常州市月季黑斑病菌的生物学特性和生物防治_李英慧.pdf

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是蔷薇科蔷薇属常绿灌木 全球范围内普遍种 植 月季黑斑病是月季生产养护过程中最普遍 最严重的病害之一 平均发病率为 严重时高 达 病害流行时 月季叶片表面产生黑褐色坏 死斑 病叶变黄 极易脱落 严重时出现 光杆 现 象 枝条枯死 严重影响月季的观赏价值 有研 究表明 二孢 属半知菌亚门盘二 孢属蔷薇盘 是月季黑斑病的病原菌 冯宝珍等 结合形态学特征观察以及基因序列测序分析 鉴定 山西运城 河南商丘的月季黑斑病的病原菌为链格 孢 还有研究表明 月季 黑斑病的病原菌为极细链格孢 目前 全世界尚无对黑斑病完全免疫的月季品 种 不同月季品种在不同区域表现出不同抗性 既 有部分抗性 也有生理小种专性抗性 抗病育种十 分艰难 生产上月季黑斑病的防治主要依靠化 学农药 以三唑类杀菌剂为主 由于月季黑斑病 具有反复侵染和暴发的特点 一旦病害流行 需要 江苏农业科学 年第 卷第 期 连续多次用药才能控制病情 病原菌极易产生抗药 性 同时农药残留会给人畜安全带来严重隐患 生 物防治因抑菌谱广 无抗药性风险 环境友好 无残 留等特点 已成为当前国内外防治植物病害研究的 热点 江苏省常州市具备适合月季生长的气候条件 月季栽培历史悠久 世纪 年代初便是华东地 区五大月季母本基地之一 近年来 随着常州市创 建 国家生态园林城市 的进程 以月季为主的公园 绿地景观工程种植面积达 万 但月季黑斑病 在常州市各地频繁暴发 逐年加重 已成为生产中 的难题 目前对常州市月季黑斑病菌生物学特性 及其生物防治的研究尚未见报道 本研究采集常 州市各地月季黑斑病病样 分离 纯化并鉴定月季 黑斑病的主要病原菌 明确其生物学特性 贝莱斯 芽孢杆菌 是实验室保存 的一株优良生防菌 能有效抑制多种病原真菌和细 菌的生长 本研究测定 对月季黑斑 病的室内外防治效果 以期为生物防治月季黑斑病 提供理论依据 材料与方法 病原菌的分离纯化 于 年 月从常州市采集月季黑斑病病样 份 表 按组织法分离法进行病原菌分离 单孢纯化后 培养保存于 试管中 表 份月季黑斑病病样采集地 样品编号 来源 常州市武进区丁塘河湿地公园 常州市武进区礼嘉月季基地 常州市金坛区钱资湖公园 常州市钟楼区青枫公园 常州市新北区新龙生态林 溧阳市燕山公园 常州市天宁区紫荆公园 病原菌的鉴定 病原菌形态学鉴定 将分离 单孢纯化后的分 离物转接至新鲜的 平板上 黑暗培养 病原菌分子生物学鉴定 刮取分离物平板表面 的菌丝体 用真菌基因组 试剂盒 上海浦迪生 物科技有限公司 进行提取 以真菌通用引物 对提取的 样品进行 扩增 反 应体系为 其中去离子水 模板 反应程序 预变性 变性 退火 延伸 个循 环 终延伸 扩增产物纯化后进行测序 和序列比对 初步确定分离物种属 柯赫氏法则致病性测定 将纯化后的分离物转 接至新鲜的 平板上 培养 灭菌打孔 器打孔 孔径 挑取菌丝块直接放在月季叶 