譚榮榮,毛迎新,黃丹娟,王紅娟,陳 勛,王友平
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所/湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心果茶分中心,湖北 武漢 430064;2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,湖北 武漢 430064)
茶樹輪斑病是一種半知菌亞門擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)病原菌,該屬真菌是引起多種園藝植物重要病害的病原[1-3],侵染茶樹葉片表現(xiàn)輪斑癥狀的致病菌通常指P.Theae菌,浜屋悅次等[4]報(bào)道的P.Longiseta,以后陸續(xù)報(bào)道Pestalotiopsis屬的 9 個(gè)種如P.guepinii、P.versicolor等,以及盤單毛孢屬(Monochaetia)的 1 個(gè)種M.karstenii,也同樣能侵染茶樹葉片,并引起類似癥狀,統(tǒng)稱輪斑病[5,6]。該病主要為害成葉和老葉的葉尖、葉緣或者葉片的其他部位,也為害嫩葉和嫩梢,引起大量葉片脫落,并引起枯梢,致使樹勢(shì)衰弱,產(chǎn)量大幅度下降。中國(guó)各產(chǎn)茶省均有分布,印度、斯里蘭卡、日本及肯尼亞等東非國(guó)家均有發(fā)生。高溫高濕,排水不良,扦插苗圃或者密植園濕度大時(shí)發(fā)病嚴(yán)重;機(jī)采,強(qiáng)采,修剪及蟲害嚴(yán)重的茶園,因傷口過(guò)多,有利于病菌的侵入,因而發(fā)病也重[7]。為此開展茶輪斑病菌生物學(xué)特性研究,為茶輪斑病診斷流行學(xué)和綜合防治提供理論依據(jù)。
茶樹病葉及室內(nèi)離體接種葉片均采自湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所資源圃。
將采集的茶輪斑病樣本葉片用脫脂棉蘸取酒精擦拭消毒,挑取病菌生長(zhǎng)良好的葉片,用手術(shù)刀切取病健交界處0.5 cm2組織塊,用75% 酒精漂洗3次,每次45 s,用滅菌水沖洗兩次。用牙簽置于已制備的PDA培養(yǎng)皿中,每皿3個(gè)組織塊,封口后置于25℃,光照∶黑暗=16 h∶8 h,濕度為68%(培養(yǎng)箱基本條件)的人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
挑選生長(zhǎng)良好,沒(méi)有雜菌污染的初步分離的菌,用牙簽挑取菌落邊緣處菌絲,放至PDA培養(yǎng)皿中,待培養(yǎng)皿長(zhǎng)出菌絲后,在邊緣挑取菌絲鏡檢。
1.3.1 不同pH值對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 用濃鹽酸和氯化鈉粉末分別配置0.1% HCL和0.1% NaCL,用膠頭滴管添加至已制備的PDA培養(yǎng)基中,分別調(diào)至所需pH值,高溫高壓滅菌。
用滅菌打孔器打取培養(yǎng)5 d的菌落邊緣直徑為0.5 cm的菌餅,分別接種至8種不同pH值(4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)的培養(yǎng)基上,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記,置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3、5和7 d的菌落直徑,第13 d測(cè)產(chǎn)孢量。
1.3.2 不同種類培養(yǎng)基對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 選用6種不同的培養(yǎng)基(表1),分別為馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基(PDA)、燕麥瓊脂培養(yǎng)基(OA)、PDA+茶葉煎汁培養(yǎng)基、固體查彼培養(yǎng)基(Czapek)、麥芽糖瓊脂培養(yǎng)基、馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基(PSA),用滅菌打孔器打取培養(yǎng)5 d的菌落邊緣直徑為0.5 cm的菌餅,分別接種至6種不同的培養(yǎng)基上,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記。置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3 d、5 d 和7 d的菌落直徑,第13 d測(cè)產(chǎn)孢量。
表1 培養(yǎng)基及配方
1.3.3 不同碳源對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 以固體Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別用等質(zhì)量碳素的可溶性淀粉、葡萄糖、蔗糖代替基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的碳源,制備不同碳源培養(yǎng)基。用滅菌打孔器打取培養(yǎng)5 d的菌落邊緣直徑為0.5 cm的菌餅,分別接種至3種不同的培養(yǎng)基上,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記。置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3 d、5 d和7 d的菌落直徑,第13 d測(cè)產(chǎn)孢量。
