连续变温对番茄灰霉病(Botrytis cinerea)致病性的影响

收 稿日期 ：2013-08-20基金项目 ：“十二五”国家科技支撑课题（2011BAD12B03）作者简介 ：须 晖（1968-），男，沈阳农业大学教授，从事设施环境与生态研究。沈阳农业大学学报，201310，44(5)：585-589Journal of Shenyang Agricultural University，201310，44(5)：585-589连 续变温对番茄灰霉病 （Botrytis cinerea）致病性的影响须 晖1a，张丽丽1a，王 倩1b，马 健1a，王 蕊1a，刘雪飞2（1.沈阳农业大学 a.园艺学院/设施园艺省部共建教育部重点实验室；b.理学院，沈阳 110161；2. 沈阳市和平区房产行政管理所，沈阳 110005）摘要 ：为探究连续变温对番茄灰霉病致病性影响 ，以中抗性品种 Money Maker 为供试植株 ，在离体叶片上接种 ，在 RH55%，RH75%，RH85%和 RH95%条件下分别设置 12 个变温处理 ，研究接种叶片在 5d 内病斑生长状况 。 接种后 24h 开始观察 ，每隔 12h 观测 1 次 ,以病斑面积和平均生长速度作为衡量依据 。 结果表明 ：培养 5d 后 RH55%、RH75%和 RH85%条件下 10h 和 12h 处理病斑面积明显大于同湿度其他处理 ；1，2，4，18，20 和 22h 处理生长量出现不同程度的抑制 ，最大抑制作用可达到 70%以上 。 在 RH95%条件下 1，2，4h 处理生长情况明显低于同湿度其他变温处理 ， 但 18，20，22h 没有抑制作用 。 这种抑制作用与低温或高温时间在一天当中所占的比例有关 ，24h 内温度低于 15的时间长于 18h 或温度高于 25时间长于 6h 都会对菌丝产生抑制作用 。关键词 ：番茄灰霉病 ；连续变温 ；致病性 ；病斑面积DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2013.05.014中图分类号 ：S641.2;S624.3;S436.412.13 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1000-1700（2013）05-0585-05Effect of Continuous Variable Temperature on Botrytis cinerea to TomatoPathogenicity of MyceliumXU Hui1a, ZHANG Li-li1a, WANG Qian1b, MA Jian1a, WANG Rui1a, LIU Xue-fei2(a. College of Horticulture, Key Laboratory of Protected Horticulture of Liaoning Province; b.College of Sciences, Shenyang Agricultural University,Shenyang 110161, China; 2. Heping District, Shenyang City the administration of the Estate, Shenyang 110005, China)Abstract： To explore the effect of continuous variable temperature on Botrytis cinerea pathogenicity, the moderate resistantvariety Money Maker was selected for test. In vitro leaves inoculated, and respectively in RH55%, RH75%, RH85%, RH95%each were set up 12 variable temperature of treatments under the condition. Research on the effect of different continuousvariable temperature on leaf lesion on the radial growth was infected by Botrytis cinerea. In every lesion area (mm2) and theaverage growth rate (mmd-1) were regarded as a measuring basis. The results showed that the growth conditions of 10h and 12htreatment were better than any other under the humidity. Under the situation of RH55%, lesion size was respectively 108.99mm2, 122.47 mm2. Under the situation