賀字典,薛制國(guó),薛 雨,陳 怡,李欣樂,尹 詩(shī)
(河北科技師范學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院,河北 秦皇島,066600)
辣椒炭疽病是造成辣椒減產(chǎn)的一種重要病害,主要侵染辣椒葉片和果實(shí)。葉片病斑初為褪綠水漬狀斑點(diǎn),逐漸變?yōu)楹稚“呓鼒A形而中間為淡灰色。果實(shí)受害病斑呈褐色,水漬狀近圓形或不規(guī)則形,有稍隆起的同心環(huán)斑紋[1]。果實(shí)上發(fā)病,先產(chǎn)生水浸狀黃褐色斑,擴(kuò)大后呈圓形或不規(guī)則形斑、稍凹陷,具稍隆起的同心環(huán)狀斑,斑上生黑色或紅色小點(diǎn),潮濕時(shí)溢出淡紅色黏質(zhì)物(病菌的分生孢子盤和分生孢子)。干燥時(shí)病斑常干縮似羊皮紙,易破裂[2]。不同地區(qū)辣椒炭疽病病菌種類不同,同一地區(qū)不同辣椒品種辣椒炭疽病菌也不同,已報(bào)道的辣椒炭疽病的病原菌主要為膠孢炭疽菌(Colletotrichumgloeosporoides)、黑色炭疽菌(Colletotrichumnigrum)、黑點(diǎn)炭疽菌(Colletotrichumcapsici)、尖孢炭疽菌(Colletotrichumacutatum)等[3~5]。
河北省雞澤縣和望都縣為歷史上“三都一澤”辣椒主產(chǎn)區(qū),但兩地辣椒炭疽病的病原菌種類并未有報(bào)道,且當(dāng)?shù)乩苯范鄶?shù)都是自留種,多年來造成品種對(duì)辣椒炭疽病的抗性下降導(dǎo)致該病田間發(fā)病率高達(dá)20%~60%。因此為明確河北省雞澤縣和望都縣主栽品種辣椒炭疽病的病原菌種類和抗病性高低,筆者采用稀釋分離法明確當(dāng)?shù)刂髟云贩N辣椒炭疽病的病原菌種類,采用田間自然發(fā)病方式測(cè)定了10個(gè)主栽品種的抗病性程度。并對(duì)兩地不同種植模式辣椒炭疽病發(fā)病情況進(jìn)行了調(diào)查,以期為辣椒炭疽病防治和抗病育種提供數(shù)據(jù)支撐。
干椒辣椒品種:望都椒。
干鮮兩用辣椒品種:園藝7號(hào)、羊角紅12號(hào)、羊角紅提純1代、羊角紅雜交1代、羊角紅、冀澤羊角紅1號(hào)、羊角紅一代。
鮮食辣椒品種:中椒106,甜錐一號(hào)。
1.2.1辣椒炭疽病菌分離與鑒定 從田間選擇辣椒炭疽病不同類型病斑的病果帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行病原菌的分離。采用稀釋分離法分離病原菌,從病斑處刮取帶有分生孢子的果皮,放于無菌水中制備孢子懸浮液。用移液槍吸取100 μL孢子懸浮液于PDA平板上后用無菌涂布器涂勻,置于25 ℃黑暗培養(yǎng),待長(zhǎng)出單菌落后進(jìn)行純化。
將辣椒炭疽病菌接種到PDA上培養(yǎng)7 d后,一方面用直徑0.5 cm的打孔器打菌餅于PDA平板上,在25 ℃黑暗培養(yǎng)7 d后記錄PDA平板上該病原菌菌落顏色、生長(zhǎng)直徑。在光學(xué)顯微鏡下觀察炭疽病菌的分生孢子盤、有無剛毛、分生孢子大小、形狀等顯微特征。另一方面用滅菌水配成孢子數(shù)為106個(gè)/mL的分生孢子懸浮液,采用針刺接種法,將沾有分生孢子懸浮液的接種針接入辣椒健康果實(shí),第10 d后對(duì)發(fā)病辣椒再次分離與鑒定病原菌[6]。
