 33. 6 ef 72. 4 bc
QZ9 Shandong 2009 72. 9 a 97. 7 a
QZ10 Shandong 2009 36. 5 ef 54. 9 d
QZ11 Liaoning 2009 57. 2 ab 80. 5 b
QZ12 Liaoning 2009 13. 1 h 12. 9 ef
QZ13 Liaoning 2009 31. 3 efg 83. 3 b
QZ14 Liaoning 2009 13. 41 h 26. 8 e
QZ15 Liaoning 2009 10. 40 hi 25. 1 e
QZ16 Liaoning 2009 53. 2 bc 100. 0 a
QZ17 Liaoning 2009 0. 0 h 0. 0 g
Note: Disease indexes were analyzed by Duncan’s multiple new range test. Means in the same column with the same let-
ter are not significantly different at P <0. 05.
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植物病理学报 42 卷
Table 3 Comparison of morphological features of pathogen separated
from infected eggplant leaf on eggplant and cucumber
Isolate No. Host Shape of conidia Hila base / μm Size of conidia(L ×W) / μm Pseudoseptate No.
QZ1
Eggplant Cylindrical or obclavate 4. 2 - 5. 0 33. 5 - 115. 2 × 9. 2 - 11. 3 2 -8
Cucumber Cylindrical or obclavate 6. 2 - 7. 6 53. 0 - 147. 3 × 9. 6 - 14. 5 4 -12
QZ2
Eggplant Cylindrical 4. 6 - 5. 3 37. 3 - 98. 0 × 9. 5 - 12. 1 3 -11
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 9 - 7. 2 49. 3 - 125. 7 × 11. 0 - 14. 0 4 -16
QZ3
Eggplant Cylindrical 4. 7 - 5. 6 40. 0 - 135. 5 × 9. 3 - 11. 5 3 -14
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 0 - 6. 3 56. 5 - 215. 0 × 11. 0 - 13. 0 3 -16
QZ5
Eggplant Cylindrical or obclavate 3. 5 - 4. 8 34. 3 - 87. 0 × 9. 0 - 11. 5 2 -10
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 3 - 6. 9 45. 3 - 148. 0 × 10. 5 - 13. 3 4 -13
QZ6
Eggplant Cylindrical 4. 4 - 5. 3 43. 0 - 113. 3 × 8. 0 - 11. 5 5 -13
Cucumber Cylindrical or obclavate 6. 1 - 7. 8 52. 5 - 155. 5 × 10. 0 - 13. 9 3 -15
QZ8
Eggplant Cylindrical or obclavate 4. 3 - 5. 5 38. 5 - 97. 3 × 8. 0 - 10. 5 3 -11
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 4 - 6. 5 37. 0 - 124. 3 × 9. 0 - 12. 0 4 -16
QZ9
Eggplant Cylindrical 4. 0 - 5. 2 40. 5 - 106. 3 × 9. 0 - 10. 7 2 -11
Cucumber Cylindrical or obclavate 4. 6 - 6. 7 42. 5 - 113. 7 × 11. 5 - 14. 0 4 -14
QZ10
Eggplant Cylindrical 4. 4 - 5. 8 33. 0 - 95. 3 × 8. 7 - 10. 5 2 -10
Cucumber Cylindrical or obclavate 6. 2 - 7. 1 36. 0 - 121. 0 × 9. 3 - 12. 7 3 -15
QZ11
Eggplant Cylindrical 3. 6 - 4. 3 39. 2 - 102. 6 × 8. 5 - 11. 0 3 -13
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 5 - 6. 4 44. 3 - 148. 4 × 9. 0 - 12. 0 4 -18
QZ13
Eggplant Cylindrical 4. 6 - 5. 8 32. 5 - 97. 3 × 8. 0 - 11. 3 2 -9
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 7 - 7. 6 49. 5 - 171. 3 × 11. 1 - 13. 0 3 -13
QZ16
Eggplant Cylindrical 4. 8 - 5. 7 32. 0 - 105. 5 × 9. 3 - 11. 0 3 -11
Cucumber Cylindrical or obclavate 5. 4 - 7. 2 52. 5 - 169. 0 × 10. 0 - 13. 0 4 -18
3 结论与讨论
多主棒孢菌 C. cassiicola 是棒孢属的模式种,
据不完全统计至今该属内已报道的种包括 161 个。
棒孢属内种的划分主要依据层出梗的数目、分生孢
子宽度和基脐宽度等特征。 由于简单的形态学鉴
定存在人为误差,所以对于该属内某些新种的命名
还存在歧义。 茄子棒孢叶斑病病原菌最早由日本
定名为 C. melongenae Takimoto,目前 C. melon-
genae Takimoto被认为可能是 C. cassiicola 的同物
异名[7]。 2003 年,Sharma 在印度采集的茄子棒孢
叶斑病标本主要病症表现为病斑圆形或不规则,正
面黑棕色,中心颜色较深,背面浅褐色;其上的病原
菌形态为分生孢子梗粗大,具有 0 ~ 3 个层出梗,分
生孢子倒棍棒型,假隔膜 0 ~ 8 个,大小为(28. 5 ~
165. 0) × (12. 0 ~ 19. 0) μm,基脐较窄,不加厚。
对 C. melongenae Sharma & Srivastava与 C. cassi-
icola形态特征比较发现,C. cassiicola 层出梗较
多,常超过 9 个;C. melongenae Sharma & Srivas-
tava分生孢子的大小属于 C. cassiicola 划定的范
围内,但以短窄型孢子为主[2,5]。 所以,将印度茄
子棒孢叶斑病病原菌定为新种 C. melongenae
Sharma & Srivastava。 本研究采集的茄子棒孢叶斑
病病原菌分生孢子梗上层出梗数目为 0 ~ 8 个,分
生孢子圆柱形为主,孢子宽度较小,与 C. melon-
genae Sharma & Srivastava存在一定的差异。
本研究采集我国山东和辽宁两大茄子栽培地
茄子棒孢叶斑病病原菌,通过形态、致病力及分子
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2 期 高 苇,等:茄子棒孢叶斑病病原菌鉴定及致病性研究
序列比较,确立在我国山东和辽宁地区茄子棒孢叶
斑病病原菌为 C. cassiicola。 经过病原菌多寄主
回接试验,发现同一病原菌分生孢子在寄主茄子和
黄瓜上的形态存在显著差异,说明寄主对该病原菌
的形态具有一定的影响。 对于棒孢菌这类分类特
征易混淆的病原菌仅依靠其在寄主上的形态特征
进行定名是远远不够的,绝不能忽视外界环境条件
和寄生寄主的变化对病原菌形态特征造成的影响。
植物病原真菌的鉴定,特别是属内种的划分,应与
病原菌的生理生化特征、致病力分化及 DNA 水平
的分析相结合,以准确定位该病原菌的具体属种。
参考文献
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责任编辑:于金枝
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