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Studies on Pathogenic Fungus of Canker of Black Locust

刺槐溃疡病病原菌的研究



全 文 :  1995—11—20收稿。
洪瑞芬高级工程师,季延平(山东省林业科学研究所 山东济南 250014)。
* 本内容是 1990~1994年山东省科委“林木主要枝干病害发生流行规律及综合防治技术研究”课题的一部分。课题组
成员还有吴玉柱、仝德全、侯玉芹。
本文承蒙张素轩教授审阅和指正,特致谢忱。
刺槐溃疡病病原菌的研究*
洪瑞芬  季延平
  摘要 刺槐溃疡病在山东沿海地区发生严重。研究结果表明主要病原菌为尖镰孢( Fusar ium
oxy sp orum Schlecht. ) , 其次为腐皮镰孢(Fusarium solani ( M art . ) Sacc. )。尖镰孢的小型分生孢子
头状, 聚生于短的单出瓶梗上, 分生孢子椭圆形至腊肠形, 7. 6~15. 4 m×2. 5~3. 8 m; 大型分生
孢子镰刀形至纺锤形 , 3~5 分隔, 28. 2~38. 4 m×4. 6~5. 1 m ;厚垣孢子直径 8. 9~12. 8 m。腐
皮镰孢的小型分生孢子生于伸长的分生孢子梗上, 阔卵形至椭圆形, 5. 1~10. 2 m×2. 5~4. 8
m, 孢子梗长 30~80 m; 大型分生孢子两端较钝, 3~5 分隔, 20. 1~33. 3 m×2. 6~5. 4 m;厚垣
孢子直径 7. 7~10. 2 m。菌落生长适温为25~30 ℃,最适温度 28 ℃; pH 范围 5~9,最适微酸至中
性; 碳源以蔗糖和葡萄糖最好,氮源以蛋白胨最好。
  关键词 刺槐、溃疡病、病原菌、尖镰孢
  刺槐溃疡病在山东荣城、文登、威海等沿海地区发病历史较久, 曾于 1979年和 1990年两
度大流行,病株率达 80%左右 ,仅荣城市因病致死的刺槐达 23万余株, 有的片林几近毁灭,严
重地威胁着刺槐生产的发展。该病发生在6~7月份高温高湿的雨季,病菌多从刺槐根、干基部
侵入,并向上扩展,可导致整株或局部枝条枯萎死亡。在根部,首先是根尖变褐,后皮层与木质
部剥离、腐烂,有恶臭;在干部,发病初期无明显症状,后期皮层组织坏死、凹陷,呈圆形或椭圆
形病斑,有的出现纵裂,裂缝及皮孔出现由镰刀菌产生的桔红色分生孢子堆。
关于刺槐枝干病害,在国内曾有由樟疫霉( Phy tophthora cinnamom i Rands)引起干腐病的
研究报道[ 1] ,国外有由 Fasarium solani ( Mart . ) Sacc. f. sp. robinia Matuo & Sakurai引起的
干枯病的报道 [ 2]。本研究( 1991~1995年)旨在确定山东沿海地区刺槐溃疡病的主要病原及其
形态和生物学特性。
1 材料和方法
1. 1 供试材料
分离培养的材料采自山东荣城的俚岛、寻山、崂山、东山、斥山等不同刺槐林中的不同发病
部位和不同症状类型,分别用常规方法进行分离培养, 将分离纯化所得菌株顺序编号为 FⅠ、
FⅡ、FⅢ、PⅠ, 作室内刺槐枝段、室外刺槐幼树接种用,待出现症状后进行再分离培养,之后对各
分离菌进行单孢纯化培养供病菌形态观测用。本试验所用的培养基除特殊目的外, 均为 PDA
和 PSA。供接种用的苗木为无菌土盆栽的2年生刺槐苗。无菌土的处理方法为烤箱160℃干热
灭菌 2 h。
林业科学研究 1996, 9( 6) : 616~619
F or est Res earch      
1. 2 试验方法
1. 2. 1 接种方法 苗木根系接种, 先将供试菌株在培养皿及三角瓶内培养 7~8 d, 待长满菌
