陳 圓,趙志祥,嚴婉榮,王海洪,吉訓聰
(海南省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/海南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標準研究中心/海南省植物病蟲害防控重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部??谧魑镉泻ι锟茖W觀測實驗站,??冢?71100)
百香果又名雞蛋果、西番蓮,是一種熱帶水果,營養(yǎng)豐富,具有“飲料之王”的美稱[1]。近年來,隨著百香果種植面積不斷擴大,未經(jīng)檢疫或消毒的苗木大量進入市場,百香果病害發(fā)生越來越多,主要有莖基腐病和病毒病。調(diào)查發(fā)現(xiàn),莖基腐病的發(fā)病率為14%,致死率為5%[2],是一種毀滅性病害。據(jù)研究報道,引起百香果莖基腐病的病原有多種,包括腐皮鐮孢菌Fusariumsolani(Mart) Sacc[2-4]、尖孢鐮刀菌F.oxysporumSchlecht[5]、疫霉菌PhytophthoranicotianaeBreda de Haan[6]、輪紋鐮刀菌F.concentricum[7],毛色二孢屬(Lasiodiplodia)、黑孢屬(Nigrospora)、刺盤孢屬(Colletotrichum)、新擬盤多毛孢屬(Neopestalotiopsis)、假擬盤多毛孢屬(Pseudopestalotiopsis)、擬莖點霉屬(Phomopsis)和漆斑菌屬(Myrothecium)等病菌[8]。宋曉兵等[3]結合病原菌形態(tài)學特征、致病性測定及rDNA ITS序列分析,鑒定廣東省西番蓮莖基腐病的病原菌為腐皮鐮孢菌F.solani。鄭加協(xié)等[5]研究認為西番蓮莖基腐病的病原為尖孢鐮刀菌F.oxysporum。詹儒林等[6]從海南省瓊海市西番蓮上分離出莖基腐病原物,鑒定為疫霉菌P.nicotianae。然而,引起海南西番蓮莖基腐病的病原是否有其他種真菌,或多個種真菌復合侵染,目前鮮見文獻報道。
百香果莖基腐病的藥劑防治研究發(fā)現(xiàn),65%代森鋅和80%多菌靈田間防效較好,藥后90 d防治效果分別可達70.83%和62.5%[9]。室內(nèi)毒力測定發(fā)現(xiàn),丙環(huán)唑[10],45%咪鮮胺水乳劑、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑和43%戊唑醇懸浮劑[11],咯菌腈和異菌脲[12],以及甲基托布津和撲海因?qū)︾牭毒z生長或孢子萌發(fā)都有一定的抑制效果[13]。為了尋找更多對百香果莖基腐病有效的防治藥劑,以便生產(chǎn)中輪換用藥,減少抗藥性的發(fā)生,本研究對海南省澄邁縣百香果莖基腐病病原菌進行鑒定,并測定6種藥劑對病原菌的室內(nèi)毒力,旨在為百香果莖基腐病的防治提供參考。
1.1 材料
從海南省澄邁縣永發(fā)百香果基地收集病樣,參考方中達等[14]的方法分離病菌備用。藥劑包括250 g/L丙環(huán)唑乳油,陜西恒潤化學工業(yè)有限公司產(chǎn);250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油,浙江禾本科技有限公司產(chǎn);450 g/L咪鮮胺水乳劑,湖南萬家豐科技有限公司產(chǎn);70%甲基硫菌靈可濕性粉劑,江蘇龍燈化學有限公司產(chǎn);500 g/L嘧菌酯懸浮劑,江蘇瑞邦農(nóng)藥廠有限公司產(chǎn);30%噁霉靈水劑,四川潤爾科技有限公司產(chǎn)。培養(yǎng)基包括PDA,馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂粉20 g,蒸餾水1 000 mL,pH值6.8~7.0;PCA,馬鈴薯20 g,胡蘿卜20 g,瓊脂粉20 g,蒸餾水1 000 mL。
1.2 方法
