李莉 蔣桂芝
摘 要 采用Koch法則對(duì)西番蓮病果樣品進(jìn)行病原菌的分離和致病性測(cè)試,并采用形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)相結(jié)合的方法鑒定病原菌。結(jié)果表明,分離得到的編號(hào)為XFL20190803的病原菌為西番蓮果腐病的致病菌;對(duì)其進(jìn)行的形態(tài)特征觀察及菌絲ITS1/ITS4序列在NCBI上的同源性比較結(jié)果表明,XFL20190803為煙草疫霉菌(Phytophthora nicotianae)。
關(guān)鍵詞 西番蓮;果腐病;煙草疫霉菌
中圖分類號(hào):S436.67 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.05.014
西番蓮(Passiflmne hdissims)又名百香果、雞蛋果、熱情果,原產(chǎn)于南美,是多年生熱帶、亞熱帶水果,其香氣濃郁,營養(yǎng)豐富,是一種高級(jí)的天然飲料,被譽(yù)為天然水果之王,深受消費(fèi)者的喜愛。我國在廣西、廣東、海南、福建等地已有大量種植,近些年在云南省的種植面積大幅上升。2019年8月3日,在德宏州芒市遮放鎮(zhèn)的西番蓮種植地(24°11′30″N,98°11′2″E)觀察到西番蓮發(fā)生嚴(yán)重的果腐病,感病果濕腐,病斑邊緣水漬狀,病斑深入果肉,造成大量落果,發(fā)病率達(dá)到56%以上。為使西番蓮果腐病得到有效控制,筆者將感病果帶回實(shí)驗(yàn)室,對(duì)西番蓮果腐病的病原菌進(jìn)行研究,為廣大種植戶提供防治依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
分離材料:感病西番蓮采集于云南省德宏州遮放鎮(zhèn)西番蓮種植園;玉米培養(yǎng)基:玉米粉300 g、瓊脂20 g、水1 000 mL;瓊脂培養(yǎng)基:瓊脂17 g,水1 000 mL;皮氏培養(yǎng)液:Ca(NO3)2 0.40 g,KH2PO4 0.15 g,Mg(NO3)2 0.15 g,CaCl2 0.06 g,蒸餾水1 000 mL;致病接種果:來源于云南省熱帶作物科學(xué)研究所。
真菌菌絲DNA快速抽提試劑盒、ITS1/ITS4和PCR擴(kuò)增等引物由生工生物工程(上海)技術(shù)服務(wù)有限公司提供。
1.2 方法
參照Koch法則[1]。
1.2.1 病原的分離培養(yǎng)
將病果用自來水清洗,表面用75%酒精消毒2次,用滅菌刀削去病斑表層皮,把斑病健交界組織切成大小4 mm×4 mm左右的方塊,把組織片置于玉米培養(yǎng)基上,在25 ℃條件下培養(yǎng)。3~4 d后出現(xiàn)一些菌落,用滅菌針挑取少量菌絲移接到玉米培養(yǎng)基上培養(yǎng)5 d,選取具有代表性的優(yōu)勢(shì)菌落進(jìn)行單菌絲分離、純化培養(yǎng),得到純培養(yǎng)菌種用于致病性測(cè)試。
1.2.2 致病性測(cè)試
采用無傷接種。將無病蟲害、未成熟西番蓮果用自來水清洗,晾干表面的水分后待用;培養(yǎng)5 d的待測(cè)試菌種用接種針劃成約5 mm×5 mm的菌塊備用;將備好的測(cè)試菌塊有菌絲的一面分別貼到準(zhǔn)備好的西番蓮果上,每個(gè)果接種1菌塊,對(duì)照組接種同樣大小的無菌玉米培養(yǎng)基塊。接種果放入保濕缸內(nèi),在25~28 ℃室溫下保濕培養(yǎng),3~4 d后取出觀察接種感病情況。接種果致病后,隨即進(jìn)行病原再分離,若分離得到與測(cè)試菌種一致,即可確認(rèn)為致病菌。
1.2.3 病原鑒定
根據(jù)菌落和孢子囊的形態(tài)特征,參照《疫霉菌及其研究技術(shù)》[2]進(jìn)行鑒定。
1.2.3.1形態(tài)鑒定
