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Testing of seed-borne fungi of Glycyrrihiza seed and disinfection effect of several fungicides on seed-borne fungi

甘草种子带菌检测和药剂消毒处理效果研究



全 文 :·研究论文·
甘草种子带菌检测和药剂消毒处理效果研究
淡红梅1,李 静2,李先恩1,李健强2
(1中国协和医科大学 中国医学科学院 药用植物研究所,北京 100094;
2中国农业大学 农学与生物技术学院,北京 100094)
[摘要] 目的:研究不同产地的甘草种子寄藏真菌优势菌群和带菌量差异,比较不同药剂处理甘草种子的消毒
效果,为甘草种子预防保健处理提供依据。方法:采用离体平皿法对甘草种子表面和内部进行带菌检测;通过平皿培
养法观察药剂拌种的消毒效果。结果与结论:甘草种子表面的孢子负荷量(孢子数/粒种子)为03%~370%,产地间
差异显著;携带的优势真菌群主要为青霉属 Peniciliumspp、曲霉属 Aspergilusspp真菌,产地间差异不显著,但分离频
率差异显著;种子种皮带菌率在80%~483%,种仁的带菌率在35%~420%,内部寄藏的优势菌群主要有青霉属、
根霉属 Rhizopusspp、曲霉属和交链孢属真菌,产地间带菌率和优势菌群都有较大差异;福美双和代森锰锌的表面消
毒效果最好,达到890%以上,建议选择其作为甘草种子药剂消毒处理实现预防保健的药剂。
[关键词] 甘草种子;寄藏真菌检测;药剂消毒
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)07054205
[收稿日期] 20050823
[基金项目] 国家科技攻关计划项目(2001BA701A59)
[通讯作者] 李先恩,Tel:(010)62810019,Email:xeli@implad.
ac.cn
甘草 GlyeyrhizauralensisFisch属于多年生豆
科甘草属草本植物,其根和根茎可以入药。一般情
况下3年以上的甘草植株才能产生种子,生产中一
般栽培2~3年才采收药材;市场上流通的种子大部
分采自野生甘草,人工栽培的甘草种子所占比例较
少。随着对甘草药材需求量的增加,甘草种植面积
逐渐增大,种子在产区间频繁调运,人们对种子健康
意识也逐渐增强,但目前还没有见到关于甘草种子
健康检测和种子药剂消毒处理的相关文献报道。本
试验参考国际种子检验规程和农作物种子健康检测
方法[15],对来自5个主产区不同产地的甘草种子进
行寄藏真菌检测,同时选用作物种子常用的 7种杀
菌剂进行种子消毒处理,旨在明确甘草种子内、外所
携带的优势菌群并筛选合适的种子处理药剂,为甘
草种子产区间安全调运和实施种子预防保健处理防
治甘草种子真菌病害提供理论依据。
1 材料与方法
11 材料
2004年采集和部分收集不同产地的当年产甘
草种子12份,11份乌拉尔甘草种子,1份胀果甘草
(GinflataBat)种子,其中 7份栽培种,5份野生种
(见表1)。
12 供试杀菌剂
50%福美双(thriam)WP,50%多菌灵(carbendaz
im)WP,70%土菌消(hymexazol)WP,70%代森锰锌
(mancozeb)WP,70%敌克松(fenaminosulf)WP,20%萎
锈灵胶悬剂(carboxin)FS,35%阿普隆拌种剂(mental
ity)ES均由中国农业大学种衣剂研究发展中心提
供。
13 方法
甘草种子带菌检测参照《ISTAHandbookonSeed
HealthTesting》和《植病研究方法》等书中有关的方
法[68]。
131 种子外部带菌检测 从每份样本中随机选
取400粒种子,放入100mL锥形瓶中,加入40mL无
菌水充分振荡,吸取悬浮液1mL,以2000r·min-1的
转速离心10min,弃上清液,再加入 1mL无菌水充
分震荡悬浮后吸取100μL加到直径为9cm的 PDA
平板上,涂匀,每个处理4次重复。相同操作条件下
设无菌水空白对照。25℃黑暗条件下培养5d后观
察记录。计算孢子负荷量。
孢子负荷量(孢子数/粒种子)=分离孢子总数检测种子总数
