劉?翔1,?姜興印1*,?王雪婷1,?朱文亞1,?姚向峰2,?王金花2,?張風(fēng)文
摘要
為明確辣椒根腐病致病菌腐皮鐮孢Fusarium?solani對咯菌腈的抗性風(fēng)險,采用菌絲生長速率法測定了采自未使用過咯菌腈的5個省份的102株腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感性。結(jié)果表明:咯菌腈對102株腐皮鐮孢的EC50范圍為0.029?0~0.183?4?mg/L,平均EC50為(0.106?2±0.031?5)mg/L,敏感性頻率分布為連續(xù)單峰曲線,所以可將其作為供試5個省份腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感基線。通過藥劑馴化和紫外誘導(dǎo)并結(jié)合抗性遺傳穩(wěn)定性最終共獲得4株腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體,抗性水平在6.94~32.43倍之間,突變頻率分別為3.51×10-4(SDWF1914Y336和SDWF1914Y017)和7.41×10-9(SDWF1914ZR717和JSXZ1906ZR496)。腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體生物學(xué)性狀的研究表明,抗性突變體在菌絲生長速率、產(chǎn)孢量與致病力方面與親本菌株不存在顯著差異。交互抗性測定結(jié)果顯示,腐皮鐮孢對咯菌腈與嘧菌酯、醚菌酯、多菌靈和福美雙均無交互抗性。結(jié)果表明,供試腐皮鐮孢對咯菌腈較為敏感,對咯菌腈的室內(nèi)抗藥性風(fēng)險等級為低至中等,可作為防治辣椒根腐病的理想藥劑,建議在生產(chǎn)中將咯菌腈與不同作用機制的殺菌劑混用或交替使用。
關(guān)鍵詞
腐皮鐮孢;?咯菌腈;?敏感性;?抗性突變體;?生物學(xué)性狀
中圖分類號:
S?481.4;?S?482.2
文獻標識碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2022063
Sensitivity?of?Fusarium?solani?to?fludioxonil?and?the?biological?characteristics?of?its?resistant?mutants
LIU?Xiang1,?JIANG?Xingyin1*,?WANG?Xueting1,?ZHU?Wenya1,?YAO?Xiangfeng2,WANG?Jinhua2,?ZHANG?Fengwen3
(1.?College?of?Plant?Protection,?Shandong?Agricultural?University,?Taian?271018,?China;?2.?College?of
Resources?and?Environment,?Shandong?Agricultural?University,?Taian?271018,?China;?3.??Institute?of
Tobacco?Research,?Chinese?Academy?of?Agricultural?Sciences,?Qingdao?266101,?China)
Abstract
The?mycelial?growth?rate?method?was?used?to?determine?the?sensitivity?of?102?isolates?of?Fusarium?solani?to?fludioxonil?from?five?provinces?where?fludioxonil?had?not?been?used,?aiming?to?clarify?the?resistance?risk?of?F.solani?to?fludioxonil.?The?results?indicated?that?the?EC50?values?of?these?isolates?to?fludioxonil?ranged?from?0.029?0?mg/L?to?0.183?4?mg/L,?with?a?mean?EC50?value?of?(0.106?2±0.031?5)mg/L.?The?frequency?distribution?of?susceptibility?was?a?continuous?unimodal?curve,?which?could?be?used?as?the?susceptibility?baseline?of?the?tested?F.solani?isolates?to?fludioxonil?in?five?provinces.?Four?fludioxonilresistant?isolates?of?F.solani?were?obtained?through?medicament?domestication?and?ultraviolet?induction?combined?with?a?resistance?genetic?stability?test.?The?resistance?level?was?between?6.94?and?32.43fold,?with?a?mutation?frequency?of?3.51×10-4(SDWF1914Y336?and?SDWF1914Y017)?and?7.41×10-9?(SDWF1914ZR717?and?JSXZ1906ZR496),?respectively.?The?biological?characteristics?of?the?fludioxonilresistant?mutants?of?F.solani?exhibited?no?significant?difference?from?the?parental?isolates?in?terms?of?hyphal?growth?rate,?sporulation,?and?pathogenicity.?In?addition,?no?crossresistance?was?observed?in?F.solani?isolates?between?fludioxonil?and?azoxystrobin,?kresoximmethyl,?carbendazim,?and?thiram.?The?results?suggested?that?the?tested?F.solani?isolates?were?relatively?sensitive?to?fludioxonil,?and?showed?low?to?moderate?resistance.?In?summary,?fludioxonil?is?an?ideal?agent?for?controlling?pepper?root?rot,?but?should?be?mixed?or?alternately?used?with?other?fungicides?with?various?mechanisms?of?action?in?agricultural?production.
