董京萍,范若渝,王友德,楊麗娜,朱峰,紀兆林*
(1.江蘇省揚州大學植物保護學院,江蘇揚州 225009;2.江蘇省揚州市儀征市陳集鎮(zhèn)人民政府,江蘇揚州 211408)
桃(Prunusperica)隸屬薔薇目(Rosales)薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus),是中國十分重要的經(jīng)濟作物,因其獨特的風味和豐富的營養(yǎng),深受人們的喜愛。中國是世界上最大的桃生產(chǎn)國,同時也是世界上最大的桃消費國,年產(chǎn)量和消費量均達1 300多萬t[1]。近幾年,桃樹上病蟲害的發(fā)生率逐漸增加,目前常見的病蟲害達到20多種[2],其中桃細菌性穿孔病(peach bacterial shot hole)在各桃產(chǎn)區(qū)中均廣泛發(fā)生,嚴重影響當年的坐果率和果實品質(zhì)[3]。
桃細菌性穿孔病也被稱為桃細菌性黑斑病(peach bacterial black spot)或桃細菌性斑點病(peach bacterial spot),最早于1903年被Smith從北美的李(Prunussalicina)中發(fā)現(xiàn)[4],病原為樹生黃單胞李致病變種(Xanthomonasarboricolapv.pruni, Xap),被歐盟植物檢疫條例列為檢疫對象。它的寄主主要是桃、李、杏和櫻桃等李屬植物[5]。Xap可以潛伏在桃樹枝梢、腋芽和葉痕等組織中越冬,次年春季溫度升高,越冬后的細菌開始繁殖,并在越冬部位進行初侵染形成病斑,病菌經(jīng)雨水從病部溢出,隨后借助風雨和昆蟲傳播到葉片、枝梢和果實上進行再侵染[6]。
為更加明確桃細菌性穿孔病的致病機理及防治方法,對桃樹葉片、枝條和果實等部位開展室內(nèi)接種實驗。桃樹離體葉片接種方法主要包括傷口法、注射法、噴霧法等,在實際應用中哪種方法更有效尚無定論。為此,筆者對幾種常見的離體葉片接種方法進行比較,從而選出符合實驗室條件下接種桃細菌性穿孔病菌的最適方法;并利用該方法,明確江蘇省常見桃樹品種對細菌性穿孔病的抗性,為果農(nóng)選擇桃樹品種提供參考。
供試菌株是從國內(nèi)桃產(chǎn)區(qū)采集、分離、純化、鑒定獲得[7],從中選擇6個作為供試菌株。表1為6個供試Xap菌株的來源和菌株編號。
表1 桃細菌性穿孔病病菌分離株的來源與編號
供試桃品種:春雪和中桃9號(屬早熟毛桃品種)、中油16號(屬早熟油桃品種)、中油18號(屬早熟黃肉油桃品種)、中桃5號(屬中熟毛桃品種)、湖景蜜露(屬中熟水蜜桃品種)、錦繡黃桃(屬晚熟黃桃品種)。除湖景蜜露采集于本實驗室溫室盆栽桃苗,其他品種均采集于儀征市友德家庭農(nóng)場桃園。
供試培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基(NB),蔗糖10 g、酵母粉1 g、牛肉浸膏3 g,胰蛋白胨5 g,加入900 mL超純水攪拌至完全溶解,用5 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH值至6.8,最后定容至1 L,高溫高壓(121 ℃,110 kPa)滅菌備用;牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基(NA)是在1 L NB培養(yǎng)基中加入15 g瓊脂后滅菌備用。
將上述菌株用接種針通過平板劃線法于NA培養(yǎng)基上活化,取單菌落加入至NB培養(yǎng)基中,置于180 rpm、28 ℃的振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18 h,將菌液離心后棄上清,用無菌水將菌懸液濃度調(diào)為1×108cfu/mL[2],以下試驗均為該濃度[8]。
取中油16號、中油18號、中桃5號、中桃9號、湖景蜜露、錦繡黃桃、春雪7個品種生長狀況一致的桃葉片,于超凈工作臺中經(jīng)75%酒精清洗1次、無菌水沖洗多次,無菌濾紙吸干水分備用。傷口接種法:用無菌注射器針頭在處理過的葉片上輕戳一下制造傷口,隨后在傷口處滴加20 μL菌懸液,待傷口表面菌懸液干燥;噴霧法接種:用無菌噴霧器噴灑60 μL菌懸液至葉片表面;剪葉法接種:用無菌剪刀蘸取適量菌懸液,于葉尖2~3 cm處剪下;注射法接種:用無菌注射器針頭在處理過的葉片上輕戳一下制造傷口,用去掉針頭的注射器輕抵住葉片正面,利用壓力將20 μL菌懸液通過傷口注射到葉片中;浸泡接種法:將葉片置于菌懸液中浸泡5 min,隨后用無菌濾紙吸去多余水分。用無菌水做上述相同的處理分別作為各自對照,處理后的葉片放于28 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天觀察及統(tǒng)計發(fā)病情況。每種方法分別用6種菌株接種不同品種的葉片,每個品種各接種4張?zhí)胰~片,其中傷口接種法和噴霧法在每張葉片上沿主葉脈左右兩側(cè)對稱位置處各有一個接種點,共8個生物學重復。
