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十字花科白菜根肿病菌在不同温度、pH值条件下致病性差异研究



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2014)04 - 1514 - 04
收稿日期:2013 - 04 - 12
基金项目:云南省科技项目(2011EB001);云南省现代农业油菜
产业技术体系项目
作者简介:杨明英(1966 -),女,云南临沧人,研究员,主要从事
茄科作物疫病及蔬菜病害应用技术研究,E-mail:ymying18@
aliyun. com,* 为通讯作者。
十字花科白菜根肿病菌在不同温度、
pH值条件下致病性差异研究
杨明英1,杨子林2,马桂明3,裴卫华1,曹继芬1,
杨佩文1,毕云青1,林兴华2,周丽凤1,李向东1*
(1.云南省农业科学院农业环境资源研究所,云南 昆明 650205;2.临沧市植保植检站,云南 临沧 677000;3.丽江市植保植检站,
云南 丽江 674100)
摘 要:采用根肿病菌和土壤混合法,在休眠孢子浓度 1 × 108(个 / g土)条件下,设置 7 个温度及 6 个土壤 pH值梯度,进行根肿病
菌对白菜致病性测定,90 d后拔根调查根肿病菌侵染发病情况。测定结果,在 pH值 6 时,不同温度梯度间白菜根肿病发病株率存
在较大差异,其发病株率从高到低的温度为 30 ℃ >25 ℃ >20 ℃ >35 ℃ >15 ℃ >10 ℃ >5 ℃。5 和 10 ℃条件下,其根肿病菌侵
染力弱,不发病或发病株率较低;15 ~ 30 ℃条件下随温度升高发病率增加,但在 35 ℃条件下,发病株率降低。温度 25 ℃条件下,
pH值为 4、5、6、7、8、9 的白菜发病株率分别为 80. 36 %、100 %、65 %、10. 77 %、3. 23 %、0. 0 %。pH值4 发病率虽高,但白菜生长
受抑制,生长弱,存活率低。pH值 7 和 8 时,发病率较低,pH值 9 时没有发病,在 pH 值 5 和 6 时,植株生长良好,发病率也较高。
表明根肿病菌侵染发病与温度、土壤 pH值关系密切。
关键词:根肿病菌;温度;pH值;致病性
中图分类号:S634. 1 文献标识码:A
Study on Pathogenicity Difference of Plasmodiophora brassicae
under Different Temperature and pH Value
YANG Ming-ying1,YANG Zi-lin2,MA Gui-ming3,PEI Wei-hua1,CAO Ji-fen1,
YANG Pei-wen1,BI Yun-qing1,LIN Xing-hua2,ZHOU Li-feng1,LI Xiang-dong1*
(1. Agricultural Environmental and Resources Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Yunnan Kunming 650205,
China;2. Lincang Plant Protection Station,Yunnan Lincang 677000,China;3. Lijiang Plant Protection Station,Yunnan Lijiang 674100,
China)
Abstract:The pathogenicity difference of P. brassicae on cabbage were carried out under 7 different temperature and 6 different soil pH value
with the resting spore concentration of 1 × 108(spores /g)in the soil. The disease condition was investigated after 90 days. The results
showed that there were different infection rates of clubroot of cabbage among different temperature sets,the effect of temperature on the inci-
dence of clubroot in descending order as follows:30 ℃ >25 ℃ >20 ℃ >35 ℃ >15 ℃ >10 ℃ >5 ℃ under the pH value of 6,the infec-
tion of clubroot was weak and the infection rate was low under the temperature value of 5 ℃ and 10 ℃ . The disease rate increased with in-
creasing soil temperature under the temperature value of 5 - 30 ℃,but decreased at 35 ℃,the infection rates of clubroot were 80. 36 %,
100 %,65 %,10. 77 %,3. 23 %,0 % under the soil pH 4,5,6,7,8 and 9 at 25 ℃,respectively,the growth of cabbage was inhibi-
ted and the survival rate was reduced under the pH value of 4,the infection rates of clubroot were low under the pH value of 7 and 8,and
the infection rate of P. brassicae was 0 % under the pH value of 9. The Chinese cabbage grew better under the pH value of 5 and 6,but had
the high infection rates of clubroot. The infection rate of clubroot was related to the temperature and soil pH closely.