Key?words
Fusarium?solani;?fludioxonil;?sensitivity;?resistant?mutant;?biological?characteristics
辣椒是我國重要的經(jīng)濟作物,但生產(chǎn)中常因嚴重的病害問題導(dǎo)致經(jīng)濟損失。
腐皮鐮孢Fusarium?solani引起的辣椒根腐?。?2]是影響田間辣椒生產(chǎn)最嚴重的病害之一。
土壤中的病原菌厚垣孢子、菌核或菌絲體通常為侵染源[3],土壤中的病菌翌年萌發(fā)產(chǎn)生的分生孢子也可以侵染致病。腐皮鐮孢可從辣椒根和莖上的傷口處侵入維管束內(nèi),使植株發(fā)育不良,嚴重時會導(dǎo)致植株根系腐爛進而造成枯死現(xiàn)象[4]。由于該病原菌在土壤中存活時間較長,加上長期連作,導(dǎo)致土壤質(zhì)量不斷下降,土壤中有益微生物的數(shù)量隨病原菌積累而銳減[56],在這種土壤中生長的辣椒更易得辣椒根腐?。?8]。因此,田間辣椒根腐病的發(fā)生不斷加重。
目前辣椒根腐病的防治以化學(xué)防治為主,但在本研究啟動時我國登記用于防治辣椒根腐病的化學(xué)藥劑僅有2種,分別為二氯異氰尿酸鈉(sodium?dichloroisocyanurate)以及福美雙(thiram)和多菌靈(carbendazim)組成的混劑。由于藥劑種類稀少且連年用藥,導(dǎo)致防治效果不斷下降。
多菌靈和福美雙在田間防效下降甚至失敗的案例已有發(fā)生,例如
由鐮孢菌引起的小麥赤霉病對多菌靈的抗性水平上升較快[9]。多菌靈對綠豆根腐病有較好的防治作用,?但田間連續(xù)使用后病菌已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性[10];因為抗性問題,福美雙對綠豆根腐病的防治效果也顯著下降[10]。因此,為延緩抗藥性發(fā)生,避免對辣椒根腐病防治效果下降,亟須不同種類殺菌劑控制田間辣椒根腐病的發(fā)生。咯菌腈(fludioxonil)是一種低毒、高效的苯基吡咯類非內(nèi)吸性廣譜殺菌劑[1112],既可作為種子處理劑防治多種作物的土傳和種傳病害,亦可葉面噴施防治葉部病害,據(jù)報道
對灰葡萄孢Botrytis?cinerea有特效[13]。已有研究表明,25?g/L咯菌腈懸浮種衣劑可有效防治由多種鐮孢菌引起的大豆根腐病和花生根腐?。?4];在篩選防治擬枝孢鐮孢F.sporotrichioides引起的苜蓿根腐病的藥劑試驗中,50%咯菌腈可濕性粉劑有效劑量250?g/hm2時防效最好[15]??梢?,咯菌腈對鐮孢菌引起的作物根腐病普遍有較好的防治效果。
劉禹含等[16]通過藥劑馴化獲得水稻惡苗病菌F.fujikuroi高抗咯菌腈的突變體,生物學(xué)測定結(jié)果表明,抗性突變體的適合度極高;紀軍建等[17]經(jīng)過紫外誘導(dǎo)得到多株引起番茄灰霉病的灰葡萄孢B.cinerea咯菌腈抗性突變體,并且室內(nèi)紫外誘導(dǎo)獲得的抗咯菌腈突變體抗性可穩(wěn)定遺傳。由于病原菌自身特性、生長環(huán)境和防治藥劑存在差異,因此,研究不同辣椒產(chǎn)區(qū)辣椒根腐病菌對咯菌腈的抗性風(fēng)險具有重要意義。本研究通過菌絲生長速率法,測定了來自全國5個省份的102株辣椒根腐病菌對咯菌腈的敏感性,嘗試建立其敏感基線,探究辣椒根腐病菌對咯菌腈產(chǎn)生抗性突變的可能性及所獲抗藥性突變體的生物學(xué)性狀,旨在為咯菌腈防治辣椒病害提供科學(xué)合理的理論依據(jù)。
1?材料與方法
1.1?供試材料
1.1.1?菌株