片上 保湿培养 后调查叶片病斑长度和宽度 计算病斑面积 试验月季品种为兵马俑酒店 每 个纯化后的分离物作为 个处理 每个处理含 张 叶片 病原菌的生长情况和产孢量测定 将病原菌菌丝块 直径 放置于新鲜的 平板中央 恒温培养 观察并记录菌落颜 色 直径以及菌丝长满整个平板所需的时间 每个 菌株设 次重复 病原菌长满 平板后 照黑光灯 倒入 无菌水 用灭菌毛刷将孢子洗刮下来 显微 镜下观察分生孢子的形态 颜色等 吸取 分 生孢子悬浮液滴加在血球计数板 上 海求精生化试剂仪器有限公司 上 记录产孢量 每个菌株设 次重复 培养温度 值对病原菌菌丝生长的影响 月季黑斑病菌菌丝块 直径 转接新鲜的 平板 分别置于 恒 温箱中培养 每天观察并记录菌落生长直径 直至 菌丝长满整个平板 每个菌株设 次重复 用 和 调节培养基 的 值 灭菌后倒平板 将病原菌菌丝块 直径 放置于 个不同 值 分别为 的 平板上 培养 每天 观察并记录菌落直径 直至菌丝长满整个平板 每 个菌株设 次重复 碳源 氮源对病原菌菌丝生长的影响 基础培养基选用查氏培养基 由于查氏培 养基中的 是实验室限制化学品 本研究以等 量蛋白胨替代 碳源试验 查氏培养基中的碳源是蔗糖 试验 用不同碳源 葡萄糖 可溶性淀粉 麦芽糖 乳糖 甘 油 等量替换 并以不加碳源的查氏培养基作对照 江苏农业科学 年第 卷第 期 氮源试验 查氏培养基中的氮源是 试验 用不同氮源 蛋白胨 酵母膏 尿素 黄 豆粉 等量替换 并以不加氮源的查氏培养 基作对照 将病原菌的菌丝块 直径 转接平板中 央 恒温培养 每天观察并记录菌落生长直 径 直至菌丝长满整个平板 每个菌株设 次 重复 贝莱斯芽孢杆菌 对月季黑斑病菌菌 丝生长和孢子萌发的室内抑制试验 贝莱斯芽孢杆菌 发酵液的制备 挑取生防菌 的单菌落接种于 培 养液 摇培 获得生防菌 发酵液 菌含量 月季黑斑病菌孢子悬浮液的配制 月季黑 斑病菌产孢方法同 节 无菌水稀释后配制成 个 的悬浮液 血球计数板计数 月季黑斑病菌在 平板上 培养 沿 菌丝边缘打孔 将黑斑病菌菌块 直径 放置 于 平板中央 培养皿中心呈 十 字形 距培 养皿中心 打 个孔 孔径 水平线 上 个小孔内滴加生防菌 发酵液 菌含量 竖直线上 个小孔内滴加清水 恒温培养 待对照病原菌菌落长满平板 时 测量生防菌处理菌落生长直径 计算抑制率 设 次重复 抑制率 对照菌落直径 发酵液处理菌落 直径 对照菌落直径 孢子萌发抑制试验 共设 个处理 发酵液 发酵液 倍稀释液 发酵液 倍 稀释液 培养液 对照 在灭菌凹玻片中分别 滴加 的各处理液体 随后加入 的月季 黑斑病菌 孢子悬浮液 混匀 保湿培 养 当对照的孢子萌发率达到 以上时 调查各 处理孢子萌发情况 计算孢子萌发抑制率 设定调 查孢子总数为 个 重复 次 抑制率 对照孢 子萌发数 发酵液处理的孢子萌发数 对 照孢子萌发数 贝莱斯芽孢杆菌 防治月季黑斑病的 温室盆栽试验 试验月季品种为兵马俑酒店 将长至 张真 叶的健康月季幼苗移栽至盆钵中 缓苗 试 验设 个处理 每个处理含 