丝后, 分别倒入无菌水50 mL 和 100 mL 浸泡 30 min,捣碎,制成菌丝和孢子悬液,然后将刺槐
苗根系浸入菌液 48 h后盆栽;盆栽苗在干基 2 cm 处挖沟并伤根,倒入菌液,覆土, 每三角瓶菌
种接种 3株, 每皿接种 1株。苗木干基、枝桠等地上部位的接种是用 70%酒精表面消毒,无菌
刀刻“[”形伤口,在其皮下直接接种带培养基的菌体,用消毒的湿脱脂棉、硫酸纸保湿,胶带封
口。
1. 2. 2 病原菌生物学特性测定 取直径 3 mm 不同菌种的菌饼, 移至 PSA 或其它培养基平
板上,在 25℃的恒温条件下培养, 每个试验重复 5皿, 4 d 后测量菌落直径。温度测定是采用 5
~35 ℃7 个不同温度; pH 值采用 3~9 共 7种不同的值; C 源、N 源的测定则用查彼克
( Czapek)培养基加 2%琼脂,及分别用等量葡萄糖等 C 源置换其中蔗糖,配成不同 C 源培养
基;查彼克培养基加 2%琼脂, 及分别用含相同 N 量的蛋白胨等 N 源置换其中NaNO 3 ,配成不
同 N 源培养基;不同培养基的测定是用 PDA、PSA、CMA 以及燕麦培养基。
2 结果和分析
2. 1 病菌分离培养
从不同地点、林分、各发病部位采得的病样,通过反复分离培养、纯化,获得单胞菌株 FⅠ、
FⅡ、FⅢ、和 PⅠ。
2. 2 致病性的测定
接种试验结果表明 FⅠ、FⅡ、FⅢ可以从根部、干基和枝桠等部位伤口侵染发病, 症状表现和
田间自然发病一致。接种的刺槐苗根系, 30~40 d后根尖开始变褐腐烂,根皮易脱落,严重的
病株枯萎死亡;接种的枝桠,局部出现白色菌丝。FⅠ、FⅡ接种的干基部 7~10 d全部发病,接种
部位密布白色菌丝层; FⅢ接种的干基部仅轻度感病,接种伤口产生褐色病变,菌丝层稀疏。发
病株再分离, 均获得原接种菌。PⅠ菌接种的各部位均未见明显症状,再分离也未获得原病菌。
对照均未发病。详见表 1。
表 1 病菌致病性的接种测定
病菌
代号
菌液浸根盆栽 土壤根系接种 干基接种 枝桠接种
接种数
(个)
发 病 数
(个) %
接种数
(个)
发 病 数
(个) %
接种数
(个)
发 病 数
(个) %
接种数
(个)
发 病 数
(个) %
FⅠ 6 4 66. 6 10 5 50. 0 10 10 100. 0 10 6 60. 0
FⅡ 6 4 66. 6 9 5 55. 5 10 10 100. 0 10 4 40. 0
FⅢ 6 0 0 8 2 25. 0 12 4 33. 0 10 4 40. 0
PⅠ 6 0 0 10 0 0 10 1 10. 0 10 0 0
对照 6 0 0 6 0 0 6 0 0 5 0 0
  FⅠ、FⅡ致病性较强, 室内 2~3年生离体刺槐枝段上接种,在 25~28 ℃条件下, 48 h后枝
段伤口处即布满白色菌丝层, , 3~5 d枝段全部被菌丝覆盖, 1周后出现桔红色分生孢子堆, 韧
皮部至木质部表层呈纤维状; FⅢ菌丝层稀疏, 1周后产生桔红色分生孢子堆,致病力较弱。
2. 3 病原菌培养性状、形态特征和鉴定
FⅠ、FⅡ在 PSA 培养基上菌落生长迅速, 24 h 连续光照培养 4 d, 菌落直径为 5. 8~6. 3
6176 期            洪瑞芬等: 刺槐溃疡病病原菌的研究
cm。气生菌丝絮状,菌落底部为苍白、土黄、茄紫色。在水琼脂培养基上 2~3 d即产生小型分
生孢子,着生于短的瓶梗上,孢子椭圆形至腊肠形, 7. 6~15. 4 m×2. 5~3. 8 m; 大型分生孢
子,在水琼脂培养基上 2 d后即形成,镰刀形至纺锤形, 3~5分隔, 大小为 28. 2~38. 4 m×4.
