徐 丹,李潤根,肖世杰
(宜春學院 生命科學與資源環(huán)境學院,江西省作物生長發(fā)育調(diào)控重點實驗室,江西 宜春 336000)
根霉屬(Rhizopussp.)和匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)、黑根霉(Rhizopusnigvicans)等是果蔬采后病原菌,能為害藍莓[1]、荸薺[2]、西瓜種子[3]、番茄[4]、哈密瓜[5]、棉苗[6]、郁金香[7]、菠蘿蜜[8]、板栗[9]、 [10]、茄子[11]、桃樹[12]、竹蓀[13]、紫花苜宿[14]、白蘭瓜[15]、華重樓[16]、金針菇[17]、太子參[18]、水蜜桃[19]、葡萄[20]、玉米[21]、西葫蘆[22]、草莓[23]、枸杞[24]、茄子[25]、梨[26]、獼猴桃[27]和甘薯[28]等作物。
百合病原菌米根霉(Rhizopusoryzae)[29]屬根霉屬真菌,是本實驗室在2017年從采后儲藏的龍牙百合(Liliumbrowniivar.viridulum)種球上分離、鑒定的新病原菌,會導致百合種球嚴重腐爛,目前對于米根霉的寄主范圍研究甚少。本試驗采用離體葉片(果實)接種法,通過將米根霉菌接種到不同科屬作物,觀察研究其侵染效應,了解其寄主范圍,檢測其對作物的致病能力,研究其發(fā)病情況,掌握其致病特性,為保證農(nóng)林作物的經(jīng)濟效益以及對其病害進行科學預防提供保障和指導作用。
菌種 米根霉(Rhizopusoryzae),本實驗室保存。
植物材料 參試果實:南瓜,黃瓜,甜瓜,冬瓜,番茄,李,沙梨,草莓,蘋果,玉米;葉片:茄子,辣椒,菊花,南瓜,三角梅,大白菜,空心菜,柳樹,慈竹,葡萄,球莖甘藍,結(jié)球甘藍,桃,桑,甘薯,百合;塊根:甘薯,土豆,胡蘿卜。
馬鈴薯(PDA)培養(yǎng)基 土豆200 g,瓊脂15-20 g,葡萄糖20 g,定容至1 L,分裝至錐形瓶中,121℃高溫滅菌30 min,待用。
1.2.1 米根霉菌培養(yǎng)
將米根霉菌轉(zhuǎn)接到馬鈴薯培養(yǎng)基(PDA),將接好的菌種放入25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5-7d,供后續(xù)試驗使用。
1.2.2 寄主范圍測定
采用離體材料(葉片或果實)接種法,取自學校試驗基地的南瓜、黃瓜、冬瓜等作物的健康葉片或果實,用流水沖洗后,70%乙醇消毒30 s,再用2%次氯酸鈉消毒5 min,切取適宜長度用無菌濾紙吸干水分,放在事先滅過菌的墊有濾紙的培養(yǎng)皿中,背面朝上,每皿放2-3片(塊),保濕培養(yǎng),將5 mm菌餅接種在葉片背面,以接種無菌PDA塊為對照,置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),觀察葉片、果實被浸染的情況。所有處理均設(shè)3次重復,ck(接無菌PDA塊)2次重復。
1.2.3 病情分級標準
參照Flood[30]等分級標準進行修改,將作物侵染分為四級:0級,米根霉未在作物材料上生長,無水浸狀現(xiàn)象,無腐爛現(xiàn)象;1級,米根霉菌絲覆蓋作物材料表面占比小于1/2,作物材料出現(xiàn)水浸狀現(xiàn)象或者出現(xiàn)輕微腐爛現(xiàn)象;2級,米根霉菌絲覆蓋作物材料表面占比在1/2至3/4之間,作物材料出現(xiàn)水浸狀以及腐爛現(xiàn)象,3級,米根霉菌絲幾乎覆蓋住作物材料的整個表面,出現(xiàn)嚴重的水浸狀現(xiàn)象以及腐爛現(xiàn)象。
