崔麗麗,閆梅霞,馮志偉,金銀萍,許陪磊,王英平※
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長春 130112;2.撫松縣參王植保有限責(zé)任公司,吉林 撫松 134504)
種子的質(zhì)量由種子的純度、活力、健康狀況等因素決定。種子品質(zhì)是提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。種傳病原菌可以導(dǎo)致種子不育、種子萎縮變小、變色、腐爛壞死和萌發(fā)力降低[1]。為保證種子質(zhì)量,對種子進行健康檢驗尤為重要。五味子〔Schisandra chinensis(Turcz.)Baill〕為木蘭科多年生落葉木質(zhì)藤本藥用植物,以果實入藥。五味子屬(SchisandraMichx)全世界約有50種,主要分布在東亞地區(qū),在我國約有20種,分布于西南、華南至東北地區(qū)。產(chǎn)于東北三省及內(nèi)蒙古的習(xí)稱北五味子(又稱遼五味子),產(chǎn)于南方的習(xí)稱南五味子,產(chǎn)于西北地區(qū)的習(xí)稱西五味子[2]。五味子藥、食兼用,具有較高的藥用和經(jīng)濟價值。五味子在中醫(yī)臨床中應(yīng)用廣泛,用于久嗽虛喘、夢遺滑精、遺尿尿頻、久瀉不止、自汗、盜汗、津傷口渴、短氣脈虛、內(nèi)熱消渴、心悸失眠等癥。目前,國內(nèi)已有報道的五味子真菌病害種類為黑斑病〔鵝掌揪鏈格孢(Alternaria liriodendri T.Y Zhang et J.Z.Zhang)〕[3,4]、根腐病〔尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)〕[3]、莖基腐病〔木賊鐮刀菌(F.equiseti)、茄腐鐮刀菌(F.solani)、尖孢鐮刀菌(F.oxysporum)、半裸鐮刀菌(F.semitectum)〕[5]、葉枯?。奂?xì)極鏈格孢〔A.tenuissima(Fr.)Wiltshire〕][6,7]、褐斑病[球狀莖點霉〔Phoma glomerata(corad)Wollena ex Hoehapf〕][8]、白粉病〔五味子叉絲殼菌(Microsphaera schizandrae)〕[9,10]、立枯?。≧hizoctonia solani)[11]、銹病〔五味子春孢銹菌(Aecidiumschisandrae)〕[12]。北五味子是長白山地區(qū)特色的植物資源,近年來,人工栽培面積在不斷增加,五味子病蟲害也呈現(xiàn)出上升趨勢,病蟲害防治是北五味子栽培的重要技術(shù)環(huán)節(jié)[13]。目前,有遼寧省北五味子種子、種苗帶菌檢測研究的報道[14,15]。本試驗以吉林省北五味子種子、種苗為對象進行健康檢測,為種子、種苗標(biāo)準(zhǔn)制定提供理論依據(jù),同時為病害防治奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
2015年10月初分別收集于吉林省撫松縣和吉林省昌邑區(qū)左家鎮(zhèn)。種子樣品8份(吉林省撫松縣5份,吉林省昌邑區(qū)左家鎮(zhèn)3份),每份約200?!?00粒;種苗樣品10份(撫松縣5份,左家鎮(zhèn)5份),每份20株~30株。
1.2 供試材料處理
1.2.1 種子處理 每1份樣品隨機選取100粒種子,在無菌操作臺中,50粒種子 3%NaClO無菌消毒3min~4min,無菌水沖洗3次;另外50粒種子3%NaClO消毒4min,無菌水沖洗3次,分開種殼和種仁,晾干待用。外部帶菌檢測隨機取樣50?!?00粒種子,無處理,待測。
1.2.2 種苗處理 取1cm~2cm長莖,3%NaClO消毒3min~4min,無菌水沖洗3次,用無菌手術(shù)刀平分為5段,每份樣品處理10株,晾干待用。
1.3 檢測方法
1.3.1 馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)平板法 種子內(nèi)部帶菌檢測:培養(yǎng)皿(直徑9cm)中倒入10mL已滅菌 PDA制成平板。種子檢測時將已處理好的10個整粒種子、10個種殼、10個種仁分別放入3個培養(yǎng)皿中;種苗檢測時每個培養(yǎng)皿中均勻地放入已處理好的5段莖,1株種苗1個培養(yǎng)皿,25℃、光照和黑暗各12 h交替培養(yǎng)(培養(yǎng)皿應(yīng)在燈下約25cm處,不堆疊放置)7d~10d。實驗設(shè)置不放種子的空白對照,3次重復(fù)。
種子外部帶菌檢測:不消毒直接培養(yǎng),每個培養(yǎng)皿中放置方法和數(shù)量與內(nèi)部帶菌檢測一致。
肉眼觀察菌落形態(tài),立體顯微鏡20×觀察真菌生長情況,100×觀察辨認(rèn)分生孢子,記錄每平板中感染種子數(shù),同時挑取單個菌落進行PDA分離純化培養(yǎng),獲得純菌株后PDA試管保存。
1.3.2 紙培養(yǎng)法 每個培養(yǎng)皿中放入2張滅菌濾紙,加入無菌水約10mL備用。檢測方法同PDA平板法。
