李興紅, 喬廣行, 黃金寶, 林 雪, 劉建華*
(1.北京市農林科學院植物保護環(huán)境保護研究所,北京 100097;2.北京市大興區(qū)植保植檢站,北京 102600)
由灰葡萄孢(BotrytiscinereaPer.ex Fr.)引起的番茄灰霉病是保護地番茄上的重要病害,在春季發(fā)生,主要引起果實腐爛,也危害葉片和花,嚴重時造成減產30%~50%?;瘜W防治是防治番茄灰霉病的重要手段之一,所使用的殺菌劑主要有苯并咪唑類、二甲酰亞胺類、氨基甲酸酯類及其混劑和苯胺基嘧啶類等。在生產上灰霉病菌對殺菌劑多菌靈、腐霉利和乙霉威等產生抗藥性非常普遍[1-4],目前生產上控制番茄灰霉病菌的藥劑主要是嘧霉胺及復配制劑。
嘧霉胺屬于苯胺基嘧啶類殺菌劑,20世紀80年代初由安萬特公司研發(fā)成為產品問世。1998年在中國登記商品施佳樂原藥,目前已在中國登記的有20%和40%嘧霉胺可濕性粉劑,對由灰葡萄孢引起的灰霉病有良好的抑制作用[5]。
苯胺基嘧啶類殺菌劑作用位點單一,灰葡萄孢對嘧霉胺的抗藥性為單基因抗性[6],抗藥性風險高。嘧霉胺自1998年開始在中國使用后4年,紀明山報道了遼寧省番茄灰霉病菌對嘧霉胺產生了抗藥性[7],江蘇[8]、浙江[9]也相繼報道了灰葡萄孢對嘧霉胺產生了抗藥性。
北京地區(qū)番茄灰霉病害的發(fā)生和危害也十分嚴重,目前生產上主要使用嘧霉胺等殺菌劑防治,北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性如何,生產上應如何合理用藥,針對該問題作者于2009年12月—2010年5月間對北京12個郊區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺抗藥性進行了檢測,以明確番茄灰霉病菌對該類藥劑的抗藥性水平,為正確指導農民用藥,減緩病原菌抗藥性的產生提供依據。
2009年12月-2010年5月,在北京12個郊區(qū)縣日光溫室或塑料大棚內,采集番茄病樣150個,將病樣保濕產生新鮮的子實層,從中挑取單個分生孢子進行培養(yǎng),純化得到109個單孢菌株(表1),斜面和濾紙片法低溫(-20℃)保存,供抗藥性測定使用。
將95%嘧霉胺原粉(由江蘇利民化工股份有限公司提供)溶于丙酮,配制10 000μg/mL的母液,置于4℃冰箱中存放備用。
L-asp培養(yǎng)基:K2HPO4、MgSO4·7H2O各1g分別溶于30mL去離子水中,將兩者混合后用10mol/L HCl溶解沉淀物,KCl 0.5g,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01g,天冬酰胺2g,葡萄糖22g,瓊脂20g,加蒸餾水至1L。
將嘧霉胺母液系列稀釋,按一定的比例加入到培養(yǎng)基中,制成系列濃度的含藥培養(yǎng)基(在培養(yǎng)基滅菌后,溫度降到40℃左右時加入藥劑)。
采用菌絲生長速率法,將所有單孢菌株在含藥平板上進行對嘧霉胺的抗藥性測定。抗藥性測定設置5~7個梯度濃度,以不加藥劑的為對照;每處理重復3次;在新鮮的菌落邊緣打取直徑5mm的菌餅,接種于含藥培養(yǎng)基的平板中央,在23℃黑暗培養(yǎng)72h,測量菌落直徑。根據菌落在不同濃度藥劑平板上的線性生長速率,計算出各濃度下對病原菌的生長抑制率,用統(tǒng)計軟件DPS進行處理,求出EC50值(抑制中濃度)、EC90值、毒力回歸方程及相關系數(shù),并統(tǒng)計各地區(qū)的敏感抗性菌株的發(fā)生頻率。
表1 供試番茄灰霉病菌菌株及其來源
抗性水平依據紀明山等[7]的敏感基線值(0.091 1μg/mL)進行判別,當菌株的EC50值小于敏感基線的5倍時,即EC50小于0.455 5μg/mL時為敏感菌株;當菌株的EC50值處于敏感基線的5倍和10倍之間時,即EC50在0.455 5~0.911μg/mL之間時為低抗菌株,當菌株的EC50值處于敏感基線10倍和40倍之間,即EC50在0.911~3.644μg/mL時為中抗菌株;當某菌株的EC50值大于敏感基線的40倍,即EC50高于3.644μg/mL時為高抗菌株。
