羅 躍,劉阿麗,劉旭東,韓 磊,姚小龍,胡安龍,吳小毛
(1 貴州大學(xué)作物保護(hù)研究所,貴陽,550025;2 貴州省山地農(nóng)業(yè)病蟲害重點實驗室,貴陽,550025;3 貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院,貴陽,550025)
葡萄炭疽病又名晚腐病、苦腐病,是葡萄近成熟期的主要真菌病害之一[1]。我國葡萄種植區(qū)內(nèi)炭疽病普遍發(fā)生,尤其在南方產(chǎn)區(qū)、北方環(huán)渤海產(chǎn)區(qū)等,西北產(chǎn)區(qū)基本不發(fā)生[2-3]。當(dāng)前研究表明,引起葡萄炭疽病的病原菌主要有膠孢炭疽菌Colletotrichumgloeosporioides和尖孢炭疽菌Colletotrichumacutatum,但如殼皮炭疽菌Colletotrichumcrassipes、Colletotrichumfructicola等一些新的致病菌種也在不斷被發(fā)現(xiàn)報道[4-5]。膠孢炭疽菌屬半知菌亞門(Deuteromycotina)、黑盤孢目(Melanconiales)、炭疽菌屬(Colletotrichum)[6]。葡萄炭疽病主要在轉(zhuǎn)色期至成熟期的果實上發(fā)生,當(dāng)前報道中不同病原侵染后引發(fā)的病癥描述較為相近,病原菌侵染果實后起初在表面形成褐色斑點,病斑擴(kuò)大后中心轉(zhuǎn)黑凹陷并產(chǎn)生輪紋狀黑點,環(huán)境濕度大時病部生出粉色黏狀物,最終導(dǎo)致果實皺縮腐爛[2,7]。
近年來,隨著貴州省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及脫貧攻堅工作的推動,葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,貴陽市花溪區(qū)為貴州省的葡萄主要產(chǎn)區(qū)之一,炭疽病隨著種植面積不斷擴(kuò)大而在葡萄上的危害日益嚴(yán)重,高溫多雨季節(jié)最有利于其發(fā)生[8],每年造成葡萄產(chǎn)業(yè)的損失達(dá)10%~20%,嚴(yán)重時可達(dá)30%以上,對葡萄的品質(zhì)和產(chǎn)量影響較大[9]?;瘜W(xué)藥劑仍是當(dāng)前防治炭疽病的主要措施[10],但化學(xué)農(nóng)藥長期單一及不合理使用,導(dǎo)致葡萄炭疽病病原菌對部分藥劑產(chǎn)生了不同程度的抗藥性[11-12]。如鄧維萍等[13]發(fā)現(xiàn)烯唑醇和腈菌唑在不合理使用情況下,使得炭疽病菌產(chǎn)生抗藥性;葉佳等[14]研究表明,浙江葡萄炭疽病病菌對甲基硫菌靈已產(chǎn)生了嚴(yán)重抗藥性,防治效果明顯降低。引起葡萄發(fā)生炭疽病的病原菌種類不一,不同病原對同種藥劑的敏感性存在差異的可能較大,且病原菌的抗藥性存在時空差異,因此,明確貴陽市花溪區(qū)葡萄炭疽病的病原種類,篩選出具有針對性的高效防治藥劑,并將作用機(jī)理不同的藥劑進(jìn)行混配,選出共毒系數(shù)較高的組合供生產(chǎn)上施藥參考,對當(dāng)?shù)仄咸烟烤也〉姆乐魏脱泳彶≡顾幮缘漠a(chǎn)生具有十分重要的意義。
1.1 供試材料
供試分離物:葡萄品種為巨玫瑰,葡萄炭疽病病樣采于貴陽市花溪區(qū)葡萄基地。
7種供試殺菌劑原藥:97%苯醚甲環(huán)唑(江蘇耕耘有限責(zé)任公司);98%吡唑醚菌酯(湖北康寶泰精細(xì)化工有限公司);98%肟菌酯、95%啶氧菌酯、98%雙苯菌胺、95%唑菌酯、96%丁香菌酯(沈陽化工研究院有限公司)。
1.2 試驗方法
1.2.1 葡萄炭疽病病原鑒定
采用組織分離法[15]進(jìn)行分離。在葡萄果皮表面病健交界處剪取適當(dāng)大小組織塊放在無菌濾紙上,用75%乙醇表面消毒35 s,無菌水沖洗3次,置于PDA培養(yǎng)基上,28 ℃恒溫培養(yǎng)3 d后,挑取菌落邊緣菌絲進(jìn)行純化,重復(fù)純化直至得到單一菌株,將純化后的菌株轉(zhuǎn)接于PDA試管斜面4 ℃保存。
觀察記錄PDA平板上該病原菌菌落的形態(tài)、顏色等特征。黑光燈照射產(chǎn)孢培養(yǎng)后,在光學(xué)顯微鏡下觀察分生孢子的大小形態(tài)并拍照。
根據(jù)柯赫氏法則進(jìn)行回接試驗,測定分離菌株的致病性。采用注射法將孢子懸浮液接種在葡萄果實上。將接種后的葡萄果實置于含濾紙和脫脂棉的保鮮盒中保濕培養(yǎng),控制培養(yǎng)的溫度和濕度條件,觀察發(fā)病癥狀。