1.4 真菌鑒定
PDA平板法和紙培養(yǎng)法培養(yǎng)時將分離到的真菌分別進行純化、鏡檢和轉(zhuǎn)管保存。根據(jù)培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征,參照《真菌鑒定手冊》[16]進行鑒定。
2.1 種子帶菌檢測結(jié)果
2.1.1 種子外部帶菌結(jié)果 種子外部帶菌率 PDA培養(yǎng)法(32.11%~46.07%)稍高于紙培養(yǎng)法(22.47%~45.38%),種子外部攜帶的優(yōu)勢菌群主要為青霉屬(Penicillium spp.)、曲霉屬(Aspergillus spp.)、根霉屬(Rhizopus sp.),分離頻率分別為43.90%~75.07%、2.44%~21.2%、2.44%~10.15%。此外,還有鐮刀菌屬(Fusariumspp.)、鏈格孢屬(Alternaria spp.)、木霉屬(Trichoderma sp.)和毛霉屬(Mucorsp.)。對比不同地區(qū),撫松縣種子外部帶菌率比左家鎮(zhèn)低13%左右。見表1。
2.2 北五味子種苗帶菌檢測結(jié)果
表1 北五味子種子外部分離真菌及分離頻率Table 1 Genera and proportions of fungi isolated from S.chinensis seed suface
2.1.2 種子內(nèi)部帶菌結(jié)果 種子內(nèi)部分離頻率最高的是青霉屬,分離頻率為25.00%~71.42%。檢驗方法不同,實驗結(jié)果有差異。與紙培養(yǎng)法相比,PDA法檢測出的真菌種類多,共檢出青霉屬、鐮刀菌屬、鏈格孢屬、木霉屬、葡萄孢屬(Botrytisspp.)、毛霉屬和曲霉屬8種,紙培養(yǎng)法沒有檢測到葡萄孢屬和毛霉屬。
種子內(nèi)部帶菌率在地區(qū)間有差異,整粒種子、種殼和種仁的帶菌率撫松縣均較高,整粒種子為11.15%~12.50%、種 殼 為 9.38%~9.56%、種 仁 為8.16%~15.00%;左家鎮(zhèn)樣品整粒種子為7.87%~9.09%、種殼為6.09%~9.38%、種仁為6.56%~7.30%。
表2 北五味子種子內(nèi)部真菌及分離頻率Table 2 Genera and frequenceies of fungi isolated from inside seed
采用 PDA平板法檢測的種苗帶菌率為53.33%~76.11%,明顯高于紙培養(yǎng)法(13.67%~20.19%),檢出真菌主要有鏈格孢屬(帶菌率37.28%~60.22%)、鐮刀菌屬(帶菌率7.12%~22.35%)、木霉屬(帶菌率3.76%~14.24%),其次,還有毛殼菌屬(Chaetomium spp.)、柱孢屬(Cylindrocarpom spp.)、彎孢屬(Curvularia spp.)、曲霉屬、青霉屬。PDA平板法檢測出了紙培養(yǎng)法沒有檢出的彎孢屬。結(jié)果見表3。
表3 北五味子種苗真菌及分離頻率Table 3 Genera and frequenceies of fungi isolated from inside seedling
3.1 對來自撫松縣、左家鎮(zhèn)的8份北五味子種子進行帶菌檢測,實驗結(jié)果表明,北五味子種子外部帶菌率為22.47%~46.07%,明顯高于內(nèi)部帶菌率(4.69%~12.50%),但是種子內(nèi)部攜帶真菌種類多。
3.2 對來自撫松縣和左家鎮(zhèn)兩個地區(qū)10份種苗資源進行帶菌檢測,種苗帶菌率明顯高于種子帶菌率,其中,鏈格孢屬分離頻率最高,其次是鐮刀菌屬。
3.3 五味子種苗攜帶柱孢屬真菌為首次報道,但尚未有柱孢屬真菌引起五味子病害的報道。柱孢屬真菌是一種常見的土壤習(xí)居菌,地理分布較廣,英國、美國、法國、中國、日本、韓國等很多國家均有柱孢屬真菌報道,柱孢屬真菌寄主范圍也很廣,分別隸屬于61科108屬,果苗、花卉及以根入藥的植物上其危害較大[17]。中國人參銹腐病4類致病銹腐菌為柱孢屬真菌,年平均發(fā)病率在20%~30%左右,在主要參區(qū)則高達70%~80%,嚴(yán)重影響了人參的質(zhì)量和產(chǎn)量。K.A.Seifert等[18]用微管蛋白基因和rRNA基因內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列方法測定北美西洋參根腐病菌株確定為Cylindrocarpon destructans。Traquair等[19]報道,C.destructans導(dǎo)致果蔬儲藏期的發(fā)霉和果樹冷藏期的腐爛,可見,柱孢屬真菌的危害很大。本試驗分離到柱孢屬菌株,還需要對其進行生物學(xué)特性和致病性等相關(guān)其他研究。
3.4 不同檢驗方法對實驗結(jié)果有影響,與紙培養(yǎng)法相比,PDA法檢測出的真菌種類多,更能反映出真實的種子、種苗帶菌情況。本實驗僅對吉林省2個產(chǎn)地北五味子種子、種苗攜帶的真菌種類及帶菌率進行了初步研究,而關(guān)于五味子種子、種苗健康檢驗工作還需要進一步開展。