張傳清, 徐志宏*, 孫品雷, 陳為民, 徐炳潮, 俞春來(lái), 包春泉
(1.浙江林學(xué)院農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院植物保護(hù)系,臨安 311300; 2.浙江省杭州市森林病蟲(chóng)防治站,310009;3.浙江省臨安市森林病蟲(chóng)防治站,311300; 4.浙江省淳安縣森林病蟲(chóng)防治站,311700;5.浙江省桐廬縣森林病蟲(chóng)防治站,311500)
胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(Carya)植物是著名的干果樹(shù)種,浙江山核桃(C.cathayensis)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn),發(fā)展前景廣闊。隨著人民生活水平的提高,山核桃越來(lái)越受到人們的重視,產(chǎn)品供不應(yīng)求,僅浙江臨安的栽培面積就超過(guò)2.5萬(wàn)hm2。2007年,浙江杭州地區(qū)(臨安、淳安和桐廬市)、安徽寧國(guó)等地山核桃的果實(shí)出現(xiàn)了一種新的病害—果實(shí)黑斑病,農(nóng)戶形象地稱(chēng)之為山核桃“黑籽病”或“花籽病”。該病害于幼果期開(kāi)始表現(xiàn)癥狀,起初在幼果上形成小黑點(diǎn),發(fā)展成直徑1~2 cm左右的近圓形稍凹陷的黑斑,后病斑不斷擴(kuò)大連接成大片不規(guī)則形狀的黑斑。至山核桃成熟時(shí)除了在果皮上形成大片黑斑外,還會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部果肉發(fā)黑,口感苦澀,嚴(yán)重影響山核桃的產(chǎn)量和品質(zhì)。
目前該病害有逐年加重的趨勢(shì),2008年浙江臨安、淳安和桐廬等山核桃主產(chǎn)區(qū)的平均病果率達(dá)5%,嚴(yán)重的地區(qū)超過(guò)20%。但還沒(méi)有該病害病原物的相關(guān)報(bào)道,類(lèi)似病害在胡桃科作物上也未見(jiàn)報(bào)道,由此導(dǎo)致對(duì)該病害的防治十分盲目,無(wú)法采取針對(duì)性的措施。因此,作者于2008年從不同地區(qū)采集山核桃病果,進(jìn)行了病原菌分離和鑒定。
2008年6-8月從不同地區(qū)采集具有典型癥狀的病果(圖1),帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)組織分離。分離物采用常規(guī)方法進(jìn)行單孢純化,純化獲得的菌株在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀察其培養(yǎng)特征,7 d后用無(wú)菌水洗下孢子,顯微觀察其形態(tài)特征。
采用離體幼果接種法。從無(wú)該病發(fā)生的地區(qū)采集健康的山核桃幼果,將其放置于直徑9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi),底部用含無(wú)菌水的濾紙保濕。隨機(jī)選取HT-3、HT-38和HT-16等10個(gè)菌株,在PDA培養(yǎng)基上預(yù)培養(yǎng)7 d后用含0.01%吐溫-80的無(wú)菌水洗下孢子并調(diào)節(jié)濃度至106個(gè)/ML,用喉頭噴霧器將上述分生孢子懸浮液噴在山核桃幼果表面。以含0.01%吐溫-80的無(wú)菌水為對(duì)照(CK)。每個(gè)菌株3次重復(fù),每次重復(fù)接種2顆果實(shí)。接種后的果實(shí)放在25℃,L∥D=12 h∥12 h,85%RH條件下培養(yǎng)。果實(shí)發(fā)病后進(jìn)行病原菌的再分離。
采用擴(kuò)增真菌核糖體基因轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)的通用引物[1],由上海生工合成。上游引物ITS1(5′-TCCGTAGTGAACCTGCGG-3′),下游引物ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)。
各菌株在PDA培養(yǎng)基上于25℃黑暗條件下培養(yǎng)7 d后,用滅菌載玻片刮取菌絲。DNA提取采用UNIQ-10柱式植物基因組DNA抽提試劑盒(上海生工)。
PCR擴(kuò)增條件為:94℃預(yù)變性5 min;94℃變性30 s,53℃退火30 s,72℃延伸1 min,32個(gè)循環(huán);72℃保溫10 min[1]。DNA序列測(cè)定委托上海英駿有限公司進(jìn)行。測(cè)得的序列通過(guò)BLAST進(jìn)行比對(duì)。