2019年在山東濰坊(SDWF)、湖南岳陽(HNYY)、河北廊坊(HBLF)、江蘇徐州(JSXZ)及四川成都(SCCD)?5個辣椒產(chǎn)區(qū)采集辣椒根腐病發(fā)病維管束、病根,經(jīng)分離純化獲得102株辣椒根腐病病原菌,轉(zhuǎn)接于馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)?培養(yǎng)基上,于4℃冰箱中保存,備用。
1.1.2?試驗藥劑
98%咯菌腈原藥和95%醚菌酯(kresoximmethyl)原藥,江蘇耕耘化學(xué)有限公司;96.5%嘧菌酯(azoxystrobin)原藥,江蘇中旗科技股份有限公司;98%多菌靈原藥,江蘇龍燈化學(xué)有限公司;95%福美雙原藥,河北冠龍農(nóng)化有限公司。
1.1.3?培養(yǎng)基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA):馬鈴薯200?g,葡萄糖20?g,瓊脂粉16~20?g,去離子水1?L;?121℃高壓滅菌30?min。
綠豆培養(yǎng)基:綠豆20?g,?蔗糖20?g,?磷酸二氫鉀1.0?g,去離子水1?L;?121℃高壓滅菌30?min。
水瓊脂培養(yǎng)基(WA):瓊脂粉10?g,去離子水1?L。
1.1.4?供試辣椒品種
‘辣帝1號,壽光欣欣然園藝有限公司。
1.2?試驗方法
1.2.1?病原菌分子鑒定
隨機選取5株采集、分離自不同地區(qū)的代表菌株SDWF1914、JSXZ1906、HNYY1908、HBLF1920、SCCD1907,刮取其在PDA培養(yǎng)基上正常生長的菌絲,利用真菌DNA提取試劑盒提取病原菌DNA,用ITS通用引物ITS1(5′TCCGTAGGTGAACCTGCGG3′)和ITS4(5′TCCTCCGCTTATTGATATGC3′)以及延伸因子EF1α引物EF1[5′ATGGGTAAGGA(A/G)GACAAGAC3′]和EF2[5′GGA(G/A)GTACCAGT(G/C)ATCATGTT3′]進行PCR擴增。
對純化后的PCR擴增產(chǎn)物進行雙向測序,所得序列拼接后在GenBank中搜索與測試菌株相應(yīng)序列相似度較高的序列及鄰近種屬序列,并用MEGA?7.0軟件以鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.2.2?腐皮鐮孢對咯菌腈敏感基線的建立
采用菌絲生長速率法測定102株腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感性,建立敏感基線。將咯菌腈溶于丙酮,在預(yù)試驗的基礎(chǔ)上,用含0.1%吐溫?80(V/V)的無菌去離子水稀釋配制成咯菌腈質(zhì)量濃度分別為0.016、0.04、0.1、0.25、0.625?mg/L的含藥PDA平板,以加入同體積含0.1%吐溫?80?的無菌去離子水的PDA平板為對照。在已活化且菌絲生長至3/4皿的腐皮鐮孢菌落邊緣打取直徑5?mm的菌餅,菌絲面朝下接種至上述PDA平板,每處理3次重復(fù),于25℃黑暗條件恒溫培養(yǎng)7?d,采用十字交叉法測量菌落直徑,計算菌絲生長抑制率,建立毒力回歸方程,計算得到有效抑制中濃度(EC50)。
1.2.3?腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體的獲得
1.2.3.1?藥劑馴化法
隨機選取對咯菌腈敏感的腐皮鐮孢菌株SDWF1914、HBLF1911、JSXZ1906,活化后轉(zhuǎn)接于含EC50濃度咯菌腈的PDA平板上,每代選取菌絲生長較快的菌落并于菌落邊緣打取菌餅進行轉(zhuǎn)接,比較抗性變化,逐步提高PDA平板中咯菌腈含量,直至能在含0.5?mg/L(最低抑制濃度,MIC)咯菌腈的PDA平板上較好生長為止。每次試驗打取100個菌餅,每皿接種1個菌餅,觀察抗咯菌腈腐皮鐮孢突變體抗性變化,計算抗性水平和抗性突變頻率[18]。
