免费文献传递   相关文献

Resistance monitoring of Penicillium digitatum from Gannan navel orange to commonly used fungicides

赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  43(5): 532-540(2013)
收稿日期: 2012-10-10; 修回日期: 2013-07-22
基金项目: 国家现代农业(柑橘)产业技术体系专项经费(MATS); 公益性行业(农业)科研专项(201203034)
通讯作者: 李红叶,教授,从事植物病理学研究; E-mail: hyli@zju. edu. cn
第一作者: 王明爽,男,山东烟台人,硕士研究生,从事柑橘贮藏期病害研究; E-mail: wangmingshuang0916@126. com。
赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测
王明爽1, 孙 颖1, 陈国庆1, 方贻文2, 夏长秀2, 李红叶1*
( 1浙江大学生物技术研究所, 杭州 310029; 2 赣州市脐橙研究所, 赣州 404000)
摘要:本文研究了来自赣南 7 个县的柑橘绿霉病菌(Penicillium digitatum)种群对该地区常用杀菌剂抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫
菌灵和百可得的抗性频率、抗性水平和对抑霉唑的抗性分子机制。 结果表明:病菌对抑霉唑和咪鲜胺存在基本一致的抗
性;2011 和 2012 年病菌种群对抑霉唑和咪鲜胺的抗性频率分别为 82%和 90% ,平均抗性倍数为 51. 5 倍,抗性分子机制均
属于 IMZ-R3,即 CYP51B基因启动子区发生 199 bp 插入的突变;病菌种群对甲基硫菌灵的抗性频率分别为
82%和 91% ;病菌种群对百可得均表现敏感。 本研究为采后柑橘病害防治药剂选择提供了科学的依据。
关键词:赣南脐橙;绿霉菌;杀菌剂抗性;抗性分子机制
Resistance monitoring of Penicillium digitatum from Gannan navel orange to com-
monly used fungicides   WANG Ming-shuang1, SUN Ying1, CHEN Guo-qing1, FANG Yi-wen2,
XIA Chang-xiu2, LI Hong-ye1   ( 1 Institute of Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China; 2 Navel
Orange Research Institute of Ganzhou, Ganzhou 404000, China)
Abstract: The frequency and level of resistance of Penicillium digitatum population from 7 counties of Gannan,
Jiangxi Province to commonly used fungicide imazalil, prochloraz, thiophanate-methyl and iminoctadine tris, as
well as the resistant molecular mechanism to imazalil were studied. The results showed that the consistent resist-
ance to imazalil and prochloraz was presented in P. digitatum. The resistant frequencies of P. digitatum to ima-
zalil were 82% and 90% in 2011 and 2012, respectively. The average resistant factor was 51. 5. The resistance
molecular mechanism of P. digitatum to imazalil from Gannan belonged to IMZ-R3, which was conferred by an
insertion mutation of 199 bp in the promoter region of CYP51B gene. The resistant frequencies of P. digitatum
to thiophanate-methyl were 82% and 91% in 2011 and 2012, respectively. However, all strains tested in the
study were sensitive to fungicide iminoctadine tris. The study provided a scientific basis for the choice of fungi-
cides in the post-harvest disease control of citrus.
