陳全助,葉小真,吳 松,江仲鵬,鄭婉錚,龔 輝,宋 漳
(1.福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院,福建 福州 350002; 2.福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)院,福建 福州 350002;3.南平市建陽(yáng)區(qū)林業(yè)局,福建 南平 354200)
閩楠(Phoebebournei)為樟科(Lauraceae)楠屬(Phoebe)喬木,主要分布于亞熱帶常綠闊葉林,其木材結(jié)構(gòu)細(xì)膩、紋理美觀、芳香耐腐,是我國(guó)特有珍稀用材樹種、國(guó)家二級(jí)保護(hù)瀕危植物,也是福建省珍貴優(yōu)良鄉(xiāng)土用材樹種[1-4],在國(guó)家木材戰(zhàn)略儲(chǔ)備中占有重要地位。閩楠干形通直優(yōu)美,枝葉雅致清秀,生態(tài)功能顯著,是重要的庭院觀賞和城市綠化樹種[1,5]。閩楠葉斑病(Pestalotiopsismicrospora)是近年來楠木大面積推廣種植過程中苗木培育基地和幼齡林分新發(fā)現(xiàn)的葉部病害,造成葉面斑枯,影響植株正常生長(zhǎng)[2],同時(shí)帶病苗木也成了病害擴(kuò)散的傳染源。當(dāng)前有關(guān)閩楠葉斑病防治的研究鮮有報(bào)道,本研究擬通過高效低毒殺菌劑、植物浸提物對(duì)閩楠葉斑病菌進(jìn)行室內(nèi)毒力測(cè)定篩選,旨在為閩楠葉斑病害防控提供參考。
2019年,帶有葉斑病病原小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株的閩楠病組織樣品采自漳州南靖,帶回福建農(nóng)林大學(xué)森林保護(hù)研究所實(shí)驗(yàn)室分離鑒定,作為藥劑篩選供試菌株。
大青(Foliumisatidis)、香樟(Cinnamomumcamphora)、銀杏(Ginkgobiloba)、艾葉(Artemisiaargyi)的供試部位為葉片;苦楝(Meliaazedarach)、黃柏(Phellodendronchinense)的供試部位為樹皮;苦參(Sophoraflavescens)、北豆根(Menispermumdauricum)、遠(yuǎn)志(Polygalatenuifolia)的供試部位為根;知母(Anemarrhenaasphodeloides)、黃連(Coptischinensis)的供試部位為根莖;連翹(Forsythiasuspensa)的供試部位為果實(shí)。
1.4.1 病原菌絲對(duì)化學(xué)殺菌劑敏感性測(cè)定 藥物毒力測(cè)定采用含毒介質(zhì)培養(yǎng)菌絲生長(zhǎng)速率抑制法[6-7]。藥劑配制采用外比法[7-8],制成系列濃度梯度含藥均勻的PDA培養(yǎng)基平板,以不含藥PDA培養(yǎng)基作對(duì)照。各殺菌劑帶藥質(zhì)量濃度:世高、百菌清、異菌·氟啶胺、大生、克菌丹為20.00、10.00、6.70、5.00、3.30 μg·mL-1,多·錳鋅為2.00、1.30、1.00、0.80、0.67 μg·mL-1,曹氏甲托為0.20、0.13、0.10、0.08、0.067 μg·mL-1,惡霉靈為50.00、33.00、25.00、20.00、17.00 μg·mL-1。取直徑5 mm供試菌株菌餅,接種各處理PDA培養(yǎng)基,每處理各重復(fù)5次,置(28±1) ℃恒溫培養(yǎng)5 d后,采用“十字交叉法”測(cè)定菌落直徑,計(jì)算相對(duì)抑制率[8-9]。
1.4.2 孢子萌發(fā)對(duì)化學(xué)殺菌劑敏感性測(cè)定 敏感性測(cè)定采用分生孢子萌發(fā)抑制法[10]。病原分生孢子配制成帶藥質(zhì)量濃度分別為20.00、10.00、6.70、5.00、3.30 μg·mL-1、孢子質(zhì)量為2.5×105孢子·mL-1的懸浮液后,吸取30 μL滴加于帶同樣藥劑濃度的PDA培養(yǎng)基載玻片,涂抹均勻,以不含藥劑作對(duì)照,3次重復(fù),置培養(yǎng)皿內(nèi)保濕,(28±1) ℃恒溫培養(yǎng)6 h,待孢子萌發(fā)后隨機(jī)抽取5個(gè)視野約100個(gè)分生孢子,統(tǒng)計(jì)孢子萌發(fā)率,計(jì)算抑制率。
稱取烘干、粉碎、過40目篩的供試植物粉末30 g,置500 mL錐形瓶中,加75%乙醇溶液200 mL,80 ℃水浴鍋恒溫浸提6 h后真空抽濾,濾渣用等量75%乙醇溶液繼續(xù)浸提6 h后再次過濾,合并濾液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至膏狀,4 ℃保存?zhèn)溆?。植物提取物菌絲抑菌試驗(yàn)方法同1.4.1,取直徑5 mm菌餅接種由浸提物和PDA培養(yǎng)基配制而成的質(zhì)量濃度為0.1 mg·mL-1的帶藥培養(yǎng)基,(28±1) ℃恒溫培養(yǎng)5 d后采用“十字交叉法”測(cè)定菌落直徑,統(tǒng)計(jì)各浸提物對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制率,以不含浸提物作對(duì)照,每處理各重復(fù)5次。分生孢子萌發(fā)對(duì)浸提物敏感性測(cè)定方法同1.4.2,吸取含藥質(zhì)量濃度0.1 mg·mL-1、孢子濃度2.5×105孢子·mL-1懸浮液30 μL,均勻涂抹含同樣浸提物濃度的PDA培養(yǎng)基載玻片,(28±1) ℃恒溫培養(yǎng)5 h,孢子萌發(fā)后隨機(jī)抽取5個(gè)視野約100個(gè)分生孢子,統(tǒng)計(jì)孢子萌發(fā)率,計(jì)算抑制率。