采用SPSS22和Excel軟件對參試材料發(fā)病等級進行統(tǒng)計分析。
米根霉對同為薔薇科作物的侵染效應存在一定的差異,其中,草莓和沙梨存在極顯著的差異,米根霉對草莓有較強的侵染性,但對沙梨不侵染(圖1);草莓與李、桃葉和蘋果之間差異顯著,(表1)。
表1 薔薇科Rosaceae作物發(fā)病情況
圖1 草莓(左)和沙梨(右)發(fā)病情況
米根霉對葫蘆科作物的侵染效應存在顯著差異。其中最為明顯的是黃瓜和南瓜果實,發(fā)病等級為2.67,與冬瓜果實和南瓜葉顯著差異(圖2);而且米根霉對南瓜與南瓜葉的侵染效應存在顯著差異,對果實的侵染效應明顯大于對葉片的侵染效應(表2)。
表2 葫蘆科Cucurbitaceae作物發(fā)病情況
圖2 南瓜正面(左)和背面(右)發(fā)病情況
米根霉對土豆、胡蘿卜、甘薯(塊根,圖3左)、三角梅、柳葉和茄葉五種作物材料致病性強,與其他作物材料之間的受侵染程度存在顯著差異;對茄科、十字花科等作物葉片也致病;但慈竹葉和玉米(圖3右)不受侵染,與其他作物之間都存在顯著差異(表3)。
圖3 甘薯塊根(左)和玉米(右)發(fā)病情況
表3 其他科屬作物致病情況
米根霉對薔薇科、葫蘆科、茄科三種科屬作物有很強的侵染效應,但其中也存在不被侵染的作物——沙梨;米根霉對胡蘿卜、空心菜、球莖甘藍、結(jié)球甘藍、大白菜、甘薯葉、葡萄葉、菊葉、三角梅和柳等植物都具有一定的侵染效應,對沙梨、慈竹和玉米兩種作物不侵染;米根霉對同種作物的不同部位的侵染能力有所差異,對果實的侵染效應要強于葉片。米根霉可侵染甘薯(塊根)、桑和百合,與Holmes等[31]、方水琴等[32]和鞏慧玲等[33]研究結(jié)果相同。有研究報道,米根霉還可侵染向日葵[34]、馬鈴薯[35]、煙葉[36]、[37]、花生[38]、忍冬[39]、棗[40]、香菇[41]和蘆薈[42]等,由此可見,米根霉的寄主范圍包括薔薇科(Rosaceae),葫蘆科(Cucurbitaceae),茄科(Solanaceae),十字花科(Brassicaceae),傘形科(Umbelliferae),旋花科(Convolvulaceae),紫茉莉科(Nyctaginaceae),楊柳科(Salicaceae),旋花科(Convolvulaceae),桑科(Moraceae),菊科(Compositae),葡萄科(Vitaceae),百合科(Liliaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、鼠李科(Rhamnaceae)、傘菌科(Agaricaceae)等十六個科屬作物,對禾本科作物幾乎無侵染效應。米根霉對農(nóng)林作物有危害廣、侵染性強,不僅是果蔬采后病原菌,還可在造成茄科、十字花科等作物生長過程中引發(fā)病害等特點,生產(chǎn)上需引起特別注意。
研究表明,米根霉對玉米和沙梨不致病,但馬秉元等[21]研究表明黑根霉(R.nigvicans)對玉米致病; Kwon等[26]研究表明匍枝根霉(R.stolonifer)引起梨軟腐病,可能是不同菌種致病性不同的緣故,陳曉琳等[43]在玉米內(nèi)發(fā)現(xiàn)有根霉屬(Rhizopus)內(nèi)生菌,這也證明玉米中根霉屬真菌并不一定就是病原菌。試驗探討了米根霉對不同科屬的植物的侵染情況,研究其寄主范圍,旨在避免植物在生長發(fā)育的過程中遭受病原菌的侵染,減少大規(guī)模發(fā)病現(xiàn)象的發(fā)生,尋找抗病育種的新種質(zhì)資源,為防治米根霉提供理論依據(jù)。