Key words: Gannan navel orange; Penicillium digitatum; fungicide resistance; molecular mechanism of fungi-
cide resistance
中图分类号: S432. 44          文献标识码: A          文章编号: 0412-0914(2013)05-0532-09
1  引言
赣州位于江西省南部,简称赣南,是我国橙类
适栽区和柑橘优势产业带,2011 年赣南脐橙种植
面积达 12 万 hm2,总产量达 140 万 t。 绿霉病
(Penicillium digitatum)是包括脐橙在内柑橘类水
果采后的最主要病害,造成的损失通常占整个柑橘
贮藏期病害损失的 90%以上[1]。 柑橘绿霉病菌分
布广泛,可以在多种有机质上腐生,并产生大量的
分生孢子,通过气流传播,经各种伤口侵入[2]。 采
 
  5 期     王明爽,等:赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测
前或采后杀菌剂处理是国内外防治柑橘绿霉病的
主要手段,14-α-脱甲基酶抑制剂(14-α-demethyla-
tion inhibitors,DMIs)杀菌剂抑霉唑和咪鲜胺,苯并
咪唑类杀菌剂噻菌灵、甲基硫菌灵和多菌灵,以及
双胍盐杀菌剂百可得是赣南脐橙防治采后病害的
常用杀菌剂。
DMIs杀菌剂的作用机制是抑制菌体麦角甾
醇的合成途径中的 14-α-脱甲基酶活性。 自 1987
年美国首次报道抗 DMIs的柑橘绿霉病菌菌系后,
世界各地相继报道柑橘绿霉病菌抗这类药剂的问
题[3 ~ 6]。 目前报道的柑橘绿霉病菌对 DMIs 产生
抗性的分子机制有 3 种,即 IMZ-R1 型,其 CYP51A
基因启动子区有额外的 4 个 126 bp 串联重复插入
突变[7];IMZ-R2 型,其 CYP51A 基因启动子区有
199 bp 的插入突变[8,9]和 Sun 等[10]发现 IMZ-R3
型,其 CYP51B 基因启动子区存在 199 bp 的插入
突变。 靶标基因(CYP51A或 CYP51B)基因启动子
区发生了片段插入的突变,均导致靶标基因表达的
上升[8 ~ 11]。 最新研究发现,黄曲霉(Aspergillus fla-
vus)CYP51C基因 4 个核苷酸位点发生错义突变
导致对 DMIs 产生抗性[12]。 DMIs 对柑橘绿霉病
的防治效果因抗性菌系产生和种群的扩大而受到
严重的影响[13,14]。 苯并咪唑类杀菌剂的作用机制
是药剂与病菌的 β 微管蛋白结合,阻止微管的组
装,破坏了纺锤体的形成,影响细胞分裂[15]。 随着
药剂的连续使用,抗这类药剂的菌系逐渐产生,种
群不断扩大,以致这类药剂的防效丧失[4,16,17]。 β
微管蛋白 198 或 200 位氨基酸发生点突变是柑橘
绿霉病菌对苯并咪唑类杀菌剂抗性产生的分子机
制[5]。 有关柑橘绿霉病菌对双胍盐的抗性尚未见
报道。
定期监测,掌握病菌种群抗常用药剂菌系的动
态和抗性水平是植物病害综合治理的重要环节。
本文报道了 2011 年 1 月和 2012 年 1 月从赣南部
分脐橙加工包装厂分离的绿霉病菌对常用杀菌剂
抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫菌灵和百可得的抗性测定
结果,其结果对指导脐橙采后处理药剂的选择具有
指导作用。
2  材料与方法
2. 1  供试菌株和药剂
分别于 2011 和 2012 年 1 月从江西赣州安远
县、大余县、寻乌县、于都、会昌和南康等县的部分
脐橙加工厂中随机选择若干绿霉病病果,用灭菌牙
签从病果的霉层上刮取少量病菌分生孢子,转入灭
菌的离心管中,带回实验室进行单孢纯化。 纯化时
向每离心管加入适量的无菌水 (含 0. 1% 吐温
-20),配制成浓度为 103 个 / mL 孢子悬浮液,取其
中 0. 1 mL 涂布于含 0. 1 mg / mL 链霉素的 PDA平
板之上。 4 ~ 5 d 后挑单孢菌落转入 PDA 斜面上,
4℃保存备用。 菌株信息见表 1。
22. 2%抑霉唑 ( imazalil)乳油,美国仙农有限
公司;45%咪鲜胺乳油,以色列马克西姆化学公司;
40%百可得可湿性粉剂,日本曹达株式会社;70%
