曾爾玲,任春光,桑維鈞,江 艷,丁 宜
(1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴州貴陽 520025; 2.貴州省生物研究所,貴州貴陽 550009; 3.貴州省麻江藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)中心,貴州麻江 557602)
藍(lán)莓又稱越橘,屬杜鵑花科越橘屬植物,是具有較高經(jīng)濟(jì)價值和廣闊開發(fā)前景的新興果樹樹種[1]。藍(lán)莓果實營養(yǎng)價值很高,除含有一般的果糖、維生素外,還富含抗氧化成分、花青素、黃酮素等物質(zhì)[2-6]。藍(lán)莓具有抗氧化活性、解除眼睛疲勞、改善視力、增強記憶力、抗癌等作用,在國內(nèi)外極受歡迎,并已被國際糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一[7-8]。目前已有關(guān)于藍(lán)莓枝枯病的報道,如趙洪海等報道棒狀擬盤多毛孢菌(Pestalotiopsisclavispora)可引起藍(lán)莓枝枯病[1],金義蘭等報道擬莖點霉屬(Phmopsissp.)可引起藍(lán)莓枝枯病[5],余磊等報道小新殼梭孢菌(Neofusicoccumparvum)可引起藍(lán)莓枝枯病[9],徐成楠等報道葡萄座腔菌(Botryosphaeriadothidea)可引起藍(lán)莓枝枯病[10],宮燕偉等報道假可可毛色二胞菌(Lasiodiplodiapseudotheobromae)可引起藍(lán)莓枝枯病[11]。由此可知,藍(lán)莓枝枯病可由多種病原菌引起。貴州省已有不少地區(qū)種植藍(lán)莓,近年來調(diào)查發(fā)現(xiàn),貴州省的藍(lán)莓基地常有病害發(fā)生,如藍(lán)莓枝枯病的發(fā)生相當(dāng)嚴(yán)重,造成植株頂芽枯死現(xiàn)象,對藍(lán)莓的生產(chǎn)造成較大的影響[12]。為了有效防治該病的發(fā)生和危害,筆者在病區(qū)實地調(diào)查,對病原菌的生物學(xué)特性進(jìn)行初步研究,并進(jìn)行殺菌劑抑菌試驗,以期篩選出有效的殺菌劑,為生產(chǎn)中藍(lán)莓枝枯病的綜合防治提供理論依據(jù)。
1.1.1 病原菌的分離 2017年5月從貴州省貴陽市花溪區(qū)馬鈴鄉(xiāng)藍(lán)莓基地采集病害標(biāo)本,在貴州大學(xué)植物病理學(xué)實驗室于PDA培養(yǎng)基上用常規(guī)組織分離法進(jìn)行分離培養(yǎng)[13],在枝梢病部和健康組織交界處剪下5 mm2的組織,放入75%乙醇中消毒10 s,再用無菌水漂洗3次,轉(zhuǎn)至PDA培養(yǎng)基中于25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)8 d后,觀察記錄菌落的形狀、顏色,并在光學(xué)電子顯微鏡下觀察分生孢子盤、分生孢子的形態(tài)并拍照。
1.1.2 病原菌形態(tài)鑒定 參照魏景超等的方法[14-16],結(jié)合田間新鮮病枝和PDA培養(yǎng)基上病原菌的菌落形態(tài)和顏色,鏡檢和描述病原菌的分生孢子盤、分生孢子的形態(tài)特點,并進(jìn)行形態(tài)鑒定。
1.1.3 病原菌的致病力測定 用75%乙醇對健康、未接觸過藥劑的藍(lán)莓枝條進(jìn)行表面消毒,再用無菌水沖洗3遍后備用。再將分離純化的菌株用培養(yǎng)皿培養(yǎng)成完整菌落,然后用打孔器打成內(nèi)徑為0.5 cm的菌餅,接種于健康藍(lán)莓枝條的枝條和葉片上,保濕培養(yǎng),每3 d觀察1次發(fā)病情況。每個處理3次重復(fù),并以清水作對照。
1.1.4 病原菌分子學(xué)鑒定 將菌株接種于PDA培養(yǎng)基中,于25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)6 d后,收集菌絲體用于DNA的提取。DNA提取方法采用CATB法。選取真菌rDNA-ITS通用引物ITS1和ITS4,對病原菌基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測后,由貴州鑫瓏生物科技有限公司進(jìn)行純化和測序,測序結(jié)果在NCBI數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行Blast比對分析[17]。