株月季幼苗 处理 接种 月季黑斑病菌 孢子悬浮液 培养液 对照 处理 接种 孢子 悬浮液 发酵液 处理 接种 孢子悬浮液 发酵液 倍稀释液 处理 接种 孢子悬浮液 苯醚 甲环唑水分散性粒剂 倍稀释液 处理 接种 孢子悬浮液 苯醚甲环唑水分散 性粒剂 倍稀释液 试验设 次重复 共计 盆 试验先接种 月季黑斑病菌孢子悬浮液 后对月季幼株用喷雾器均匀喷施各处理药液 后再喷施 次药液 后调查各处理的 病情指数 并计算防效 分级标准 级 叶片上无病斑 级 病斑占整 张叶片面积的 以下 级 病斑占整张叶片面积的 级 病斑占整张叶片面积的 级 病斑占整张叶片的面积 以上 病情指数 各级发病叶数 各级数 调 查总叶数 最高级数 防效 对照病情指数 处理病情指数 对照 病情指数 数据分析 采用 软件进行统计分析 采用邓肯氏新复极差法进行差异显著性检验 结果与分析 病原菌的鉴定结果 经过连续继代纯化后 共获得 个分离物 利 用 序列进行测序 种属鉴定结果见图 有 株分离物鉴定为链格孢属 占比 株分离物鉴定为黑孢霉属 占比 株分离物鉴定为枝孢属 占比 株分离物鉴定为 弯孢属 占比 株分离物鉴定 为炭疽菌属 占比 株分离 物鉴定为叶点霉属 占比 剩 余少量其余菌属 月季黑斑病菌的生物学特性 将 个分离物进行回接试验 在月季叶片上 产生典型黑斑病病斑后 再次分离纯化 结果表 明 株链格孢属菌株在 平板上培养 其生长 速率 菌落颜色 产孢量差异较大 表 图 株菌株中生长速率较快 的菌 株有 菌落呈浅咖色或淡黄色 均不产孢 其中生长速率 江苏农业科学 年第 卷第 期 最大的菌株是 培养 后菌 丝长满培养皿 菌株 生长速 率较慢 分别为 但是产孢情况和 菌落颜色却差异很大 其中 菌株 产孢量 为 个 菌落呈墨绿色 而菌株 不产孢 菌落呈纯白色 株菌株中产孢量较大的菌株有 除菌株 生长速率慢外 其 他菌株生长速率中等 为 其中 菌株 产孢量最大 为 个 其 次是菌株 产孢量为 个 叶片病斑面积与产孢量 生长速率密切相关 总体来说 产孢量大 生长速率快的菌株在月季叶 片上产生的病斑面积也较大 菌株 的叶片病斑面积均大于 综合考虑产 孢量 叶片病斑面积 选取月季黑斑病菌株 作为代表性菌株开展研究 用显微镜观察病原菌孢子的形态特征 结果表 明 链格孢菌分生孢子呈倒棒形 颜色为褐色或青 褐色 纵隔膜一般为 个 横隔一般为 个 并且横隔处明显有缢缩现象 培养温度对月季黑斑病菌菌丝生长的影响 由图 可知 菌株 在 生长 良好 最适生长温度为 该温度下生长 的菌落直径分别为 菌株 总体生长趋势与菌株 相似 在 生长良好 图 其中 生长 时的最适生长 温度为 病原菌菌落直径为 生长 的最适生长温度为 病原菌菌落直径分别 为 培养基 值对月季黑斑病菌菌丝生长的影响 由图 图 可知 菌株 在 值 的 平板上均能生长 值为 生 长 时 菌株 的菌落直径分别为 菌株 的菌落直径分 别为 二者总体生长趋势一致 菌株 的生长 值适应性较好 平板 培养 值为 时 菌落生长无显著差异 当 值 时 菌落生长会受到影响 