甲基硫菌灵可湿性粉剂,日本曹达株式会社。
2. 2  抗性频率测定
对抑霉唑、咪鲜胺和百可得的抗性划分标准参
考 Ghosoph 等[8]的方法,将在含 0. 1 μg / mL 抑霉
唑、咪鲜胺或百可得的 PDA 培养基上不能生长的
菌株(即 MIC≤0. 1 μg / mL)定义为敏感菌株(S);
将在含 0. 5 μg / mL 或以上的抑霉唑、咪鲜胺或百
可得的 PDA 培养基上能生长的菌株(即 MIC≥
0. 5 μg / mL)定义为高抗性菌株(HR);将在含 0. 1
μg / mL抑霉唑、咪鲜胺或百可得的培养基上能生
长,而在 0. 5 μg / mL 培养基上不能生长的菌株
(0. 1 μg / mL≤MIC≤0. 5 μg / mL)定义为中抗菌
株(MR)。 以有效成分为 10μg / mlL甲基硫菌灵为
鉴别浓度,将在含 10 μg / mL甲基硫菌灵培养基上
不能生长的菌株(MIC≤10. 0 μg / mL)定义为敏感
菌株(S),在 100 μg / mL 的 PDA 培养基上还能生
长的菌株(MIC≥100. 0 μg / mL)定义为高抗性菌
株(HR),而将在 10. 0 μg / mL 能生长,100. 0 μg /
mL培养上不能生长的菌株(10. 0 μg / mL≤MIC≤
100. 0 μg / mL)定义为中抗菌株(MR)。 测定方法
为:从刮取 PDA上培养 5 d 的绿霉病菌分生孢子,
配制成 107 个 / mL孢子悬浮液,取 2 μL 滴于含上
述浓度药剂的 PDA平板上,5 d后观察平板上是否
有菌落形成,根据其 MIC 值,确定菌株对药剂的
抗 /感性。
2. 3  对抑霉唑抗性水平测定
先用无菌水将 22. 2%的抑霉唑乳油稀释成有
335
 
植物病理学报 43 卷
效成分为 1 000 μg / mL 的母液,再用无菌水稀释
成梯度浓度药液,将其加入到 50℃左右特定体积
的 PDA培养基中,配成一系列不同浓度的含药培
养基。 其中,测定敏感菌株 EC50值所用的抑霉唑
的浓度梯度为 0 (对照)、0. 02、0. 04、0. 08、0. 10 和
0. 20 μg / mL,测定抗性菌株 EC50值所用的抑霉唑
的浓度梯度为 0 (对照)、0. 5、1. 0、2. 0、4. 0 和 8. 0
μg / mL。 将 100 μL浓度为每 mL 含 1 × 106 个孢
子的孢子悬浮液均匀涂布在 PDA 平板上,25℃培
养 2 d,打取直径为 5 mm的菌碟,接种在一系列浓
度的抑霉唑 PDA平板中央,25℃下培养 7 d,十字
交叉法测量菌落大小,每处理重复 3 次,计算菌丝
生长抑制率,以浓度对数(X)与抑制百分率的机率
值 (Y),用 DPS v7. 05 软件求取抑霉唑对柑橘绿
霉病菌的毒力回归方程及有效中浓度 EC50值。 整
个试验重复 2 次。
2. 4  抑霉唑抗性分子机制
收集在 PDA上培养 7d 的柑橘绿霉病菌分生
孢子,加液氮研磨后用十六烷基三甲基溴化铵法
(CTAB)法[18]提取病菌的基因组 DNA备用。
根据绿霉病菌已有的 3 种 DMIs 抗性分子机
制[7 ~ 11],本实验室建立应用 PCR 法快速检测不同
抗性分子机制的技术[7,10]。 本研究利用已有的技
术对赣南脐橙绿霉病菌种群的 DMIs 抗性分子机
制进行鉴定。 以经测序证实为 DMI不同抗性类型
的代表菌株 PdKH8 ( IMZ-S), Pd01 ( IMZ-R1),
Pd1d ( IMZ-R2)和 Pdw03 ( IMZ-R3)的 DNA 为对
照,以待测菌株的基因组 DNA 为模板,首先使用
检测 IMZ-R1 和 IMZ-R2 的特异性引物 CYP51A1
( 5′- TAGCTCCAAAACAAATCGTCTGCC-3′) 和
CYP51R2 (5′- GGTGAAGATATTGCCGTACTAG-
AC-3′) [11]对所有菌株进行 PCR 扩增,电泳后,通
过比较待测菌株和对照菌株扩增条带图谱特征,确
定待测菌株基因型。 然后再应用检测 IMZ-R3 抗
性分子机制的特异性引物对 B1(5′- TATAGCGA-
CATTAGTTTGGC-3′)和 B2 (5′-AGGAAAGTTG-
CAGAGAGACCCAT-3′) [10],对所有待测菌株进行
是否属于 IMZ-R3 的鉴定。 PCR 反应体系 (20
