免费文献传递   相关文献

Identification of the pathogen causing post harvest decay in carrot (Daucus carota)

采后胡萝卜腐烂病病原菌鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  44(6): 705 ̄708(2014)
收稿日期: 2014 ̄02 ̄27ꎻ 修回日期: 2014 ̄08 ̄12
基金项目: 国家自然科学基金项目(31270067)
通讯作者: 黄 琼ꎬ教授ꎬ主要从事植物病理学研究ꎻ E ̄mail:huangqiong88hs@yahoo.com.cn
李永川ꎬ高级农艺师ꎬ主要从事植物保护研究ꎻ E ̄mail:KmyOngChuan@163.comꎮ
doi:10.13926 / j.cnki.apps.2014.06.019
􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃
􀤃􀤃􀤃􀤃􀤃
􀤃
􀦃 􀦃
􀦃
􀦃
研究简报
采后胡萝卜腐烂病病原菌鉴定
李 婕1ꎬ 隋 伟1ꎬ 高锦梅1ꎬ 韩永花1ꎬ 李 晓1ꎬ 李永川2∗ꎬ 黄 琼1∗
( 1云南农业大学植物保护学院 农业生物多样性应用技术国家工程研究中心ꎬ 昆明 650201ꎻ2云南省植保质检站ꎬ 昆明 650034)
Identification of the pathogen causing post harvest decay in carrot (Daucus carota)
LI Jie 1 ꎬ SUI Wei1ꎬ GAO Jin ̄mei1ꎬ HAN Yong ̄hua1ꎬ LI Xiao1ꎬ LI Yong ̄chuan2ꎬ HUANG Qiong 1   (1College
of Plant Protection ꎬ The National Center for Agriculture Biodiversityꎬ Yunnan Agriculture Universityꎬ Kunming 650201ꎬChinaꎻ
2Yunnan Plant Protection and Quarantine Stationꎬ Kunming 650034ꎬChina)
Abstract: In October 2012ꎬ infected post harvest carrot root were found with decay symptom in several farmer
markets around Kunming city of Yunnan Provinceꎬ China. The symptom was grey white initiallyꎬ then became
brown to black with visible perithecia. According pathogenicityꎬ morphology and sequence of the rDNA internal
transcribed spacer region ( ITSI ̄5.8S ̄ITS2 )ꎬ the pathogen was identified as Ceratocystis fimbriata. The disease
has been reported only in Brazil beforeꎬ this is the first report on C. fimbriata as the pathogen of carrot(Daucus
carota) decay post harvest in China .
Key words: carrot decayꎻ pathogenicityꎻ rDNA ̄ITSꎻ Ceratocystis fimbriata
文章编号: 0412 ̄0914(2014)06 ̄0705 ̄04
    胡萝卜(Daucus carota)又名黄萝卜、丁香萝
卜ꎬ是伞形花科萝卜属的一、二年生草本植物ꎬ原产
亚洲西南部ꎬ约在 13世纪从伊朗引入中国ꎬ主要用
作鲜冷冻蔬菜产品出口ꎬ我国现已成为世界胡萝卜
第一生产国和主要出口国[1]ꎮ 2012 年云南省昆明
市农贸市场发现一种采后胡萝卜新病害ꎮ 症状表
现为:初期胡萝卜表面出现灰白色ꎬ后期变为黑色
且有肉眼可见的黑色子囊壳出现(图 1 ̄A)ꎬ最后胡
萝卜表面腐烂ꎮ 为明确该病的病原菌ꎬ对其病原菌
进行了分离、致病性测定及形态、分子鉴定ꎬ以期为
病害防治提供一定的理论依据ꎮ
1  材料与方法
1.1  病原菌的分离和培养
    2012年购买自云南农业大学农贸市场采后胡
萝卜ꎬ挑取子囊孢子在 MEA 培养基上进行纯化、
培养和形态观察ꎬ所有的菌株经单孢分离获得单孢
菌株ꎬ常规分离方法见文献[2]ꎮ 选取 D1-D10 供
试菌株ꎬ分离到的菌株在 MEA上 25℃恒温进行培
养和形态观察ꎬ4℃冰箱保存备用ꎮ
1.2  致病性测定
1.2.1  孢子悬浮液制备   供试菌株经单孢分离
(子囊孢子) 的病原菌在 MEA 培养基上 25℃ 生
长 10 dꎬ 然后将纯培养的病原菌用灭菌水洗下ꎬ倍
比稀释浓度为 1.0 × 106个 / mLꎮ
1.2.2  新鲜胡萝卜接种  在健康成熟的胡萝卜表
面弄成 0.5 cm × 0.5 cm伤口ꎬ涂抹 100 μL孢子悬
浮液ꎬ放置在灭菌盘里培养观察ꎮ 用灭菌水为对
照ꎮ
 