呈缓慢下降 趋势 菌株 在 平板上培养 值为 时 菌落生长无显著差异 当 值 或 时 菌落生长会受到影响 菌落直径呈下降 趋势 江苏农业科学 年第 卷第 期 表 株月季黑斑病病原菌室内生长特性 菌株代号 生长速率 菌落颜色 产孢量 个 叶片病斑面积 菌株代号 生长速率 菌落 颜色 产孢量 个 叶片病斑面积 灰绿 灰绿 浅咖 浅咖 灰绿 灰绿 浅咖 灰绿 灰白 灰白 灰白 淡黄 灰绿 灰绿 灰绿 灰绿 墨绿 浅咖 浅咖 纯白 浅咖 墨绿 墨绿 浅咖 灰绿 灰绿 灰绿 灰白 灰绿 灰绿 灰白 浅咖 浅咖 浅咖 灰绿 浅咖 灰绿 淡黄 灰白 浅咖 浅咖 灰白 灰绿 浅咖 浅咖 灰绿 灰绿 灰绿 浅咖 灰绿 灰绿 灰绿 灰白 浅咖 灰绿 浅咖 灰绿 灰绿 灰绿 灰绿 灰绿 浅咖 纯白 灰绿 灰绿 灰白 灰绿 灰绿 灰绿 纯白 灰绿 灰绿 灰绿 灰绿 灰绿 江苏农业科学 年第 卷第 期 不同碳源对月季黑斑病菌菌丝生长的影响 由图 可知 菌株 在以蔗糖 甘油 水溶性淀粉 麦芽糖 葡萄糖为碳源的基础培养基 中能生长良好 培养 后菌丝几乎长满平板 其 中在碳源为水溶性淀粉的培养基中生长最好 培养 的菌落直径分别为 其次是甘 油 培养 的菌落直径分别为 菌株 在碳源为柠檬酸钠的培养基中生长 受到显著限制 培养 的菌落直径分别为 基础培养基中去除碳源蔗糖 菌丝生长能力明显下降 培养 的菌落直径 分别为 由图 可知 菌株 在不同碳源的培养 基中生长趋势与菌株 基本一致 在以蔗 糖 甘油 水溶性淀粉 麦芽糖 葡萄糖为碳源的基 础培养基中生长良好 培养 后菌丝几乎长满平 板 在碳源为水溶性淀粉的培养基中生长最好 培 养 的菌落直径分别为 菌株 在碳源为柠檬酸钠的培养基中生长亦受 到显著限制 培养 的菌落直径分别为 基础培养基中去除碳源蔗糖 菌丝 生长能力明显下降 江苏农业科学 年第 卷第 期 不同氮源对月季黑斑病菌菌丝生长的影响 由图 可知 菌株 在分别以蛋白胨 酵母膏 黄豆粉为唯一氮源的基础培养基中生长良 好 培养 后菌丝几乎长满平板 其中以黄豆粉 为氮源的培养基中生长最好 培养 的菌落直 径分别为 其次是蛋白胨 酵母膏 培 养 菌落直径分别为 培养 菌 落直径分别为 菌株 分别 在以 尿素为唯一氮源的基础培 养基中生长明显受到限制 培养 菌落直径分别 为 基础培养基中去除氮源 后 菌株 生长较慢 培养 的 菌落生长直径短于分别以蛋白胨 酵母膏 黄豆粉 为唯一氮源的基础培养基 但是培养 后菌丝也 能长满平板 由图 可知 菌株 在不同氮源的培 养基中生长趋势与菌株 基本一致 在分 别以蛋白胨 酵母膏 黄豆粉为唯一氮源的基础培 养基中生长良好 培养 后菌丝几乎长满平板 菌 株 分别在以 尿素为 唯一氮源的基础培养基中生长明显受到抑制 贝莱斯芽孢杆菌 对月季黑斑病菌菌 丝生长和孢子萌发的室内抑制作用 由图 可知 贝莱斯芽孢杆菌对供试的 株月 季黑斑病菌菌丝生长均表现出一定的抑制作用 可 以形成明显的抑菌带 其中生防菌 对月季 黑斑病菌株 的抑制效果最好 抑制率为 其次是对菌株 