安星宇李海黃露李淳吳石平
(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,貴州 貴陽 550006;2.織金縣植保植檢站,貴州 織金 552100)
櫻桃(Prunus avium L.)果實(shí)色澤紅艷,味道甘甜而微酸,深受消費(fèi)者的喜愛。近年來,隨著我國人民消費(fèi)水平不斷提高,櫻桃消費(fèi)量呈現(xiàn)快速增加的趨勢[1]。櫻桃最早起源于我國,已經(jīng)有3000多年的栽培歷史,目前廣泛分布于我國西南及華北地區(qū)[2],國內(nèi)櫻桃產(chǎn)量由2014年的3.45萬t上升到2018年的80余萬t,4a間增長超過20多倍,使得我國超越土耳其,成為世界第一大櫻桃生產(chǎn)國[3]。貴州屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,非常適于喜高溫、高濕的櫻桃生長。目前,貴州省櫻桃種植區(qū)主要分布在中部、西北部和北部,包括貴陽市、安順市、畢節(jié)市和遵義市,櫻桃作為特色果樹產(chǎn)業(yè),在貴州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大背景下,種植規(guī)模得到迅速擴(kuò)大[4]。至2020年,全省櫻桃總種植面積高達(dá)3.48萬hm2,同比增長6.72%。然而隨著櫻桃種植面積的擴(kuò)大,病蟲害的危害程度也日益加重,其中危害櫻桃葉、花、新梢、果實(shí)的褐腐病在貴州種植區(qū)發(fā)生嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)貦烟业漠a(chǎn)量和品質(zhì),成為櫻桃生產(chǎn)上的主要病害之一[5]。櫻桃褐腐病又稱菌核病、灰腐病等,是一種世界性病害,目前該病害在我國山東、江蘇、陜西、浙江等地均有發(fā)生[6]。目前,我國所報(bào)道的櫻桃褐腐病均由鏈核盤菌屬(Monilinia spp.)侵染所引起,分別為核果鏈核盤菌(Monilinia laxa)、美澳型核果鏈核盤菌(Monilinia fructicola)和果生鏈核盤菌(Monilinia fructigena)3個種[7],三者侵染部位存在差異,但均能侵染果實(shí),致使果樹產(chǎn)量及品質(zhì)受到影響[8]。大量研究發(fā)現(xiàn),該病菌還可危害桃、杏、李、梅等核果類果樹[9]。
“瑪瑙紅”是貴州省內(nèi)最為暢銷的櫻桃品種,其是貴州本地選育而成的地方優(yōu)良早熟品種,以其熟透的果子紅中透紫,像晶瑩剔透的紅瑪瑙而得名[10]?!艾旇Ъt”櫻桃果形心臟形,紫紅艷麗,風(fēng)味佳,品質(zhì)上乘,可溶性糖含量達(dá)到11.88%,每100g果肉中的維生素C含量更是高達(dá)22.578mg,憑借高含量的糖、酸、維生素C,享譽(yù)“中國南方櫻桃之王”之稱[11]。近年來,“瑪瑙紅”在畢節(jié)織金縣、大方縣、赫章縣以萬畝的速度推進(jìn)種植,其中,織金縣規(guī)?;N植面積達(dá)2666hm2以上,櫻桃總產(chǎn)量更是逐年提升,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)注入了新的活力。然而,褐腐病所引起的果實(shí)腐敗已成為當(dāng)?shù)卣凸r(nóng)亟需解決的重要問題。目前,相關(guān)科研者已對貴州櫻桃病蟲害發(fā)生的種類及危害現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的調(diào)查研究,但貴州櫻桃褐腐病的病菌分離鑒定未見報(bào)道,不能確定貴州櫻桃褐腐病的病原菌種類。因此,本研究對貴州櫻桃主產(chǎn)區(qū)織金縣的褐腐病進(jìn)行病菌分離、鑒定,明確了當(dāng)?shù)睾指〔【N類,為櫻桃褐腐病的有效防控提供了理論依據(jù)。
1.1.1 感病樣品
“瑪瑙紅”櫻桃褐腐病病樣于2020年5月采集于貴州省織金縣櫻桃種植園。
1.1.2 試驗(yàn)試劑及儀器
CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)、2×Bench TopTMTaq Master Mix(倍沃醫(yī)學(xué)科技有限公司)、DNA marker D2000(天根生化科技有限公司);離心機(jī)(賽默飛世爾科技公司)、PCR儀(美國伯樂公司)、DYY-6C型電泳儀(北京六一儀器廠)。
1.1.3 培養(yǎng)基
水瓊脂培養(yǎng)基(WA):將15g瓊脂粉加入到1000mL蒸餾水中,自然pH,121℃下滅菌20min,倒入滅過菌的培養(yǎng)皿中,備用。
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA):將200g去皮的馬鈴薯切片,用蒸餾水煮沸,經(jīng)紗布過濾后,定容至1000mL,加入18g瓊脂粉以及18g葡萄糖,自然pH,121℃下滅菌20min,倒入滅過菌的培養(yǎng)皿中,備用。
1.1.4 引物
選用真菌內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(internal transcribed sequence,ITS)通用引物ITS1 (5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′)/ITS4 (5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,該對引物由上海捷瑞生物公司合成。
1.2.1 病原菌的分離