植物病理学报 44卷
Fig. 1  Symptoms associated with Ceratocystis fimbriata
A: Visible black perithecia in carrot surfaceꎻ B: Inoculated fresh carrot rootꎻ
C: Inoculated two ̄month ̄old plants of D. carota after 6 weeks.
1.2.3  苗期接种   选用苗期 2 个月的胡萝卜ꎬ用
D1和 D2菌株分别接种ꎬ每个接种菌株设置 3 个
重复ꎬ每个重复 1 株ꎮ 接种方法:用微型注射器在
茎秆处注入 100 μL孢子悬浮液ꎬ并用塑料膜包裹
少许湿的灭菌脱脂棉保湿ꎬ48 h 后取下ꎮ 用灭菌
水为对照ꎮ
1.3  病原菌形态学观察
    将菌株 D1 和 D2 接种到 MEA 培养基上ꎬ于
25℃恒温培养箱中培养 7 ~ 15 d 后ꎬ肉眼观察菌落
形态特征ꎬ用解剖针挑取少许菌丝体制片ꎬ在光学
显微镜下观察分生孢子、厚垣孢子、子囊壳及子囊
孢子形态ꎬ并测量其大小ꎮ
1.4  rDNA ̄ITS的 PCR扩增与序列分析
1.4.1  病原菌 DNA的提取  基因组 DNA提取采
用 AB 公司的 PrepMan Ultra Sample Preparation
Reagent(p / n4318930)快速提取真菌 DNA试剂ꎬ方
法参照文献[3]ꎬ置于-20℃冰箱保存备用ꎮ
1.4.2  核糖体 rDNA ̄ITS 区段扩增  以病菌基因
组 rDNA 为模板进行 PCR 扩增ꎬ引物 ITS1F 5′ ̄
CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA ̄3′ 和 ITS4 5′ ̄
TCCTCCGCTTATTGATATGC ̄3′ꎬ由上海捷瑞生
物工程有限公司合成ꎮ PCR 反应体系(25 μL):
2.5 μL 10×Taq buffer、2.5 μL dNTPs 0.2 mmol / L、
1.5 μL MgCl2 1. 0 mmol / L、1 μL 模板 DNA、1. 0
μL 0.5 mol / L引物 ITS1Fꎬ1.0 μL 0.5 mol / L 引物
ITS4、 0.5 μL Taq 酶 1.5 U、15 μL 双蒸水ꎮ 反应
条件:94℃预变性 95 sꎻ94℃变性 35 sꎬ52℃退火
60 sꎬ72℃延伸 60 sꎻ35 个循环ꎻ最终 72℃延伸
15 minꎬ4℃保存ꎮ
    取 2 μL PCR 扩增产物和 3 μL 核酸染料混
合ꎬ于 1.2%的琼脂糖凝胶上电泳检测ꎬ电泳缓冲液
为 0.5 x TBEꎬ在 120 V 电压下进行 45 minꎬ置于
UPV紫外成像系统上观察成像ꎬ并拍照ꎮ
1.4.3  PCR产物测序和序列分析  将 PCR扩增产
物送华大基因公司进行正反双向测序ꎬ测序结果在
GenBank ( http: / / www􀆰 ncbi􀆰 nih􀆰 gov ) 中 进 行
BLAST 比对分析ꎻ利用 MEGA5.0 软件构建系统
发育树ꎮ
2  结果与分析
2.1  病原菌形态观察
    在 MEA 上 25℃ 培养 5 ~ 7 d 的菌落直径为
50 mm~64 mmꎬ11 d 左右长满全皿ꎮ 菌丝初为白
色ꎬ后变成浅棕绿色ꎬ最后为棕褐色ꎮ 培养 1周左右
产生大量子囊壳ꎬ子囊壳棕褐色至黑色ꎬ基部球形ꎬ
607
 