利用最適接種方法(注射法)將6種菌株分別接種到湖景蜜露相同數(shù)量、長勢一致的離體葉片上,每張葉片選擇3個部位接種菌懸液、1個部位接種等量無菌水,將接種后的葉片放入28 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天觀察及統(tǒng)計發(fā)病情況。
選用致病性最強9-4號作為接種菌株,利用篩選出的最適接種方法(注射法)對所有品種的離體葉片分別進行接種,每張葉片均設置3個菌懸液接種點和1個無菌水接種點對照,將接種后的葉片放入28 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天觀察及統(tǒng)計發(fā)病情況。
6個菌株接種不同品種桃葉片的結(jié)果中,9-4菌株對湖景蜜露的病害癥狀最明顯。接種的方法不同,葉片的發(fā)病情況也有所不同,表2為湖景蜜露不同接種方法的接種結(jié)果,接種10 d后發(fā)現(xiàn)僅傷口法、注射法和噴霧法接種的葉片上出現(xiàn)褐色水漬狀病斑,屬于典型的細菌性穿孔病癥狀。采用注射法接種點均發(fā)病,發(fā)病率達到100%,且發(fā)病癥狀最為明顯;傷口法和噴霧法接種的發(fā)病率均為25%,但病斑較小,噴霧法接種產(chǎn)生的病斑不明顯,易忽略。而常用的浸泡法和剪葉法的葉片一直未出現(xiàn)病斑。
表2 不同接種方法在湖景蜜露葉片的接種結(jié)果
用6種菌株接種長勢相同的離體葉片,采用注射法接種湖景蜜露桃葉品種。所有葉片上選擇4個相同部位的點作為接種點,左上角的接種點注射無菌水作為對照,其他3個點接種菌株,每個菌株接種6張葉片,接種10 d后統(tǒng)計發(fā)病情況。結(jié)果顯示,僅9-4、15b和25-3菌株接種的湖景蜜露葉片出現(xiàn)褐色水漬狀病斑,而9-5、15a和35-6菌株接種的桃葉片上無明顯變化(圖1,圖2)。菌株25-3和菌株9-4接種后產(chǎn)生的病斑較大,菌株25-3引起的病斑略小,菌株9-4、15b和25-3的發(fā)病率分別為83.3%、16.7%和5.6%,而菌株9-5,15a和35-6發(fā)病率為0(圖1)。
圖1 不同菌株接種湖景蜜露葉片的發(fā)病結(jié)果
圖2 不同菌株對湖景蜜露離體桃葉片的發(fā)病情況
選用9-4菌株接種長勢一致不同品種離體葉片,每張葉片選擇3個接種點,每個品種接6葉片,接種10 d后觀察表型(圖3)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅中油16號的葉片沒有發(fā)病,其他品種的葉片上均有褐色水漬狀斑點,其中6張湖景蜜露葉片上的18個接種點均出現(xiàn)細菌性穿孔病的典型病斑,發(fā)病率達到100%,為最敏感品種;中油18號和中桃9號的抗性也較低,其發(fā)病率分別達到83.3%和77.8%;錦繡黃桃的發(fā)病率是38.9%,抗性一般;中桃5號和春雪的抗性較高,發(fā)病率僅分別為16.7%和5.6%。
圖3 9-4號菌株接種不同品種桃葉片的發(fā)病情況
采用不同的接種處理法篩選室內(nèi)最適接種方法,明確注射法接種是桃細菌性穿孔病離體桃葉片室內(nèi)接種的最佳接種方法,該方法具有葉片發(fā)病率高、對照性強、易觀察等特點。Smith[4]對桃細菌性穿孔病的早期發(fā)病葉片切片進行顯微觀察,發(fā)現(xiàn)病原體可以通過氣孔進入葉片。Xap細菌增殖的第一個位點為體下腔,然后是海綿狀薄壁組織,可能由于這些位點存在廣闊的自由空間。隨后,病原體在柵欄組織的細胞間隙中增殖[9]。注射法是直接將菌懸液注射入葉片組織液中,省去從氣孔侵入的過程,使侵入效率更高、致病率更強。
利用注射法對葉片接種Xap的不同菌株,結(jié)果表明分離株間致病性存在明顯差異,其中遼寧瓦房店的9-4菌株接種后葉片發(fā)病率最高,致病性最強,引起的癥狀最明顯。不同產(chǎn)地的菌株具有較高的同源性,地理位置不同可能引起Xap菌株的遺傳多樣性[3],菌株致病力也不同。用9-4菌株接種不同品種的桃離體葉片,早熟桃品種春雪和中油16號抗病性較強,早熟桃品種中油18號和中桃9號抗病性較差,中熟桃品種湖景蜜露抗病性較差,中熟桃品種中桃5號抗病性較強。研究結(jié)果表明,桃樹品種的早熟晚熟特性與細菌性穿孔病的抗病性關聯(lián)性不大。但是在選育抗性品種時,早熟的特性可以作為推廣的一個重要因素[10],鑒于選育各方面均佳的桃樹抗性品種時期較長,因此可通過對菌株的抗病性強弱確定適合當?shù)胤N植的桃樹品種,如遼寧產(chǎn)區(qū)的果農(nóng)可以優(yōu)先選擇春雪、中桃5號和中油16號。 而湖景蜜露、中油18號和中桃9號對桃細菌性穿孔病較敏感,應慎重選擇。