Key words:Plasmodiophora brassicae;Temperature;pH value;Pathogenicity
十字花科根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodio-
phora brassicae Woron)侵染引起的一种世界性病害,
也是发生严重的土壤传播病害之一。此病在世界范
围内危害普遍,广泛分布于北美、南美、欧洲、南非、
东亚等地。中国早在 1936 年在台湾就有报道,目前
4151
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2014 年 27 卷 4 期
Vol. 27 No. 4
DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2014.04.022
主要分布在黑龙江、辽宁、山东、新疆、甘肃、陕西、江
苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、四川、
云南、西藏等省、自治区。一般发病区损失 20 %左
右,严重的损失 70 % ~ 80 %,甚至绝产无收,严重
威胁着蔬菜产业的发展[1 ~ 3]。
近 20 年来,随着分子生物学在植物病理学科的
广泛应用,在根肿病的发生、流行、预测预报及病原
菌的检测和致病性分化等方面取得了巨大进展。杨
佩文等(2002)对十字花科根肿病菌侵染白菜根系
采用 PCR快速检测[4],根肿病菌休眠孢子能否萌发
是侵染致病的前提条件。郭向华等(2001)对影响
根肿病菌休眠孢子萌发的相关因素进行试验分析,
得出休眠孢子萌发率的高低受温度、pH 值影响;病
根腐烂后处理可以显著提高孢子萌发率;光对休眠
孢子萌发有明显抑制作用;休眠孢子在感病寄主的
根分泌物溶液中萌发率最高,达 75 %,耐病甘蓝品
种及番茄的根分泌物均能刺激休眠孢子萌发[5]。
由此可见根肿病菌在离体条件下温度和土壤 pH 值
是影响休眠孢子萌发的主要因素,而这 2 个因素对
根肿病菌直接侵染白菜根系即致病性情况影响如
何,文章采用菌土混合法,土壤休眠孢子浓度 1 ×
108(个 / g土)条件下,进行了土壤接种根肿病菌盆
栽白菜试验。即设置 7 个温度梯度及 6 个土壤 pH
值梯度,进行根肿病菌对白菜根系致病性测定。90
d后拔根调查根肿病菌侵染发病情况,观察根肿病
菌在不同温度和不同 pH值条件下侵染发病的差异
性和相关性,为田间种植结构调整和土壤调酸防病
等病害预防或防控提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
供试品种为白菜 83-1。供试病原菌为采集新鲜
的白菜根肿病标样。
1. 2 菌土准备
菌土准备:采集白菜根肿病标样,用水浸泡 10
d。将菌土(蛭石∶消毒腐殖土 = 1∶ 1)孢子浓度调节
到 1 × 108(个 / g 土),加盖保湿膜 5 d 翻动 1 次,连
续翻 2 次,使菌源与土壤均匀混合,使其充分相互适
应,10 d后进行播种。
1. 3 温度梯度
设置温度为 5、10、15、20、25、30、35 ℃,共计 7
个梯度。
1. 4 土壤 pH值
采用 NaOH和 HCl稀释液,设置并调节土壤 pH
值为 4、5、6、7、8、9,共计 6 个梯度。
1. 5 试验方法
1. 5. 1 不同温度 采用(30 cm × h20 cm)的塑料
盆放入上述备好的菌土,每处理播种 3 盆,每盆保留
植株 12 株。设不接菌为对照,播种后放置 25 ℃光
照培养箱内,待白菜种子萌发出土后分别放入不同
温度的光照培养箱继续生长。
1. 5. 2 不同土壤 pH 值 采用(30 cm × h20 cm)
的塑料盆放入上述备好的菌土,并将土壤 pH 值分
别调节到 4、5、6、7、8、9,每处理播种 3 盆,每盆保留
植株 12 株。设不接菌为对照,播种后放置 25 ℃光
照培养箱,定期补水并测定土壤 pH值。
1. 5. 3 试验管理 试验在室内光照培养箱中进行,
采样灭菌水浇施,不施用任何杀菌剂。
1. 6 调查及评价
1. 6. 1 调查方法 植株存活率调查及接种试验 90
d进行拔根分级调查。
1. 6. 2 标准依据 云南省地方标准《油菜根肿病
抗性鉴定技术规程》DB53 /T 442-2012。调查分级标
准,见表 1。
2 结果与分析
2. 1 不同温度根肿病菌致病性的测定
采用菌土混合法,在土壤休眠孢子 1 × 108(个 /
g土)、pH值为 6 的条件下,设置 7 个温度梯度及不
接菌空白对照(CK),进行根肿病菌对白菜(鲁春白
83-1)致病性测定,90 d 后调查植株生长情况,并拔
根调查根肿病发病情况。
表 1 根肿病(苗期)的分级标准
Table 1 The grading standards of clubroot (seedling stage)
级别
Grading
症状
Symbol
0 级 根系生长正常、根部无任何肿瘤
1 级 主根肿大,肿大部分直径约 4 mm以下
3 级 主根肿大,肿大部分直径约 4 ~ 7 mm
5 级 主根和侧根肿大,肿大部分直径约 7 ~ 10 mm
7 级 主根和侧根肿大,肿大部分直径约 10 mm以上
51514 期 杨明英等:十字花科白菜根肿病菌在不同温度、pH值条件下致病性差异研究
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植株存活率(%)
植株株高(cm)
5 10% 15% 20% 25% 30% 35
温度(℃)
Temperature
图 1 不同温度条件下接种根肿病菌对白菜植株生长影响
Fig. 1 The effects of clubroot infection on Chinese cabbage growth
under different temperature
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5 10% 15% 20% 25% 30% 35
温度(℃)
Temperature
发病株率(%)
病情指数
图 2 不同温度条件下白菜根肿病发病趋势
Fig. 2 The trends of clubroot under different temperature conditions
不同温度条件下,白菜植株生长情况:温度 5、
10、15、20、25、30、35 ℃的白菜平均存活率分别为
55. 0 %、75. 2 %、80. 6 %、90. 0 %、95. 2 %、82. 0
%、45. 3 %;其植株平均高度分别为 5. 5、8. 6、9. 4、
15. 6、12. 2、9. 2、6. 0 cm,表明温度 20 ~ 25 ℃,白菜
植株较其它温度条件下生长良好(图 1)。
白菜根肿病发病情况:温度 5、10、15、20、25、
30、35 ℃的根肿病发病株率分别为 0 %、3. 8 %、15.