  6期 李 婕ꎬ等:采后胡萝卜腐烂病病原菌鉴定
子囊壳基部宽(157.3~262.1) μmꎬ高(165.3~268.9)
μmꎬ具细长的喙ꎬ喙长(635.0~965.5) μm(图 2 ̄A)ꎬ
喙顶端呈须状ꎬ帽状的子囊孢子从顶端喷出时类似
奶油球ꎬ大小为 (5. 0 ~ 6. 1) μm × (3. 6 ~ 4. 6) μm
(图 2 ̄B、C)ꎻ圆柱形分生孢子 (8.7~32.4) μm ×
(2.4~4.0)μm(图 2 ̄C)ꎻ厚垣孢子椭圆形棕褐色ꎬ大
小为(12.0~14.0)μm×(7.3~10.0)μm(图 2 ̄C、D)ꎮ
2.2  致病性测定
2.2.1  新鲜胡萝卜接种  接种后 5 d 胡萝卜表面
可见明显黑色病斑(图 1 ̄B)ꎬ一周以后在胡萝卜表
面有肉眼可见黑色子囊壳ꎮ 从接种发病组织中重
新分离到该病原菌ꎬ而对照没有发病也未分离到任
何真菌ꎮ
2.2.2  苗期接种  5 d 即可在接种部位看到茎秆
变黑ꎬ6 周后接种植株出现叶片枯黄及枯萎症状
(图 1 ̄C)ꎮ 对接种发病植株进行病原菌的分离ꎬ均
能获得与原分离菌株形态和 ITS 一致的病原菌ꎮ
对照植株未发病ꎬ也未分离到任何真菌ꎮ
    根据柯赫氏法则ꎬ证明接种菌株 D1 和 D2 为
胡萝卜腐烂病的致病菌ꎮ
2.3  rDNA ̄ITS 序列分析
    PCR产物经 1.2%的琼脂糖凝胶电泳检测ꎬ获
得 500~600 bp 的清晰条带ꎬ测序得到 2 条 551 bp
的 rDNA ̄ITS 序列ꎬ将该序列提交至 GenBank
(Accession NO:KF356184、 KF356185)ꎬ将测序结
果与 GenBank 上已经发表的基因进行同源性比
较ꎮ 结果表明ꎬ供试菌株与 Ceratocystis fimbriata
同源性为 99%ꎮ
    利用 MEGA5.0软件构建系统发育树(图 3)ꎬ
由图 3 可以看出ꎬ KF356184 和 KF356185 与
C. fimbriata处于同一个分支ꎬ进化上的距离最近ꎮ
根据上述病原菌的形态特征以及 ITS 序列同源性
比较的结果ꎬ鉴定该病原菌为甘薯长喙壳菌
(C. fimbriata)ꎮ
Fig. 2  Isolate features of Ceratocystis fimbriata
A: Peritheciumꎻ B:Ostiolar hyphae and ascosporeꎻ C: Cylindrical endoconidiaꎬ aleurioconidia and ascosporeꎻ
D: Aleurioconidiaꎻ Bars: Aꎬ 100 μmꎻ Bꎬ C: 10 μmꎻ Dꎬ 20 μm.
707
 
植物病理学报 44卷
Fig. 3  Phylogenetic tree of rDNA ̄ITS sequences of the pathogen strains and related species
3  结论与讨论
    本研究于 2012年从采后胡萝卜上分离到的真
菌菌株ꎬ接种新鲜胡萝卜根发病症状与自然发病一
致ꎬ接种胡萝卜苗后产生叶片枯黄和整株枯萎症
状ꎬ并且从接种植株上都分别重新分离到了原接种
真菌ꎬ经柯赫氏法则证明该菌为采后胡萝卜腐烂病
害的致病菌ꎮ 经过病原菌形态和分子鉴定分析ꎬ将
该病原菌确定为 C. fimbriataꎮ 此次分离到的真菌
菌株 D1 和 D2 与国外芋头菌株(Accession NO:
KC493169、AY526287)的同源性达到 99%ꎬ与我国
发现的引起芋头黑斑病病原菌 (Accession NO:
AM712447)和石榴枯萎病病原菌 (Accession NO:
AM690767)同源性达到 97%ꎮ
    据报道 Thielaviopsis basicola 和 T. thiela ̄
vioides引起市场上胡萝卜表面产生霉层[4]ꎮ
C. fimbriata引起采后胡萝卜腐烂仅在巴西有报
道[5]ꎬ但是没有对该真菌进行子囊壳、子囊孢子、
分生孢子和厚垣孢子的测量与致病性鉴定ꎮ 甘薯
长喙壳菌引起采后胡萝卜腐烂在中国属首次报道ꎮ
参考文献
[1]   The Editorial Committee of China Agricultural Statisti ̄
cal Yearbook. China Agriculture Yearbook ( in Chi ̄
nese ) [K] . Beijing: China Agriculture Press (北京:
中国农业出版社)ꎬ 2006.
[2]   Fang Z D. Research Method of Plant Pathology ( in
Chinese) [M] . Beijing: Chinese Agriculture Press
(中国农业出版社)ꎬ 1998.
[3]   DNA Sample Preparation for Processed Food Samples
(GMO detection) [Z] . www.appliedbiosystems.com.
[4]   Roland W S Wꎬ Henry T T. Moulds that should be
better known: Thielaviopsis basicola and T. thiela ̄
vioidesꎬ two ubiquitous moulds on carrots sold in shops
[J] . Mycologistꎬ 2004ꎬ 18: 6-10.
[5]   Carvalho A Oꎬ Carmo M G F. Post harvest decay of
carrot caused by Ceratocystis fimbriata [ J] . Fitopato ̄
logia Brasileiraꎬ 2003ꎬ 28 (1): 108.
责任编辑:于金枝
   
   
   
   
   
807