μL):DNA 1 μL (0. 1 ~ 0. 5 μg / μL), 10 × buffer 2
μL、dNTP (2. 5 mmol / L) 2 μL、MgCl2(25 mmol /
L) 1. 6 μL、引物(5 μmol / L)各 2 μL、TaqDNA 聚
合酶(5 U / μL)0. 2 μL,以双蒸水补足至 20 μL。
PCR 反应参数为:PCR 条件:94℃预变性 4 min,
92℃ 50 s,56℃ 45 s,72℃ 75 s,32 个循环;72℃延
伸 10 min。 电泳条件:电压 120 V,电流 400 mA,
时间 35 min。
PCR产物经 AxyPrep DNA Gel Extraction Kit
试剂盒回收后送 Invitrogen(上海)贸易有限公司测
序,进一步验证实验结果。
2. 5  IMZ-R3 菌株与敏感菌株的菌丝生长与产孢
能力比较
随机选择来自赣南的 10 个抑霉唑敏感菌株,
10 个抑霉唑抗性菌株,比较这些菌株在无抑霉唑
培养基上的菌丝生长和产孢能力。 菌丝生长比较
采用菌丝生长速率法,比较培养 6 d 后所形成的菌
落直径(cm)。 分生孢子相对产生量则以波长 425
nm下测得孢子悬浮液的 OD值来表示。 具体做法
是,向培养 6 d 的菌落中加入 5 mL 含 0. 1%吐温
-20 的无菌水,用干净的玻棒轻轻刮下菌落上的
分生孢子,吸取 1 mL,稀释 10 倍后,在紫外分光光
度计上测定其 OD425吸光值,通过比较吸光值大小
确定菌株相对产孢能力(高表示孢子浓度高,低表
示孢子浓度低)。 每个菌株设 3 次重复,实验数据
采用 DPS v7. 05 软件进行单因素方差分析及 LSD
多重比较。 整个试验重复 2 次。
3  结果与分析
3. 1  各加工厂病菌种群抗性频率检测结果
利用设定的鉴别浓度(抑霉唑、咪鲜胺和百可
得为 0. 1 μg / mL 和 0. 5 μg / mL,甲基硫菌灵为
10. 0 μg / mL 和 100. 0 μg / mL)测定了 2011 和
2012 年从赣南采集的绿霉病菌种群对 4 种药剂抗
性性质。 结果表明,在 2011 年测定的 60 个菌株
中,对甲基硫菌灵表现抗性的有 49 个,占 82% ,而
且均表现为高抗;病菌种群中对抑霉唑表现抗性的
菌株为 49 个,占 82% ,其中高抗菌株有 34 个,比
例为 57% 。 对咪鲜胺的抗性情况与对抑霉唑的抗
性基本一致,但一些对抑霉唑中抗的菌株对咪鲜胺
表现为高抗。 相对而言,安远县绿之源石榴坑加工
435
 
  5 期     王明爽,等:赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测
厂中的病菌种群对甲基硫菌灵、抑霉唑和咪鲜胺最
敏感,来自该加工厂的 13 菌株中有 6 个菌株对该
3 种药剂均敏感,敏感菌株的比例为 46% 。 而来自
其他加工厂的菌株几乎均为该 3 种药剂的抗性菌
系。 从来自南康县柑橘所谭口基地果园的 4 个落
地果上的菌株均为甲基硫菌灵和抑霉唑敏感菌株。
然而,病菌种群对百可得均表现为敏感(表 1)。
采于 2012 年的 133 个菌株中,对甲基硫菌灵
表现抗性的有 121 个,占 91% ,均为高抗。 对抑霉
唑和咪鲜胺表现抗性的有 120 个,占 90% ,其中对
抑霉唑高抗菌株有 113 个,占 85% ,对咪鲜胺高抗
菌株有 116 个,占 87% 。 来自寻乌两个果园 5 个
落地果上的 5 个菌株均为甲基硫菌灵和抑霉唑敏
感菌株。 相比其他加工厂,信丰绿萌果业和会昌绿
丰果业病菌种群中的抗性菌系比例稍低,分别为
40%和 62. 5% 。 与 2011 年类似,各加工厂病菌种
群对百可得基本表现为敏感,只有从安远和寻乌两
地发现的 11 个菌株能在含 0. 1 μg / mL 的百可得
的培养基上有微弱的生长(表 1)。
赣南脐橙上的绿霉病菌种群对抑霉唑和咪鲜
胺存在基本一致的抗或敏感的表型。 不仅如此,抗
抑霉唑和咪鲜胺的菌株也同时抗甲基硫菌灵,抗甲
基硫菌灵的菌株中只有 1 个菌株对抑霉唑和咪鲜
胺表现为敏感。
3. 2  对抑霉唑的抗性水平
测定 2011 年 1 月采自安远、大余、寻乌和南康
的 60 菌株的 EC50值发现,最敏感菌株的为 0. 05