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中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol31,Issue 7
April,2006
表1 甘草种子外部携带真菌种类和分离频率
样品产地 栽培类型 孢子负荷量
分离频率/%
青霉属 曲霉属 交链孢属 其他
内蒙古 上海庙 栽培 0.90 100.00 - - -
杭锦旗 栽培 1.20 100.00 - - -
赤峰 野生 1.90 50.00 25.00 25.00 -
新疆 布尔津 野生 0.30 - 100.00 - -
新源 野生 6.60 100.00 - - -
阜北 栽培 1.90 50.00 50.00 - -
和硕 栽培 0.30 - 100.00 - -
巴楚 野生 1.90 25.00 75.00 - -
巴楚1) 野生 1.90 50.00 50.00 - -
甘肃 庆阳 栽培 3.50 - 22.20 33.30 44.40
宁夏 盐池 栽培 37.00 93.64 4.55 - -
陕西 定边 栽培 1.50 100.00 - - -
注:“-”表示未分离到真菌;检验粒数均为400粒;1)为胀果甘草(表2~4同)
132 种子内部带菌检测 将甘草种子用精白机
蹭破种皮1~2mm,自来水浸泡1~2h后将种皮和
种仁分开,用5%NaClO溶液浸泡种皮5min,种仁3
min,无菌水冲洗 3遍,将同一样本的种皮和种仁分
别均匀摆放在直径为15cm的 PDA平板上,每皿摆
放100个分别来自于100粒种子的种皮或种仁组织
块,4次重复。25℃黑暗条件下培养5~7d后观察
记录。统计真菌种类、分离频率和带菌率。
分离频率(%)=某一分离物出现数分离物出现总数 ×100%
带菌率(%)=带菌种子总数检测种子总数×100%
14 种子带菌鉴定
将分离到的真菌分别进行纯化、镜检和转管保
存。根据真菌培养性状和形态特征,参照有关真菌
鉴定的工具书进行鉴定。
15 药剂消毒处理效果检测
按照杀菌剂处理种子的安全有效剂量选择原
则,对供试种子进行药剂消毒处理:50%福美双 WP
按药剂种子质量比 1∶125拌种;50%多菌灵 WP和
35%阿普隆拌种剂按药种比 1∶333拌种;70%土菌
消WP按药种比1∶182拌种;70%代森锰锌WP按药
种比1∶200湿拌;70%敌克松WP按药种比1∶118拌
种;20%萎锈灵胶悬剂按药种比 1∶72拌种,以未经
任何药剂处理的种子作为对照。经过处理的种子均
匀摆放在直径为15cm的PDA平板上,每皿100粒,
4次重复,25℃12h光照/黑暗交替条件下培养,
3~7d后观察记录。
药剂消毒处理效果(%)=
对照样品带菌率-药剂处理样品带菌率
对照样品带菌率 ×100%
2 结果与分析
21 种子外部带菌检测结果
结果见表 1。结果表明:①除宁夏盐池甘草种
子的孢子负荷量高达37孢子/粒种子外,其余的11
份不同产地的种子孢子负荷量均低于8孢子/粒种
子。野生和栽培采集的种子外部携带的优势真菌群
和孢子负荷量无显著差异。分析其原因,可能与田
间生态、卫生洁净程度、采收和储运管理等有关。②
除甘肃庆阳种子样品外部携带的优势真菌群是曲霉
属 Aspergilusspp和交链孢属 Alternariaspp外,其
余供试的11份甘草种子外部携带的优势菌群主要
是青霉属 Peniciliumspp和曲霉属。新疆地区来源
的种子除去新源的种子样品外部没有分离到曲霉属
真菌外,其他产地的种子曲霉属真菌分离频率较高,
变幅为 50%~100%。除去甘肃庆阳、新疆和硕和
布尔津种子样品没有分离到青霉属真菌,其他产地
的样品青霉属真菌分离频率都较大于25%,陕西定
边、新疆新源、内蒙古上海庙和杭锦旗的分离频率均
为100%。
22 种子内部带菌检测结果
根据表2和表 3带菌率统计显示,不同产地的
甘草种子种皮带菌率为 80%~483%。内蒙古赤
峰、新疆布尔津、新源和阜北的种皮带菌率均超过了
300%,而新疆和硕、巴楚(乌拉尔甘草和胀果甘
草)、宁夏盐池、陕西定边和甘肃庆阳的种皮带菌率
均低于100%;种仁的带菌率为35%~420%,内
蒙古赤峰和新疆新源的甘草种子带菌率较高,分别
为258%和420%,其余样品均低于150%。野生
