何蘇琴, 白 濱
(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,蘭州 730070; 2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所,蘭州 730070)
2005年夏季,在甘肅省中部的半干旱種植區(qū)的一塊甜瓜品種試驗(yàn)田中,一些甜瓜植株在收獲前2周突然凋萎,植株逐漸黃化,葉片焦枯(圖1a、b)。來自臺灣的甜瓜品種‘臺農(nóng)2號’病株率達(dá)到50%。剖開病株的維管束,未見任何異常,病株根部可見主根和側(cè)根上有不連續(xù)的褐色壞疽斑,常規(guī)組織分離得到3株生長速度快的高溫型子囊菌,對其中的2個(gè)菌株進(jìn)行了形態(tài)特征、生物學(xué)特性及致病性研究,根據(jù)其形態(tài)特征和致病性,進(jìn)行病原菌的種類鑒定,結(jié)果如下。
2005年7月分離自甜瓜病根,編號TG-1、TG-2。
將菌株 TG-1、TG-2接種于PDA平板中央,25~30℃培養(yǎng),每天觀察,直至產(chǎn)生成熟的子囊殼。在光學(xué)顯微鏡下測量子囊殼和子囊孢子大小,每種結(jié)構(gòu)測量50個(gè)。
將在25℃培養(yǎng)4 d的菌株剁取直徑5 mm的菌絲塊,接種于PDA平板中央,5~45℃培養(yǎng),每5℃為一梯度,培養(yǎng)3 d后測量菌落直徑。每處理重復(fù)3次。
將菌株TG-1、TG-2接種于PDA平板中央,25~30℃培養(yǎng)4~5 d,剁成直徑5 mm的菌絲塊;甜瓜(品種:‘86-1’)、西瓜(品種:‘金鳳’)種子各100粒,55℃溫湯浸種后,置30℃溫箱催芽,約24 h后,挑選胚根長約5 mm的發(fā)芽種子移入直徑9 cm的含水濾紙培養(yǎng)皿內(nèi),在胚根上貼接直徑5 mm的菌絲塊。每皿放10粒種子,每處理2皿,以不接菌為對照;置30℃溫箱培養(yǎng),48 h調(diào)查致病情況。
在PDA平板25~30℃培養(yǎng),菌落初無色,漸呈淡褐或灰褐色,氣生菌絲白色,極稀疏或在菌落邊緣稍豐茂;培養(yǎng)約20 d,開始產(chǎn)生子囊殼,培養(yǎng)30~60 d子囊殼成熟;子囊殼均勻散生,菌落邊緣稍密集;子囊殼初白色(圖1c),成熟時(shí)黑色(圖1d),球形,316.8~594.0μm;每個(gè)子囊殼中可產(chǎn)生上百枚子囊,每個(gè)子囊中僅產(chǎn)生一個(gè)子囊孢子(圖1e),子囊壁易消解;子囊孢子球形或近球形,初無色或淡褐色,成熟時(shí)深褐色至黑色,28.6~44.8μm。
菌株TG-1、TG-2的菌絲適宜生長溫度均為30℃,培養(yǎng)3 d菌落直徑分別為83.0 mm和87.5 mm;5℃和40~45℃為菌絲生長抑制溫度;45℃培養(yǎng)3 d后轉(zhuǎn)放至30℃,24 h后兩菌株均可恢復(fù)生長。兩菌株在PDA平板不同溫度下培養(yǎng)3 d菌落直徑見圖2。
菌株TG-1、TG-2對供試的甜瓜、西瓜均具有強(qiáng)的致病性。接種48 h,甜瓜、西瓜胚根被害率均為100%;受害胚根呈淡褐色至褐色(圖1f、g),胚根生長明顯受抑制。
根據(jù)每個(gè)子囊內(nèi)僅產(chǎn)生一個(gè)子囊孢子的主要特征和對甜瓜及西瓜的致病性,將供試菌株TG-1、TG-2鑒定為MonosporascuscannonballusPollack&Uecker。這是蔡竹固、童伯開報(bào)道[1]1994年該菌在臺灣的洋香瓜(cantaloupe melons)田發(fā)生,引起洋香瓜萎凋以來,該菌在我國大陸的首次報(bào)道。