μg / mL,而最抗菌株的为 8. 42 μg / mL,均来自安
远,抗性差异达 168. 4 倍。 敏感菌株的平均 EC50
为 0. 082 μg / mL,低抗菌株的平均 EC50值为 0. 32
μg / mL,是敏感菌株的 4 倍;抗性菌株的平均 EC50
值为 4. 22 μg / mL,为敏感菌株的 51. 5 倍(表 2)。
从结果中还可以看出,抗性菌株之间的 EC50值差
异也很大,抗性最低的与最高的差异达 17 倍。
3. 3  对抑霉唑的抗性分子机制分析
PCR 扩 增 产 物 电 泳 结 果 表 明, 当 使 用
CYP51A1 和 CYP5lR2 引物可从已知的 IMZ-R1 型
和 IMZ-R2 型对照菌株中则扩增获得 1 000 bp 和
700 bp的条带,从已知的 IMZ-S 菌株中扩增获得
大小为 500 bp 的条带。 用这对引物对所有菌株,
无论是从敏感菌株,低抗菌珠,还是抗性菌株均只
得到大小约 500 bp 的条带(图 1)。 由此可见,来
自赣南抗性菌株的抗性分子机制既不是 IMZ-R1
也不是 IMZ-R2。 当使用 B1 / B2 引物对所有菌株
进行 PCR扩增时,从所有敏感菌株中获得大小约
400 bp 的条带,与对照的敏感菌株, IMZ-R1 和
IMZ-R2 菌株中扩增的条带大小一致,从来自赣南
的所有抑霉唑低抗和抗性菌株中扩增获得大小约
600 bp的条带,其大小与已知的 IMZ-R3 对照菌株
的一致(图 2)。 同样,扩增片段的测序结果也与
IMZ-R3 菌株中 199 bp 的插入序列[10]一致。 由此
可见,赣南脐橙绿霉病菌对抑霉唑的抗性分子机制
均属于 IMZ-R3 型,即 CYP51B 基因启动子区 199
bp插入突变。
3. 4  IMZ-R3 型菌株与敏感菌株的菌丝生长与产
孢能力比较
试验比较了 10 个抑霉唑敏感菌株和 10 个抑
霉唑抗性菌株在不含抑霉唑培养基上培养 6 d 后
的菌落直径和产孢情况,比较结果见表 3。 IMZ-R3
菌株的菌丝生长速率显著低于 IMZ-S 菌株( p =
0. 000 1),但 IMZ-R3 和 IMZ-S菌株在产孢量上并
没有显著差异(p = 0. 116)。 由此可见,在无药情
况下,IMZ-R3 抗性菌株的菌丝生长速率不及敏感
菌株,但产孢能力并没受到影响,相反单位面积菌
落上所形成的分生孢子反而比敏感菌株更多。 肉
眼观察比较 IMZ-R3 和 IMZ-S 菌株在培养皿上所
形成的分生孢子量也可发现这个现象。
4  结论与讨论
本研究评价了最近两年来自赣南脐橙上共
193 个绿霉病菌菌株对苯并咪唑类、DMIs 和双胍
盐类杀菌剂的抗性,结果发现病菌种群对苯并咪唑
类和 DMIs存在普遍的抗性,抗性菌系的比例均高
达 90%以上 (2012 年),且多为双抗。 病菌种群对
双胍盐类杀菌剂则表现敏感或具极低水平的抗性。
病菌对抑霉唑和咪鲜胺的抗性基本一致,抗 DMIs
的分子机制均为 IMZ-R3。 研究还发现,在无药培
养基上,IMZ-R3 菌株的菌丝生长明显弱于敏感菌
株,但单位面积菌落上产生的分生孢子量反而强过
敏感菌株。
535
 
植物病理学报 43 卷635
 
  5 期     王明爽,等:赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测 735
 
植物病理学报 43 卷
Fig. 1  PCR identification of imazalil resistant molecular
mechanism by using primers CYP51A1 / CYP5lR2
Fragment about 500 bp,1 000 bp,700 bp and 500 bp ( lane 1-4) was amplified from the molecular mechanism known strain
IMZ-S (PdKH8),IMZ-R1 (Pd01),IMZ-R2 (Pd19d) and IMZ-R3 (PdW03) respectively;All of the IMZ-S and IMZ-R
strains gathered from Gannan produce the same fragment about 500 bp ( lane 5-13) . M: DNA Marker.