圖1 山核桃果實(shí)黑斑病的田間癥狀
從不同地區(qū)不同時(shí)間采集的病果都分離得到了同一種真菌,該菌在PDA培養(yǎng)基上形成白色菌落,具明顯的同心輪紋。分生孢子盤(pán)球形,直徑108~220μm。分生孢子長(zhǎng)梭形,直或彎曲,(22.6~29.9)μm×(6.1~9.0)μm,5個(gè)細(xì)胞、中間3個(gè)有色孢(上部2個(gè)為黑褐色、下部1個(gè)為淡橄欖色),孢子頂生2~3根附屬絲、多為3根,15.8~33.6μm,附屬絲末端無(wú)匙狀膨大(圖2)。根據(jù)上述培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征將其初步鑒定為小孢擬盤(pán)多毛孢(Pestalotiopsismicrospora)。
圖2 山核桃果實(shí)黑斑病病原菌的分生孢子形態(tài)
HT-3、HT-38和 HT-16等隨機(jī)選擇的10個(gè)菌株通過(guò)離體幼果接種7 d后都出現(xiàn)了明顯的癥狀:果面上形成不規(guī)則形狀的黑斑(圖3)。該癥狀與田間病果一致,而對(duì)照果實(shí)保持健康,沒(méi)有出現(xiàn)任何癥狀。
圖3 山核桃果實(shí)黑斑病病原菌的人工接種結(jié)果
HT-3、HT-38和 HT-16等10個(gè)菌株經(jīng)PCR后都獲得500 bp左右的片段,測(cè)序結(jié)果表明供試的菌株間序列完全一致。本病原菌的ITS序列(GenBank登錄號(hào):FJ947050)與小孢擬盤(pán)多毛孢(P.microspora)多個(gè)菌株(GenBank登錄號(hào):FJ459951.1,F(xiàn)J459950.1,F(xiàn)J459949.1和EU279435.1)的序列一致性達(dá)100%。
綜合上述培養(yǎng)性狀和分生孢子的形態(tài)特征,將引起山核桃果實(shí)黑斑病的病原菌鑒定為小孢擬盤(pán)多毛孢(P.microspora)。
前人研究認(rèn)為分生孢子中間色胞顏色類(lèi)型即淡色(褐色至橄欖色)和暗色(暗褐色或煤煙色至褐色)是擬盤(pán)多毛孢屬首要的分類(lèi)特征,分生孢子頂端附屬絲末端匙狀膨大與否是第二重要的分類(lèi)特征,此外分生孢子的長(zhǎng)度和寬度等也是重要的分類(lèi)特征[2-3]。韋繼光等提出單純依賴(lài)形態(tài)特征鑒定擬盤(pán)多毛孢的種類(lèi)會(huì)存在較大的誤差,而應(yīng)該綜合形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)特征進(jìn)行界定[4]。
本研究于不同時(shí)間從采自不同地區(qū)山核桃果實(shí)黑斑病病果上都分離出了同一種優(yōu)勢(shì)的真菌,其在接種時(shí)能引起與自然發(fā)病相同的癥狀,說(shuō)明本研究獲得的分離物是山核桃果實(shí)黑斑病的病原菌。該真菌在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)特征和Pestalotiopsis一致。本研究在綜合病原物的培養(yǎng)性狀、形態(tài)特征和ITS序列后認(rèn)為,山核桃果實(shí)黑斑病的病原為小孢擬盤(pán)多毛孢(P.microspora)。雖然從病果上也分離到了少量葡萄座腔菌屬和鏈格孢屬2種真菌,但它們?cè)诮臃N時(shí)都不能引起健康的山核桃果實(shí)發(fā)病。目前還未見(jiàn)其他山核桃屬植物上有關(guān)Pestalotiopsis引起果實(shí)病害的報(bào)道。下一步需要對(duì)病害循環(huán)和防治措施進(jìn)行針對(duì)性的研究,以解決生產(chǎn)上盲目防治的問(wèn)題。
[1]張劍.小孢擬盤(pán)多毛孢的鑒定與除草活性物質(zhì)分析[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2008.
[2]Guba E F.Monograph ofMonochaetiaandPestalotia[M].Massachusetts:Harvard University Press,1961.
[3]劉愛(ài)榮.海南植物內(nèi)生擬盤(pán)多毛孢的多樣性及擬盤(pán)多毛孢屬分子系統(tǒng)學(xué)研究 [D].杭州:浙江大學(xué),2006.
[4]韋繼光,徐同,郭良棟,等.根據(jù)形態(tài)學(xué)和分子系統(tǒng)學(xué)特征界定擬盤(pán)多毛孢屬的種[J].廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué),2005,24(4):304-313.