RL=EC50(R)/EC50(S)×100%;
RMF=RN/TN×100%;
式中:RL為抗性水平(%);EC50為抑制中濃度;R表示抗性突變體;S代表親本敏感菌株;RMF為抗性突變頻率;RN為抗性突變體菌株數(shù);TN為抗性篩選試驗中供試病原菌的菌餅總數(shù)。
1.2.3.2?紫外誘導(dǎo)法
參考Lu等[19]和Bruin等[20]的方法并加以改進,選取對咯菌腈敏感的腐皮鐮孢
菌株SDWF1914、HBLF1911和JSXZ1906,挑取菌絲放入綠豆培養(yǎng)基中于25℃黑暗條件下培養(yǎng)5?d,雙層紗布過濾,用無菌水稀釋成1×105個/mL的孢子懸浮液,取1?mL孢子懸浮液涂布于PDA平板,置于已預(yù)熱?15?min?的紫外燈(20?W,?254?nm)?下20?cm處分別照射40、60、80、100、120、140?s和160?s,以未進行紫外燈照射的親本菌株為對照。25℃黑暗條件下培養(yǎng)3?d后,調(diào)查不同紫外照射時間下菌株的死亡率(顯微鏡視野中未萌發(fā)孢子數(shù)占視野中孢子總數(shù)的百分比)
,獲得紫外照射致使95%菌落死亡(即95%孢子不能正常萌發(fā))的時間。取1?mL孢子懸浮液涂布于含EC50濃度咯菌腈的PDA平板上,每個菌株一次試驗涂布100個平板,按使95%菌落死亡所需時間進行紫外照射后,25℃黑暗條件恒溫培養(yǎng)5?d,觀察菌絲生長情況。將平板上長出的不規(guī)則扇形角突變菌落轉(zhuǎn)移到WA培養(yǎng)基上,顯微鏡下挑取單細胞菌絲進行菌株純化。將純化后的菌絲轉(zhuǎn)接到含0.5?mg/L(最低抑制濃度,MIC)咯菌腈的PDA平板上,可正常生長的菌落為疑似抗性突變體,利用菌絲生長速率法測定其EC50,以未經(jīng)紫外照射的親本菌株作為對照,計算抗性突變體的抗性水平和抗性突變頻率。
RMF=AN/TN×100%。
式中:AN為抗性突變體菌株數(shù),TN為抗性篩選試驗中供試病原菌的總孢子數(shù)。
1.2.4?抗性突變體的主要生物學(xué)性狀研究
1.2.4.1?抗性遺傳穩(wěn)定性
在藥劑馴化和紫外誘變獲得的抗藥性突變體及其親本菌株的菌落邊緣打取菌餅,將菌餅轉(zhuǎn)接到不含藥的PDA培養(yǎng)基平板上,25℃黑暗條件下培養(yǎng),每7?d轉(zhuǎn)接1次,連續(xù)轉(zhuǎn)接培養(yǎng)12代后,以菌絲生長速率法分別測定第1代和第12代菌株對咯菌腈的敏感性。
1.2.4.2?適宜生長溫度測定
打取抗性突變體及其親本菌株菌餅,轉(zhuǎn)接到不含藥的PDA培養(yǎng)基平板上,25℃黑暗條件下培養(yǎng)7?d后,打取直徑為5?mm的菌餅轉(zhuǎn)接到不含藥的PDA培養(yǎng)基平板中央,分別置于15、25、35℃黑暗條件下培養(yǎng)7?d,十字交叉法測量菌落直徑。每處理3次重復(fù)。測定溫度對抗性突變體及其親本菌株菌絲生長的影響。
1.2.4.3?產(chǎn)孢能力測定
打取抗性突變體及其親本菌株菌餅,接種于不含藥的PDA培養(yǎng)基平板上
25℃黑暗條件下培養(yǎng)7?d,再次轉(zhuǎn)接后在相同條件下
培養(yǎng)10?d,加入10?mL無菌水,收集孢子,用血球計數(shù)板計算孢子濃度,比較親本敏感菌株與抗性突變體產(chǎn)孢能力。每個處理設(shè)3個重復(fù)。
1.2.4.4?致病力測定
采用麥粒接種的方法。供試菌株在PDA培養(yǎng)基平板上活化培養(yǎng)7?d后,打取直徑5?mm的菌餅,放入盛有
