常曉寧,郭紋余,鄭素月,王春霞,郭金英
(河北工程大學(xué),河北 邯鄲 056038)
杏鮑菇(Pleurotus eryngii)屬擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina) 傘菌目 (Agaricales) 側(cè)耳科 (Pleurotaceae) 側(cè)耳屬(Pleurotus)[1],因其野生條件下主要發(fā)生于刺芹植物枯死的根莖及周圍土層中,故又稱為刺芹側(cè)耳。因其肉質(zhì)肥厚,質(zhì)地脆嫩,味道鮮美,菌柄色澤雪白,粗長;組織致密、結(jié)實(shí),口感獨(dú)特,因而被稱為“平菇王”“干貝菇”“草原上的美味牛肝菌”等[2]。目前,杏鮑菇是我國食用菌工廠化生產(chǎn)的主要品種之一[3]。我國杏鮑菇多為密集化生產(chǎn),若發(fā)生病害,極易在大范圍內(nèi)傳播,給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失[4]。近年來,國內(nèi)外多地均爆發(fā)了杏鮑菇軟腐病,病原菌主要為假單胞桿菌(Pseudomonas tolaasii)及歐文氏菌(Erwinia sp.)。該病害在子實(shí)體上產(chǎn)生水浸狀病斑,病斑逐步擴(kuò)散至整個(gè)子實(shí)體,其侵染速度快、危害程度大,給生產(chǎn)企業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,通過分析比較引起杏鮑菇軟腐病的不同病原菌類型,對未來杏鮑菇軟腐病病害的研究方向提供了參考依據(jù)。
2007年,Kim首次報(bào)道了在韓國杏鮑菇上發(fā)現(xiàn)的杏鮑菇細(xì)菌性軟腐病[5]。染病的杏鮑菇子實(shí)體上會形成深褐色的水浸狀病斑,產(chǎn)生難聞氣味及嚴(yán)重的軟腐病,影響杏鮑菇的生長。其病原菌菌落為黃色、凸起、圓形、邊緣光滑、質(zhì)地發(fā)亮。初步判斷該菌株屬于Y-變形桿菌的腸桿菌科。該病原菌與最早引起軟腐病的菠蘿泛菌(P.ananatis)相似,具有較高的同源性[5]。軟腐病在植物中較為常見,但這是首次報(bào)道在杏鮑菇上發(fā)生的細(xì)菌性軟腐病。
馬元偉、劉宇等[6-7]在杏鮑菇中分離出了4株革蘭氏陰性菌,經(jīng)驗(yàn)證該菌株為泛菌屬(Pantoea),其發(fā)病特征為:杏鮑菇菌柄或菌蓋上顯露出水浸狀斑點(diǎn),受害部位腐爛,并伴隨黃色膿狀物的產(chǎn)生,侵害嚴(yán)重時(shí)杏鮑菇會發(fā)生畸形形態(tài);從子實(shí)體上分離的病原菌菌落為黃色、光滑的圓形和凸形;根據(jù)基因型及表型數(shù)據(jù),此次在杏鮑菇上分離的病原菌為該屬中的新物種,并命名為北京泛菌(P.beijingensis)。這是在我國首次發(fā)現(xiàn)的杏鮑菇細(xì)菌性軟腐病病例。泛菌屬廣泛存在,有研究報(bào)道,泛菌屬中的成團(tuán)泛菌(P.agglomerans) 會侵染火龍果,可引起火龍果細(xì)菌性腐爛病[8]。
張瑞穎[9]從北京和福建采集患軟腐病的杏鮑菇,研究發(fā)現(xiàn),該病在杏鮑菇或原基上呈現(xiàn)出水漬狀斑點(diǎn),逐漸危害整個(gè)子實(shí)體;病害加重時(shí),受侵染部位逐漸變軟,子實(shí)體發(fā)生變形,病害部位接觸到其他杏鮑菇時(shí),也會傳染使其致病;經(jīng)試驗(yàn)鑒定,發(fā)現(xiàn)該病原菌屬于革蘭氏陰性菌,該菌體形態(tài)特征表明其可能為歐文氏菌屬(Erwinia)的菌株。