of RH75%, lesion size was respectively 320.12 mm2, 354.36 mm2. Under the situation ofRH85%, lesion size was respectively 432.55 mm2, 486.30 mm2, other humidity condition of 1h, 2h, 4h, 18h, 20h, 22h treatmentssignificantly inhibited, aximum inhibition degree could reach above 70% . Under conditions of RH95% , the growth rate oftreatment 1h, 2h, 4h was significantly lower than other, but the 18h, 20h, 22h without inhibition. This inhibition was relation tothe proportion of time with low or high temperature in a day.Key words： tomato gray mold rot（Botrytis cinerea）; continuous variable temperature； pathogenicity; lesion size灰霉病 （Botrytis cinerea）是番茄生产中一种严重的世界性病害1，主要危害果实造成烂果2,3，严重影响番茄品质和产量 ，直接影响设施番茄生产的经济效益4。 长期以来化学药剂防治是最有效的防治方法 ,但药剂防治造成严重的环境污染和病菌抗药性5。 打破侵染循环是防治灰霉病的根本 ，研究发现合理的综合防治可以有效地打破病害循环6。 调节环境因子是综合防治中最有效而安全的防治方法 ，通过改变温度 、湿度和光照等环境因子防治番茄灰霉病 , 已收到良好的效果7。研究表明 ，低温增加番茄灰霉病发生机率8-9，温度和相对湿度对灰霉菌菌丝的生活力有直接的影响10-12。在变温对番茄灰霉病致病性影响研究中 ，前人只设定恒定昼温 、恒定夜温交替变化13-14，并没有涉及连续变温第44卷沈阳农业大学学报对番茄灰霉病菌治病性影响的研究 。本研究在人工模拟条件下 ，系统研究连续变温对番茄灰霉病菌致病性的影响 ，并进一步探究最适或抑制发病的连续变温条件 ，从而为环境调控防治灰霉病提供理论依据 。1 材料与方法1.1 试验材料试验于 2013 年 46 月在沈阳农业大学科学技术学院设施基础实验室进行 。 供试灰霉菌 (Botrytis cinerea)菌株由辽宁省农业科学院提供 。 经分离 、纯化 、鉴定后保存备用 。 供试番茄品种为 Money Maker，种植于沈阳农业大学园艺科研基地 29 号日光温室中 ，定植于塑料盆 （21cm21cm）中备用 。1.2 试验方法1.2.1 连续变温调控 以 24h 为一个变温周期 ，共设置 12 个连续变温处理 。 各变温处理都包括低温区 （12）、适温区 、高温区 （30）。 以 8h 变温处理为例 ：每天 1:007:00 时间段低温 12维持 7 h，8:0011:00 时间段适温区内稳步升温 4h，12:0013:00 时间段 30条件下维持 2h，14:0017:00 时间段适温区内稳步降温 4h，18:0024:00 时间段 12条件下维持 7 h。 各变温处理具体变温见表 1。 连续变温条件通过 MLR-350 多功能光照培养箱调节 （日本三洋公司 ）。时段Time011223344556677889910101111121213131414151516161717181819192020212122222323241h1212121212121212121212153012121212121212121212122h1212121212121212121215303015121212121212121212124h1212121212121212121523303023151212121212121212126h1212121212121212152025303025201512121212121212128h12121212121212151923263030262319151212121212121210h12121212121215182124273030272421181512121212121212h12121212121518202225273030272522201815121212121214h12121212151820212325283030282523212018151212121216h12121215171921232426283030282624232119171512121218h12121518182123252627283030282726252321181815121220h12151919192223262628293030292826262322191919151222h151919192224252627272930302927272625242219191915表 1 各变温处理 24h 周期内温度变化过程Table 1 Variable temperature treatment within 24h cycle temperature variation process /%1.2.2 饱和盐溶液调节相对湿度 利用饱和盐溶液法15，在密闭容器 LOCK&LOCK 盒内调节相对湿度 。 