6~5. 1 m;厚垣孢子,在营养贫乏的水琼脂上 1周后即产生, 孢子近圆形, 光滑, 少量表面粗
糙,着生于短侧枝上,顶生或间生,也见单个或多个生于菌丝间,或着生于大型孢子中间,直径
8. 9~12. 8 m。确认 FⅠ、FⅡ为同种病菌, 依据文献[ 3~6]鉴定为尖镰孢( Fusarium oxy sp or um
Schlecht . )。
FⅢ在 PSA 培养基上生长较缓慢, 菌落白色,气生菌丝绒毛状, 菌落底部白色,有时出现蓝
棕色, 24 h 连续光照培养 4 d, 菌落直径为 4. 0~4. 3 cm。小型分生孢子生于伸长的分生孢子梗
上,阔卵形至椭圆形, 5. 1~10. 2 m×2. 5~4. 8 m,孢子梗较长, 30~80 m;大型分生孢子自
短而分枝的分生孢子梗上发育形成,孢子两端较钝, 3~5分隔, 大小为 20. 1~33. 3 m×2. 6
~5. 4 m;厚垣孢子近圆形, 光滑或粗糙, 以光滑为多,端生或间生于短侧枝上,也有生于大型
分生孢子一侧,直径 7. 7~10. 2 m, 鉴定为腐皮镰孢( Fusarium solani ( Mart . ) Sacc. ) [ 3~6]。
2. 4 病原菌生物学特性
F. oxy sp orum 和F . solani菌饼在 PSA 培养基上培养 4 d后得知, 生长适温为25~30 ℃,
最适温度 28 ℃(表 2) ;菌体在 pH 5~9范围内均能生长,但在微酸至中性条件下生长最好(表
3) ;菌体可利用多种碳源,在 4种碳源培养基中均能生长,其中以蔗糖和葡萄糖为碳源的最好
(表 4) ; 两种菌在各种氮源的培养基中均能生
长,但以蛋白胨、NH4NO 3 为 N 源的最好, 其
次为NaNO 3 (表 5) ;病原菌在 4种培养基中均
能生长, 但在 PDA、PSA 培养基上生长最好
(表 6)。
表 2 不同温度对菌落生长的影响(单位: cm)
病 原 菌 温度(℃)
5 10 15 20 25 28 30 35
F . oxy sp orum 0 0. 4 2. 7 3. 6 4. 0 6. 3 5. 4 2. 2
F . solani 0 0. 1 1. 5 2. 8 4. 3 4. 4 4. 1 1. 6
表 3 不同 pH值对菌落生长的影响(单位: cm)
病 原 菌 温度(℃)
3 4 5 6 7 8 9
F. oxy sp or um 0. 9 2. 6 4. 6 5. 8 6. 1 5. 7 4. 5
F. solani 0. 1 2. 3 4. 0 4. 3 4. 3 4. 0 3. 5
表 4 不同 C源对菌落生长的影响
(单位: cm)
病 原 菌 甘露醇 葡萄糖 蔗 糖 麦芽糖
F . oxysp orum 5. 9 6. 2 6. 4 6. 0
F . solani 3. 8 4. 3 4. 4 4. 1
表 5 不同 N源对菌落生长的影响
(单位: cm)
病原菌 尿素 NaNO3 NH4NO 3 蛋白胨 乳蛋白
F. oxy sp or um 5. 9 6. 3 6. 6 6. 6 6. 5
F. solani 3. 5 4. 2 4. 2 4. 3 4. 1
表 6 不同培养基对菌落生长的影响
(单位: cm)
病原菌   PSA PDA CMA 燕麦
F . oxysp orum 6. 5 6. 6 5. 8 5. 4
F . solani 4. 1 4. 0 3. 7 3. 4
3 结论与讨论
  ( 1)山东沿海地区刺槐溃疡病的主要病原菌是尖镰孢,其次为腐皮镰孢。目前尚未见有由
尖镰孢引起刺槐溃疡病的报道。
( 2)刺槐溃疡病菌, 可从根、干基、枝干及枝桠等部位伤口侵入,但以干基、根部为主,最后
618 林 业 科 学 研 究                 9 卷
导致全株或局部枝条枯萎、死亡。不同发病部位的症状略有不同, 但病部都具有白色菌丝层着
生有桔红色分生孢子座的病症。
( 3)该两菌均为土壤习居菌, 在适温 25~30 ℃条件下,湿度是发病的关键因素。在接种试
验中,盆栽苗在室内保湿较好的情况下, 发病早,发病率高,症状典型,病情严重; 在室外,因大
气湿度低,症状及病情较轻。在山东沿海, 一般年份 7~8月是该病原菌生长繁殖的适温时期,
根据荣城市 1965~1992年的气象数据,经筛选分析确认, 7~8月份的温、湿度与刺槐溃疡病