歐文氏菌是革蘭氏陰性菌,是一類侵染植物的病原菌;其可以侵染多種蔬菜和植物,如紅椒、土豆、魔芋、黃瓜及一些觀賞性植物,如蝴蝶蘭等。這類細(xì)菌存在于土壤中,也存在于水及懸浮的空氣中,其引發(fā)的病害,給農(nóng)民和企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。歐文氏菌在植物生長階段入侵,會使植物組織發(fā)生軟化,繼而腐爛并產(chǎn)生難聞氣味[10]。
2013年藥欣榮等[11]發(fā)現(xiàn)了在山西杏鮑菇生產(chǎn)企業(yè)中杏鮑菇的一種新型病害,當(dāng)該病原菌菌液侵染杏鮑菇時(shí),在染病子實(shí)體的菌柄和菌蓋表面,會表現(xiàn)出粘稠狀腐爛病癥;被侵染的菌絲表現(xiàn)為生長速度緩慢,密度變得稀疏;經(jīng)試驗(yàn)證明,該病原菌為革蘭氏陰性菌,病原菌菌落為淡黃色、邊緣整齊,無粘性,有輕微的腐爛味道;推測該病原菌可能是芽孢桿菌屬(Bacillus) 細(xì)菌(Bacillus sp.M_17)。
徐峰等[12]通過單拷貝核心基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹以及全基因組平均核酸序列一致性(ANI) 分析,運(yùn)用新技術(shù)對北京地區(qū)杏鮑菇軟腐病病原菌屬進(jìn)行重新鑒定,確定其屬于歐文氏菌新種,命名為北京歐文氏菌(E.beijingensis)。
從上述研究可以看出,至少有4種病原菌可引起杏鮑菇軟腐病,主要報(bào)道的病原菌是菠蘿泛菌、北京泛菌、歐文氏菌、北京歐文氏菌以及芽孢桿菌。雖然病原菌不同,但引起的發(fā)病癥狀類似,會引起不同程度的軟腐病。由此可見,引起杏鮑菇軟腐病病原菌較為復(fù)雜,其致病性、防治措施等有待深入研究。
近年來,國外研究人員從致病基因的角度對杏鮑菇軟腐病致病機(jī)制展開了相關(guān)研究。2014年Kim等[13]通過構(gòu)建轉(zhuǎn)座子突變體等方法證明了wzc基因?yàn)槌r地區(qū)杏鮑菇軟腐病的致病基因;用轉(zhuǎn)座子誘變方法破壞wzc基因后,病原菌減少了胞外多糖的產(chǎn)生并降低了病原菌毒力而使其致病力減弱。
2017年Kim等[14]通過PCR擴(kuò)增,克隆了杏鮑菇軟腐病子實(shí)體PPE7菌株中的RcsA基因,并研究了其在胞外多糖(EPS)合成和毒力中的作用,證明了RcsA基因?yàn)榫關(guān)PE7的致病基因。
含有活性氯的化合物是控制細(xì)菌性疾病常用的化學(xué)藥品,在抑制由假單胞桿菌引起的食用菌細(xì)菌性疾病時(shí),次氯酸鈉的最低濃度為40 mg·L-1[15]。Kim等[15]發(fā)現(xiàn),防治杏鮑菇軟腐病的次氯酸鈉濃度在175 mg·L-1~350 mg·L-1;活性氯含量為 175 mg·L-1的次氯酸鈣溶液可有效減輕杏鮑菇的軟腐病,而不會影響子實(shí)體產(chǎn)量,超過350 mg·L-1時(shí)會抑制菌絲的生長。在生產(chǎn)實(shí)踐中,通過發(fā)病期噴施次氯酸鈉的方式,可以較好地控制杏鮑菇軟腐病。
杏鮑菇軟腐病在我國食用菌產(chǎn)業(yè)中的發(fā)病時(shí)間較晚,對其發(fā)病原因、致病基因和防治方法等研究尚不全面。近年的報(bào)道指出,在大棚栽培杏鮑菇時(shí),細(xì)菌引起的杏鮑菇腐爛病一般和高溫、高濕有密切關(guān)系。因此需及時(shí)調(diào)控大棚內(nèi)溫度和濕度,發(fā)生病害時(shí)及時(shí)噴灑無公害的2%石灰溶液進(jìn)行消毒、殺菌,可有效控制病害發(fā)生[16]。張瑞華等[17]發(fā)現(xiàn),由細(xì)菌引起的杏鮑菇腐爛病,防治措施有2種,一是降低培養(yǎng)料中的精料的含量(如玉米粉);二是合理控制濕度和溫度,使出菇房溫度低于15℃,濕度低于90%,保持良好的通風(fēng)條件也可減少病害發(fā)生。