1.3.4 不同氮源對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 以固體Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別用等質(zhì)量氮素的硫酸銨、磷酸二氫銨、甘氨酸置換基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的硝酸鈉,配制不同氮源培養(yǎng)基。用滅菌打孔器打取培養(yǎng)5 d的菌落邊緣直徑為0.5 cm的菌餅,分別接種至3種不同的培養(yǎng)基上,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記。置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3、5和7 d的菌落直徑,第13 d測(cè)產(chǎn)孢量。
1.3.5 不同溫度對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 用打孔器在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d的菌落邊緣取菌塊,菌塊直徑0.5 cm,接種至PDA培養(yǎng)基上,分別置于22、25、28、30、32℃恒溫培養(yǎng)箱中,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記。置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3、5和7 d的菌落直徑,第13 d天測(cè)產(chǎn)孢量。
1.3.6 不同光照條件對(duì)茶輪斑病菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量的影響 用打孔器在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)4 d的菌落邊緣取菌塊,菌塊直徑0.5 cm,接種至PDA培養(yǎng)基上,分別置于全光照、12 h光暗交替、全暗條件的培養(yǎng)箱中,每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù),封口膜封口做標(biāo)記。置于人工培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。用十字交叉法分別測(cè)量培養(yǎng)3、5和7 d的菌落直徑,第13 d測(cè)產(chǎn)孢量。
采用Excel處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯著性分析,數(shù)據(jù)以“M±SD”表示。
茶輪斑病菌在pH為4.5~8的范圍內(nèi)均可以生長(zhǎng)(表2,圖1),其中適宜pH值為5.0。培養(yǎng)7 d時(shí),菌落最大直徑為8.67 cm。生長(zhǎng)前期,不同pH條件下,菌絲生長(zhǎng)情況差異明顯,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)差異逐步減小。在pH為7時(shí)有最大產(chǎn)孢量。不同pH值對(duì)茶輪斑病菌菌絲的密集程度有影響,pH 6~7菌絲較密集,且輪紋狀明顯,偏酸性環(huán)境下,其菌落邊緣為波浪狀,偏堿性環(huán)境對(duì)菌落形態(tài)有很大影響。
表2 不同pH條件下菌落生長(zhǎng)情況和產(chǎn)孢量
圖1 不同 pH對(duì)菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig. 1 Effect of pH on colony growth in 7 d注:第1排從左至右pH值依次為4.5、5.0、5.5、6.0;第2排從左至右pH值依次為6.5、7.0、7.5、8.0。
茶輪斑病菌在不同培養(yǎng)基上的菌落生長(zhǎng)情況存在差異(表3、圖2)。在不同培養(yǎng)基上菌落均為乳白色,不同培養(yǎng)基菌絲密集程度不同,PDA培養(yǎng)基菌落輪紋狀生長(zhǎng),PDA+茶汁培養(yǎng)基上菌落呈花瓣?duì)?,Czapek培養(yǎng)基上菌落呈放射狀,PSA培養(yǎng)基和OA培養(yǎng)基上菌落呈波浪狀。培養(yǎng)3 d時(shí)菌落在各種培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)速度為:PDA >麥芽糖瓊脂> PDA+茶汁> PSA > Czapek > OA;培養(yǎng)5 d時(shí)菌落在各種培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)速度為:PDA >麥芽糖瓊脂> PDA+茶汁、PSA> Czapek>OA;培養(yǎng)7 d時(shí)菌落在各種培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)速度為:OA>PDA>PSA> PDA+茶汁>麥芽糖瓊脂> Czapek。其產(chǎn)孢量為:Czapek> OA> PDA+茶汁> PDA>麥芽糖瓊脂>PSA。
表3 不同培養(yǎng)基條件下菌落生長(zhǎng)情況及產(chǎn)孢量
圖2 不同種類培養(yǎng)基對(duì)菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig.2 Effect of media on colony growth in 7d注:培養(yǎng)基第1排從左至右依次為PDA、PDA+茶汁和Czapek,第2排從左至右依次為PSA、麥芽糖瓊脂和OA。