1.2.1 溫度對病原菌菌絲生長的影響 將病原菌接種在PDA培養(yǎng)基上于25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)6 d,用打孔器取直徑為0.5 cm的菌餅置于PDA平板上,于不同溫度(5、10、15、20、25、30、35、40 ℃)下恒溫培養(yǎng)5 d后,用十字交叉法測量菌落直徑。每個處理設(shè)3次重復(fù)。
1.2.2 光照對病原菌菌絲生長的影響 將直徑為0.5 cm的菌餅移至PDA平板上,分別在光照、光暗交替、黑暗條件下 25 ℃ 恒溫培養(yǎng)5 d后,用十字交叉法測量菌落直徑。每個處理3次重復(fù)。
1.2.3 不同碳源、氮源對病原菌菌絲生長的影響 將直徑為 0.5 cm 的菌餅移至分別以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、麥芽糖為碳源,以尿素、硝酸銨、酵母膏、牛肉膏為氮源的查氏培養(yǎng)基上,于25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)6 d,用十字交叉法測量菌落直徑。每個處理3次重復(fù)。
將待測菌株接種在PDA平板上25 ℃恒溫培養(yǎng)6 d。把供試殺菌劑(表1)稀釋不同倍數(shù),各藥劑分別與PDA培養(yǎng)基按1 ∶9混合均勻后倒入滅菌的培養(yǎng)皿中,制成系列濃度梯度的含藥培養(yǎng)基。把已培養(yǎng)好的菌株用5 mm打孔器打成菌餅,移到含有藥劑的PDA平板上,以加入無菌水的平板為CK,每個處理3次重復(fù),培養(yǎng)6 d后測量菌落直徑,計算抑菌率。計算公式[18]為抑菌率=[(對照菌落直徑-0.5 cm)-(處理菌落直徑-0.5 cm)]/(對照菌落直徑-0.5 cm)×100%。
表1 殺菌劑種類及稀釋倍數(shù)
健康藍(lán)莓葉片和枝條接種3 d后出現(xiàn)病斑(圖1)。經(jīng)分離純化,從具典型癥狀的藍(lán)莓枝條枝梢獲得的菌株在PDA培養(yǎng)基上25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)6 d后,菌落直徑達(dá)到58 mm,菌落呈白色,背面乳白色至淡黃色,10 d后菌落上出現(xiàn)黑色分生孢子盤,其上產(chǎn)生黑色黏液。產(chǎn)孢細(xì)胞無色透明,圓棒狀,分生抱子呈紡錘形,直立或稍彎曲,具4個隔膜,5個細(xì)胞,頂細(xì)胞呈倒錐形,無色,長3.1~5.0 μm;基部細(xì)胞呈倒錐形,無色,長4.7~5.3 μm;自頂端起第2、第3個細(xì)胞為暗褐色,第4個細(xì)胞為淡褐色,長15.1~15.5 μm,寬4.8~5.6 μm;頂端附屬絲2~3根,長7.5~14.3 μm;基部附屬絲1根,長4.3~6.2 μm(圖2)。根據(jù)以上形態(tài)學(xué)特征初步鑒定該菌為擬盤多毛孢屬真菌。
將病原菌菌株進(jìn)行DNA提取,用通用引物ITS1、ITS4進(jìn)行PCR擴(kuò)增測序,該菌株的序列經(jīng)比對后與韋斯梅擬盤多毛孢菌(Pestalotiopsisvismiae)序列的相似性為99%。結(jié)合形態(tài)學(xué)鑒定的結(jié)果,將該菌株確定為韋斯梅擬盤多毛孢菌。
2.3.1 溫度對病原菌菌絲生長的影響 由表2可知,韋斯梅擬盤多毛孢菌菌絲在5~30 ℃條件下均能生長,20 ℃時生長較快,25 ℃時菌絲生長最快且最濃密,在5、10 ℃時菌絲生長緩慢且稀疏,35 ℃時菌絲幾乎不生長。由此可見,藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病病原菌菌絲的較適生長溫度范圍為 20~25 ℃。
2.3.2 光照對病原菌菌絲生長的影響 研究結(jié)果表明,藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病病菌在全黑暗條件下培養(yǎng)的菌絲生長速度最快,其次是全光照條件,光暗交替條件下最差。
注:同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同代表差異顯著(P<0.05)。表3、表4同。