在對病原菌的研究上,榮成博等[18]發(fā)現(xiàn)引起杏鮑菇軟腐病的病原菌為北京泛菌,其適宜在25℃~30℃生長,其中最適生長溫度為28℃,同時(shí)發(fā)現(xiàn)北京泛菌在含有卡那霉素、硫酸鏈霉素等多種抗生素LB平板上不能較好生長,因此可以在致病機(jī)理研究中,應(yīng)用這幾種抗生素誘導(dǎo)基因突變菌株。二氧化氯作為一種殺菌劑,可有效減小污染,當(dāng)二氧化氯濃度超過50 mg·L-1時(shí),可抑制北京泛菌生長,因此可在生產(chǎn)實(shí)踐中使用[18]。
杏鮑菇在生長過程中會發(fā)生多種病害,通常由細(xì)菌引起,如對稱擲孢酵母(Sporobolomyces symmetricus) 引起的杏鮑菇紅斑病[19]、假單胞桿菌造成的杏鮑菇細(xì)菌性褐腐病[20]及杏鮑菇細(xì)菌病[21]等病害。目前的研究表明,溫度過高、濕度過大會增加病害的發(fā)生頻率[16-17]。軟腐病在植物中普遍存在,經(jīng)常發(fā)生于甘藍(lán)類、白菜類、馬鈴薯、胡蘿卜和辣椒等蔬菜中。常見的有大白菜軟腐病[22]、胡蘿卜軟腐病[23]、魔芋軟腐病[24]等,造成植物軟腐病的病原菌種類較多,如菊歐文氏菌(Erwinia chrysanthemi)引起的紅椒軟腐病[25];胡蘿卜軟腐果膠桿菌(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum) 引起的大白菜軟腐病[26];胡蘿卜軟腐果膠桿菌巴西亞種(Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliense) 引起的黃瓜細(xì)菌性軟腐病[27]等。
食用菌生長周期短,病害種類多。病害發(fā)生時(shí),若不及時(shí)采取措施,會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失;若采取化學(xué)防治,見效快,但是易造成農(nóng)藥殘留,影響消費(fèi)者健康安全。因此其病害防治難度比其他植物更加困難。因?yàn)槔没瘜W(xué)藥物防治病害的局限性,越來越多的學(xué)者嘗試?yán)蒙锛夹g(shù)防治食用菌病害;如利用醋糟乙醇提取液防治平菇黃斑病[28];利用解淀粉芽孢桿菌B26代謝產(chǎn)物防治金針菇匍枝根霉引起的病害[29];利用5.00%精制山杏殼木醋液控制平菇細(xì)菌性褐斑病[30]等。
細(xì)菌性軟腐病會對栽培作物的經(jīng)濟(jì)效益造成巨大的損失。杏鮑菇作為一種食(藥)用菌,是當(dāng)今國內(nèi)市場上最具發(fā)展?jié)摿Φ氖秤镁贩N之一[31]。國內(nèi)外關(guān)于細(xì)菌性軟腐病對杏鮑菇造成的危害認(rèn)識和研究尚且不足。通過學(xué)習(xí)參考其他植物軟腐病的研究情況,未來杏鮑菇軟腐病研究可從以下角度開展試驗(yàn)研究,一方面,可以利用現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù),如PCR、分子標(biāo)記、全基因測序等生物技術(shù),從致病機(jī)理、致病基因等方面入手對病原菌進(jìn)行徹底的分析了解;另一方面,杏鮑菇生長周期較短,不適宜化學(xué)農(nóng)藥,應(yīng)該致力于研究其在生產(chǎn)階段的管理方法及生物防治等方面的措施。除此以外,在杏鮑菇生產(chǎn)實(shí)踐的不同生長時(shí)期,合理的調(diào)節(jié)溫度和濕度也是預(yù)防病害最經(jīng)濟(jì)、有效的措施。