2 %、61. 8 %、89. 6 %、90. 2 %和 53. 6 %;病情指数
分别为 0、0. 8、3. 5、6. 5、15. 6、12. 0、4. 2,表明温度
25 ~ 30 ℃期间,白菜植株发病率高,即根肿病菌致
病力更强(图 2)。
2. 2 不同土壤 pH值根肿病菌致病性的测定
采用菌土混合法,在土壤休眠孢子 1 × 108(个 /
g土)、温度 25 ℃条件下,设置 6 个 pH 值梯度及不
接菌空白对照(CK),进行根肿病菌对白菜(鲁春白
83-1)致病性测定,90 d 后调查植株生长情况,并拔
根调查根肿病发病情况。
不同土壤 pH值条件下,白菜植株生长情况:土
壤 pH值为 4、5、6、7、8、9 的白菜平均存活率分别为
25. 6 %、76. 4 %、85. 5 %、90. 6 %、78. 9 %、58. 7
%;其植株平均高度分别为 6. 5、8. 8、16. 5、17. 8、
15. 2、13. 6 cm,表明土壤 pH 值为 6、7、8 时,白菜植
株生长较好(图 3)。
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植株存活率(%)
植株株高(cm)
4% 5% 6% 7% 8% 9
土壤 pH值
Soil%pH%value
图 3 不同土壤 pH 值条件下接种根肿病菌对白菜植株
生长影响
Fig. 3 The effects of clubroot infection on Chinese cabbage growth
under different soil pH value
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40
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0
4% 5% 6% 7% 8% 9
土壤 pH值
Soil%pH%value
发病株率(%)
病情指数
图 4 不同土壤 pH值条件下白菜根肿病发病趋势
Fig. 4 The trends of clubroot under different soil pH value
白菜根肿病发病情况:土壤 pH 值为 4、5、6、7、
8、9 的白菜发病株率分别为 80. 4 %、100 %、65 %、
10. 8 %、3. 2 %、0. 0 %;病情指数分别为 6. 8、15. 9、
14. 2、3. 5、1. 5、0. 0。pH值为 4 时发病率虽高,但白
菜生长受到抑制,生长较弱,存活率低。pH 值为 7
和 8 时,发病率较低,pH 值 9 时没有发病,在 pH 值
5 和 6,植株生长良好,发病率较高,因此,在土壤 pH
值 5 ~ 6 适合根肿病菌生存繁殖,侵染力较强,田间
可通过增施有机肥、草木灰及碱性肥料调节土壤酸
碱度,减轻根肿病发生危害(图 4)。
3 讨 论
十字花科根肿病菌属一种专性寄生菌,具有较
强的生命力,存活时间可达 7 ~ 9 年。影响根肿病菌
侵染发病的因素较多,除土壤含水量、菌源量、感病
寄主外,还有更重要的温度、pH 值等。杨明英等在
接种根肿病菌条件下,土壤含水量在 20 %、30 %和
80 %时白菜发病较轻,50 % ~ 70 %发病严重[6]。
杨明英等对根肿病发病田土壤休眠孢子囊垂直分布
测定,其根肿病菌休眠孢子囊平均含量高低顺序是
土壤高度 10 cm >0 cm > 20 cm;将根肿病病根组织
进行泡水和日晒 5、10、15 d 后接种白菜,其病株率
分别为 55. 2 %、79. 2 %、89. 6 %和 85. 7 %、100
%、100 %,新鲜病根接种病株率为 84. 9 %[7]。
6151 西 南 农 业 学 报 27 卷
吕理炎休眠孢子囊 6 ~ 30 ℃均可发芽,以 18 ~
25 ℃为最适宜,最适土温为 21 ~ 22 ℃[8]。郭向华
等不同温度条件下休眠孢子萌发率高低顺序为 24、
20、28、16、32、8、36、4、40 ℃[5]。以上试验是在离体