Fig. 2  PCR identification of imazalil resistant molecular mechanism by using primers B1 / B2
Fragments about 400 bp ( lane 1-3) were amplified from IMZ-S (PdKH8),IMZ-R1 (Pd01) and IMZ-R2 (Pd19d)
and 600 bp ( lane 4) was from PdW03;The IMZ-S strains gathered from Gannan produce fragments about 400 bp
( lane 5-7) and the IMZ-R strains from there have 600 bp ones( lane 8-13) . M: DNA Marker.
Table 3  Comparison of radial growth and conidiation of IMZ-R3 and IMZ-S
of Penicillium digitatum on fungicide-free medium
Strain
type
Mean of
diameter (cm)
Significant level
5% 1%
Mean of Relative spore
production (OD)
Significant level
5% 1%
IMZ-S 6. 36 ±0. 41 a A 0. 43 ±0. 13 a A
IMZ-R3 5. 14 ±0. 33 b B 0. 36 ±0. 06 a A
    上世纪 70 ~ 80 年代,苯并咪唑类杀菌剂被世
界各柑橘产区广泛用于柑橘采后病害的防治,由于
抗性问题,而逐渐被淘汰,被 DMIs 或更新的杀菌
剂所取代[1,13,16]。 2010 年在浙江衢州,虽然苯并咪
唑类杀菌剂在采后柑橘的防腐处理中已停用近 20
年,但柑橘绿霉病菌种群对苯并咪唑抗性的频率仍
超过 54% [5]。 据笔者 2012 年的调查,赣南脐橙产
区不少加工厂至今仍然使用甲基硫菌灵作为成分
之一,与 DMI杀菌剂或百可得混合用于脐橙的采
后防腐处理。 鉴于本研究发现赣南柑橘绿霉病菌
对苯并咪唑类杀菌剂的抗性频率超过 90% ,抗性
菌株均属于高抗,加之实验室刺伤接种苯并咪唑类
抗性菌株,再用有效浓度为 1 000 μg / mL 甲基硫
菌灵处理,对病害的控制效果几乎为零(另文发
835
 
  5 期     王明爽,等:赣南脐橙绿霉病菌对常用杀菌剂抗性监测
表)的事实,建议淘汰苯并咪唑类杀菌剂在赣南柑
橘产区的采后病害防治中的应用。
柑橘绿霉病菌对 DMIs 抗性最早于 1987 年
(在抑霉唑使用 6 年后)在美国加州首次报道[3],
在 1990 年该地区的抗性比例即达到 77. 2% [10]。
2011 年浙江省衢州柯城和衢江 2 个主产区柑橘绿
霉菌抗抑霉唑菌系比例分别高达 77. 1% 和
62. 5% [5]。 本实验中,2011 和 2012 年江西赣州抗
性菌系比例分别高达 82%和 90% 。 虽然抗性菌株
对 DMIs的抗性频率很高,但抗性水平并不高,浙
江衢州柯城和衢江区抗性菌株的平均 EC50值只有
2. 07 μg / mL 和 2. 35 μg / mL[5],2011 年赣州柑橘
主产区安远和寻乌两地抗性菌株的平均 EC50分别
为 4. 31 μg / mL 和 4. 20 μg / mL(表 2),美国加利
福尼亚州抗性菌株的平均 EC50也只有 1. 45 μg /
mL[17]。 由此可见,柑橘绿霉菌对 DMIs 类药剂抗
性虽普遍存在,但抗性仍处于较低水平,在柑橘的
采后病害防治中,可通过提高药剂浓度,改进使用
方法,如与 NaHCO3 混用等途径提高对绿霉病的
防治效果[19]。
抑霉唑和咪鲜胺同属 DMIs,其杀菌机制均为
抑制麦角甾醇的合成途径中的 14-α-脱甲基反应,
对这 2 种药剂之间存在交互抗性并不难理解。 与
DMIs不同,苯并咪唑类杀菌剂的作用机制是阻止
微管的组装,破坏了纺锤体的形成,影响细胞分
