全 文 ：植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA　 41(1): 106-109(2011)
收稿日期: 2010-03-11; 修回日期: 2010-11-19
基金项目: 辽宁省科技攻关项目(20080113-341)
通讯作者: 徐秀德,研究员,博士,主要从事农作物真菌病害研究; Tel: 024-31025636, E-mail: xiudex@163. com。
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췍研究简报
辽宁西瓜衰萎病的病原菌鉴定
徐秀德1*, 李慧斌1,2, 王丽娟1, 姜 钰1, 董怀玉1, 刘志恒2, 蔡 明3, 刘大军4
( 1辽宁省农业科学院植物保护研究所, 沈阳 110161; 2沈阳农业大学植物保护学院, 沈阳 110161;
3辽宁省植物保护站, 沈阳 110034; 4沈阳市植物保护站, 沈阳 110013)
Identification of causal agent of watermelon collapse disease in Liaoning 　 XU
Xiu-de1, LI Hui-bin1, WANG Li-juan1, JIANG Yu1, DONG Huai-yu1, LIU Zhi-heng2, CAI Ming3,
LIU Da-jun4 　 ( 1 Institute of Plant Protection, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161,China; 2College
of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161,China; 3Plant Protection Station of Liaoning Province,
Shenyang 110034,China; 4Plant Protection Station of Shenyang City, Shenyang 110013,China)
Abstract: A watermelon collapse was a new disease occurred in watermelon production area of Xinmin, Liao-
ning Province. The diseased root samples with typical symptom were collected from the fields. The fungal
isolates were obtained and cultured on media for morphological identification, conduct of Koch′s postulates
and sequencing rDNA ITS . The results showed that the pathogen was morphologically identified as Acremoni-
um cucurbitacearum Alfaro-García, W. Gams & J. García-Jiménez, and the ITS sequence analysis confirmed
100% similarity with those of A. cucurbitacearum downloaded from GenBank. The artificial inoculation of the
fungal isolates produced the similar symptoms as that in the field. The field investigation indicated that the di-
sease occurred widely in watermelon production area of Xinmin, Liaoning province.
Key words: watermelon collapse; pathogen identification; ITS analysis
文章编号: 0412-0914(2011)01-0106-04
　 　 近年来,辽宁省新民市西瓜上发生一种新病
害,病株根系衰弱、根毛数量减少,根部表皮粗糙,
韧皮部木栓化,成软木塞状。 随病情发展,植株叶
片自茎基部向顶部逐渐褪绿、变黄、枯萎,重病植株
逐渐衰败、凋萎、死亡,故称之西瓜衰萎病。 国际
上,许多国家有关于西瓜、甜瓜的衰萎病发生的报
道[1 ~ 5],而我国未见相关研究报道。 在辽宁省西瓜
产区田间调查发现,该病发生普遍,造成不同程度
产量损失,重病田发病率高达 30% ,且有逐年加重
趋势。 据此,作者采集病害植株根部组织,分离获
得病原菌,通过柯赫氏法则证病试验、病菌培养性
状观察以及病菌 rDNA ITS序列分析等试验,旨在
明确该病害的症状、病原菌种类,为病害的防治提
供理论依据。
1　 材料与方法
1. 1　 病原菌分离及病害症状描述
2007 年秋季,于辽宁省新民市西瓜田采集自
然患病植株根部,分离获得病原菌,单孢分离获得
纯化菌株,初步鉴定属于真菌枝顶孢菌(Acremoni-
um spp. )。 将病菌于 PDA、OA 和 SNA 等培养基