參照陳吉良等[16]的方法提取病原菌DNA。利用真菌通用引物ITS4和ITS5對病原菌rDNA的ITS區(qū)域進(jìn)行PCR擴(kuò)增。25 μLPCR反應(yīng)體系包括:正反向引物各1.0 μL;DNA模板1.0 μL;ddH2O 9.5 μL;2×PCR Master Mix (含2xTaq DNA Polymerase,2×PCR Buffer,2xdNP)12.5 μL。PCR反應(yīng)擴(kuò)增程序為:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性30 s,52 ℃退火40 s,72 ℃延伸90 s,共35個循環(huán);最后72 ℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測后送至生工(上海)生物工程股份有限公司測序,用Chromas軟件分析序列并上傳到GenBank核酸數(shù)據(jù)庫中,通過BLAST進(jìn)行同源序列比對分析,采用MEGA6.0軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.2.2 防治藥劑篩選
采用菌絲生長速率法[17]進(jìn)行藥劑毒力測定。將7種藥劑都配制成母液后,將母液稀釋成至少5個濃度梯度,然后以體積比1∶9加入PDA培養(yǎng)基中,充分搖勻后制成含藥平板。使用直徑5 mm的打孔器打出菌餅接種于含5個濃度供試藥劑的9 cm PDA平板中央,以等量無菌水與PDA混勻制成平板作為空白對照,每個處理重復(fù)3次,28 ℃恒溫培養(yǎng)。3~5 d后,采用十字交叉法測量各平板的菌落直徑,運用DPS 13.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計算各藥劑對葡萄炭疽病菌菌絲生長抑制的回歸方程、EC50值。
菌絲生長抑制率=
將苯醚甲環(huán)唑與吡唑醚菌酯,苯醚甲環(huán)唑與啶氧菌酯進(jìn)行組合配比,按質(zhì)量濃度8∶1、4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶4、1∶8等不同比例混合并稀釋到試驗所需要的各濃度處理,分別以混合的單劑作為對照,并設(shè)空白對照,每個處理重復(fù)3次,求得各配比的毒力回歸方程及其EC50值。根據(jù)共毒系數(shù)法求出毒力指數(shù)、理論毒力指數(shù)、實際毒力指數(shù)及混劑的共毒系數(shù)CTC值,并以此進(jìn)行綜合評價,CTC>120表示增效作用,80 實測藥劑毒力指數(shù)(ATI)= 混劑的理論毒力指數(shù)(TTI) =(藥劑A的毒力指數(shù)×Ax) +(藥劑B的毒力指數(shù)×Bx) Ax—藥劑A在混劑中的百分含量;Bx—藥劑B在混劑中的百分含量。 2.1 葡萄炭疽病病原鑒定結(jié)果 試驗結(jié)果看出,病原菌在PDA平板上的菌落呈圓形,菌落邊緣平整,菌絲為白色或灰白色,絨狀或絮狀(如圖1a、圖1b)。光學(xué)顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),該菌株分生孢子橢圓形,無色、單孢,有隔,具1~2個油球,圓筒形,兩端鈍圓,大小為(13.1~17.2) μm×(3.4~4.8)μm(如圖1c)。分生孢子萌發(fā)時產(chǎn)生的附著孢深褐色,為球形或橢圓形。 注:a、b為菌落形態(tài),c為分生孢子。 用注射法將孢子懸浮液回接到健康的葡萄果實上,癥狀與自然發(fā)病的炭疽病無異。根據(jù)柯赫氏法則,將發(fā)病果實重新進(jìn)行組織分離,純化培養(yǎng),其菌落形態(tài)特征與接種菌株一致。 對供試菌株的基因組rDNA-ITS進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)測序獲得大小為566 bp的DNA片段,瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果如圖2a所示。將其與GenBank中已有序列進(jìn)行同源性比對,發(fā)現(xiàn)該菌株rDNA-ITS序列與膠孢炭疽菌的同源性達(dá)100%。采用MEGA6.0構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(如圖2b),菌株與膠孢炭疽菌有較高的支持率聚在一支,鑒定結(jié)果表明該病原菌為膠孢炭疽菌。 注:a中1表示DNA marker (D2000),2為對照,3表示分離菌株P(guān)CR擴(kuò)增產(chǎn)物。 2.2 防治葡萄炭疽病化學(xué)藥劑篩選結(jié)果 試驗結(jié)果看出,7種供試藥劑對菌株均有一定的抑制作用,但敏感性存在差異。從藥劑的EC50值來看,丁香菌酯的抑制作用最強(qiáng),EC50值為0.18 mg/L;其次為苯醚甲環(huán)唑和雙苯菌胺,EC50值分別為1.18 mg/L和1.34 mg/L;吡唑醚菌酯和啶氧菌酯也較敏感,EC50值分別為4.01 mg/L和5.09 mg/L;而肟菌酯和唑菌酯的敏感性相對較低,其EC50值分別為14.37 mg/L和25.88 mg/L(見表1)。 