设置55%、75%、85%和 95%相对湿度的 4 个试验处理 ,分别用硝酸镁 、氯化钠 、溴化钾 、硝酸镁饱和盐溶液调节 。 饱和溶液制作方法 ：配置 4 种盐的饱和盐溶液 50mL，放入 LOCK&LOCK 盒中备用 。1.2.3 连续变温对番茄灰霉病菌菌丝生长及致病性的影响 菌株继代培养在 PDA 培养基上 ，待菌落长至 5060mm 时打取边缘直径 5.0mm 菌片接种于叶背面 。 选取叶龄叶位相同的叶片 ，每片叶子接种 1 个菌片 。 叶柄处586- -须 晖等：连续变温对番茄灰霉病（Botrytis cinerea）致病性的影响第5期用蒸馏水浸湿的脱脂棉包裹 ，放入调整好湿度的 LOCK&LOCK 盒中 ，每个处理设置 6 次重复 。 分别在接种后24，36，48，60，72，84，96，108 和 120h 测量病斑直径和面积 。2 结果与分析2.1 RH55%各变温处理病斑面积随时间变化在 RH55%的低湿条件 ，各变温处理之间病斑面积随时间变化较明显 （表 2 和图 1），随着 24h 内适宜温度的时间增长各变温处理病斑面积呈现先增后降的趋势 。1h 到 12h 变温处理病斑面积呈现逐渐上升趋势 ，从 14h到 22h 病斑面积缓慢下降 。 12h 和 10h 处理生长速度最快 ，在培养 5d 后病斑面积最大 ，培养 5d 后病斑面积为122.47mm2和 108.99mm2，病斑扩展速度分别为 20.57mm2d-1和 17.87mm2d-1，这两个处理病斑发展速度明显快于其他处理 ， 侵染 5d 后病斑面大约在指甲大小 。 其次 8h 处理 5d 后病斑面积达到 76.48mm2， 平均生长速度11.37 mm2d-1，病斑低于 10h 和 12h 处理 ，高于其他处理病斑面积扩张速度 。 1，6 和 14h 处理生长状况相似 ，总病斑面积都在 6769mm2之间 ，平均生长速度相近 。 2，16，18，20 和 22h 处病斑面积和病斑扩展平均速度相近 ，且都比较低 。4h 处理病斑面积和扩展速度都最低 。总体看来 ，RH55%相对低湿条件 10h 和 12h 变温处理对最易于菌丝侵染 ，变温时间过短和变温时间过长有抑制菌丝生长 。图 1 RH55%各变温处理病斑面积随时间变化Figure 1 Lesion size of each variable temperature treatment change over time on RH55%2.2 RH75%各变温处理病斑面积随时间变化在 RH75%条件下 ，各处理病斑扩展速度明显加快 ，各个观测点病斑面积呈线性增长趋势 （表 2 和图 2）。 各表 2 各湿度条件下各处理平均生长速度Table 2 Average growth rate processing various relative humidity conditions /mm2d-1RH /%557585951h9.6333.4040.6461.882h5.2330.8142.7763.204h2.8552.5843.3154.516h9.6559.7676.9794.028h11.3752.1475.5878.2110h17.8760.1082.5958.7512h20.5766.9593.3480.0114h9.9851.2287.7452.0116h4.9264.56104.4775.7718h5.8039.9263.98104.2220h5.9710.5539.14107.6222h5.3232.7470.9898.55时间处理 Time treatment图 2 RH75%各变温处理病斑面积随时间变化Figure 2 Lesion size of each variable temperature treatment change over time on RH75%587- -第44卷沈阳农业大学学报处理病斑面积生长量和生长速度最快的是 12h 处理 ，该处理在培养 5d 后病斑面积可达到 354.36 mm2，病斑面积略大于五角钱硬币 。然后依次是 10，16，6，8，4，14h 处理 。但这 6 个处理整体生长状态相似 ，培养 5d 后病斑面积相似 ，在 280320mm2之间 。 病斑扩展速度在 52.1260.56 mm2d-1之间 ，病斑面积扩展速度略低于 12h 处理 ，高于其他 5 个处理 。 1，2，18，22h 处理与其他处理相比 ，病斑面积和病斑扩展速度都低于上述处理 ，但明显高于20h 处理 。培养 5d 后 20h 处理的病斑面积最小 ，扩展速度最低 。整体生长状态平缓 。总体来说 ，在相对湿度 75%条件下 ，整体生长状态更有益于灰霉菌生长 。