茶輪斑病菌在含有不同碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)情況和產(chǎn)孢量存在差異(表4,圖3)。茶輪斑病菌在不同碳源下菌落均為乳白色,菌落不規(guī)則。碳源為葡萄糖時(shí)菌落為輪紋狀,碳源為可溶性淀粉與蔗糖時(shí)菌落為波浪狀。在整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程中,茶輪斑病菌對(duì)各種碳源均可利用,其中菌落生長(zhǎng)速度為:蔗糖>葡萄糖>可溶性淀粉。產(chǎn)孢量為:葡萄糖>蔗糖>可溶性淀粉。
圖3 不同碳源對(duì)病原菌菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig.3 Effect of carbon sources on colony growth in 7 d注:碳源從左到右依次為蔗糖、可溶性淀粉和葡萄糖。
茶輪斑病菌在含有不同氮源的培養(yǎng)基上菌落均為白色,邊緣波浪狀,菌絲生長(zhǎng)茂盛。培養(yǎng)初期,以磷酸二氫銨為氮源的菌落生長(zhǎng)速度最快(圖4)。不同氮源對(duì)輪斑病菌菌絲密集程度和菌落形態(tài)有影響。茶輪斑病菌在含有不同氮源的培養(yǎng)基上產(chǎn)孢量存在差異(表5),不同氮源培養(yǎng)過(guò)程中菌落生長(zhǎng)速度為:磷酸二氫銨>甘氨酸>硫酸銨。產(chǎn)孢量為:硫酸銨>磷酸二氫銨>甘氨酸。
圖4 不同氮源對(duì)菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig.4 Effect of nitrogen sources on colony growth in 7 d注:氮源從左到右依次為硫酸銨、甘氨酸和磷酸二氫銨。
表5 不同氮源條件下菌落生長(zhǎng)及產(chǎn)孢量
茶輪斑病菌在不同溫度下生長(zhǎng)情況和產(chǎn)孢量存在差異(表6,圖5),茶輪斑病菌在不同溫度下生長(zhǎng)速度快慢順序?yàn)椋?5℃>28℃>30℃>22℃>32℃,在22~30℃之間,菌絲均可生長(zhǎng),其中最適生長(zhǎng)溫度為25~28℃,當(dāng)溫度升至32℃時(shí)菌落生長(zhǎng)速度明顯減緩。在試驗(yàn)過(guò)程中,隨著溫度的變化,產(chǎn)孢量隨之改變,其中各溫度點(diǎn)產(chǎn)孢量變化趨勢(shì)為:28℃>22℃>30℃>25℃,當(dāng)溫度升至32℃,產(chǎn)孢量為零。溫度對(duì)茶輪斑病菌菌落形態(tài)和菌絲密集程度有關(guān),菌落均為乳白色。在28℃條件下菌落呈輪紋狀,30℃時(shí)菌落為斑點(diǎn)狀,22℃、25℃時(shí)菌落為波浪狀,32℃沒(méi)有形成菌落。
表6 不同溫度條件下菌落生長(zhǎng)情況及產(chǎn)孢量
圖5 不同溫度對(duì)菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig.5 Effect of temperatures on colony growth in 7 d注:從左到右溫度依次為22、25、28、30和32℃。
茶輪斑病菌在不同光照條件下生長(zhǎng)情況和產(chǎn)孢量存在差異(表7,圖6),茶輪斑病菌在不同光照條件下菌落生長(zhǎng)快慢順序?yàn)椋喝?全光照>光暗交替,全光照條件下培養(yǎng)有最大產(chǎn)孢量。各種光照條件下,茶輪斑菌菌落均為乳白色,圓形,其中全光照培養(yǎng)菌落呈波浪狀,全暗和光暗交替條件下菌落生長(zhǎng)呈花瓣?duì)睢?/p>
表7 不同光照條件下菌落生長(zhǎng)情況及產(chǎn)孢量
圖6 不同光照對(duì)菌落生長(zhǎng)的影響(生長(zhǎng)7天)Fig.6 Effect of light on colony growth in 7 d注:光照從左到右依次為全光照、全暗和光暗交替。
茶輪斑病對(duì)茶樹致病程度與環(huán)境條件有著密切的關(guān)系。光照、溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)、酸堿度對(duì)茶輪斑病孢子和菌絲的生長(zhǎng)有很重要的影響。不同光照條件下,菌絲均可生長(zhǎng),全光照條件下有最大產(chǎn)孢量。在22~30℃條件下,病原菌均可生長(zhǎng),最適合的生長(zhǎng)溫度是25~28℃。28℃時(shí)有最大產(chǎn)孢量。高溫會(huì)抑制菌絲的生長(zhǎng)和孢子的萌發(fā),當(dāng)溫度升至32℃,產(chǎn)孢量為零。pH在5~7范圍內(nèi)病原菌分生孢子均可萌發(fā)且芽管伸長(zhǎng)較好,過(guò)酸或過(guò)堿的環(huán)境都會(huì)抑制病原菌的萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)。其中病菌生長(zhǎng)的最適pH值為6.0,當(dāng)pH為7時(shí)可達(dá)到最大產(chǎn)孢量。最適培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基中,且以蔗糖為碳源的培養(yǎng)基適宜菌絲的生長(zhǎng),以磷酸二氫銨為氮源的培養(yǎng)基菌落生長(zhǎng)速度快。
生產(chǎn)上捋采、機(jī)械采茶、修剪、排水不良、茶樹蟲害多以及夏季扦插苗和密植的茶園易發(fā)病[8]。茶園中,茶輪斑病主要在葉片和新梢上發(fā)生,葉肉較厚、老葉更易于茶輪斑病菌的侵染,侵染初期,病健交界不明顯且呈黑褐色壞死,而且發(fā)病后病情比較嚴(yán)重。幼葉病菌侵染速度較慢,病健交界明顯,黑褐色壞死斑明顯且周圍有輕微褪綠。輪斑病在茶園內(nèi)分布特色明顯,呈聚集分布,最適合的田間分布型調(diào)查是雙對(duì)角線抽樣法[9]。最近研究顯示50%多菌靈可濕性粉劑對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果最好[10]。