和栽培类型的甘草种子内部带菌率也无显著差异。
种皮和种仁上的优势菌群均为青霉属、曲霉属、
根霉属 Rhizopusspp和交链孢属真菌。此外,在内
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中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
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April,2006
表2 甘草种子内部(种皮)带菌种类和分离频率
甘草样品 栽培类型 带菌总数
带菌率
/%
分离比例/%
青霉属 曲霉属 根霉属 交链孢属 木霉属 其他
内蒙古 上海庙 栽培 49 12.25 14.29 24.49 61.22 - - -
杭锦旗 栽培 51 12.75 35.29 21.57 43.14 - - -
赤峰 野生 193 48.25 26.94 68.91 1.55 1.55 0.52 0.52
新疆 布尔津 野生 132 33.00 20.45 67.42 9.85 1.52 - 0.76
新源 野生 175 43.75 60.00 28.57 9.14 1.71 - 0.57
阜北 栽培 143 35.75 58.04 35.66 2.80 0.70 - 2.80
和硕 栽培 32 8.00 68.75 12.50 6.25 3.13 3.13 6.26
巴楚 野生 32 8.00 71.88 21.88 - - - 6.25
巴楚1) 野生 38 9.50 39.47 52.63 - 2.63 - 1.00
甘肃 庆阳 栽培 49 12.25 75.51 10.20 - 8.16 - 6.12
宁夏 盐池 栽培 26 6.50 46.16 30.77 - 7.69 - 15.39
陕西 定边 栽培 39 9.75 48.72 43.59 - 2.56 - 5.12
表3 甘草种子内部(种仁)携带真菌种类和分离频率
甘草样品 栽培类型 带菌总数
带菌率
/%
分离比例/%
青霉属 曲霉属 根霉属 交链孢属 灰霉属 其他
内蒙古 上海庙 栽培 46 11.50 30.36 14.29 55.36 - - -
杭锦旗 栽培 41 10.25 36.59 7.32 56.10 - - -
赤峰 野生 103 25.75 33.98 64.08 - - - 1.94
新疆 布尔津 野生 53 13.25 26.42 71.70 - - - 1.89
新源 野生 168 42.00 58.33 24.40 17.26 - - -
阜北 栽培 45 11.25 60.00 26.67 8.89 4.44 - -
和硕 栽培 25 6.25 72.00 8.00 12.00 4.00 - 1.00
巴楚 野生 14 3.50 92.86 7.14 - - - -
巴楚1) 野生 23 5.75 52.17 39.13 - 4.35 - 1.00
甘肃 庆阳 栽培 28 7.00 75.00 7.14 10.71 3.57 1.00 -
宁夏 盐池 栽培 18 4.50 61.11 16.67 - 5.56 - 16.67
陕西 定边 栽培 31 7.75 54.84 19.35 12.90 - 3.23 9.69
蒙古赤峰和新疆和硕、巴楚胀果甘草种子种皮上还
分别分离到木霉属 Trichodermaspp、毛霉属 Mucor
spp真菌。甘草种子种仁分离到的其他真菌有毛霉
属(新疆新源样品)、芽枝霉属 Cladosporiumspp(内
蒙古赤峰样品)、灰霉属 Botrytisspp(甘肃庆阳和陕
西定边样品)。产地间优势真菌群分离频率变化幅
度较大。青霉属的分离频率为 1429%~7551%
(种皮)和 2642%~9286%(种仁),曲霉属的分离
频率为 1020% ~6891%(种皮)和 714% ~
7170%(种仁),根霉属的分离频率为0%~6122%
(种皮)和0%~5110%(种仁),交链孢属的分离频
率为0%~816%(种皮)和 0%~556%(种仁)野
生和栽培类型的甘草种子内部携带真菌种类无显著
差异。
23 种子带菌的药剂消毒处理效果
根据表4可以看出,7种药剂用于甘草种子处