1.2.1 病原菌分離純化 采用組織分離法,將莖基部病健交界處剪成小塊,70%酒精浸泡10 s,1%升汞浸泡1 min后,置于PDA平板中培養(yǎng)純化,并命名baiLD,4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆没蛑苯佑糜谥虏×y定和鑒定試驗。
1.2.2 形態(tài)鑒定 用接種針挑取菌絲到1 000倍顯微鏡下觀察菌絲、分生孢子及分生孢子梗的形態(tài)。
1.2.3 致病性測定 純化后的病原菌鏡檢到分生孢子后,用無菌水沖洗分生孢子,制成1×107個/mL孢子懸浮液澆灌百香果苗,每株50 mL,以澆灌清水為對照,每重復3株,重復3次,接種后30 d觀察其發(fā)病癥狀是否與病樣癥狀一致。
1.2.4 分子鑒定 將純化病菌baiLD寄送北京六合華大基因科技有限公司進行ITS區(qū)測序分析和分子鑒定,測序得到544 bp的ITS序列,將其在NCBI中進行Blast比對,下載相似性較高的ITS序列,以膠孢炭疽菌F210235 (登錄號:KX197394)為外源參照序列,采用MEG X[7]軟件鄰近距離法構建系統(tǒng)進化樹,分析系統(tǒng)進化發(fā)育關系。
1.2.5 藥劑配制 藥劑配制參考陳圓等[16]的方法。經(jīng)預試驗測試,將供試藥劑濃度設計為:250 g/L丙環(huán)唑乳油25、31.25、62.5、125、250 mg/L,250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油25、31.25、62.5、125、250 mg/L,450 g/L咪鮮胺水乳劑9、45、90、450、500 mg/L,70%甲基硫菌靈可濕性粉劑87.5、175、350、700、1 400 mg/L,500 g/L嘧菌酯懸浮劑62.5、125、250、500、1 000 mg/L,30%噁霉靈水劑37.5、75、150、300、600 mg/L。
1.2.6 藥劑毒力測定 菌絲生長速率法[15]:將煮沸的PDA分裝到三角錐瓶中,每瓶49 mL,高壓滅菌后,分別加入各濃度藥液1 mL,再分別倒入直徑9 cm培養(yǎng)皿中,每皿約16 mL,制成含藥培養(yǎng)基,每種藥劑5個濃度處理,每個處理重復3次,以加等量無菌水的PDA平板為對照。用直徑0.5 cm打孔器在病原菌菌落邊緣取適量菌餅,菌面朝下接入含藥和對照平板中央,放入28 ℃生化培養(yǎng)箱培養(yǎng),7 d后用十字交叉法測量各處理的菌落直徑,計算供試藥劑對病原菌菌絲的相對抑制率。相對抑制率(%)=(對照菌落平均增長直徑-藥劑處理菌落平均增長直徑)/對照菌落平均增長直徑×100。
孢子萌發(fā)法[16]:將1×107個/mL孢子懸浮液各取1 mL放入無菌培養(yǎng)皿中,倒入溫度50 ℃左右滅菌PDA制成分生孢子平板,然后用滅菌的直徑0.5 cm濾紙片從低濃度到高濃度蘸取供試藥劑藥液,以蘸取無菌水的濾紙片為對照,置于分生孢子平板中,每皿1片,每個處理重復3次,7 d后用十字交叉法測量各處理的抑菌圈直徑,計算相對抑制率。相對抑制率(%)=處理抑菌圈直徑/培養(yǎng)皿直徑×100。
2.1 病菌形態(tài)
分離獲得的病菌屬真菌界半知菌類,菌絲透明,具分隔,在側(cè)生的孢子梗上著生分生孢子。大型分生孢子鐮刀形,略彎,兩端稍尖,具隔膜2~5個,多為3個,大小(22.6~37.4) μm×(2.5~4.2) μm,足胞明顯(見圖1)。
圖1 分離獲得的百香果莖基腐病病菌PDA培養(yǎng)和分生孢子形態(tài)
2.2 病菌致病性測定
試驗發(fā)現(xiàn),接種病菌的9株百香果苗有7株發(fā)病,發(fā)病率約為78%,其中2株未發(fā)病可能由于百香果苗品種差異引起;對照未發(fā)病。發(fā)病株枯萎,莖基部變褐壞死,與病樣癥狀一致,符合柯赫氏法則,重新組織分離純化后得到同樣病原菌,命名為baiLD。
2.3 分子鑒定