抑制率为 对菌株 的抑制率分 别为 因此 选取产孢好同时 抑菌效果良好的菌株 开展后续 试验 对照条件下处理 后 大部分月季黑斑病菌 孢子均正常萌发 萌发率为 表 生防 菌 发酵液及其稀释液处理均对菌株 的孢子萌发具有不同程度的抑制作用 发酵液处理的抑制作用最强 孢子萌发率仅 为 孢子萌发抑制率达 发 酵液稀释处理后 对月季黑斑病菌孢子萌发的抑制 作用迅速下降 倍稀释液处理后的孢子萌发率 达 江苏农业科学 年第 卷第 期 表 贝莱斯芽孢杆菌 对月季黑斑病菌 孢子萌发的抑制作用 处理 孢子萌发数 个 孢子萌发率 孢子萌发抑制率 发酵液 孢子悬浮液 发酵液 倍稀释液 孢子悬浮液 发酵液 倍稀释液 孢子悬浮液 培养液 孢子悬浮液 对照 注 同列数据后不同小写字母表示在 水平差异显著 表 同 贝莱斯芽孢杆菌 对月季黑斑病的盆 栽防治效果 由表 可知 生防菌 发酵液处理对月 季黑斑病具有明显的防治效果 单独接种病菌孢子 悬浮液的月季叶片发病严重 第 次施药后 的 病情指数为 随后病情发展趋于稳定 的 病情指数为 贝莱斯芽孢杆菌 发酵液 处理后 病情指数显著降低 施药后 的防效 分别为 与化学药剂 苯醚甲 环唑水分散性粒剂 倍稀释液处理防效相当 无明显差异 与 发酵液 倍稀释液处理 苯醚甲环唑水分散性粒剂 倍稀释液处理 防效呈显著性差异 发酵液稀释 倍后 施药后 的防效分别下降 与化学药剂 苯醚甲环唑水分散性粒剂 倍 稀释液处理防效呈显著性差异 表 贝莱斯芽孢杆菌 对月季黑斑病的温室盆栽防效试验 处理 第 次药后 第 次药后 病情指数防效 病情指数防效 发酵液 孢子悬浮液 发酵液 倍稀释液 孢子悬浮液 苯醚甲环唑水分散性粒剂 倍稀释液 孢子悬浮液 苯醚甲环唑水分散性粒剂 倍稀释液 孢子悬浮液 孢子悬浮液 对照 讨论与结论 月季黑斑病在全球范围内普遍发生 严重影响 月季花卉的观赏价值和经济价值 一直以来就是月 季生产中的 卡脖子 问题 蔷薇盘二孢 链格孢属 真菌 是比较常见的月季黑斑病病原菌 本研究采 集了常州市月季黑斑病病样 份 经过分离 纯 化 鉴定出 株链格孢属的月季黑斑病菌 没有鉴 定到蔷薇盘二孢 与冯宝珍等的研究结果 一致 在月季生产栽培中 通常只从发病症状来判断病因 并进行单一病害防治 如果不能准确鉴定出其病原 菌 就不能对症下药 无法高效解决病害问题 本研究通过形态学 分子生物学 叶片致病性试验 综合鉴定病原菌 旨在为有效防治常州市月季黑斑 病提供理论依据 本研究结果表明 月季黑斑病菌的环境条件适 应性较强 值为 条件下均可生 江苏农业科学 年第 卷第 期 长 其中 值为 是月季黑斑病菌的最 佳室内培养条件 长江中下游地区露地栽培条件 下 月季黑斑病一般发生在春季 月 秋季 月 此时温湿度适宜 符合月季黑斑病的发生条 件 梅雨季节的温湿度最适合该病的发生和发展 此时该病对月季叶片的危害也最严重 因此 在长江中下游地区对月季黑斑病的防治策略应重 点考虑清除地表落叶等病残体 并且要抓好 月 月的最佳防治期 此外 月季黑斑病菌的生长适应 性较强 除了柠檬酸钠 