理均有较好的消毒效果,消毒效果均可以到 80%。
其中福美双和代森锰锌的消毒效果最好,效果可以
达到89%,处理后携带的真菌主要为青霉属。土菌
消、敌克松处理后种子携带的真菌主要是交链孢属
和曲霉属。多菌灵处理后的种子携带的真菌主要是
曲霉属和青霉属。萎锈灵和阿普隆处理后的种子携
带的主要真菌分别是根霉属和曲霉属。
3 讨论
31 对来自我国新疆、内蒙古、甘肃、宁夏和陕西等
5个产区不同产地12份甘草种子进行了带菌检测。
实验结果表明,甘草种子外部孢子负荷量整体上较
低,种子内外携带优势菌群的种类较少。不同产地
间,甘草种子内外带菌率差异较大,携带的优势菌群
差异不大,但不同菌群的分离频率差异较大,新疆地
区内蒙古赤峰和甘肃种子内外曲霉属真菌分离频率
较高。野生采集的种子和栽培收获的种子带菌率和
优势菌群都没有显著的差异。光果甘草和乌拉尔甘
草间带菌率和优势菌群没有明显差异。分析原因可
能由于:①甘草种子种皮蜡质坚硬,在自然条件下难
于透气吸水,这样使得种子难于被真菌等一些微生
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表4 药剂对甘草种子的消毒效果
甘草样品 栽培类型
消毒效果/%
福美双 多菌灵 土菌消 代森锰锌 敌克松 萎锈灵 阿普隆
内蒙古 上海庙 栽培 95.0 83.5 95.0 92.0 91.0 92.0 85.0
杭锦旗 栽培 99.0 84.0 98.0 100.0 89.0 93.0 80.0
赤峰 野生 94.0 82.0 92.0 92.0 89.0 85.0 80.0
新疆 布尔津 野生 100.0 89.0 100.0 99.0 99.0 99.0 99.0
新源 野生 90.0 84.0 93.0 94.0 90.0 89.0 89.0
阜北 栽培 100.0 88.0 99.0 98.0 90.0 92.0 95.0
和硕 栽培 100.0 89.0 99.0 100.0 90.0 93.0 95.0
巴楚 野生 99.0 84.0 98.0 99.0 92.0 95.0 84.0
巴楚1) 野生 100.0 92.0 100.0 100.0 95.0 92.0 93.0
甘肃 庆阳 栽培 100.0 85.0 97.0 100.0 83.5 94.0 85.0
宁夏 盐池 栽培 90.0 80.0 83.0 89.0 85.0 86.0 84.0
陕西 定边 栽培 95.0 83.0 95.0 90.0 89.0 87.0 90.0
物群落侵染。②甘草一般生长在高温高寒干旱盐碱
的环境,根际微生物群落中真菌分布较少。各个产
地间不同的栽培方式微生态环境的差异和各优势菌
群自身的特性,使得产地间带菌率和分离频率差异
较大。③野生资源的种子带菌较多,不同种之间带
菌的差异也很大,但是野生甘草和栽培甘草间,乌拉
尔甘草和光果甘草间,带菌率和优势菌群都没有显
著差异,可能是由于种子的遗传特性、地理分布和生
长环境相似所致[6,9,10]。
32 7种药剂对甘草种子的消毒效果都可以达到
80%,建议选择福美双和代森锰锌作为甘草种子药
剂消毒处理实现预防保健的药剂,这 2种药剂消毒
效果可以达到89%以上,并且基本上能消除影响甘
草种子发芽的曲霉属和根霉属真菌。
33 大田作物等种子的健康检测和预防保健处理
在我国具有良好基础,已经形成了较为成熟的研究、
生产和推广应用体系,并在生产实践中发挥着极为
重要的作用;包括甘草在内的药用植物种子的预防
保健需要更多的关注和开展基础性工作,本试验只
是对甘草种子内外携带的真菌量和种类进行了初步
研究,并筛选出了2种较适宜的种子消毒保健药剂。
关于甘草种子健康工作还有许多需要进一步开展。
[参考文献]
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扫描电镜观察.植物病理学报,1999,29(1):22.
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衣剂处理的生物学效应.云南农业大学学报,2001,16(1):5.
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生态分布特性.西北植物学报,2003,23(10):1792.