上培养,据其培养性状、形态特征观察,与国际上报
道[3]的相关病害的病菌进行比较,确定供试菌株。
根据田间自然发病和人工接种发病植株,进行症状
　
　 1 期 徐秀德,等:辽宁西瓜衰萎病的病原菌鉴定
描述。
1. 2　 病原菌鉴定
1. 2. 1　 柯赫氏法则证病 　 选用辽宁主栽的西瓜
“喜来乐”为供试品种,采取人工接种病菌进行致
病性测定。
(1)接种物准备　 将供试菌株移植于 PDA 平
板上,25℃恒温培养 7 d;用打孔器打取直径 5 mm
菌碟 5 片,移入装有 200 mL 的 PD 培养液的三角
瓶中,置于摇床(160 r / min),在 25℃下震荡培养
5 d;然后将病菌分生孢子培养液用无菌水配成浓
度为 2 ×105 个 / mL的孢子悬液备用。
(2)盆栽接种　 参照 Bruton等[2]方法,将孢子
悬液 200 mL 与 1 kg 灭菌土混合,装入直径
30 cm、高 25 cm 花盆中,用于育苗。 西瓜种子表
面消毒,常规催芽 48 h,种子露白后播入菌土中,上
覆菌土 4 cm。 每盆播种 5 粒,设不接菌为对照。
共播种 30 盆,25 盆接菌,5 盆对照,于温室中培养。
出苗后 35 d,每盆挖出 2 株,洗净根部泥土观察病
情。 同时,取根病部进行病菌再分离及病菌形态观
察。 其余植株留至西瓜果实收获期,跟踪观察病害
发生情况。
1. 2. 2　 病菌形态学观察　 从田间病株组织中分离
的病菌和经致病性测定后回收分离获得的病菌单
孢纯化菌株,分别移植在 MEA、SNA、OA、PCA 和
PDA 等 5 种培养基上、25℃培养 7 d 后,观察培养
性状,测量菌落大小,通过显微镜观察描述病菌子
实体结构、形态,及培养 14 d 后检查病菌厚垣孢子
产生情况。
1. 2. 3　 分子生物学鉴定　 选取致病菌 2 个单孢菌
株(ACW4-1、ACW4-2)作待测菌株;并将高粱和玉
米黑束病枝顶孢菌(A. strictum W. Gams)各 2 个
菌株(ACS-1、ACS-2)和(ACM1、ACM2)同时进行
ITS测序比较。 供试菌株分别用 PD 培养液培养
5 d,离心回收菌丝体,经冷冻干燥机 - 110℃冻干
3 d,研磨成粉末。 用 Gentra 公司生产的 Puregene
DNA提取试剂盒提取 DNA。 采用真菌 rDNA ITS
区域通用引物对供试菌株进行 PCR 扩增,扩增体
系、步骤、测序反应和统计分析参照 Martínez-Cule-
bras等[4]方法进行。 获得的序列与 GenBank 数据
库中相关枝顶孢菌的 rDNA ITS基因序列比较,利
用 DNA Star软件进行系统发育树构建。
2　 结果与分析
2. 1　 病害症状
田间自然和人工接种条件下,西瓜植株开花后
开始表现症状,果实近成熟期症状明显。 植株叶片
自茎基部开始向顶部逐渐褪绿、变黄,随之茎、叶逐
渐衰萎,叶片枯萎,植株衰败、凋萎,死亡,故称之衰
萎病(图 1-A)。 病株主根与次生根交接部膨大、畸
形,根表面产生褐色斑点;重病植株,侧根和次生极
少,茎基根部表皮粗糙、干腐,木栓化,似“软木塞”
状(图 1-B)。
Fig. 1　 The symptom of watermelon collapse by artificial inoculation
A: Left: Healthy plant; Middle: Light diseased plant; Right: Serious diseased plant.
B: Light yellow-brown discolorations and corky appearance in primary roots.
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植物病理学报 41 卷
2. 2　 病原鉴定结果
2. 2. 1　 柯赫氏法则证病结果　 土壤接菌植株发病
率达 100% ,但病株间发病程度有差异,而空白对
照未发病。 西瓜出苗后 35 d 对接种的 50 株西瓜
根部进行病菌再分离,46 株中获得与供试菌株培
养性状相同的病原菌,病菌回收率为 92% 。 接种
试验中,西瓜出苗 35 d 后,植株外观无明显变化,
但主根及其与胚轴交接处出现黄褐色小斑点,表皮
轻微木栓化。 伴随病情发展,主根及近地面根颈处
表皮黄褐色、粗糙,呈褐色软木塞状。 植株开花后,
叶片自茎基部向顶部逐渐褪绿、变黄,植株逐渐衰
败、枯萎、死亡。
人工室内土壤接种结果证明,接种的植株全部
发病,且表现出西瓜衰萎病自然发病的典型症状,
并从病株上分离到原接种分离物,确定其为西瓜衰
萎病的致病菌。
2. 2. 2　 病原菌形态特征　 病菌分生孢子梗自营养
菌丝伸出,通常为单生直立瓶颈,少数 1 ~ 2 个分
枝,基部稍粗顶端纤细,长度 25 ~ 45 μm,基部宽
1. 5 ~ 2. 0 μm,顶端宽 0. 7 ~ 1. 3 μm;分生孢子粘
合成假头状;分生孢子椭圆形、长椭圆形,无色,壁
光滑,大小为(4. 0 ~ 8. 5) μm × (2. 1 ~ 4. 0) μm,
平均 7. 0 μm ×2. 9 μm(图 2)。 在供试的 5 种培
养基中培养 14 d,菌落上未见厚垣孢子。
　 　 试验结果初步表明,引起我国西瓜衰萎病病菌
与葫芦科枝顶孢菌[1,3]相符,为葫芦科枝顶孢菌
(A. cucurbitacearum Alfaro-García, W. Gams & J.
