摘要 離體條件下測(cè)定并比較了10種殺菌劑對(duì)番茄早疫病菌、蘋(píng)果斑點(diǎn)落葉病菌、梨黑斑病菌、煙草赤星病菌和甘藍(lán)黑斑病菌等5種鏈格孢屬植物病原真菌的抗菌活性。結(jié)果表明,不同種的鏈格孢屬病菌對(duì)同一藥劑的敏感性相近;咪鮮胺、啶菌惡唑、苯醚甲環(huán)唑、異菌脲、腐霉利等5種殺菌劑對(duì)供試病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制活性最好,其EC50在0.01~1.28ug/mL之間;百菌清對(duì)病菌分生孢子萌發(fā)的抑制活性最高,其次是醚菌酯和嘧菌酯。
關(guān)鍵詞 殺菌劑;鏈格孢屬病菌;菌絲生長(zhǎng);孢子萌發(fā)
中圖分類號(hào) S482.2
鏈格孢屬(Alternaria Nees)真菌是重要的植物病原菌屬之一,除少數(shù)種可侵染人和動(dòng)物,引起皮癬、甲癬、顎骨髓炎等疾病外,大多數(shù)種可寄生于植物引起包括玉米、小麥、煙草、馬鈴薯、番茄、蘋(píng)果、梨、甘藍(lán)、人參等的幾十種植物病害。這類病菌的代謝產(chǎn)物即毒素可導(dǎo)致受害植物產(chǎn)生各種癥狀,如黑斑病、褐斑病、莖枯病、赤星病等,嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì),給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了巨大損失。過(guò)去應(yīng)用較多的苯并咪唑類殺菌劑如多菌靈等對(duì)這類病害的防效通常較差或無(wú)效,市場(chǎng)上專門(mén)用于防治這類病害的藥劑品種較少,給生產(chǎn)上選擇防治這類病害的藥劑帶來(lái)困難。
本文測(cè)定并比較了10種殺菌劑對(duì)5種常見(jiàn)鏈格孢屬病菌的離體抗菌活性,旨在了解這些藥劑對(duì)鏈格孢屬真菌的活性,以及這些藥劑對(duì)鏈格孢屬病菌的作用特點(diǎn),從而為生產(chǎn)上防治這類病害時(shí)科學(xué)用藥以及企業(yè)開(kāi)發(fā)混配藥劑提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 供試病菌
番茄早疫病菌(Alternaria solani)、蘋(píng)果斑點(diǎn)落葉病菌(A.mali)、甘藍(lán)黑斑病菌(A.brassicae)、梨黑斑病菌(A.kikuchiana)、煙草赤星病菌(A.lon-gipes),均為本研究室保存菌種。
1.2 供試藥劑
試驗(yàn)藥劑為95.4%醚菌酯(kresoxim-methyl)原藥(江蘇耕耘化學(xué)有限公司)、98.1%腐霉利(pro-cymidone)原藥(浙江禾益農(nóng)化有限公司)、98.2%多菌靈(carbendazim)原藥(江蘇蘇化集團(tuán)新沂農(nóng)化有限公司)、25%嘧菌酯(azoxystrobin)懸浮劑(先正達(dá)公司)、96%異菌脲(iprodione)原藥(江蘇蘇化集團(tuán)新沂農(nóng)化有限公司)、95%三唑酮(triadimefon)原藥(江蘇蘇化集團(tuán)新沂農(nóng)化有限公司)、99.3%咪鮮胺(prochloraz)原藥(樂(lè)斯化學(xué)有限公司)、95.2%苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole)原藥(江蘇耕耘化學(xué)有限公司)、84%啶菌惡唑(SYP-Z048)EC(沈陽(yáng)化工研究院)、98%百菌清(chlorothalonil)原藥(江蘇寶靈化工有限公司)。除將25%嘧菌酯SC溶于無(wú)菌水外,其余原藥均溶于丙酮中制成適當(dāng)濃度的母液保存于4℃冰箱中備用。