在顯微鏡下觀察病樣,挑取褐腐病菌的分生孢子,加入到無菌水中,制成孢子懸浮液,然后將孢子懸浮液吸取至水瓊脂平板上進(jìn)行涂布。培養(yǎng)24h后,在顯微鏡下將已經(jīng)萌發(fā)的孢子轉(zhuǎn)接到PDA培養(yǎng)基上,25℃培養(yǎng)5~7d,最后進(jìn)行純化,并分別保存在4℃及-80℃冰箱中。
1.2.2 病原菌的鑒定
對分離純化的病原菌進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察,記錄其形態(tài)特征。通過CTAB法提取菌株DNA[12],使用真菌通用引物ITS1和ITS4對菌株DNA的核糖體ITS序列進(jìn)行擴(kuò)增。25μL PCR反應(yīng)體系:12.5μL 2×Bench TopTMTaq Master Mix、上下游引物各1μL、9.5μL ddH2O、1μL菌株DNA。PCR擴(kuò)增程序:94℃變性5min;94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸90s,35個循環(huán);72℃延伸10min。PCR產(chǎn)物經(jīng)過1%瓊脂糖凝膠電泳檢測后,送至北京諾賽基因組研究中心有限公司進(jìn)行測序。參照崔曉霞等[13]分析方法,通過BioEide對分離菌株及參考菌株的ITS基因的序列分別進(jìn)行編輯,然后用MEGA 6.0軟件采用鄰接法進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建和聚類分析,依據(jù)菌株形態(tài)特征以及分子系統(tǒng)學(xué)結(jié)果對菌株進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定。
從圖1a可知,櫻桃褐腐病能夠在葉部引起水漬狀病斑,病斑中央為灰白色,邊緣為褐色,邊界明顯。對櫻桃樣品進(jìn)行病原菌分離,在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)該病菌的分生孢子呈無色、單胞,形狀為檸檬形或卵形,見圖1b。通過單孢分離,共分離得到3個病原菌株,分別命名為ytys、ytys1、ytys4。
通過真菌ITS通用引物ITS1/ITS4對分離菌株進(jìn)行PCR擴(kuò)增,并對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序。通過同源性比較和構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,分離得到的菌株ytys、ytys1、ytys4與M.fructicola(登錄號為KX982695、MH854789、MH854846、MH855692、MH860465、MH864497)聚于同一支,同源性達(dá)到了97%,見圖2。結(jié)合其形態(tài)學(xué)特征,確定引起織金縣“瑪瑙紅”櫻桃褐腐病的菌株ytys、ytys1、ytys4為美澳型核果褐腐病菌M.fructicola。
近年來,隨著分子系統(tǒng)學(xué)的快速發(fā)展,形態(tài)學(xué)觀察結(jié)合分子系統(tǒng)學(xué)分析的鑒定方法在真菌鑒定中得到越來越多的應(yīng)用[14]。本研究從具有典型褐腐病癥狀的病樣分離得到病原菌,通過形態(tài)學(xué)觀察和分子生物學(xué)技術(shù)鑒定,發(fā)現(xiàn)分離得到的菌株與M.fructicola高度同源,表明造成織金縣“瑪瑙紅”櫻桃褐腐病的主要病原菌為M.fructicola。目前,M.fructicola已在北京、浙江、云南、遼寧、甘肅等多地發(fā)現(xiàn),其能侵染桃[15]、李[16]、櫻桃[17]等薔薇科果樹,對各地水果生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的威脅。本次是首次在貴州櫻桃中鑒定出該病菌,鑒于其寄主廣泛、危害嚴(yán)重等特點(diǎn),應(yīng)及時(shí)采取綠色高效的防治措施,科學(xué)使用低毒、低殘留農(nóng)藥,加強(qiáng)對櫻桃園的田間管理,并結(jié)合生物防治,有效地預(yù)防和控制褐腐病的發(fā)生。此外,還應(yīng)加強(qiáng)防范其對當(dāng)?shù)厮N薇科果樹的侵染,避免造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。
隨著電商平臺的不斷發(fā)展,織金縣“瑪瑙紅”櫻桃不斷開拓市場,網(wǎng)絡(luò)年銷售高達(dá)8t。此外,織金縣將瑪瑙紅櫻桃產(chǎn)業(yè)和旅游產(chǎn)業(yè)相結(jié)合,形成了賞花和采摘2個旅游旺季,促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,帶領(lǐng)農(nóng)民脫貧致富。為了有效保障當(dāng)?shù)貦烟耶a(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展,對當(dāng)?shù)胤N植區(qū)櫻桃病蟲害發(fā)生的種類進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定是十分必要的。本研究通過對貴州櫻桃主產(chǎn)區(qū)織金縣的褐腐病進(jìn)行病菌分離、鑒定,明確了褐腐病病菌種類,為當(dāng)?shù)貦烟液指〉脑\斷及綜合防控提供理論依據(jù),從而更好地促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長。