1)菌落形態(tài):將純培養(yǎng)菌轉(zhuǎn)接到新玉米培養(yǎng)基上,在26 ℃室溫、自然光照條件下培養(yǎng)5 d,觀察菌落的生長情況、菌絲寬度等。2)孢子囊形成:將凹面玻片用75%的酒精表面消毒,晾干備用;用滅菌針挑取大小約2.5 mm×2.5 mm的菌塊置于玻片的凹面中,在凹面中加入約3 mL的皮氏培養(yǎng)液,將載有菌塊的玻片放于直徑9 cm培養(yǎng)皿中,再將培養(yǎng)皿置于25~28 ℃、自然光照下的培養(yǎng)缸中保濕培養(yǎng)24~48 h,觀察孢子囊的形成及形態(tài)特征。3)厚垣孢子形成:將在玉米培養(yǎng)基上接種病原菌的培養(yǎng)皿置于26 ℃、空氣濕度(RH)65%的室內(nèi)、自然光照下培養(yǎng)10~15 d,觀察厚垣孢子的形成及形態(tài)。
1.2.3.2分子生物學(xué)鑒定
從菌絲體中提取DNA測(cè)序,利用ITS1/ITS4引物擴(kuò)增、測(cè)序[3],使用TIANGEN生化科技有限公司植物基因組試劑盒(DP320-02)進(jìn)行真菌DNA提取,提取方法參照其說明。rDNA ITS區(qū)序列擴(kuò)增及分析采用真菌核糖體基因轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)通用引物ITS1(5′-TTCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′)和ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′),擴(kuò)增該病菌5.8S rDNA及其兩邊的ITS1和ITS4基因片段。
擴(kuò)增反應(yīng)體系為:真菌DNA模板0.5~1.0 μL,ITS1(10 μm)1μL,ITS4(10 μm)1 μL,2×Master Mix12.5 μL,ddH2O 10 μL。PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋侯A(yù)變性94 ℃ 5 min;變性94 ℃ 30 s,50 ℃ 45 s,72 ℃ 45 s,35個(gè)循環(huán);最后72 ℃延伸7 min。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物使用瓊脂糖凝膠回收,純化后的PCR產(chǎn)物克隆至Pgem-T-easy載體,由上海生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司完成測(cè)序。將該病菌的ITS序列在NCBI網(wǎng)站上進(jìn)行BLAST同源性比較,通過MEGA7軟件構(gòu)建病原菌與近源物種的系統(tǒng)發(fā)育樹,分析和確定其分類地位。
2 結(jié)果與分析
2.1 病原分離
從12個(gè)病果上分離病原,每個(gè)病果取樣3個(gè),36個(gè)樣品在玉米培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d后得到29個(gè)菌落,7個(gè)為真菌、細(xì)菌混合,得菌率80.5%。用滅菌針分別挑取少量菌絲移接到玉米培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d得到的29個(gè)菌落,經(jīng)鏡檢為1種真菌。選取具有代表性的優(yōu)勢(shì)菌落在瓊脂平板上培養(yǎng)3 d,進(jìn)行單菌絲分離,得到純培養(yǎng)菌種,編號(hào)為XFL20190803,將XFL20190803在PDA上培養(yǎng)5 d,用于致病性測(cè)試。
2.2 致病性測(cè)試
將培養(yǎng)好的菌種打成直徑為5 mm的菌塊接種在備好的西番蓮果上,接種3 d后,接種菌塊表現(xiàn)出與田間一致的感病癥狀,對(duì)照組不感病。對(duì)出現(xiàn)癥狀的感病果進(jìn)行病原再分離,得到與接種測(cè)試菌種一致,確認(rèn)XFL20190803為西番蓮果腐病的致病菌。
2.3 病原鑒定
2.3.1 形態(tài)鑒定
2.3.1.1菌落形態(tài)
在玉米培養(yǎng)基上培養(yǎng)5 d,菌落白色,氣生菌絲生長旺盛,粗細(xì)不勻,寬5~10 μm。菌絲膨大,孢囊梗不規(guī)則分枝。
2.3.1.2孢子囊形成
