免费文献传递   相关文献

Comparison of pathogenicity of Valsa mali strains showing different culturing phenotypes

梨和苹果腐烂病菌不同培养表型菌株的致病性分析



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(2): 217 ̄220(2014)
收稿日期: 2013 ̄01 ̄27ꎻ 修回日期: 2013 ̄12 ̄27
基金项目: 国家梨产业技术体系(CARS ̄29 ̄10)ꎻ 国家农业行业公益性项目(201203034 ̄02)
通讯作者: 王国平ꎬ教授ꎬ主要从事果树病理学研究ꎻ E ̄mail: gpwang@mail􀆰 hzau􀆰 edu􀆰 cnꎮ
􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃
􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃
􀤃
􀦃 􀦃
􀦃
􀦃
研究简报
梨和苹果腐烂病菌不同培养表型菌株的致病性分析
周玉霞1ꎬ 张美鑫1ꎬ 翟立峰1ꎬ 杨晓平2ꎬ 曹素芳3ꎬ 洪 霓1ꎬ4ꎬ 王国平1ꎬ4∗
( 1华中农业大学植物科学技术学院ꎬ 武汉 430070ꎻ 2 湖北省农科院果树茶叶研究所ꎬ 武汉 430209ꎻ
3 甘肃省农科院林果花卉研究所ꎬ 兰州 730070ꎻ 4 华中农业大学农业微生物学国家重点实验室ꎬ 武汉 430070)
Comparison of pathogenicity of Valsa mali strains showing different culturing
phenotypes   ZHOU Yu ̄xia1ꎬ ZHANG Mei ̄xin1ꎬ ZHAI Li ̄feng1ꎬ YANG Xiao ̄ping2ꎬ CAO Su ̄fang3ꎬ
HONG Ni1ꎬ4ꎬ WANG Guo ̄ping1ꎬ4   ( 1 College of Plant Science and Technologyꎬ Huazhong Agricultural Universityꎬ
Wuhanꎬ 430070ꎬ Chinaꎻ 2 Research Institute of Fruit and Teaꎬ Hubei Academy of Agricultural Sciencesꎬ Wuhan 430209ꎬ Chinaꎻ
3 Research Institute of Fruit and Floricultureꎬ Gansu Academy of Agricultural Sciencesꎬ Lanzhou 730070ꎬ Chinaꎻ 4 State Key
Laboratory of Agricultural Microbiologyꎬ Huazhong Agricultural Universityꎬ Wuhan 430070ꎬ China)
Abstract: The pathogenicity of three strains (F ̄SD ̄8ꎬ F ̄BJ ̄2c ̄2 and F ̄HN ̄2a ̄1) of Valsa mali var􀆰 pyri
causing pear canker and one strain (F ̄SX ̄A6) of V􀆰 mali var􀆰 mali causing apple canker in China were
comparatively tested by wound inoculation on in vitro twigs of pearꎬ apple and some other woody plantsꎬ and in
vivo twigs of pear􀆰 Significant pathogenicity differentiation was detected in V􀆰 mali var􀆰 pyri􀆰 Generally
strains F ̄SD ̄8 and F ̄BJ ̄2c ̄2 were highly pathogenic on pear although their culturing characteristics differed
greatly􀆰 The strain F ̄SX ̄A6 was more aggressive on apple than on pearꎬ and the strain F ̄HN ̄2a ̄1 showed