參照于靜亞等[9]的方法,采用IBM SPSS Statistics 21軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以各處理藥劑濃度對(duì)數(shù)值為自變量(x),相應(yīng)處理對(duì)病原菌絲和分生孢子抑制機(jī)率值為因變量(y),擬合毒力回歸方程。根據(jù)方程得出各殺菌劑的抑菌中濃度EC50,EC50值越小表明藥劑毒力作用越大,故以EC50比較不同藥劑對(duì)該病原毒力作用的強(qiáng)弱。
由表1、圖1可知,供試的8種化學(xué)殺菌劑對(duì)閩楠葉斑病病原小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)均具有抑制效果,但不同藥劑之間的EC50值相差各異,藥劑間的抑制效果存在差異。從毒力回歸方程和EC50值的大小可以看出,供試藥劑中對(duì)菌絲生長(zhǎng)抑制效果最好的是曹氏甲托、多·錳鋅,EC50值分別是0.115、0.718μg·mL-1,均小于1 μg·mL-1;其次是百菌清、世高、異菌·氟啶胺,EC50值分別是3.160、3.717、4.420 μg·mL-1,介于1~5 μg·mL-1之間;再次是大生,EC50值為9.609 μg·mL-1;抑菌效果較差的是惡霉靈、克菌丹,EC50值分別是25.400、29.813 μg·mL-1。
表1 供試殺菌劑對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)的抑制效果
A為曹氏甲托;B為多·錳鋅;C為百菌清;D為世高;E為異菌·氟啶胺圖1 不同化學(xué)殺菌劑對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)的抑制效果
由表2可知,8種殺菌劑對(duì)病原菌小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株分生孢子萌發(fā)抑制效果差異不一,不同藥劑間EC50值差異性相對(duì)較大。供試藥劑中,抑制效果最好的是異菌·氟啶胺、曹氏甲托、多·錳鋅,EC50值分別為2.291、3.419、4.809 μg·mL-1,介于1~5 μg·mL-1之間;其次是百菌清,EC50值為8.113 μg·mL-1;再次是克菌丹、惡霉靈、世高,EC50值分別為15.852、17.005、18.849 μg·mL-1,介于15~20 μg·mL-1之間;抑制效果最差的是大生,EC50值48.063 μg·mL-1。
表2 供試殺菌劑對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株分生孢子萌發(fā)的抑制效果
不同大寫字母為差異極顯著(P<0.01),下同。 圖2 12種植物提取物對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)的抑制率
由圖2、圖3可知,供試的12種植物浸提物對(duì)閩楠葉斑病原小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)的影響各異,除銀杏、香樟、大青浸提物對(duì)病原菌絲生長(zhǎng)有促進(jìn)作用外,其它植物浸提物對(duì)病原菌絲生長(zhǎng)則均有抑制作用,各植物浸提物對(duì)病原菌株菌絲生長(zhǎng)的影響差異極顯著(P<0.01)。具有抑制效果的植物浸提物中,以知母浸提物抑制效果最顯著,平均抑制率高達(dá)92.52%;其次是遠(yuǎn)志、黃連,抑制率分別為75.93%、70.14%;再次是黃柏,抑制率為57.59%;其它植物浸提物的抑制率則相對(duì)較低。
圖3 植物提取物對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲生長(zhǎng)的抑制效果
由圖4可知,供試植物浸提物對(duì)閩楠葉斑病原小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株分生孢子萌發(fā)的影響各異,除香樟、苦楝、銀杏和北豆根4種浸提物沒有抑制效果外,其它植物浸提物對(duì)分生孢子萌發(fā)均具有明顯抑制效果。其中以黃連、連翹浸提物抑制率極顯著高于其它植物浸提物(P<0.01);其次是苦參浸提物,黃連、連翹、苦參3種植物浸提物的抑制率均超過50%;再次是黃柏,抑制率為43.67%;抑制效果較差的是大青、知母、艾葉、遠(yuǎn)志等植物浸提物,抑制率介于10%~30%。