在皮氏液培養(yǎng)36 h,形成大量的孢子囊,孢子囊卵圓形至近圓形,少數(shù)橢圓形,大?。?3~60)μm×(19~50)μm,部分孢子上有絲狀附屬物。孢子囊具乳突,通常1個(gè),少數(shù)2個(gè),乳突大多明顯,半球形。孢子囊頂生,常不對(duì)稱,具脫落性,孢囊柄短,0.5~4.8 μm。排孢孔寬4.5~8.0 μm。
2.3.1.3厚垣孢子形成
菌落在玉米培養(yǎng)基上置于26 ℃、65%RH室內(nèi)、室內(nèi)自然光照下培養(yǎng)10 d,有厚垣孢子形成。厚垣孢子頂生或間生,近球形,直徑20~38 μm。
根據(jù)菌落形態(tài)和孢子囊、厚垣孢子的形態(tài)特征,鑒定為煙草疫霉菌。
2.3.2 分子生物學(xué)鑒定
利用ITS1/ITS4引物提取、擴(kuò)增菌株DNA的ITS片段,獲得837 bp、668 bp 2個(gè)ITS序列(登錄號(hào)為MN922945、MN945401),在NCBI網(wǎng)站上進(jìn)行同源性比較,通過BLAST搜索核酸數(shù)據(jù)庫顯示,MN922945與已報(bào)道Phytophthora nicotianae的ITS 序列中KT148947、MH341621相似度為99.28%和100%。通過MEGA7軟件構(gòu)建病原菌XFL20190803 ITS系列與近源物種的系統(tǒng)發(fā)育樹,結(jié)果顯示病原菌XFL20190803與P. nicotianae的菌株CNRnico8RE和CNRnico62RC位于同一分枝,支持率為100%。
病原菌XFL20190803的形態(tài)鑒定與分子生物學(xué)鑒定結(jié)果一致,確定病原菌為P. nicotianae。
3 小結(jié)與討論
煙草疫霉(P. nicotianae)異名寄生疫霉菌(P. parasitica),寄主廣泛,我國已報(bào)道的寄主有番木瓜、番荔枝、菠蘿、陽桃、番木瓜、柚、柑桔、西番蓮、番石榴等熱帶果樹和草莓、煙草、黃瓜、蕃茄等[4],以及文殊蘭、康乃馨等多種花卉共50多種,在臺(tái)灣種植區(qū)也分離到此病原菌[5]。在廣東種植區(qū),有煙草疫霉侵染西番蓮幼苗的報(bào)道,在成齡株中很少發(fā)生,其侵染部位多見于葉片、莖蔓、果實(shí)中,少見于莖基部[6];在福建種植區(qū)也有西番蓮疫病發(fā)生,輕者引起落葉落果,重則引起整株或大面積死亡,其病原菌經(jīng)鑒定為煙草疫霉[7]。有報(bào)道西番蓮果腐病由灰霉菌和菌核菌引起[4]。本研究證實(shí)在德宏州引起西蕃蓮果腐病的是煙草疫霉,與廣東省、福建省報(bào)道的一致,說明煙草疫霉在我國分布廣泛,對(duì)西番蓮的為害沒有地域間差異。西番蓮果腐病多發(fā)生于氣溫、濕度相對(duì)較高的雨季,病原菌煙草疫霉主要以游動(dòng)孢子或孢子囊借助風(fēng)雨或流水傳播而暴發(fā)流行,高溫高濕是其發(fā)生流行的主要環(huán)境因素。煙草疫霉是導(dǎo)致西番蓮果腐的主要致病菌,該病菌也可造成大面積植株死亡,因此要控制西番蓮果腐病的發(fā)生,應(yīng)選擇在通風(fēng)良好、土層深厚的緩坡地建園,同時(shí)在種植管理上采取相應(yīng)的措施:1)種植抗病品種,如相對(duì)抗病品種黃果西番蓮;2)加固種植園中的棚架,減少風(fēng)吹動(dòng)對(duì)枝蔓、果實(shí)造成傷口;3)及時(shí)摘除病果,剪除染病枝葉和病死植株,并集中燒毀;4)在雨季做好田間管理,加強(qiáng)通風(fēng)、土壤排水,多施有機(jī)肥、微生物菌肥,使根系生長旺盛,提高植株抗病性;5)及時(shí)控制害蟲的為害,減少害蟲對(duì)果實(shí)、枝蔓造成傷口;6)發(fā)病初期用甲霜靈、霜霉凈、甲霜·錳鋅等對(duì)病原菌有效的殺菌劑進(jìn)行噴霧防治,每隔7~10 d噴施,連續(xù)噴2~3次,同時(shí)幾種藥劑交換使用,避免病菌產(chǎn)生抗藥性。
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(責(zé)任編輯:劉昀)
收稿日期:2020-01-16
作者簡(jiǎn)介:李莉(1972—),女,湖南祁東人,本科,農(nóng)藝師,研究方向?yàn)闊釒ё魑镌耘嗉夹g(shù)推廣。
※為通信作者,E-mail: 316606049@qq.com。