significant lower pathogenicity on ten pear cultivars and other seven species of woody plants􀆰 Our results
confirmed that two variants of V􀆰 mali had host preference and were also aggressive to crabappleꎬ apricotꎬ and
peach besides apple and pear􀆰 Meanwhileꎬ strains F ̄SD ̄8 and F ̄BJ ̄2c ̄2 could induce the formation of pycnidia
on in vivo twigs of pearꎬ which was not observed on in vivo twigs inoculated with F ̄HN ̄2a ̄1 and F ̄SX ̄A6􀆰
Key words: Valsa canker of pearꎻ Valsa canker of appleꎻ pathogenicity
文章编号: 0412 ̄0914(2014)02 ̄0217 ̄04
    梨和苹果腐烂病主要发生在中国和日本ꎬ该病
主要危害梨和苹果树的主干和侧枝ꎮ 目前国内外
对这 2种腐烂病菌分类地位和致病性分化的研究
十分关注ꎮ 已有的研究表明引起我国梨和苹果腐
烂病的主要病原菌为子囊菌门苹果黑腐皮壳菌的
2 个 变 种ꎬ 即 Valsa mali var􀆰 mali 和 V􀆰 mali
var􀆰 pyriꎬ对其进行室内离体接种试验表明ꎬ二者可
交互侵染苹果和梨ꎬ但对 2种寄主的致病力存在差
异ꎬ即前者在苹果上表现高致病力ꎬ后者在梨上表
现高致病力[1]ꎮ
本实验室从我国梨和苹果产区采集的病样中
分离得到 188个梨腐烂病菌菌株和 12个苹果腐烂
病菌菌株ꎬ研究表明梨腐烂病菌存在乳白色(Ⅰ
型)和黄绿色(Ⅱ型) 2 种菌落类型ꎬrDNA ̄ITS 序
列分析 结 果 显 示ꎬ 这 些 菌 株 均 属 于 V􀆰 mali
var􀆰 pyriꎬ在系统进化树中与 V􀆰 mali var􀆰 mali 为同
一组的 2个不同分支[2]ꎮ 本研究选取菌落表型和
ITS序列存在明显差异的梨和苹果腐烂病菌菌株ꎬ
 
植物病理学报 44卷
测定其在梨不同品种的离体和活体枝条以及不同
木本植物离体枝条上的致病性ꎬ旨在明确这些菌株
的致病性及其与寄主来源和培养表型间关系ꎬ为进
一步研究梨腐烂病发生规律及有效防治措施提供
参考依据ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  供试菌株及植物材料
根据本实验室前期研究结果[2]ꎬ选取梨腐烂
病菌(V􀆰 mali var􀆰 pyri)菌落表型为Ⅰ型的菌株 2
株(F ̄SD ̄8和 F ̄HN ̄2a ̄1)、Ⅱ型的菌株 1株(F ̄BJ ̄
2c ̄2)为研究材料ꎬ以来源于苹果树的苹果腐烂病
菌(V􀆰 mali var􀆰 mali)菌株(F ̄SX ̄A6)为参照ꎮ 在
PDA 培养基上 25℃ 下培养 5 d 时ꎬ F ̄SD ̄8 和
F ̄HN ̄2a ̄1菌落背面呈乳白色ꎬF ̄BJ ̄2c ̄2菌落背面
呈黄绿色ꎬ但其菌丝均在培养基上呈羽状分布ꎻ
F ̄SX ̄A6菌落背面呈浅黄褐色ꎬ菌丝在培养基上纠
结成菌丝团呈绒革状分布ꎮ
不同木本植物离体枝条致病性测定采用的材
料包括沙梨[Pyrus pyrifolia (Burm􀆰 ) Nakai]、苹果
(Malus pumila Mill􀆰 )、杜梨(P􀆰 betulifolia Bge􀆰 )、
海棠 [Chaenomeles speciosa ( Sweet) Nakai]、杏
(Prunus armeniaca L􀆰 )、桃[Prunus persica (L􀆰 )
Batsch]和杨树(Populus tomentosa Carr􀆰 )共 7 种ꎮ
不同梨品种离体枝条致病性测定采用的材料包括
沙梨中的黄金、圆黄、翠冠、丰水、华梨 1 号、华梨 2
号、金水 1 号ꎬ白梨(P􀆰 bretschnrideri Rehd􀆰 )中的
金花和西洋梨(P􀆰 communis Linn􀆰 )中的巴梨、康