1.3 供試病菌的培養(yǎng)及孢子懸浮液的制備
1.3.1 供試病菌的預(yù)培養(yǎng)
將5種供試病菌在馬鈴薯蔗糖瓊脂(PSA)平板上,(25±1)℃下黑暗培養(yǎng),待菌落邊緣接近皿壁時(shí),即可打取菌餅用于試驗(yàn)。
1.3.2 供試病菌孢子懸浮液的制備
將4種供試病菌番茄早疫病菌、甘藍(lán)黑斑病菌、梨黑斑病菌、煙草赤星病菌在PSA平板上,(25±1)℃、12 h∥12 h(D∥L)光照條件下培養(yǎng)8 d后,向培養(yǎng)皿中加入10 mL無(wú)菌水,用無(wú)菌曲玻棒輕輕洗下菌落中的分生孢子,盡量減少菌絲斷裂。兩層無(wú)菌紗布過(guò)濾得到分生孢子懸浮液,在顯微鏡下(10×10倍)檢查孢子數(shù),平均每視野60~100個(gè)孢子即可。
1.4 藥劑敏感性測(cè)定方法
1.4.1 供試藥劑對(duì)病菌菌絲生長(zhǎng)的影響
采用平皿菌絲生長(zhǎng)抑制法測(cè)定供試藥劑對(duì)各病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制活性,即在預(yù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇各藥劑對(duì)病菌菌絲生長(zhǎng)抑制率在10%~90%范圍內(nèi)的5個(gè)濃度;將配制好的供試藥劑母液按照設(shè)定的濃度比例加入到已融化并冷卻至50℃左右的PSA培養(yǎng)基中,充分混勻后分別倒入3個(gè)滅菌的培養(yǎng)皿中,制成系列濃度的含藥PSA平板,以不加藥劑但含等量溶劑的PSA平板為對(duì)照。用直徑為6 mm的打孔器在預(yù)培養(yǎng)的菌落邊緣的同一圓周上打取菌餅,菌絲面朝下接種到含藥培養(yǎng)基平板中央,置于(25±1)℃下黑暗培養(yǎng),待對(duì)照的菌落邊緣接近皿壁時(shí)用十字交叉法測(cè)量各處理的菌落直徑,并求出3次重復(fù)的平均值,得出各處理的平均菌落增長(zhǎng)直徑(一平均菌落直徑-6mm),并計(jì)算各藥劑處理對(duì)病菌的菌絲生長(zhǎng)抑制率。
抑制率=[對(duì)照的菌落增長(zhǎng)直徑(mm)-處理的菌落增長(zhǎng)直徑(mm)]/[對(duì)照的菌落增長(zhǎng)直徑(mm)]×100%。
以試驗(yàn)中設(shè)定的濃度對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)(z),抑制率幾率值為縱坐標(biāo)(y),求出各藥劑對(duì)供試病菌的毒力回歸曲線方程y=a+bx、相關(guān)系數(shù)r以及有效抑制中濃度(EC50)。最后根據(jù)EC50值,分析比較不同殺菌劑對(duì)供試病菌菌絲生長(zhǎng)的影響。
1.4.2 供試藥劑對(duì)4種病菌分生孢子萌發(fā)的影響
采用瓊膠平板法測(cè)定藥劑對(duì)病菌分生孢子萌發(fā)的影響。將各藥劑分別加入到滅菌冷卻至50℃左右的水瓊膠培養(yǎng)基(瓊脂2%,蔗糖1%)中,制成濃度為1 mg/L、10 mg/L、100 mg/L的帶毒瓊膠平板,并設(shè)不加藥劑的瓊膠平板為對(duì)照。待瓊膠平板完全凝固后,以移液槍取200#L孢子懸浮液加入平板中,用曲玻棒涂抹均勻,置于(25±1)℃下黑暗培養(yǎng)10~12 h。待對(duì)照孢子萌發(fā)率超過(guò)90%以上時(shí),在顯微鏡下(10×10倍)檢查各處理平板孢子萌發(fā)數(shù),每處理計(jì)數(shù)200個(gè)以上孢子。與空白對(duì)照比較計(jì)算各藥劑對(duì)病菌分生孢子萌發(fā)的抑制率,分析比較不同殺菌劑對(duì)供試病菌分生孢子萌發(fā)的影響。