裂[15]。 但本研究发现在赣南,抗 DMIs 的菌株均
抗苯并咪唑类杀菌剂,结果与冯丹等报道的一
致[5]。 这种双抗菌株的产生可能与 2 类药剂先后
在产区中普遍使用有关。
在浙江衢州,所有的 IMZ 抗性菌株的抗性机
制均属于 IMZ-R3 型,即 CYP51B 基因启动子区存
在 199 bp 的突变[10]。 本研究发现赣南柑橘绿霉
病菌菌系对 DMIs 的抗性分子机制也均属于 IMZ-
R3。 IMZ-R3 型菌株在全国柑橘主产区是否已普
遍存在仍需进一步扩大范围进行采样、调查。
Holmes等[20]比较抑霉唑抗性菌株和敏感菌株的
适应性发现,在无药剂选择压时抗性菌株的适应性
不及敏感菌株。 尽管无法确定 Holmes等实验所用
菌株的抗性分子机制,但从 Ghosoph 等[9]报道的
美国加州抑霉唑抗性菌株的抗性分子机制时未发
现 IMZ-R3,可以推测 Holmes 实验所用菌株的属
于 IMZ-R1 或 /和 IMZ-R2。 本研究发现在无药培
养基上,尽管 IMZ-R3 菌株的菌丝生长不及敏感菌
株,但产孢水平并没有下降,单位面积菌落上反而
可产生更多的分生孢子,推测这类菌系的适应性较
强,IMZ-R3 菌系在产区为优势菌群,对继续使用
DMIs防治柑橘采后病害带来更大的风险。
在美国,氟苯吡咯类杀菌剂咯菌腈( fludioxo-
nil)、甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂嘧菌酯(azoxystrob-
in)和嘧啶胺类杀菌剂嘧霉胺( pyrimethanil)在采
后柑橘中的使用已获得登记[1,21]。 本实验室的研
究结果也表明,嘧霉胺单剂或嘧霉胺和抑霉唑的混
合剂对抑霉唑抗性菌株有效[14]。 新型药剂的使用
将有效改善采后柑橘绿霉菌防治不力的局面,而
且,多种药剂的轮换使用也将有效的减少 DMIs 抗
性菌系的比例。 因此,建议有关部门应尽快启动筛
选和登记新的采后柑橘防腐处理杀菌剂。
参考文献
[1]   Kanetis L, Förster H, Adaskaveg J E. Comparative ef-
ficacy of the new postharvest fungicides azoxystrobin,
fludioxonil,and pyrimethanil for managing citrus green
mold[J] . Plant Disease, 2007, 91: 1502 -1510.
[2]   Li H Y. Illustrations of occurance and prevention of
citrus disease in color ( in Chinese) [M] . Beijing:
China Agriculture Press (北京: 中国农业出版社),
2010
[3]   Eckert J W. Penicillium digitatum biotypes with re-
duced sensitivity to imazalil [ J ] . Phytopathology,
1987,77: 1728.
[4]   Bus V G, Bongers A J, Risse L A, et al. Oceurrence
of Penicillium digitatum and P. italicum resistant to
benomyl, thiabendazole, and imazalil on citrus fruit
from different geographic origins[ J] . Plant Disease,
1991, 75: 1098 -1100.
[5]   Feng D. Resistance level and mechanism of Penicilli-
um digitatum from Quzhou,Zhejiang to imazalil and
carbendazim( in Chinese) [D] . Zhejiang: Zhejiang
University(浙江: 浙江大学), 2011.