2.3.3 不同碳源、氮源對病原菌菌絲生長的影響 由表3可知,供試的4種碳源都能被病原菌利用,但在不同碳源條件下菌絲生長有差異,病原菌在以蔗糖為碳源條件下菌絲生長最快,其次分別是葡萄糖、可溶性淀粉、麥芽糖,它們之間無顯著性差異,且以麥芽糖為碳源的培養(yǎng)基上菌絲生長最慢。由此可見,培養(yǎng)藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病病原菌的最佳碳源為蔗糖。
表3 不同碳源對病原菌菌絲生長的影響
注:+++表示菌絲濃密;++表示菌絲較密;+表示菌絲稀疏。表4同。
由表4可知,在4種供試的氮源中,以酵母膏為氮源時菌絲生長最快,其次分別是牛肉膏、硝酸銨,在以尿素為氮源條件下菌絲生長速度最慢。由此可見,藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病病菌培養(yǎng)的最佳氮源為酵母膏。
表4 不同氮源對病原菌菌絲生長的影響
由表5可知,在試驗濃度下,6種殺菌劑對藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病病菌菌絲生長均有不同程度的抑制效果,其抑菌效果表現(xiàn)為400 g/L氟硅唑乳油>10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑>木霉菌2億活孢子/g可濕性粉劑>25%溴菌腈乳油>75%百菌清可濕性粉劑>20%丁香菌酯懸浮劑。
由表6可知,6種藥劑對藍(lán)莓枝枯病菌的室內(nèi)毒力測定,其EC50表現(xiàn)為400 g/L氟硅唑乳油<10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑<木霉菌2億活孢子/g(可濕性粉劑)<25%溴菌腈乳油<75%百菌清可濕性粉劑<20%丁香菌酯懸浮劑。
表5 不同殺菌劑的室內(nèi)抑菌作用
表6 6種殺菌劑對藍(lán)莓?dāng)M盤多毛孢枝枯病菌菌絲生長的回歸方程及EC50
藍(lán)莓枝枯病是藍(lán)莓生產(chǎn)上較為嚴(yán)重的病害之一,嚴(yán)重時可以引起藍(lán)莓整株枯萎,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。藍(lán)莓枝枯病可由單一的病原菌引起,也可由多種病原菌綜合引起[19]。韋斯梅擬盤多毛孢菌(Pestalotiopsisvismiae)只是引起藍(lán)莓枝枯病的病原菌之一,該病原菌屬于半知菌亞門真菌,目前對該病原菌的生物學(xué)特性和藥劑篩選的相關(guān)研究較少,且未見用生物源殺菌劑來防治藍(lán)莓枝枯病。本試驗選用幾種化學(xué)殺菌劑和新型的生物源殺菌劑對該病原菌進(jìn)行了試驗研究。
從貴州省貴陽市花溪區(qū)馬鈴鄉(xiāng)藍(lán)莓基地采集的標(biāo)本中,成功分離篩選出了藍(lán)莓枝枯病的致病菌,形態(tài)鑒定和分子鑒定結(jié)果表明,藍(lán)莓枝枯病病原菌菌株與韋斯梅擬盤多毛孢具有高度同源性(99%),初步鑒定為韋斯梅擬盤多毛孢。本試驗對引起藍(lán)莓枝枯病的病原菌進(jìn)行了生物學(xué)特性研究,研究發(fā)現(xiàn),溫度對藍(lán)莓枝枯病病菌菌絲的生長影響較大,在5~30 ℃ 內(nèi)菌絲都能生長,但最適生長溫度為20~25 ℃;碳源和氮源分別以蔗糖和酵母膏為宜;光照對菌絲生長的影響不大。
本試驗選用6種藥劑對藍(lán)莓枝枯病菌的室內(nèi)毒力進(jìn)行測定,EC50是藥物安全性指標(biāo),旨在說明所選藥劑防治藍(lán)莓枝枯病的效果,該值越小說明藥劑效果越好,EC50表現(xiàn)為 400 g/L 氟硅唑乳油<10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑<木霉菌2億活孢子/g可濕性粉劑<25%溴菌腈乳油<75%百菌清可濕性粉劑<20%丁香菌酯懸浮劑。400 g/L氟硅唑乳油效果最好,其EC50為0.002 5 g/L;10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑、木霉菌2億活孢子/g可濕性粉劑、25%溴菌腈乳油、75%百菌清可濕性粉劑的效果次之,其EC50分別為0.023 8、0.040 9、0.070 1、0.105 2 g/L;20%丁香菌酯懸浮劑的效果最差,其EC50為1.050 7 g/L。因此,在生產(chǎn)上可以采用新型的生物源殺菌劑來防治此類病害,達(dá)到綠色、安全的理念。本試驗尚未進(jìn)行田間試驗,室內(nèi)藥劑篩選試驗所得到的結(jié)果具有一定的局限性,對病害的控制效果最終還須要經(jīng)過田間試驗來檢驗。