圖4 植物提取物對(duì)小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株分生孢子萌發(fā)的抑制效果
小孢擬盤多毛孢系擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)真菌,是閩楠葉斑病[2]、石楠(Photiniaserrulata)葉斑病[9]、澳洲堅(jiān)果(Macadamiaspp.)葉枯病[11]、油茶(Camelliaoleifera)葉枯病[12]、美國(guó)紅楓(Acerrubrum)褐斑病[13]的致病菌。關(guān)于小孢擬盤多毛孢病菌防治藥劑篩選,于靜亞等[9]認(rèn)為咪鮮胺、甲基托布津和苯醚甲環(huán)唑?qū)κ~斑病菌的抑制效果較佳;蔣桂芝等[11]認(rèn)為多菌靈、戊唑醇和烯唑醇等藥劑對(duì)澳洲堅(jiān)果葉枯病菌菌絲生長(zhǎng)抑制效果最好;陽(yáng)廷密等[14]認(rèn)為咪鮮胺、代森錳鋅、苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯等藥劑能夠有效抑制柑橘黃斑落葉病菌菌絲生長(zhǎng),而咪鮮胺、嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、乙蒜素和吡唑醚菌等藥劑均能有效抑制其孢子萌發(fā)。本研究通過菌絲生長(zhǎng)抑制法和分生孢子萌發(fā)抑制法分別測(cè)定了世高、百菌清、異菌·氟啶胺、大生、克菌丹、多·錳鋅、曹氏甲托和惡霉靈等8種藥劑對(duì)閩楠葉斑病菌小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株的抑制作用,結(jié)果表明,供試殺菌劑中,以曹氏甲托、多·錳鋅對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制效果最好,異菌·氟啶胺、曹氏甲托、多·錳鋅對(duì)分生孢子萌發(fā)的抑制效果較好,其中曹氏甲托和多·錳鋅2種殺菌劑表現(xiàn)出同時(shí)對(duì)病原菌絲和分生孢子具有較好的抑制效果,但異菌·氟啶胺對(duì)分生孢子的抑制效果較曹氏甲托和多·錳鋅強(qiáng),后續(xù)將對(duì)室內(nèi)篩選的藥劑進(jìn)行田間防治試驗(yàn),以便田間推廣使用。此外,當(dāng)前閩楠枝枯病等病害在福建省普遍嚴(yán)重發(fā)生,在開展葉斑病野外防治試驗(yàn)的同時(shí)可兼顧調(diào)查分析所篩藥劑對(duì)這些病害的抑制效果。曹氏甲托對(duì)閩楠葉斑病菌小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株菌絲的抑制效果與于靜亞等[9]測(cè)定的結(jié)果一致,表明曹氏甲托對(duì)小孢擬盤多毛孢具有良好的抑制效果。與單型劑大生(80%代森錳鋅)相比,多·錳鋅表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑菌效果可能與該藥劑為多菌靈和代森錳鋅混配劑型有關(guān),抑制效果的增強(qiáng)是否與多菌靈有關(guān)有待進(jìn)一步深入研究分析。
盡管化學(xué)殺菌劑在植物病害防治過程中成效顯著,但化學(xué)殺菌劑易污染環(huán)境,病原容易產(chǎn)生抗藥性和耐藥性等問題,因此探尋環(huán)境友好型、不易產(chǎn)生抗、耐藥性植物源農(nóng)藥將成為今后植物病害防治的發(fā)展趨勢(shì)。植物浸提物因具有高效、低毒和低殘留等優(yōu)點(diǎn),成為時(shí)下新型無公害殺菌劑研究開發(fā)的熱點(diǎn)[15-16]。本試驗(yàn)以知母、遠(yuǎn)志、黃連、黃柏和連翹等12種植物提取物對(duì)閩楠葉斑病菌小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株進(jìn)行抑菌活性室內(nèi)篩選,結(jié)果發(fā)現(xiàn)知母浸提物對(duì)病原菌絲生長(zhǎng)的抑制效果顯著,而黃連和連翹浸提物則能有效抑制病原分生孢子萌發(fā)。知母、黃連和連翹是傳統(tǒng)中藥材,具有潛在抑菌活性,是天然的生物源抑菌劑。前人研究結(jié)果表明,知母對(duì)馬鈴薯晚疫病菌[17]、黃連對(duì)松材線蟲[18],以及連翹對(duì)芒果大莖點(diǎn)霉(Macrophomamangiferae)和擬莖點(diǎn)霉(Phomposismangiferae)[19]表現(xiàn)出抑制作用。鑒于此,知母、黃連和連翹可作為抑制閩楠葉斑病菌小孢擬盤多毛孢ZZ-03菌株植物源生物農(nóng)藥,具有潛在開發(fā)應(yīng)用研究?jī)r(jià)值,后續(xù)工作有待對(duì)該植物源抑菌劑的抑菌活性物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)和抑菌機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步深入研究。