常见碳源均能保证菌株生 长良好 本研究发现 蛋白胨 酵母膏 黄豆粉等多 数有机氮源均有利于病原菌生长 而 等无机氮源和尿素能抑制病原菌快速生长 这对生产中月季黑斑病的防治是否有指导意义有 待进一步深入研究 目前国内外关于月季黑斑病的生物防治研究 报道较少 等选择 种拮抗菌 首次开 展对月季黑斑病菌菌丝生长的室内抑制试验 结果 表明 荧光假单胞菌 绿色 木霉 对月季黑斑病菌的室内抑 制效果显著 生防菌处理的月季叶片组织中抗病性 相关酶 如苯丙氨酸解氨酶 过氧化物酶 多 酚氧化酶 等 的活性明显提高 宋光桃等 从月季 银杏 钩藤 黑老虎 山苍子中分离筛选出 株优良的月季黑斑病生防菌株 此外 邱德文从 极细链格孢菌 中获得一种新型蛋白质 激发子 经体内水杨酸 茉莉酸 乙烯介导的防卫信 号途径传导后 激活了自身免疫系统 提高了植株 抗病性 本研究以前期获得的优良生防菌 贝莱斯芽孢杆菌 为研究对象 开展对月季 黑斑病的室内外防治试验 结果表明 菌株 是 株具有较好生防应用潜力的生防菌 参考文献 张真建 向贵生 陈 敏 等 月季黑斑病及其抗性研究进展 江苏农业科学 朱杰辉 张宏志 陈己任 等 月季黑斑病发生和危害及抗性育种 的研究进展 湖南农业大学学报 自然科学版 程茂高 乔卿梅 月季黑斑病病原的分离及防效研究 北方 园艺 刘宝军 月季黑斑病菌蔷薇盘二孢 形态多样 性 致病性多样性和遗传多样性研究 泰安 山东农业大 学 冯宝珍 李培谦 月季黑斑病病原菌鉴定及室内药剂初步筛选 植物保护学报 娄喜艳 郭洋洋 裴冬丽 河南商丘月季黑斑病病原菌鉴定及生 物学特性 江苏农业科学 李云仙 李永梅 杨发忠 等 中国月季上两株链格孢属真菌的分 离鉴定及 毒素的测定 天然产物研究与开发 王 宁 许江岩 潘 登 等 月季黑斑病防治药剂筛选初报 农药科学与管理 沈佳慧 乔俊卿 左 杨 等 贝莱斯芽孢杆菌 高产嗜 铁素的摇瓶发酵工艺优化 中国生物防治学报 沈佳慧 左 杨 乔俊卿 等 贝莱斯芽孢杆菌 嗜铁素合成基因 的功能研究 中国生物防治 学报 方中达 植病研究方法 版 北京 中国农业出版社 陈俊祥 程 强 蔷薇盘二孢全基因组测序及比较基因组分析 分子植物育种 源朝政 高小峰 郑明燕 等 月季黑斑病及其抗性研究进展 农业科技通讯 陈雪莉 月季黑斑病病原菌鉴定及生物学特性研究 种子 科技 李艳杰 普梅英 吴红芝 等 云南省月季黑斑病病原菌分离鉴 定 植物病理学报 王志华 董立坤 吕海民 等 武汉地区月季黑斑病的发生规律 及田间防治效果 安徽农业科学 吴 华 月季黑斑病春夏季消长规律及其防治药剂筛选 上海农业科技 刘志刚 余方伟 张 伟 等 甘蓝黑斑病病原菌鉴定及其对杀 菌剂的敏感性 江苏农业学报 宋光桃 付美云 张惠颖 等 种植物内生菌的分离及其拮抗 月季黑斑病菌的筛选 湖南生态科学学报 邱德文 植物免疫与植物疫苗 研究与实践 北京 科学出 版社 江苏农业科学 年第 卷第 期
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