2 結(jié)果與分析
2.1 對(duì)病菌菌絲生長(zhǎng)的影響
供試10種藥劑對(duì)5種鏈格孢屬病原真菌菌絲生長(zhǎng)的毒力測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1,從表中可見(jiàn),異菌脲、腐霉利、咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑、啶菌惡唑等5種藥劑對(duì)病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制活性均較高,除異菌脲對(duì)番茄早疫病菌的EC50為1.28ug/mL外,其余EC50均小于1ug/mL,且這些藥劑對(duì)不同種的鏈格孢屬病菌的活性差異較小,EC50均相差在5倍以內(nèi)。此外,結(jié)果也表明生產(chǎn)上應(yīng)用較多的苯并咪唑類殺菌劑多菌靈對(duì)這類病菌的活性較差,EC50均大于100 ug/mL。盡管三唑酮、咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑等均為病菌麥角甾醇生物合成抑制劑,但它們對(duì)鏈格孢屬病菌的活性存在差異,后兩種藥劑均表現(xiàn)出了較高的活性。
2.2 對(duì)分生孢子萌發(fā)的影響
由于本研究所用蘋(píng)果斑點(diǎn)落葉病菌菌株的分生孢子產(chǎn)生量較低,因此僅測(cè)定了其余4種鏈格孢屬真菌的分生孢子萌發(fā)對(duì)10種藥劑的敏感性。結(jié)果表明(表2),不同藥劑對(duì)同一種鏈格孢真菌分生孢子萌發(fā)的抑制活性不同,但同一藥劑對(duì)不同種鏈格孢病菌的活性相近。在藥劑濃度為100ug/mL時(shí),百菌清對(duì)4種供試病菌分生孢子萌發(fā)的相對(duì)抑制率達(dá)到了94.28%~100%,抑制作用最強(qiáng),其次是醚菌酯(78.02%~91.79%)、嘧菌酯(78.04%~89.95%)、啶菌惡唑(69.50%~88.39%)、腐霉利(68.00%~85.72%),抑制作用較低的殺菌劑有異菌脲(48.70%~73.79%)、咪鮮胺(14.72%~75.63%)、苯醚甲環(huán)唑(15.45%~51.93%),抑制作用最低的殺菌劑有三唑酮(1.74%~20.84%)和多菌靈(5.67%~12.35%)。在藥劑濃度為10ug/mL時(shí),除百菌清、醚菌酯、嘧菌酯、啶菌惡唑4種殺菌劑仍具有較高的相對(duì)抑制率外,其余6種殺菌劑的相對(duì)抑制率均低于25%。在藥劑濃度為1/ug/mL時(shí),百菌清對(duì)4種供試病菌分生孢子的萌發(fā)仍有80%以上的相對(duì)抑制率,醚菌酯和嘧菌酯則具有20.01%~52.09%的相對(duì)抑制率,啶菌惡唑僅有11.00%~25.23%的相對(duì)抑制率。
3 討論
本文所選用的5種供試植物病原菌所致病害均是生產(chǎn)上發(fā)生普遍、危害嚴(yán)重的鏈格孢屬病菌,如番茄早疫病又稱輪紋病,全國(guó)各地普遍發(fā)生,是番茄重要病害之一,發(fā)病嚴(yán)重時(shí)引起落葉、落果和斷枝,對(duì)產(chǎn)量影響很大,常年減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重時(shí)達(dá)50%以上,甚至絕產(chǎn);煙草赤星病是煙葉成熟后期重要的葉部病害,是煙草生產(chǎn)上威脅最大的病害之一,對(duì)煙草的產(chǎn)量和品質(zhì)均造成嚴(yán)重影響,自1892年首次報(bào)道煙草赤星病以來(lái),曾幾次給世界煙葉生