將病菌baiLD ITS序列在NCBI中BLAST比對,得到相似性較高的多條ITS序列。與腐皮鐮刀菌FusariumsolaniSY1(登錄號:MT605584)、FD1(登錄號:MN015032)、W5-3(登錄號:MK764995)、BLH-W1(登錄號:MG836251)、MR29(登錄號:MW509863)的ITS序列相似性為100%;與尖孢鐮刀菌Fusariumoxysporumisolate FOM-12(登錄號:MN272279)和尖孢鐮刀菌辣椒?;虵usariumoxysporumf. sp.ciceris(登錄號:KU097320)ITS序列相似性為84.6%;與層生鐮刀菌Fusariumproliferatum菌株RS_79(登錄號:MK332493)和Fusariumproliferatum菌株CanR-8(登錄號:JF817300) 序列相似性為83.27%。從系統(tǒng)進化樹可以看出,菌株baiLD與鐮刀菌屬多條序列聚在1個大的分支上,結合形態(tài)學特征,確定菌株baiLD為腐皮鐮刀菌Fusariumsolani(見圖2)。
圖2 百香果莖基腐病病菌baiLD基于ITS基因系統(tǒng)進化樹
2.4 室內(nèi)毒力測定
試驗結果看出,250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油的EC50最小,為0.337 2 mg/L,其次是450 g/L咪鮮胺水乳劑,其EC50為0.474 9 mg/L,再次是70%甲基硫菌靈可濕性粉劑,其EC50為0.7 172 mg/L;而450 g/L咪鮮胺水乳劑的EC90為1.210 2 mg/L,遠遠低于其他藥劑的EC90值。結合回歸曲線來看,斜率越大,病菌對該藥劑的敏感性差異越小[17],因此,450 g/L咪鮮胺水乳劑對百香果腐皮鐮刀菌的毒力最強(見表1和圖3)。
表1 6種藥劑對百香果腐皮鐮刀菌Fusarium solani菌絲生長的毒力比較
咪鮮胺水乳劑9 mg/L對分生孢子的抑制效果最好,抑菌圈直徑最大,為6.23 cm,相對抑制率為74.78%;其4.5 mg/L的抑制效果次之,相對抑制率為61.44%;70%甲基硫菌靈可濕性粉劑1 400 mg/L的抑菌圈直徑較大,為4.8 cm,相對抑制率為58.89%。250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油處理濃度中,250 mg/L的相對抑制率最大,為33.67%;而丙環(huán)唑乳油250 g/L處理的相對抑制率最高,30%噁霉靈水劑37.5~600 mg/L對病菌分生孢子無抑制作用。試驗發(fā)現(xiàn)450 g/L咪鮮胺水乳劑處理的病菌分生孢子抑菌圈界線清晰,藥劑持效期較長(見表2和圖3)。
圖3 3種藥劑對百香果腐皮鐮刀菌菌絲和分生孢子生長(右下)的抑制作用
表2 6種藥劑對百香果腐皮鐮刀菌Fusarium solani分生孢子的抑制作用比較
百香果種植周期短,收益快,海南省各(市)縣百香果種植面積逐年增加,百香果產(chǎn)業(yè)在海南省脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮著重要作用。莖基腐病是海南省百香果生產(chǎn)的主要病害,成為制約海南省百香果產(chǎn)業(yè)進一步擴大的關鍵因素。本研究對海南省澄邁縣百香果莖基腐病樣病原菌進行了分離純化,結合田間癥狀、形態(tài)特征觀察、致病性測定、ITS序列和系統(tǒng)發(fā)育分析,鑒定為腐皮鐮刀菌Fusariumsolani。這與林泗海等[2]的研究報道一致,而與詹儒林等[6]報道的海南省瓊海市西番蓮莖基腐病病原菌不同,說明海南省百香果莖基腐病的病原菌不唯一,有可能是多種病原菌復合侵染所致。室內(nèi)毒力測定中,百香果腐皮鐮刀菌對450 g/L咪鮮胺水乳劑和70%甲基硫菌靈可濕性粉劑較敏感,尤其是450 g/L咪鮮胺水乳劑,其對百香果腐皮鐮刀菌絲和分生孢子都有較強的抑制作用,可進一步用于大田試驗。供試藥劑EC50僅作為百香果鐮刀菌的室內(nèi)毒力參考,不能直接應用于田間,供試6種藥劑在田間防治效果有待進一步研究。