德共 10个ꎮ 梨活体枝条致病性测定采用的材料包
括沙梨中的丰水、新世纪和白梨中的红金瓶共 3
个ꎮ
1􀆰 2  试验方法
1􀆰 2􀆰 1  离体枝条致病性测定  将供试植物一年生
离体枝条用清水洗净晾干ꎬ75%酒精消毒晾干ꎬ剪
成 15 cm 长小段ꎬ两端石蜡封口ꎬ用直径为 5 mm
的打孔器在枝条中央打 1个孔ꎬ接种同样大小的菌
丝块(对照接空白培养基)ꎬ覆灭菌湿脱脂棉后置
于经酒精消毒且铺有灭菌湿纱布的白色塑料盘中ꎬ
保鲜膜封口ꎬ每个菌株 4 次重复ꎬ置于 25℃、光 /暗
(12 h / 12 h)交替环境下ꎬ于接种后第 2、4和 6 d观
察发病情况并记录病斑长度ꎮ 试验重复 3次ꎮ
1􀆰 2􀆰 2  活体枝条致病性测定   2012 年 4 月下旬
于华中农业大学梨园选取长势基本一致的 2 年生
丰水梨树ꎬ在每株主干上部和下部用直径为 5 mm
的打孔器打孔ꎬ两孔相距 25 cmꎬ接种大小相同的
菌丝块和空白培养基ꎬ然后用保鲜膜包扎接种部
位ꎬ每个菌株重复 3株ꎮ 同时在甘肃省农科院林果
花卉研究所梨园的 4 年生红金瓶梨树和新世纪梨
树上选取长势相近的枝条ꎬ按上述方法打孔和接
种ꎬ每个菌株重复 3次ꎮ 待接种部位开始发病将保
鲜膜去掉ꎬ观察记录病斑扩展及分生孢子形成情
况ꎮ
1􀆰 3  数据统计分析
接种发病后定期测量病斑长度ꎬ病斑实际长
度=所测病斑两端间距离-打孔器直径 5 mmꎮ 处
理间的差异显著性分析采用 SPSS ( Statistical
Program for Social Sciences)软件包的 Duncan’s
Multiple Range Test法ꎮ
2  结果与分析
2􀆰 1  供试菌株对离体枝条致病性测定结果
2􀆰 1􀆰 1  对不同梨树品种离体枝条致病性  供试菌
株对各供试梨树品种离体枝条的致病力存在明显
差异ꎬ接种 4 d 后ꎬ其中 F ̄SD ̄8 和 F ̄BJ ̄2c ̄2 表现
较强的致病力ꎬ病斑长度﹥ 18 mmꎻF ̄SX ̄A6次之ꎬ
病斑长度为(8􀆰 9 ~ 23􀆰 6)mmꎻF ̄HN ̄2a ̄1 致病力最
弱ꎬ病斑长度仅(0􀆰 1~6􀆰 6)mm(表 1)ꎮ 在黄金、圆
黄等梨树品种离体枝条上 F ̄SD ̄8 和 F ̄BJ ̄2c ̄2 形
成中间红褐色ꎬ边缘黑褐色的溃疡斑ꎻF ̄SX ̄A6 和
F ̄HN ̄2a ̄1形成黑褐色病斑ꎮ
2􀆰 1􀆰 2  对不同木本植物离体枝条致病性  各菌株
的致病力存在明显差异ꎬ其中菌株 F ̄SX ̄A6 对苹
果和海棠树枝条的致病力最强ꎬ其次为梨和杏树枝
条ꎻ菌株 F ̄SD ̄8和 F ̄BJ ̄2c ̄2则对梨树枝条致病力
最强ꎻ菌株 F ̄HN ̄2a ̄1对各供试植物离体枝条的致
病力均很弱ꎬ仅在苹果、梨、杏和桃树枝条上产生小
于 5 mm 的病斑ꎮ 供试菌株对杨树均无致病性
(表 2)ꎮ
812
 
  2期     周玉霞ꎬ等:梨和苹果腐烂病菌不同培养表型菌株的致病性分析
0 d 0 c
Table 1  The lengths of lesions caused by four tested strains at 4 days post inoculation
with mycelia plugs on in vitro twigs of ten pear cultivars
Pear cultivar
The length of lesion / mm
F ̄SD ̄8 F ̄BJ ̄2c ̄2 F ̄HN ̄2a ̄1 F ̄SX ̄A6
Huangjin 41􀆰 7±2􀆰 91 Aab 32􀆰 9±0􀆰 94 ABb 1􀆰 3±0􀆰 58 Cb 23􀆰 6±4􀆰 18 Ba
Yuanhuang 39􀆰 4±1􀆰 51 Aabc 26􀆰 1±2􀆰 00 Bcd 2􀆰 2±0􀆰 76 Cb 23􀆰 3±2􀆰 42 Ba
Cuiguan 44􀆰 2±3􀆰 61 Aa 48􀆰 6±3􀆰 61 Aa 0􀆰 8±0􀆰 59 Cb 19􀆰 9±2􀆰 38 Bab
Fengshui 32􀆰 8±4􀆰 67 Abcde 18􀆰 8±1􀆰 05 Be 0􀆰 1±0􀆰 05 Db 8􀆰 9±1􀆰 97 Cd
Huali No􀆰 1 38􀆰 0±0􀆰 58 Aabcd 20􀆰 3±1􀆰 03 Be 0􀆰 8±0􀆰 28 Db 8􀆰 9±1􀆰 17 Cd
Huali No􀆰 2 31􀆰 0±1􀆰 71 Acde 18􀆰 4±1􀆰 23 Be 1􀆰 1±0􀆰 71 Cb 17􀆰 9±3􀆰 56 Babc