TestingofseedbornefungiofGlycyrrihizaseedanddisinfection
efectofseveralfungicidesonseedbornefungi
DANHongmei1,LIJing2,LIXianen1,LIJianqiang2
(1.InstisuteofMedicinalPlantDevelopment,PekingUnionMedicalColege,ChineseAcademyofMedicineScience,Beijing100094,China;
2.BiologyandTechnologyColege,ChinaAgricultureUniversity,Beijing100094,China)
[Abstract] Objective:TostudythedominantseedbornefungiofGlycyrihizaseedswhichwerefromdiferentproducingareaand
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comparethedisinfectionefectofseveralfungicidesonseedbornefungiofGlycyrihizaseed.Method:Petridishtestingwasusedtodetermine
theexternalandinternalseedbornefungiandthedisinfectionefectoffungicides.ResultandConclusion:Theresultshowedthattheamount
ofsporeonthesurfaceofoneGlycyrihizaseedvariedfrom03%to370%amongsamples.Peniciliumspp.andAspergilusspp.werethe
twomajordominantfungiandtherewasfewdiferencesinthetypeofthefungiamongproducingareasbutdiferencesintheisolationfrequency
ofthefurgi;Peniciliumspp.,Rhizopusspp.,Aspergilusspp.andAlternariaspp.weretheinternalydominantseedbornefungi,includ
ingseedcapsuleandtheinternaltissueofseedandtheirfungicaryingpercentagewas80%483%and35%420%respectively.There
werediferencesinfungipercentageanddominantseedbornefungiamongdiferentproducingareas.Thedisinfectionefectofbothmancozeb
andthriamwasupto890%,soitissuggestedtousethemtodisinfectGlycyrihizaseed.
[Keywords] Glycyrihizaseed;seedbornefungitesting;efectoffungicide
[责任编辑 张宁宁]
钾盐对半夏试管块茎诱导的影响
薛建平,张爱民,盛 玮,翟志军
(淮北煤炭师范学院 生物系,安徽 淮北 235000)
[摘要] 目的:研究不同浓度钾盐对半夏直接诱导形成试管块茎的影响。方法:选用半夏试管苗的叶片、叶柄
和块茎为试验材料,接种到附加不同浓度、不同种类钾盐的培养基中。结果与结论:钾浓度不超过402mmol·L-1时
对半夏试管块茎形成有促进作用,浓度在1206mmol·L-1时则产生抑制。
[关键词] 半夏;试管块茎;诱导;钾盐
[中图分类号]S567 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)07054603
[收稿日期] 20050713
[基金项目] 安徽“十五”二期重点项目(03013003)
[通讯作者] 薛建平,Tel:(0561)3802025,Email:xuejp2000@
yahoo.comcn
半夏 PineliaternataBriet是天南星科半夏属多
年生草本植物,以块茎入药[1]。但是半夏作为杂草
性植物,随着荒山荒坡的开发,灾害性气候的影响,
以及人为的过度采挖,加之人工栽培过程中多年沿
用块茎和珠芽无性繁殖的方法,植株感染病毒严重,
产量质量下降。人们种植半夏积极性不高,造成半
夏的贮量越来越少,而国内外对半夏的需求有增无
减,市场价格逐年攀升。
近年来,国内外一些学者已通过组织培养的方
法,解决了半夏脱毒和快速繁殖的问题,但试管小块
茎的诱导多来自愈伤组织,愈伤组织长期继代培养
会出现遗传上的不稳定,造成小块茎遗传组成的不
一致性,从而影响到半夏试管块茎在生产中的应
用[2,3]。薛建平等[4,5]利用半夏的叶片、叶柄和块茎
为外植体,不经过愈伤组织阶段,直接诱导形成了试
管块茎,解决了遗传稳定性的问题,但试管块茎的诱
导率还有待提高。近年来,陈效杰[6]报道钾可以提
高半夏的大田产量,本实验在诱导培养基中添加不
同浓度和不同种类的钾盐,以叶片、叶柄和块茎为外
植体,研究钾对半夏外植体直接诱导形成小块茎的
影响,以期进一步提高半夏试管块茎的诱导率,为半
夏试管块茎的规模化生产提供技术支持。
1 材料和方法
11 材料 半夏脱毒试管苗,由淮北煤炭师范学院
生物系细胞工程研究室提供,经作者鉴定为天南星
科植物三叶半夏 Pternata的脱毒试管苗[5]。
12 培养基及培养条件 诱导培养基为 MS+6BA
20mg·L1+NAA01mg·L-1+蔗糖 3%,用 08%
琼脂固化,pH58~60,附加不同浓度的 KCl,KNO3
和KH2PO4。分装于 100~150mL的三角烧瓶,在
121℃湿热灭菌15~20min。材料接种后放在光照
培养箱中培养,培养温度(25±1)℃,光照强度
2000~3000lx,光照时间12h·d-1。
13 外植体诱导小块茎 当植株长到4~5cm高
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