麥粒(提前浸泡并高壓滅菌)的100?mL錐形瓶中,每瓶放入10個菌餅。25℃黑暗條件下培養(yǎng)7?d,以盆栽辣椒苗為接種對象,待辣椒苗定植后,將帶菌麥粒倒入根際周圍土壤,以不帶腐皮鐮孢的麥粒為空白對照。接種后辣椒放置于溫度25℃,相對濕度90%,光周期L∥D=16?h∥8?h條件下培養(yǎng)7?d,分別測量發(fā)病植株病斑面積,取平均值,比較親本敏感菌株與抗性突變體致病力差異。每處理設(shè)3個重復(fù),每重復(fù)10株辣椒。
1.2.4.5?交互抗藥性測定
采用菌絲生長速率法分別測定抗性突變體及其親本菌株對其他常規(guī)殺菌劑和田間主要使用藥劑嘧菌酯、醚菌酯、多菌靈及福美雙的敏感性。根據(jù)皮爾遜相關(guān)系數(shù)r和P值來判斷2種殺菌劑之間是否存在交互抗性[2122]。
1.3?數(shù)據(jù)處理
利用SPSS?26.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析檢驗腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體在菌絲生長速率、產(chǎn)孢量及致病力方面與親本菌株是否存在顯著性差異,若存在,則進一步進行Duncan氏多重比較。
2?結(jié)果與分析
2.1?代表菌株的rDNAITS和EF1α序列分析
將供試菌株測序結(jié)果在GenBank數(shù)據(jù)庫中進行BLAST比對,結(jié)果(圖1,圖2)顯示采集、分離自不同地區(qū)的5株代表菌株與腐皮鐮孢F.solani的rDNAITS和EF1α序列相似性均在99%以上。用MEGA?7.0軟件,采用鄰接法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹顯示,供試菌株皆與腐皮鐮孢F.solani聚在同一分支,支持率均達到100%,因此將引起辣椒根腐病的病原菌鑒定為腐皮鐮孢F.solani。
2.2?腐皮鐮孢對咯菌腈敏感基線的建立
測定結(jié)果顯示:供試102株腐皮鐮孢對咯菌腈具有較高敏感性,EC50范圍為0.029?0~0.183?4?mg/L,平均EC50為(0.106?2±0.031?5)mg/L,ShapiroWilk檢驗結(jié)果表明:P=0.126?4>0.05,符合連續(xù)偏正態(tài)分布,且其敏感性頻率分布呈連續(xù)單峰曲線(圖3)。因此可以將其作為試驗地區(qū)腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感基線。
2.3?腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體的獲得
通過藥劑馴化對隨機選取的3個菌株進行19代抗藥性選育后僅有菌株SDWF1914獲得2個抗咯菌腈突變體:SDWF1914Y336和SDWF1914Y017,抗性倍數(shù)分別為8.35和6.94(表1),抗性突變頻率為3.51×10-4。通過紫外誘導(dǎo)對隨機選取的3個菌株進行9次紫外誘變后,SDWF1914和JSXZ1906分別獲得9個、13個疑似抗藥性突變體,經(jīng)連續(xù)12代抗藥穩(wěn)定性測定后,SDWF1914誘導(dǎo)的SDWF1914ZR717和JSXZ1906誘導(dǎo)的JSXZ1906ZR496,可以穩(wěn)定遺傳,抗性倍數(shù)分別為9.78和32.43(表1),抗性突變頻率為7.41×10-9。表明腐皮鐮孢親本菌株經(jīng)藥劑馴化和紫外誘導(dǎo)后產(chǎn)生不同抗性水平的抗咯菌腈突變體。
2.4?腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體的主要生物學(xué)性狀
2.4.1?抗性遺傳穩(wěn)定性
腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體及其親本菌株在無藥PDA培養(yǎng)基平板上轉(zhuǎn)接12代后,抗性突變體對咯菌腈的抗性倍數(shù)均降低(表2),但變化不明顯,抗性水平均未發(fā)生改變,說明抗性突變體具有較為穩(wěn)定的抗性遺傳性。
2.4.2?適宜生長溫度
由表3可知:腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體及其親本菌株在15~35℃條件下均能生長,同一菌株在不同溫度下生長速率不同。在同一溫度下,抗性突變體菌絲生長速率略低于其親本菌株,但差異性不顯著。因此,可以認為在不同試驗溫度下抗性突變體與其親本菌株的菌絲生長速率差別較小。
2.4.3?產(chǎn)孢能力和致病力
產(chǎn)孢能力和致病力測定結(jié)果(表4)表明:抗性突變體產(chǎn)孢量與其親本菌株無顯著差異,說明抗性突變體在PDA平板上正常生長時具有與親本菌株相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)孢能力??剐酝蛔凅w侵染活體辣椒后產(chǎn)生的病斑面積與其親本菌株不存在顯著差異,表明抗性突變體具有類似于親本菌株的致病能力。
2.4.4?對咯菌腈與其他殺菌劑的交互抗性
供試藥劑的EC50(表5)測定結(jié)果表明:腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體及其親本菌株對4種殺菌劑的敏感性由高到低依次為多菌靈>嘧菌酯>醚菌酯>福美雙。交互抗性測定(表6)結(jié)果顯示:咯菌腈EC50對數(shù)值與4種殺菌劑EC50對數(shù)值之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.005?9、0.387?7、0.148?2、0.453?8,P>0.05,表明腐皮鐮孢對咯菌腈與嘧菌酯、醚菌酯、多菌靈、福美雙之間不存在交互抗性。
3?結(jié)論與討論
鐮孢屬分布廣泛,屬內(nèi)不僅種類繁多,并且種間差異微小,僅憑菌絲、孢子的形狀、大小等傳統(tǒng)形態(tài)特征鑒定方法很難準確區(qū)分種類[2325],rDNAITS、EF1α延伸因子等主效位點基因序列分析可為鐮孢菌種、亞種等級的分類鑒定提供依據(jù)[26]。因此本研究采用ITS和EF1α基因序列進行分子鑒定,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,明確采集、分離菌株為腐皮鐮孢F.solani。目前國內(nèi)登記的苯基吡咯類殺菌劑僅有咯菌腈,其作用機制可能為抑制葡萄糖磷?;嘘P(guān)的轉(zhuǎn)移進而抑制菌絲生長[27];另有研究表明,咯菌腈在菌體內(nèi)作用靶標是Ⅲ型組氨酸激酶,咯菌腈可導(dǎo)致病原菌HOGMAPK途徑持續(xù)激活,合成并積累大量甘油,從而導(dǎo)致病原菌死亡[2829]。已有研究表明,2%咯菌腈顆粒劑對于田間辣椒根腐病具有較好的防治作用,有效成分用量為150?g/hm2時防效可達84.85%[30]。但目前關(guān)于腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感性分布以及腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體的獲得及其生物學(xué)性狀尚未見報道。因此,本研究采用菌絲生長速率法測定了供試地區(qū)102株腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感性,發(fā)現(xiàn)供試菌株對咯菌腈具有較高的敏感性,其EC50分布范圍為0.029?0~0.183?4?mg/L,平均EC50為(0.106?2±0.031?5)mg/L,敏感性頻率分布為連續(xù)單峰曲線,所以可將其作為供試地區(qū)腐皮鐮孢對咯菌腈的敏感基線。