条件下,根肿病菌休眠孢子萌发率的高低受温度、
pH值影响。文章通过菌土混合方法,模拟田间病害
发生环境,设置不同温度、pH 值条件下根肿病菌对
白菜的侵染致病差异试验,以期找出田间病害发生
的主要影响因素,为制定防控措施提供科学依据。
通过根肿病菌与土壤混合接种,设置 7 个温度进行
对白菜致病性测定,白菜根肿病发病株率在温度 15
~ 30 ℃条件下随温度升高发病率增加;5 和 10 ℃条
件下,其根肿病菌侵染力弱,不发病或发病株率较
低;但在 35 ℃条件下,发病株率降低;最适合温度在
25 ~ 30 ℃。由此可见,土壤接种根肿病菌侵染白菜
发病与离体条件下根肿病菌休眠孢子萌发均在温度
20 ~ 30 ℃较高。而温度在 15 ~ 30 ℃内根肿病菌均
可侵染发病,此温度范围涵盖了云南省主要蔬菜产
区,因此根肿病发生较为普遍,当温度低于或高于此
范围时不发病或发病轻[9 ~ 10]。
通过土壤和根肿病菌混合接种,采用 NaOH 和
HCl稀释液,设置并调节 pH值为 4、5、6、7、8、9 等 6
个梯度。结果表明,pH 值 4 发病率虽高,但白菜生
长受到抑制,长势弱,存活率较低。pH值 7 和 8 时,
发病率较低,pH 值 9 时没有发病,在 pH 值 5 和 6,
植株生长较好,发病率较高。由此可见,土壤 pH 值
在 5 ~ 6,是适合十字花科根肿病菌生长发育及萌发
侵染的必要条件,而云南省大部分蔬菜基地的土壤
pH值多数在 5 ~ 6,因此田间十字花科根肿病发生
较为普遍,局部地区发生严重。这对调整不同作物
栽培布局,利用碱性肥料调节土壤酸碱度等来减轻
根肿病发生危害提供理论依据[11]。
十字花科作物根肿病的防治需要持续地综合防
控,对于不同病区根据气候条件和土壤情况,需进行
栽培品种的轮作或不同季节品种间的布局,引进或
筛选抗(耐)病品种,施用腐熟农家肥或碱性肥料,
及时清理田间病根集中采用石灰水处理,减少田间
根肿病菌菌源量,对减轻十字花科作物根肿病的发
生危害有着很重要的意义[12]。
参考文献:
[1]卢晓霞,康晓慧,付菊梅,等.油菜根肿病对油菜光合作用及酶活
性的影响[J].广东农业科学,2013,24:71 - 73.
[2]高桥贤司.十字花科蔬菜根肿病菌休眠孢子的简易定量法[J].
农业新技术新方法译丛,1989,3(26):36 - 38.
[3]唐文华.北京十字花科蔬菜根肿病的发生和鉴定[J].植物保护
学报,1990,16(1):17 - 18.
[4]杨佩文,杨勤忠,王 群,等.十字花科蔬菜根肿病菌的 PCR检测
[J],云南农业学报,2002,17(2):137 - 139.
[5]郭向华,肖崇刚,曾 艳,等.甘蓝根肿病菌生物学特性[J].西南
农业大学学报,2001,23(1):7 - 9.
[6]杨明英,杨家鸾,孙道旺,等.土壤含水量对白菜根肿病发生的影
响研究[J].西南农业学报,2004,17(4):482 - 483.
[7]杨明英,李向东,孙道旺,等.白菜根肿病菌致病性因素研究[J].
西南农业学报,2011,24(2):612 - 615.
[8]吕理燊.十字花科蔬菜根肿病[J]. 云南农业大学学报,2002,17
(2):134 - 135.
[9]杨家鸾,杨明英,孙道旺,等.昆明菜区大白菜根肿病防治技术研
究初探[J].云南农业大学学报,2002,17(4):342 - 344.
[10]严位中,杨家鸾,孙道旺,等. 云南省十字花科蔬菜根肿病发生
规律及防治技术研究[J].石河子大学学报,2004,22(1):118 -
122.
[11]王海燕,杜一新,梁碧元. 十字花科蔬菜根肿病综合治理技术
[J].中国蔬菜,2008(2):60.
[12]商 桑,黄绵佳,田丽波.十字花科蔬菜根肿病生物学特性及分
子生物学研究进展[J].吉林农业科学,2009(2):43 - 46.
( 责任编辑 王家银)
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