Jinshui No􀆰 1 31􀆰 4±1􀆰 52 Acd 20􀆰 1±2􀆰 47 Be 1􀆰 5±0􀆰 15 Cb 15􀆰 4±2􀆰 96 Bbcd
Bartlett 25􀆰 4±0􀆰 97 Ae 20􀆰 9±1􀆰 57 Bde 1􀆰 3±0􀆰 77 Db 12􀆰 9±1􀆰 85 Cbcd
Kangde 29􀆰 0±1􀆰 19 Ade 26􀆰 1±0􀆰 92 Acd 6􀆰 6±1􀆰 55 Ca 14􀆰 4±2􀆰 04 Bbcd
Jinhua 23􀆰 4±0􀆰 97 Be 27􀆰 0±0􀆰 66 Ac 2􀆰 3±0􀆰 91 Db 10􀆰 9±0􀆰 88 Ccd
Note: The data are average values of twelve repeats􀆰 The capital letters represent horizontal comparisonꎬthe small letters
represent vertical comparisonꎬ the same letter indicates no significant differences(P= 0􀆰 05) 􀆰
Table 2  The lengths of lesions caused by four tested strains at 4 days post inoculation
with mycelia plugs on in vitro twigs of seven woody plant species
Strain
The length of lesion / mm
Malus
pumila
Chaenomeles
speciosa
Pyrus
pyrifolia
Pyrus
betulifolia
Prunus
armeniaca
Prunus
persica
Populus
tomentosa
F ̄SD ̄8 8􀆰 7±1􀆰 03 b 6􀆰 2±0􀆰 80 c 39􀆰 7±3􀆰 61 a 8􀆰 3±1􀆰 59 b 14􀆰 1±2􀆰 28 a 5􀆰 7±0􀆰 19 ab 0
F ̄BJ ̄2c ̄2 11􀆰 8±1􀆰 01 b 15􀆰 4±0􀆰 59 b 44􀆰 1±3􀆰 61 a 14􀆰 6±0􀆰 69 a 15􀆰 1±2􀆰 16 a 7􀆰 5±1􀆰 29 a 0
F ̄HN ̄2a ̄1 4􀆰 8±0􀆰 75 b     0􀆰 8±0􀆰 50 c     1􀆰 8±0􀆰 66 c 2􀆰 9±0􀆰 97 c 0
F ̄SX ̄A6 36􀆰 0±4􀆰 58 a 43􀆰 0±2􀆰 27 a 18􀆰 1±2􀆰 41 b 5􀆰 8±1􀆰 13 b 11􀆰 4±4􀆰 20 ab 7􀆰 8±0􀆰 32 a 0
Note: The data are means of twelve repeats􀆰 The small letters represent vertical comparisonꎬ the same letter indicates no
significant differences(P= 0􀆰 05) 􀆰
2􀆰 2  梨树活体枝条致病性测定结果
菌株 F ̄BJ ̄2c ̄2和 F ̄SD ̄8 在各供试植株上诱
导病斑产生及分生孢子器形成所需时间无明显差
异ꎬ分别为 2 ~ 3 d 和 19 ~ 25 dꎮ F ̄SD ̄8 在丰水和
新世纪梨树上分生孢子器凸出枝条表皮后不久释
放出分生孢子ꎬ而在红金瓶梨树上只观察到分生孢
子器ꎻF ̄BJ ̄2c ̄2在丰水梨树上尚无明显可见分生
孢子器时即有分生孢子从皮孔被释放ꎬ而后分生孢
子器也可释放分生孢子ꎬ但在红金瓶和新世纪梨树
上未观察到分生孢子释放ꎻ两者病斑扩展在接种
20 d后变缓ꎬ在丰水梨树上至约 25 d 停止扩展ꎬ在
红金瓶和新世纪梨树上至约 70 d 停止扩展ꎮ 菌株
F ̄SX ̄A6和 F ̄HN ̄2a ̄1在供试植株上致病力均很
弱ꎬ病斑形成后 1 ~ 5 d 即停止扩展ꎬ且未观察到分
生孢子器和分生孢子(表 3)ꎮ
912
 
植物病理学报 44卷
Table 3  The time for symptom development of pear canker and pycnidia induction on
in vivo pear twig post inoculation with mycelia plugs of four tested strains
