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Isolation and indentification of the pathogens causing Potato Verticillium wilt in Gansu

甘肃省马铃薯黄萎病病原分离与鉴定



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  43(4): 418 ̄420(2013)
收稿日期: 2012 ̄08 ̄27ꎻ 修回日期: 2013 ̄03 ̄16
基金项目: 甘肃星火计划项目(1205NCXJ219)
通讯作者: 魏周全ꎬ高级农艺师ꎬ主要从事植保大田开发与研究ꎻ Tel:0932 ̄8212243ꎬ E ̄mail: weizhouquan@126. com
马永强ꎬ助理研究员ꎬ主要从事植物病理学研究ꎻ E ̄mail:mayongqiang_163@163. comꎮ
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研究简报
甘肃省马铃薯黄萎病病原分离与鉴定
陈爱昌1ꎬ 魏周全1∗ꎬ 马永强2∗ꎬ 邓成贵1
( 1定西市植保植检站ꎬ 定西 743000ꎻ 2 甘肃省农业科学院植物保护研究所)
Isolation and indentification of the pathogens causing Potato Verticillium wilt in
Gansu  CHEN Ai ̄chang1ꎬ WEI Zhou ̄quan1ꎬ MA Yong ̄qiang2ꎬ DENG Cheng ̄gui1   ( 1 Dingxi Plant Protec ̄
tion and Quarantine Stationꎬ Dingxi 743000ꎬ Chinaꎻ 2 Institute of Plant Protectionꎬ Gansu Academy Agricultural Sciencesꎬ
Lanzhou 730070ꎬ China)
Abstract: Based on morphological observation and rDNA sequence analysisꎬ the pathogen causing premature
death of potato in Dingxi City of Gansu Province was identified. The results indicated that the pathogen was Ver ̄
ticillium dahliae. This is the first report in Gansu Province.
Key words: premature death of potatoꎻ Verticillium dahliaeꎻ identification of pathogen
文章编号: 0412 ̄0914(2013)04 ̄0418 ̄03
    马铃薯是重要的粮食作物ꎬ增产潜力大ꎬ对保
障我国的粮食安全具有重要的意义ꎮ 然而ꎬ由于连
作问题ꎬ各种病害日益突出ꎬ鉴定和认识新的病害
问题是其有效防控的基础ꎬ有助于马铃薯的可持续
生产ꎮ 2009 ~ 2010 年在甘肃省定西全市各县区马
铃薯病害的田间普查中ꎬ发现了能够造成马铃薯早
死的一种新病害ꎬ通过病菌分离和鉴定ꎬ确认了大
丽轮枝菌(Verticillium dahliae)侵染马铃薯是造成
马铃薯田间植株早死的主要原因ꎮ 本文首次报道
了甘肃马铃薯黄萎病害的发生ꎬ研究结果对系统调
查该病的发生情况以及病害防控具有重要的实践
意义ꎮ
1  材料与方法
1. 1  标本来源及症状描述
标本来源于甘肃省定西市安定区高峰乡牌坊
村一露地田马铃薯早死病株ꎬ品种为陇薯 3 号ꎮ 通
过田间自然感病和人工接种发病植株进行症状
描述ꎮ
1. 2  病原菌分离纯化及致病性测定
选取马铃薯萎蔫植株ꎬ在病健结合组织处切取
0. 5 cm小块ꎬ用 75%酒精表面消毒 3 minꎬ无菌水
冲洗 3 次ꎬ置于 PDA 培养基上 25℃培养ꎬ待长出
菌丝后ꎬ挑取菌落边缘进行纯化ꎬ纯化后的菌落再
进行单孢分离培养ꎮ 病原菌致病性测定根据柯赫
氏法则确定其病原性[1]ꎬ按每 1 kg 灭菌土壤接 18
g含有大量分生孢子的培养基ꎬ混匀、装入直径 15
cm的花盆中备用ꎬ以陇薯 3 号为接种植株ꎬ每盆种
植一株ꎬ重复 4 次ꎬ并设未接菌种的灭菌土壤作对
照ꎬ对植物生长情况详细记载ꎬ待植株发病后对病
原菌进行再分离ꎮ
1. 3  形态学鉴定
观察病原菌在 PDA 平板上的菌落特征、产孢
 