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)這類病害的防治目前均缺乏有效的抗病作物品種,主要依賴于化學(xué)藥劑進(jìn)行防治,過(guò)去防治此類病害使用的藥劑主要有二硫代氨基甲酸酯類、芳烴類、二甲酰亞胺類等,常見(jiàn)的品種如代森錳鋅、百菌清、菌核凈、異菌脲、腐霉利等,但這些藥劑防治效果較好,治療效果差,而且這些殺菌劑已經(jīng)使用了十幾年甚至幾十年,有些品種的施用量已經(jīng)達(dá)到原有用量的數(shù)倍,抗藥性問(wèn)題嚴(yán)重,這不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,而且由于過(guò)量用藥導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重,危害生物安全。因此,研究使用新型高效、廣譜、作用機(jī)理不同、結(jié)果新穎的殺菌劑以及科學(xué)合理使用現(xiàn)有藥劑防治這類病害是生產(chǎn)上亟待解決的問(wèn)題。
本研究表明,同一藥劑對(duì)不同種類的鏈格孢屬植物病菌的活性相近,因此,生產(chǎn)上在選擇藥劑防治此類病害時(shí)可相互借鑒用藥方案,但不同種的鏈格孢病菌由于用藥歷史和防治水平的差異,其抗藥性發(fā)生狀況也不盡相同。結(jié)果表明苯并咪唑類的多菌靈無(wú)論對(duì)菌絲生長(zhǎng)還是孢子萌發(fā)的活性均較低;百菌清雖然對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制活性較差,但對(duì)孢子萌發(fā)的抑制活性高,其為多作用位點(diǎn)保護(hù)性殺菌劑,使用多年來(lái)未出現(xiàn)抗藥性問(wèn)題,建議與其他高效內(nèi)吸性藥劑混配使用防治這類病害;異菌脲和腐霉利均為二甲酰亞胺類殺菌劑,均對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制活性較高,但對(duì)孢子萌發(fā)的抑制作用較低,且內(nèi)吸性較差,抗性風(fēng)險(xiǎn)較高;三唑酮、咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑等均是麥角甾醇生物合成抑制劑,均對(duì)孢子萌發(fā)的抑制活性較差,但后面兩種藥劑對(duì)菌絲生長(zhǎng)抑制活性較高;啶菌惡唑是我國(guó)自主研制的新穎結(jié)構(gòu)殺菌劑,對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制活性較高,對(duì)孢子萌發(fā)也有一定的抑制活性;醚菌酯和嘧菌酯為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,均是新近開(kāi)發(fā)的線粒體呼吸抑制劑,對(duì)病菌孢子萌發(fā)活性較高,但由于在離體培養(yǎng)基平板上沒(méi)有抑制病菌旁路呼吸代謝途徑的物質(zhì),因此降低了其對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制活性,而在植物體內(nèi)存在抑制旁路氧化酶(AOX)的(類)黃酮類物質(zhì),因此在植物活體上的活性較高,已有報(bào)道其在防治番茄早疫病及蘋(píng)果斑點(diǎn)落葉病具有優(yōu)良的防治效果,但已有報(bào)道病菌對(duì)甲氧基丙烯酸酯類藥劑產(chǎn)生了抗性問(wèn)題。因此,生產(chǎn)上可根據(jù)這些藥劑的活性和作用特點(diǎn),輪換或混配使用用于鏈格孢屬真菌病害的防治,以達(dá)到理想的防治效果,并能延長(zhǎng)這些藥劑的使用壽命。