病菌的干培養(yǎng)物和活菌株保存于甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所抗性鑒定研究室。
試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),接種菌絲塊的菌齡,對菌絲生長起始溫度及生長速度有較大影響。以20 d菌齡的培養(yǎng)物為接種菌絲塊時(shí),培養(yǎng)3 d,菌株TG-1、TG-2的菌絲生長起始溫度均為20℃,在25、30、35℃下的菌落直徑分別為24.00、47.33、32.67 mm和26.33、41.33、28.00 mm,與以4 d菌齡的培養(yǎng)物為接種菌絲塊時(shí)菌絲生長起始溫度(10℃)和菌絲生長速度明顯不同。除不同菌株原本存在差異外,這有可能是造成不同作者報(bào)道的M.cannonballus菌株菌絲生長起始溫度及生長速度差異極大[2-5]的原因之一。
自1974年,Pollack &Uecker根據(jù)Troutman&Matejka1970年從美國亞利桑那州的洋香瓜病株分離到的能夠造成側(cè)根腐敗的真菌建立了新屬和新種MonosporascuscannonballusPollack &Uecker以來,由Monosporascus引起的黑點(diǎn)根腐病在世界各地的西瓜、甜瓜種植區(qū)陸續(xù)發(fā)生,以色列、突尼斯、伊朗、印度、巴基斯坦、利比亞、墨西哥、美國西南部、西班牙南部、日本、沙特阿拉伯、中國臺灣、洪都拉斯、危地馬拉、巴西、埃及、意大利、韓國等近20個(gè)國家和地區(qū)相繼報(bào)道了該病的發(fā)生[5-13]。該病造成的損失率大約為10%~25%,個(gè)別田塊可達(dá)100%[5]。該病現(xiàn)在已成為全球瓜類生產(chǎn)中新興的重要病害。
在不同的地區(qū),由Monosporascus引起的黑點(diǎn)根腐病被稱作倒秧(melon collapse)、突然枯萎(sudden wilt)、根腐(root rot)、敗藤(vine decline)及根腐和敗藤(root rot and vine decline),病害常發(fā)生在炎熱的、半干旱甜瓜種植區(qū),尤其是鹽堿性地中[5,9]。
圖1 甜瓜黑點(diǎn)根腐病菌所致田間癥狀及病菌形態(tài)特征
圖2 TG-1、TG-2在PDA平板上培養(yǎng)3 d的菌落直徑
M.cannonballus繁殖能力強(qiáng),寄主范圍和自然分布廣。一個(gè)成熟的洋香瓜根系可以產(chǎn)生大約40萬個(gè)子囊孢子,這些孢子落入0.03 m3的土中,相當(dāng)于每克土壤含有10個(gè)子囊孢子,而每克土壤含有2個(gè)子囊孢子便有可能給甜瓜生產(chǎn)造成威脅[14]。在人工接種下可以危害西瓜、胡瓜、越瓜、甜瓜、冬瓜、蒲瓜、絲瓜、南瓜及苦瓜等9種瓜類作物,對辣椒、甜椒、茄子、番茄等作物的幼苗亦有致病性,可抑制莖、根生長,且降低出土率[15];可以在豆類、小麥、玉米、高粱和甜菜根上定殖,并減少小麥和玉米的地上部干重[16]。在巴西,從種植不同作物和未墾殖的荒地共10塊地采集的土壤樣本中都檢出了M.cannonballus的子囊孢子,種植洋香瓜的土壤樣本中子囊孢子平均密度明顯高于其他樣本,達(dá)8.09子囊孢子/g[17]。
全球性氣候變化、瓜類栽培方式的改變(如地膜覆蓋等增溫措施的應(yīng)用)及感病品種的種植可能是該病對全球瓜類生產(chǎn)危害日趨嚴(yán)重的重要原因。
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