  4 期     陈爱昌ꎬ等:甘肃省马铃薯黄萎病病原分离与鉴定
情况ꎬ并对有无微菌核产生及分生孢子梗长、分生
孢子长宽进行显微测量ꎮ
1. 4  分子生物学鉴定
病原菌的分子生物学鉴定委托上海基康生物
技术有限公司完成ꎮ
1. 4. 1   DNA 提取   病原菌 DNA 提取采用 Yi
等[2]的方法ꎮ
1. 4. 2  rDNA 28S区的扩增及测序  采用真菌核
糖体基因 28S 区域引物 D1(5′ ̄GCATATCAATA ̄
AGCGGAGGAAAAG ̄3′)和 D2(5′ ̄GGTCCGTGT ̄
TTCAAGACGG ̄3′)扩增 28S rDNAꎮ 反应在 20
μL体系中进行ꎬ体系含有 Super Taq MIX 2∗10
μLꎬprimer F 1 μLꎬ primer R 1 μLꎬDNA 模板 1
μLꎬddH2O 7 μLꎮ 反应程序为:94℃预变性 2 minꎬ
进入循环ꎬ94℃变性 20 sꎬ50℃退火 10 sꎬ72℃复性
30 sꎬ35 个循环ꎬ最后 72℃延伸 2 minꎬ4℃保存ꎮ
取 5 μL反应产物于 1%琼脂糖凝电泳鉴定ꎬ在紫
外投射仪下检测 PCR 产物大小ꎬDNA Marker DL
2 000ꎮ 用北京博大泰克生物工程有限公司的 PCR
产物纯化试剂盒ꎻ扩增产物上样 ABI3730DNA 测
序仪检测ꎬ采用双脱氧测序法ꎬ测序引物为 D1 /
D2ꎬ进行双向测序ꎮ
1. 4. 3  rDNA序列比较分析  使用 BioEdit校对
测序结果并拼接序列ꎮ 测序后的序列经校正后ꎬ
在核酸序列数据库 GenBank( http: / / blast. ncbi.
nlm. nih. gov / )中进行同源序列搜索ꎬ比较测试菌
株与出现在数据库中相应序列的相似程度ꎮ
2  结果与分析
2. 1  病害症状
苗期发病初期由叶尖沿叶缘变黄ꎬ从叶脉向内
黄化衰弱ꎬ后由黄变褐干枯ꎬ但不卷曲ꎬ直到全部叶
片提早枯死ꎬ不脱落ꎮ 成株期发病ꎬ植株一侧叶片
或全部叶片逐渐萎蔫ꎬ引起植株凋萎ꎮ 感病植株剖
开茎秆维管束变褐ꎬ形成纵向的变色条带ꎮ 块茎染
病始于脐部ꎬ维管束变浅褐色至褐色ꎬ纵切病薯维
管束变褐色(图 1)ꎮ
2. 2  致病性测定
接菌植株表现出与自然病株相同的症状ꎬ未接
菌植株表现正常ꎮ 从回接发病马铃薯植株上分离
得到与接种菌株 100%相同的病原菌ꎮ
2. 3  形态学鉴定
在 PDA培养基上菌落近圆形ꎬ边缘光滑ꎬ中心
微突起ꎬ有明显黑色或灰黑色交替的同心轮纹ꎮ 分
生孢子梗直立ꎬ分枝ꎬ初次分枝两出、三出或互生ꎬ
二次分枝轮生ꎬ顶层小梗下部膨大而尖端细削ꎬ直
径为 2 ~ 4 μmꎮ 分生孢子单生ꎬ单孢ꎬ球形、椭圆
形、卵形或梭形ꎬ无色或略带褐色ꎬ大小为(3. 0 ~
5􀆰 5) μm × (1. 5 ~ 2. 0) μmꎬ平均 4. 25 μm × 1. 5
μmꎮ 在 PDA 培养基上约 10 dꎬ产生直径 30 ~ 60
μm的微菌核(图 1)ꎮ
2. 4  分子生物学鉴定
使用真菌 28S区域的引物 D1 和 D2 扩增出了
大小为 1 000 bp的片段ꎮ 将扩增产物测序所得序
列与 GenBank 中核酸数据进行 Blast分析ꎬ该序列
与已报道的 V . dahliae 序列同源性最高ꎬ相似性达
99% ꎮ
3  结论与讨论
由大丽轮枝菌(V. dahliae)引起的马铃薯黄
萎病是马铃薯生产上的一种毁灭性病害ꎬ可以侵染
马铃薯的各个生长部位ꎬ尤其对生长期地下主茎危
害严重ꎬ引起马铃薯早死ꎮ 该病原菌所形成的微菌
核在土壤中能长期存活ꎬ同时还具有广泛的寄主范
围ꎬ可侵染棉花、马铃薯、茄子等茄科植物ꎬ从而造
成该病防治上的困难[3]ꎮ 根据 2011 年生长期调
查ꎬ定西市安定区高峰乡露地马铃薯陇薯 3 号植株
开花期(8 月上旬)开始发病枯死ꎬ比正常植株提前
枯死 2 个多月ꎬ经测产减产达 50%以上ꎮ 国内对
该病的研究较少ꎬWang 等[4]报道了马铃薯黄萎病
是新疆马铃薯上新发现的 5 种新病害之一ꎻChen
等[5]采用木霉生防菌 150 对马铃薯黄萎病进行了
防治效果试验ꎻ2004 年 Zhang[6]对马铃薯黄萎病
的发生与防治进行了相关报道ꎮ
本研究通过形态学和分子生物学鉴定ꎬ确定马
铃薯田间早死病株由大丽轮枝菌(V. dahliae)引
起ꎬ有关该病害在甘肃的发生流行规律、侵染循环
914
 
植物病理学报 43 卷
Fig. 1  The pictures of potato of Verticillium wilt in field and indoor
A: Symptoms in fieldꎻ B: Discoloration of vascular in stemꎻ C: Symptoms in potatoꎻ D: Colony on PDAꎻ
E: Microsclerotia of Verticillium dahliaꎻ F: Conidiophore and conidia(Bar:50 μm) .
以及防治措施等需进一步研究ꎮ
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责任编辑:曾晓葳
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