1.2.2試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì) 2018年和2019年在河北科技師范學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行辣椒品種抗病性鑒定。起壟栽培,壟高20 cm,壟寬90 cm,雙株栽培,壟溝寬50 cm。
1.2.3催芽 辣椒種子先在涼水中浸泡30 min使其充分吸水,再將種子置于52~55 ℃的水中,恒溫浸泡15 min后撈出,沖凈粘液,稍干后催芽。
1.2.4育苗 采用50孔穴盤基質(zhì)育苗,在食用菌菌糠中按照質(zhì)量/體積比添加木霉菌,使木霉菌孢子數(shù)量達(dá)到108CFU/g,每穴點(diǎn)播1粒辣椒種子,苗齡50~60 d,定植前10~15 d進(jìn)行煉苗。
1.2.5移栽 同一小區(qū)每個(gè)品種種植2行,行長(zhǎng)25 m,望都椒株行距25 cm×40 cm,其他品種株行距30 cm×40 cm,均雙株栽培,品種間隨機(jī)排列,3次重復(fù)。重復(fù)間和小區(qū)周圍保護(hù)行用玉米隔開,玉米單行,株距10 cm。采用水肥一體化管理方式,苗期隨水沖施尿素30 kg/hm2,開花前施用水溶性肥料包括氨基酸類肥料、高鉀肥料(微噴水壓4 mPa,水浸濕根系10 cm表層土后加入肥料),必騰根15 L/hm2,等肥料浸透辣椒根系土壤后再澆清水10 min。
1.2.6辣椒品種抗病性鑒定 按照平行線法,每個(gè)品種選擇5個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)定株調(diào)查10株辣椒炭疽病病情指數(shù)。3次重復(fù)。成熟果調(diào)查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7]:
0級(jí):無病斑;
1級(jí):病斑面積占果實(shí)面積的2%以下;
3級(jí):病斑面積占果實(shí)面積的3%~8%;
5級(jí):病斑面積占果實(shí)面積的9%~15%;
7級(jí):病斑面積占果實(shí)面積的16%~25%;
9級(jí):病斑面積占果實(shí)面積的25%以上。
按照群體抗病性劃分抗病性標(biāo)準(zhǔn):
高抗(HR):病情指數(shù)0~5.0;
抗病(R):病情指數(shù)5.1~20.0;
感病(S):病情指數(shù)20.1~40.0;
高感(HR):病情指數(shù)>40.0。
1.2.7辣椒炭疽病田間調(diào)查 分別于2018年7~8月和2019年7~8月在河北省保定市望都縣和邯鄲市雞澤縣辣椒主產(chǎn)區(qū)調(diào)查當(dāng)?shù)刂髟云贩N種植模式。雞澤縣當(dāng)?shù)刂髟云贩N為羊角紅,種植模式主要有小麥與辣椒套種,辣椒與玉米間作,辣椒與甘藍(lán)、大蔥輪作。望都縣當(dāng)?shù)刂髟云贩N為望都椒,種植模式是小麥與辣椒套種。采用平行線取樣法調(diào)查辣椒炭疽病發(fā)病率。每個(gè)地塊調(diào)查3個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)分別取5行,每行按田塊大小調(diào)查20~50株,統(tǒng)計(jì)不同種植模式下望都椒、羊角紅等品種辣椒炭疽病的田間病果率。病果率計(jì)算公式如下:
病果率=(病果數(shù)/總果數(shù))×100%