經分離共獲得109株番茄灰霉病菌,采用菌絲生長速率法測定嘧霉胺對各菌株的EC50值。結果表明(表1):北京地區(qū)郊區(qū)縣的番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性已經產生分化,抗性比例較高,抗性菌株出現(xiàn)的比例高達82.57%,其中高抗菌株為主所占比例為65.14%,其次為低抗菌株和中抗菌株,分離比例分別為10.09%和7.34%;敏感菌株所占比例為17.43%??剐跃昕剐运阶罡叩腂JPGngx15-1EC50達到257.390 3μg/mL,與最敏感菌株相比(EC50為0.050 5μg/mL),EC50值是敏感菌株的5 096倍。說明北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗性非常普遍,且以高抗菌株為主;在該地區(qū)應采用新型替代藥劑。
表2 北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗性表型及其頻率1)
1)HR表示高抗,MR表示中抗,LR表示低抗,S表示敏感。
比較北京地區(qū)各郊區(qū)縣抗嘧霉胺番茄灰霉菌株的頻率和程度,結果顯示(圖1):不同郊縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性存在明顯差異,這可能與各區(qū)縣的種植方式和用藥水平有關。門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)和平谷區(qū)番茄灰霉病菌存在抗性問題較為突出,抗性菌株發(fā)生頻率均為100%,抗性程度也較高,高抗菌株所占比例在80%以上;通州區(qū)的抗性菌株發(fā)生頻率為95%,且都為高抗菌株,5%的菌株為敏感菌株;與之相反,海淀區(qū)和朝陽區(qū)的菌株均為敏感菌株;房山區(qū)、大興區(qū)、順義區(qū)和昌平區(qū)的抗性菌株頻率居中,依次為54.55%、77.78%、85%和88.88%;其中,房山區(qū)的抗性菌株中未出現(xiàn)高抗菌株,而后3個區(qū)的抗性菌株中以高抗菌株為主,所占比例分別為66.67%、70%和44.44%。
圖1 北京市不同區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性測定結果
試驗結果表明,北京地區(qū)自20世紀末開始使用嘧霉胺防治番茄灰霉病,在10余年的時間內,番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性非常普遍,抗性菌株出現(xiàn)的比例高達82.57%,抗性水平以高抗為主,在抗性菌株中,高抗菌株所占比例達78.89%,抗性水平最高的菌株EC50是最敏感菌株EC50值的5 096倍;不同區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性存在差異,這可能與番茄種植方式和用藥水平有關,海淀區(qū)、朝陽區(qū)未檢測到抗性菌株,房山區(qū)未檢測到高抗菌株,這兩區(qū)的病樣分別采自巨山農場、朝陽農藝園和韓村河蔬菜基地,巨山農場是有機農場,朝陽農藝園和韓村河蔬菜基地都是加溫溫室,灰霉病發(fā)生較輕,用藥較少;而門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)、平谷區(qū)、大興、順義和通州等區(qū)縣的番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性普遍,抗性水平高,這些地區(qū)番茄主要是不加溫日光溫室栽培,灰霉病防治多采用嘧霉胺,藥劑的長期施用對病菌的選擇壓力導致抗藥性產生。
灰葡萄孢對嘧霉胺的抗藥性是由單基因抗性控制[6],易形成抗藥性,這種現(xiàn)象在國內外生產實踐中得到證實,本研究結果與相關報道相符。
有研究表明,灰霉病菌對嘧霉胺的抗性可穩(wěn)定遺傳,抗性菌株與敏感菌株的適應性無差異,表現(xiàn)在菌絲生長和產孢能力等方面,因此,嘧霉胺在北京地區(qū)防治番茄灰霉病應慎重使用,抗性嚴重的門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)和平谷區(qū)、通州等區(qū)縣應停用,使用替代型殺菌劑及其他生態(tài)措施和生物農藥;在抗性水平低的區(qū)縣應減少嘧霉胺的使用量,交替使用新型殺菌劑及其他生物、生態(tài)等綜合控制技術,減緩抗藥性的產生。
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