[6]   Sánchez-Torres P, Tuset J J. Molecular insights into
fungicide resistance in sensitive and resistant Penicilli-
um digitatum strains infecting citrus [ J] . Postharvest
Biology and Technology, 2011, 59: 159 -165.
[7]   Li H Y, Xie Q Y, Song A H. Sequence comparison of
935
 
植物病理学报 43 卷
CYP51 genes between imazalil-senstive and imazalil-
resistant strains of Penicillium digitatum( in Chinese)
[J] . Mycosystema(菌物系统), 2003, 22(1): 153 -
156.
[8]   Ghosoph J M , Schmidt L S, Smilanick J L, et al.
Imazalil resistance linked to a unique insertion sequence
in the PdCYP51 promoter region of Penicillium digita-
tum[J] . Postharvest Biol. Technol. , 2007, 44: 9 -
18.
[9]   Chen G J, Zhang Z F, Li H Y, et al. Real-time PCR
assay for detection of the frequency of imazalil-resist-
ance of Penicillium digitatum( in Chinese) [ J] . Acta
Phytopathologica Sinica(植物病理学报), 2008, 38
(6): 561 -569.
[10] Sun X P, Wang J Y, Li H Y, et al. PdCYP51B, a
new putative sterol 14-demethylase gene of Penicillium
digitatum involved in resistance to imazalil and other
fungicides inhibiting ergosterol synthesis [ J] . Appl.
Microbiol. Biotechnol. , 2011, 91: 1107 -1119.
[11] Hamamoto H, Hasegawa K, Nakaune R, et al. Tan-
dem repeat of a transcriptional enhancer upstream of
the sterol 14α-demethylase gene (CYP51) in Penicilli-
um digitatum[J] . Appl. Environ. Microbiol. , 2000,
66(8): 3421 -3426.
[12] Liu W, Sun Y, Li R Y, et al. The T788G mutation in
the cyp51C gene confers voriconazole resistance in As-
pergillus flavus causing aspergillosis[J] . Antimicrobial
Agents and Chemotherapy, 2012, 56 ( 5 ): 2598 -
2603.
[13] Eckert J W, Sievert J R, and Ratnayake M. Reduction
of imazalil effectiveness against citrus green mold in
California packinghouses by resistant biotypes of Peni-
cillium digitatum [ J ] . Plant Dis. 1994, 78:
971 -974.
[14] Jiang L Y, Chen G Q, Li H Y, et al. Efficacy of py-
rimethanil in controlling green mould of postharvest cit-
rus( in Chinese)[J] . Chinese Journal of Pesticide Sci-
ence(农药学学报), 2010, 12(2): 149 -1454.
[15] Holloman D W ,Butters J A, Barker H, et al. Fungal
β-tubulin, expressed as a fusion protein, binds benz-
imidazole and phenylcarbamate fungicides [ J] . Anti-
microbial Agents and Chemotherapy , 1998, 42(9):
2171 -2173.
[16] Holmes G J, Eekert J W. Sensitivity of Penicillium
digitatum and P. italicum to Postharvest citrus fungi-
cides in California [ J] . Phytopathology, 1999, 89:
716 -721.
[17] Kinay P, Gabler F M, Smilanick J L, et al. Charac-
terization of fungicide-resistant isolates of Penicillium
digitatum collected in California[J] . Crop Protection ,
2007, 26: 647 -656
[18] Ausubel F M. Short protocols in molecular biology( in
Chinese)[M] . Beijing: Science Press (北京: 科学出
版社), 2008.
[19] Smilanick J L, Mansour M F, Margosan D A, et al.
Influence of pH and NaHCO3 on effectiveness of ima-
zalil to inhibit germination of Penicillium digitatum and
to control postharvest green mold on citrus fruit[ J] .
Plant Dis. , 2005, 89: 640 -648.
[20] Holmes G J, Eckert J W. Relative fitness of imazalil-
resistant and-sensitive biotypes of Penicillium digitatum
[J] . Plant Dis. , 1995, 79:1068 -1073.
[21] Kanetis L, Forster H, Jones C A , et al. Characteriza-
tion of genetic and biochemical mechanisms of fludiox-
onil and pyrimethanil resistance in Field isolates of
Penicillium digitatum[ J] . Phytopathology, 2008, 98:
205 -214.
责任编辑:张宗英
045