2.1.1黑點(diǎn)炭疽菌(Colletotrichumcapsici) 分離自辣椒品種:中椒106,甜錐一號(hào),園藝7號(hào),羊角紅12號(hào),羊角紅提純1代,羊角紅雜交1代,羊角紅,冀澤羊角紅1號(hào),羊角紅一代。黑點(diǎn)炭疽菌引起的辣椒炭疽病果上病斑褐色,水漬狀,呈不規(guī)則圓形,有稍隆起的同心輪紋,上面著生小黑點(diǎn),邊緣有濕潤(rùn)的變色圈。菌落初期呈灰白色,絨毛狀,后期變成深灰色,輪紋狀,后期基質(zhì)變?yōu)樯罨疑?,密生小黑點(diǎn),分生孢子盤密生剛毛,分生孢子鐮刀形(圖1~圖4)。
圖1 辣椒炭疽病病果特征 圖2 黑點(diǎn)炭疽菌菌落特征 圖3 分生孢子盤和剛毛 圖4 鐮刀型分生孢子
2.1.2紅色炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides) 分離自辣椒品種:中椒106,甜錐1號(hào),望都椒。紅色炭疽菌引起的辣椒炭疽病果呈黃褐色,密生紅色小點(diǎn),同心輪紋狀,后期整個(gè)病斑表面溢出紅色膠狀物。菌落初期呈橙紅色,后期變?yōu)樯罨疑蚝稚睗駮r(shí)整個(gè)菌落表面溢出淡紅色粘質(zhì)物。分生孢子盤無剛毛,分生孢子單胞,無色,長(zhǎng)橢圓形(圖5~圖8)。
圖5 辣椒炭疽病病果特征 圖6 菌落特征 圖7 分生孢子盤 圖8 橢圓形分生孢子
按照品種抗病性標(biāo)準(zhǔn),所測(cè)定的10個(gè)辣椒品種中沒有高抗品種;望都椒和冀澤羊角紅1號(hào)為抗病品種;園藝7號(hào)、羊角紅12號(hào)、羊角紅、羊角紅一代、中椒106和羊角紅雜交一代為感病品種;羊角紅提純1號(hào)和甜錐1號(hào)為高感品種(表1)。
表1 辣椒品種的抗病性
在4種種植模式中,以玉米與辣椒間作的辣椒炭疽病病果率最低,為8.89%。甘藍(lán)與辣椒輪作的辣椒炭疽病病果率最高,為34.44%(表2,圖9)。
表2 不同種植模式下辣椒炭疽病田間病果率 %
圖9 羊角紅和望都椒田間發(fā)病癥狀
推廣和應(yīng)用抗病品種是防治辣椒炭疽病最經(jīng)濟(jì)有效的方法。吳慶麗等[8]的研究結(jié)果表明,具有抗病性的材料主要為朝天椒和部分線椒品系,相對(duì)感病的為甜椒和部分線椒品系,耐病的主要為線椒品系。隋益虎等[9]研究認(rèn)為,品種抗病性與其父母本資源的抗病性有密切關(guān)系,F(xiàn)r18,14-2,81,P-1-2,永寧紫椒和二金條對(duì)炭疽病抗性最高。在國(guó)外,Mandeep Kaur等[10]的研究結(jié)果表明,71個(gè)印度辣椒種質(zhì)資源中僅有California Wonder,Surajmukhi和S-2530表現(xiàn)抗病性狀,37個(gè)表現(xiàn)高度感病。辣椒品種PBC932表現(xiàn)高抗炭疽病、77013是高感炭疽病的中早熟材料[11]。孫春英[12]研究表明,辣椒綠熟期、紅熟期炭疽病抗性相關(guān)的QTLs分別有9個(gè)和3個(gè),并將辣椒抗炭疽病的主效基因定位在P5號(hào)染色體上。從而表明辣椒對(duì)尖孢炭疽菌(C. acutatum)的抗性表現(xiàn)為顯性遺傳。河北省雞澤縣和望都縣占據(jù)“三都一澤” 4個(gè)辣椒主產(chǎn)區(qū)的2個(gè)席位,均是歷史悠久的辣椒產(chǎn)區(qū),由于長(zhǎng)期種植自采品種,使得品種抗病性下降,因此進(jìn)行抗病育種、篩選抗病品種是重振辣椒老產(chǎn)區(qū)的重要途徑。