发生流行密切相关,它是影响病原菌流行的主要因素,而 1月份降温幅度和 6~7月份降水量
若都过大,可直接影响到刺槐树体本身,给病原菌的侵入创造了条件。1979年和 1990年刺槐
溃疡病两度大流行,就是在这种综合条件下发生的。
参 考 文 献
  1 黄世钰,王建国.刺槐干腐病的研究.林业科学, 1983, 19( 4) : 366~370.
  2 Matu o T , S ak urai Y. Ann. Ph ytopath. SOC. Jap an. , 1965, 30: 31~36.
  3 C 布斯(陈其火英译) .镰刀菌属.北京:农业出版社, 1988.
  4 A N 拉依洛(王云章等译) .镰刀菌.北京:科学出版社, 1958.
  5 张素轩.镰刀菌属分类进展.真菌学报, 1991, 10( 2) : 85~94.
  6 魏景超.真菌鉴定手册.上海:上海科学技术出版社, 1979.
Studies on Pathogenic Fungus of Canker of Black Locust
H ong Ruif en  J i Yanp ing
  Abstract Ser ious black locust canker occurs in Shandong coastal areas. Pathogenet ic
fungi ar e ident if ied as Fusarium oxy sp orum and Fusar ium solani . M icroconidia o f the f irst ag-
gregate a capitulum and develop on the sing le ampuliform conidiophore. Microconidium are
ellipt ic and botuliform in shape, 7. 6~15. 4 m× 2. 5~3. 8 m and macroconidium are falci-
fo rm and cambiform w ith 3~5 septum, 28. 2~38. 4 m×4. 6~5. 1 m. T he diameters o f
chlamydospo re ar e 8. 9~12. 8 m. For the second, micr oconidia g row on the elongated conid-
iophore and the shapes ar e bro ad-ovate and elliptic, 5. 1~10. 2 m ×2. 5~4. 8 m. Conidio-
phore are 30~80 m in leng th. M acr oconidium is blunt at both ends w ith 3~5 septum, 20. 1
~33. 3 m× 2. 6~5. 4 m. Chlamydospore are 7. 7~10. 2 m in diameters. T he appropriate
temperature fo r the co lony gr ow th is 25~30℃ w ith 28℃ as the opt imum . T he range of pH
is 5~9 and micro-acid or neutr al ity is the most favourable. The best origin o f carbon is su-
cro se or g lucose, and peptone is best nit rog en source. F. oxy sp orum has st ronger pathogenic-
ity and is the main pathomycete of black locust canker.
  Key words black locust , canker, pathogenet ic fungi, Fusar ium oxy sp orum
  Hong Ruifen, Senior E ngineer, Ji Yanping ( Forest ry Research In st itute of Sh and on g Province Jin an 250014) .
6196 期            洪瑞芬等: 刺槐溃疡病病原菌的研究