表1 不同殺菌劑對病原菌菌絲生長的抑制作用 試驗結(jié)果看出,吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑不同比例組合對供試菌株的菌絲生長抑制差異明顯。吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為8∶1和4∶1時CTC>120,CTC值分別為168.69和152.89,表現(xiàn)為增效作用,增效效果顯著。吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為1∶4時,其CTC值為112.62,表現(xiàn)為相加作用。此外,當(dāng)質(zhì)量比為2∶1、1∶2、1∶1和1∶8時,表現(xiàn)為拮抗作用(見表2)。 表2 吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑混配抑制效果 試驗結(jié)果看出,啶氧菌酯和苯醚甲環(huán)唑不同比例組合對供試菌株表現(xiàn)出不同程度的抑制效果。其中啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為8∶1和1∶4時,增效作用最好,CTC值分別為192.69和197.21,明顯大于120,增效效果顯著。啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為4∶1、2∶1時,其CTC值分別為103.30和108.29,表現(xiàn)為相加作用。此外,當(dāng)質(zhì)量比為1∶1、1∶2和1∶8時,表現(xiàn)為拮抗作用(見表3)。 表3 啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑混配抑制效果 本研究對采自貴陽市花溪區(qū)葡萄基地的葡萄炭疽病病樣進(jìn)行病原菌的分離純化,通過致病性測定發(fā)現(xiàn),該菌株具有較強(qiáng)的致病能力,所分離菌株形態(tài)特征與李洋等[18]、鄧維萍[5]等研究結(jié)果相一致。結(jié)合rDNA-ITs序列分析,鑒定該菌株為膠孢炭疽菌。采用菌絲生長速率法對7種殺菌劑原藥進(jìn)行了室內(nèi)毒力測定,結(jié)果表明,7種殺菌劑對葡萄炭疽病病菌均有一定的抑制作用,其中丁香菌酯對膠孢炭疽菌菌絲生長的抑制作用最強(qiáng),EC50值為0.18 mg/L,病原菌對苯醚甲環(huán)唑、雙苯菌胺、吡唑醚菌酯和啶氧菌酯也較敏感,EC50值分別為1.19、1.34、4.01、5.09 mg/L,而對肟菌酯和唑菌酯的敏感性相對較低。孫行杰等[19]、楊敬輝等[12]研究表明,苯醚甲環(huán)唑和吡唑醚菌酯對葡萄炭疽病病菌菌絲具有較強(qiáng)的抑制作用,與本試驗結(jié)果基本相一致,但本試驗中苯醚甲環(huán)唑和吡唑醚菌酯的EC50值于高孫行杰等[19]、楊敬輝等[12]的研究結(jié)果,可能是由于不同地區(qū)病原菌抗藥性水平差異導(dǎo)致。 苯醚甲環(huán)唑?qū)偃蝾悮⒕鷦?,主要通過干擾病原菌細(xì)胞麥角甾醇的合成達(dá)到抑菌效果,而啶氧菌酯和吡唑醚菌酯是線粒體呼吸抑制劑,通過阻止病原菌細(xì)胞中細(xì)胞色素b和C1間電子傳遞而抑制線粒體呼吸作用。將吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑、啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑等作用機(jī)理不同的殺菌劑進(jìn)行混配組合,結(jié)果表明,吡唑醚菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為8∶1和4∶1時,共毒系數(shù)(CTC)分別為168.69和152.89,表現(xiàn)為增效作用;啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量比為8∶1和1∶4時,CTC值分別為192.69和197.21,增效效果顯著;其中啶氧菌酯與苯醚甲環(huán)唑質(zhì)量比1∶4時,增效最明顯。通過藥劑間混配,不僅可以擴(kuò)大協(xié)同增效藥劑的殺菌譜,還可延緩葡萄炭疽病菌抗藥性的產(chǎn)生,延長藥劑的使用壽命。本研究結(jié)果表明,丁香菌酯、苯醚甲環(huán)唑、雙苯菌胺、吡唑醚菌酯和啶氧菌酯對該病原菌均有較好的抑制作用,該結(jié)果可為葡萄炭疽病的田間選藥防治提供一定的理論參考。2 結(jié)果與分析
3 結(jié)論與討論