García-Jiméz)。
2. 2. 3　 rDNA ITS序列分析　 结果表明(图 3),引
起我国西瓜衰萎病的菌株(ACW4-1、ACW4-2)与
已报道葫芦科枝顶孢菌 A. cucurbitacearum ITS序
列在同一组,而与枝顶孢菌 A. strictum的 4 个菌株
存在明显差异,不在同一组。 A. cucurbitacearum
组内不同菌株存在差异,我国新民菌株与美国得克
萨斯的 Tx-1054、Tx-1060、Tx-1065 和西班牙的 A-
943 及葡萄牙的 A-549 菌株的同源性达 100% ;与
荷兰的 CBS411 和西班牙的 A-99 菌株的同源性分
别为 99. 8%和 99. 4% 。 鉴定认为,引起我国西瓜
衰萎病的病原菌为葫芦科枝顶孢菌 A. cucurbita-
cearum。
3　 讨论与结论
由葫芦科枝顶孢菌 A. cucurbitacearum 引起
的西瓜衰萎病在世界上许多国家发生并有相关研
究报道。 最早于 1989 年,García-Jimenéz等[1]在西
班牙甜瓜上发现由枝顶孢菌(Acremonium spp. )引
起植株衰败、凋萎和迅速死亡症状,田间发病率高
达 30% 。 Bruton等[2]报道在美国加利福尼亚和德
克萨斯也有由枝顶孢病菌引起瓜类衰萎病发生,造
成不同程度的产量损失,但对致病菌种类并未确定。
Fig. 2　 Morphology of Acremonium cucurbitacearum
A: Conidiophores; B: Conidia.
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　 1 期 徐秀德,等:辽宁西瓜衰萎病的病原菌鉴定
Fig. 3　 Phylogenetic tree of rDNA ITS gene sequences of the isolates ACW4-1,
ACW4-2 and relational strains of Acremonium cucurbitacearum
直至 1996 年,Alfaro-García 等[3]研究明确了引起
瓜类衰萎病的病原菌为葫芦科枝顶孢菌(A. cu-
curbitacearum)。 近年来,在辽宁省新民市西瓜上
发生该病,因其症状与生理病害相似,曾被误认为
生理病害。 作者从病原学及分子生物学等方面进
行研究,鉴定我国西瓜衰萎病系由葫芦科枝顶孢菌
(A. cucurbitacearum)侵染所致,是西瓜上发生的
一种新病害,国内未见相关报道。
西瓜衰萎病株一般在开花前外观不表现明显
症状,而在生育后期症状明显,叶片自下而上逐渐
变黄,植株凋萎。 根茎部、主根表皮木栓化、粗糙、
有裂纹,重者似软木塞状。 Alfaro-Ferández 等[5]利
用电镜观察葫芦科枝顶孢菌(A. cucurbitacearum)
与其他病菌侵染甜瓜、西瓜等组织病理学变化。 结
果表明,葫芦科枝顶孢菌多在瓜类植株其木栓层扩
展,致使病组织的维管束离层、韧皮部木栓化。 这
与葫芦科枝顶孢菌侵染导致根表皮木栓化,出现软
木塞状有关。 而受其他病菌侵染后,仅使茎基部外
皮细胞间隙有少量增大。
调查发现,西瓜衰萎病在辽宁省新民市西瓜产
区均有不同程度发生,重病田病株率高达 30% ,造
成严重产量损失,并有加重危害趋势。 故应积极开
展病害发生规律及防治措施的深入研究。
参考文献
[1] 　 García-Jimenéz J, Velázquez M T, Jordá C, et al. A
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collapse [J] . Mycologia, 1996, 88(5): 804 -808.
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Jiménez J. Molecular characterization and PCR detec-
tion of the melon pathogen Acremonium cucurbita-
cearum [ J] . European Journal of Plant Pathology,
2004, 110: 801 -809.
[5] 　 Alfaro-Ferández A, García-Luis A. Colonization and
histological changes in muskmelon autumn squash tis-
sues infected by Acremonum cucurbitacearum or Mono-
sporascus cannonballus [ J ] . European Journal of
Plant Pathology, 2009, 125: 73 -85.
责任编辑:曾晓葳
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