Strain
The time (days) for the development of lesion and pycnidia post inoculation
Fengshui Hongjinping Xinshiji
LI LS PI CR LI LS PI CR LI LS PI CR
F ̄SD ̄8 2 25 19 21 3 71 21 - 3 71 21 25
F ̄BJ ̄2c ̄2 2 25 25 19 3 71 21 - 3 71 21 -
F ̄HN ̄2a ̄1 2 3 - - 3 7 - - 3 7 - -
F ̄SX ̄A6 2 7 - - 3 7 - - 3 7 - -
Note:LI= lesion inducedꎻ LS = lesion expansion approximately stoppedꎻ PI = pycnidia inducedꎻ CR = conidia released􀆰
“-”: No symptom observed􀆰
3  结论与讨论
本研究通过室内离体枝条接种发现ꎬ梨和苹
果腐烂病菌均可侵染梨、苹果、海棠、杏和油桃树枝
条ꎬ而不能侵染杨树枝条ꎬ因此ꎬ在梨树腐烂病的防
治上应兼顾对相邻寄主的保护ꎮ 梨腐烂病菌存在
致病性分化ꎬ但与其培养表型无明显相关性ꎬ菌株
F ̄HN ̄2a ̄1虽在培养表型上与菌株 F ̄SD ̄8 相似ꎬ
但二者致病性差异明显ꎬF ̄HN ̄2a ̄1在供试植物上
均表现为弱致病力ꎻ而菌株 F ̄BJ ̄2c ̄2和 F ̄SD ̄8培
养表型明显不同ꎬ但其致病性表现相似ꎬ对梨致病
力很强ꎬ而对苹果致病力则相对较弱ꎮ 来源于苹果
树的苹果腐烂病菌菌株 F ̄SX ̄A6 表现与菌株
F ̄BJ ̄2c ̄2和 F ̄SD ̄8相反的致病特点ꎬ这一结果与
前期的报道相似[1ꎬ3]ꎮ 有研究显示ꎬ苹果和梨树的
腐烂病菌形态相似ꎬ但培养特性和分子特点存在较
大差异ꎬ且具有寄主选择性[4ꎬ5]ꎮ 本研究选取少数
代表性菌株ꎬ进一步系统地对大量梨腐烂病菌进行
群体结构和生物学比较分析ꎬ有助于揭示梨腐烂病
发生流行规律ꎬ为制定有效控制措施提供重要参考
依据ꎮ
参考文献
[1]   Wang X Lꎬ Wei J Lꎬ Huang L Lꎬ et al􀆰 Re ̄evaluation
of pathogens causing Valsa canker on apple in China
[J] 􀆰 Mycologiaꎬ 2011ꎬ 103(2): 317-324􀆰
[2]   Zhou Y Xꎬ Cheng L Jꎬ Zhang M Xꎬ et al􀆰 Sequence
analysis and preliminary identification for the pathogen
of pear Valsa canker in China ( in Chinese) [ J] 􀆰
Journal of Fruit Science(果树学报)ꎬ 2013ꎬ 30(1):
140-146􀆰
[3]   Feng H Zꎬ Yan J F􀆰 Preliminary research report of the
pear Valsa canker ( in Chinese) [J] 􀆰 Journal of Hebei
Agrotechnical Teachers College(河北农业技术师范学
院学报)ꎬ 1988ꎬ 2(1) : 77-78􀆰
[4]   Wang X Lꎬ Kang Z Sꎬ Huang L Lꎬ et al􀆰 Pathogen
identification of Valsa canker on pear tree: evidences
from rDNA ̄ITS sequences and cultural characteristics
( in Chinese) [J] 􀆰 Mycosystema(菌物学报)ꎬ 2007ꎬ
26(4): 517-527􀆰
[5]   Lu Y J􀆰 Studies on the pathogenic fungus of pear
canker disease ( in Chinese) [J] 􀆰 Acta Phytopatholog ̄
ica Sinica(植物病理学报)ꎬ 1992ꎬ 22(3): 197-203􀆰
责任编辑:于金枝
022