殺菌劑抗性行動委員會(FRAC)評定苯基吡咯類殺菌劑固有抗藥性風(fēng)險為低至中等,有關(guān)該類殺菌劑的抗性亦有報道:彌勒市采集到對咯菌腈產(chǎn)生低抗藥性的葡萄灰霉病菌菌株[31],四川省部分地區(qū)的草莓灰霉病菌已對咯菌腈產(chǎn)生抗性[32]。目前對咯菌腈產(chǎn)生抗性的田間鐮孢屬真菌鮮有發(fā)現(xiàn)。本研究通過藥劑馴化獲得2株腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體,紫外誘導(dǎo)獲得多個抗咯菌腈突變體,但僅有2株耐藥性可穩(wěn)定遺傳。殺菌劑抗性行動委員會(FRAC)評定鐮孢屬Fusarium?spp.病原菌固有抗藥性風(fēng)險為低等,結(jié)合咯菌腈固有抗藥性風(fēng)險以及農(nóng)事操作抗藥性風(fēng)險,將腐皮鐮孢對咯菌腈的室內(nèi)抗藥性風(fēng)險等級評估為低至中等。本研究中腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體獲得頻率較低,評估結(jié)果亦得到佐證。腐皮鐮孢抗咯菌腈突變體生物學(xué)性狀與親本敏感菌株相差較小。這與賈嬌等[33]報道禾谷鐮孢抗咯菌腈突變體對溫度、pH等敏感性與親本菌株相似的結(jié)論一致。但灰葡萄孢高抗咯菌腈突變體與敏感菌株在生物學(xué)特性方面存在顯著差異[34]。推測造成差異的可能原因有:病原菌本身種間特性不同以及抗性突變體的抗性水平不等所造成。桑程巍[35]認為并非所有抗性菌株生物學(xué)特征都相似,王秋月等[36]認為不同的馴化或誘導(dǎo)方法以及不同地區(qū)菌株遺傳背景的差異會導(dǎo)致抗性突變體與其親本菌株部分生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異。二者的觀點都為上述推測提供了理論依據(jù)。
管磊等[37]報道咯菌腈對引起花生根腐病的腐皮鐮孢F.solani具有較高的室內(nèi)毒力,本研究表明供試102株腐皮鐮孢對咯菌腈具有較高的敏感性,與此研究結(jié)果一致。由于咯菌腈作用機制特殊,國內(nèi)尚未有登記的同類藥劑防治田間辣椒病害,因此交互抗性研究中選用目前已登記防治辣椒根腐病的多菌靈和福美雙,以及甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑嘧菌酯和醚菌酯作為供試藥劑,結(jié)果表明腐皮鐮孢對咯菌腈與供試藥劑之間均無交互抗性。前人[16,38]研究也發(fā)現(xiàn),鐮孢屬小麥赤霉病菌F.graminearum對咯菌腈的敏感性與其對多菌靈、戊唑醇的敏感性之間無明顯相關(guān)性;藤倉鐮孢F.fujikuroi對咯菌腈與咪鮮胺和戊唑醇之間不存在交互抗性。因此建議咯菌腈在防治辣椒根腐病時可與不同作用機制的殺菌劑混用或交替使用,從而保證防治效果并減緩抗藥性的發(fā)生。韓絮[39]研究發(fā)現(xiàn),玉米小斑病病菌Bipolaris?maydis對咯菌腈產(chǎn)生抗藥性與Ⅲ型雙組分組氨酸激酶的突變相關(guān)。相對本研究中的抗性突變體而言,抗性的產(chǎn)生是否與上述突變相關(guān)還有待研究。由于本研究所獲得的抗性突變體是在室內(nèi)條件下產(chǎn)生的,在田間腐皮鐮孢能否產(chǎn)生抗咯菌腈突變體以及抗性突變體的生物學(xué)性狀與室內(nèi)獲得的突變體的生物學(xué)性狀是否會不同,還需要進一步驗證。
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