辣椒炭疽病菌在高溫高濕條件下容易為害將近成熟的辣椒果實(shí),因此明確當(dāng)?shù)乩苯诽烤也〔≡N類,掌握病原菌侵染傳播規(guī)律才能有的放矢地制定綜合防治措施。在我國(guó),四川省辣椒炭疽病由黑點(diǎn)炭疽菌(C.capsici)、紅色炭疽菌(C.gloeosporioides)、平頭炭疽菌(Colletotrichumtruncatum)、Colletotrichumbrevisporum,斯高維爾炭疽菌(Colletotrichumscovillei)、暹羅刺盤孢(Colletotrichumsiamense)和尖孢炭疽菌(Colletotrichumacutatum)等7種炭疽菌引起[13]。湖南省辣椒炭疽病菌分別是紅色炭疽菌(C.gloeosporioides)、尖孢炭疽病(C.acutatum)、平頭炭疽菌(C.truncatum)和C.brevisporum[14]。而在日本、印度,辣椒炭疽病菌主要為斯高維爾炭疽菌(Colletotrichumscovillei)、茶樹炭疽菌(Colletotrichumfructicola)和暹羅刺盤孢(C.siamense)[15,16]。本次研究鑒定出河北省辣椒炭疽病病原菌分別為黑點(diǎn)炭疽菌(Colletotrichumcapsici)和紅色炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)。由此可見,不同地區(qū)報(bào)道的辣椒炭疽病菌種類并不相同。這是由于:第一,與地理結(jié)構(gòu)和寄主植物存在一定的相關(guān)性。四川、湖南、貴州等省種植的辣椒品種主要為二荊條、子彈頭、七星椒、小米辣、皺皮椒等高辣品種[14],新疆地區(qū)種植的品種主要有半辣類型的燈籠椒、牛角椒以及辣味較濃的韓國(guó)羊角椒和線椒等,河北省辣椒品種均為中等辣度。第二,還與病菌的致病力分化有關(guān)。雖然8種炭疽病菌的生物學(xué)特性基本規(guī)律一致,但各菌株對(duì)氮源的利用上表現(xiàn)不一致,且致病力不同的菌株侵染辣椒果實(shí)以后,從辣椒果實(shí)中獲得炭疽菌的致病酶纖維素酶Cx與果膠酶(PMG和PMTE)活性也不同,說明了炭疽病菌在侵染辣椒過程中致病酶起著一定的作用[17]。第三,辣椒綠果與紅果上分離到病菌種類也不完全相同,紅色炭疽菌主要在成熟果和幼果上發(fā)病,黑點(diǎn)炭疽菌在成熟果上發(fā)病[18]。有些炭疽菌如暹羅刺盤孢(C.siamense)寄主非常廣泛,不僅為害辣椒,還為害蘋果、美國(guó)蔓越莓、芒果、桔子、木瓜、番石榴、橡膠植物、茉莉、咖啡、漿果和茶樹[19],給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。
面對(duì)辣椒炭疽病不僅病菌種類繁多,病菌還在不斷進(jìn)行生理分化的情況,要想有效地防治該病害,不僅要選用抗病品種[20],還要利用生態(tài)調(diào)控措施如間作、套種[21,22]、合理施用化肥與有機(jī)肥[23,24]以創(chuàng)造適合辣椒健康生長(zhǎng)的環(huán)境條件。利用地衣芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌等[25,26]生物制劑和化學(xué)農(nóng)藥溴菌·咪鮮胺、丁子·香芹酚、硅唑·咪鮮胺、苯醚·咪鮮胺、肟菌酯·戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑[27,28]進(jìn)行生物防治和化學(xué)防治相結(jié)合的方法。