变温时间最短的 1h 和 2h 处理和变温最长 18，20，22h 生长状态比较缓慢 。 说明这几组变温条件对灰霉病菌丝侵染不利 ，不适宜灰霉病菌丝生长 。图 3 RH85%各变温处理病斑面积随时间变化Figure 3 Lesion size of each variable temperature treatment change over time on RH85%2.3 RH85%各变温处理病斑面积随时间变化在 RH85%条件下 ，整体生长状态都很好 （表 2 和图 3）。 培养 5d 后生长最快的 16h 处理病斑面积可达到541.99mm2，其平均生长速度 104.4 mm2d-1。 培养 5d 后 6，8，10，14，22h 处理生长状态和发病速度相近 ，培养 5d后病斑面积在 400480mm2之间 ，病斑面积在一元钱硬币面积 （直径 24mm）左右 ，病斑扩展速度在 75.5893.34mm2d-1之间 。 生长最缓慢的是 1，2，4，20h 处理 ，培养 5d 后最大病斑面积在 215233 mm2之间 ，病斑扩展速度在 39.1459.7 mm2d-1。 在 RH85%条件下 ，菌丝发病速度和侵染能力最强的是 16h 处理 ，6h、8h、10h、14h 和 18h处理对灰霉病菌侵染促进作用明显 。 生长最缓慢的是 24h 内变温处理时间最短和最长的几个处理 ， 分别是1，2，4，20h 处理 ，这 4 个变温处理对灰霉病生长有明显抑制作用 。图 4 RH95%各变温处理病斑面积随时间变化Figure 4 Lesion size of each variable temperature treatment change over time on RH95%2.4 RH95%各变温处理病斑面积随时间变化在 RH95%条件下 ，各处理菌丝侵染的整体趋势十分相似 （图 4 和表 2），随着变温时间的增长菌丝侵染速度和病斑面积越大 。 整个观察过程菌丝侵染速度最快的是 18，20，22，6h 处理 ， 培养 5d 后病斑面积可达到489.71557.73mm2，病斑面积可达到总叶面 70%以上 ，菌丝的平均侵染速度在 94.02107.62 mm2d-1之间 。其次侵染较快的是 12，10，16h 处理 ，培养 120h 后病斑面积分别可达到 398.46mm2、410.67mm2和 419.69mm2，菌丝平均侵染速度分别为 80.01 mm2d-1、78.21 mm2d-1和 75.77 mm2d-1。 在 RH95%高湿条件下生长较为缓慢的是1，2，4，10，14h 处理 ， 虽然是 RH95%条件下生长速度最为缓慢的几个处理 ， 培养 120h 病斑面积在 279.56335.62 mm2之间 ，平均生长速度在 52.0163.20 mm2d-1之间 。 总体看来 ，在高湿条件下培养 120h 后变温时间长的处理更有利于菌丝侵染 ，变温时间越短对侵染越不利 。588- -须 晖等：连续变温对番茄灰霉病（Botrytis cinerea）致病性的影响第5期3 结论与讨论温度湿度是番茄灰霉病的发生发展必要条件 。 国内外的报道表明 ，低温高湿有利于番茄灰霉病的发生和发展16-18，但对连续变温对灰霉病发生发展相关报道很少 。 本研究中 ，在 4 个设定的湿度条件下 ，分别设置 12个连续变温处理 ，研究不同变温条件对番茄灰霉病的影响 。 结果表明 ：10h 和 12h 处理与同湿度其他处理相比都是生长情况最好 ，这两个处理日平均温度分别为 17.25和 18.08，温度都在菌丝发展的适宜温度范围内 ，这与前人的研究结果相似7,11。 各湿度条件下变温时间短的 1，2，4h 处理与相同湿度其他处理相比菌丝的发生发展都受到明显的抑制 ，抑制程度同比相同湿度 10h 和 12h 处理可达到 70%。 这可能与一天当中高温时间 、适宜温度时间 、低温时间所占的比例有关 。 对 1，2，4h 处理来说 ，一天中适温所占时间短 ，12低温所占时间比例过长 ，影响菌丝的发生和发展 ，这与之前相关报道结果相似3,7,11。 除 RH95%条件外变温时间长的 18，20，22h 处理也受到明显的抑制 ，这 3 个处理 24h 中虽然适温时间长 ，12低温所占时间分别为 4，2，0h，但相对高温所占时间较长对灰霉菌的侵染起到明显抑制作用 ,最大抑制程度也可达到 50%。对于变温时间较长的 3 个处理日平均温度分别为 21.25、22.33和 23.50， 前人所研究的适温范围内 ， 但这 3 个处理一天中高温时间都超过6h，说明每天持续高温 6h 对灰霉病侵染有抑制作用 。番茄生长发育所需的温度条件是连续变化的温度条件 ，同时也是灰霉病的发病条件 。 通过本试验研究结果表明 10h、12h 变温处理菌丝侵染能力最强 ，同湿度条件下 1，2，4，18，20，22h 处理都有明显抑制作用 ，最大抑制作用可达到 70%，但 RH95%条件抑制不明显 。 据此在生产中可以调节一天中温度范围 ，使温度处在抑制灰霉病同时有利于番茄生长的连续变温条件 。参考文献 ：1 张纯胄 ,陈永兵 ,胡丽秋 .番茄果实灰霉病的田间发生动态及其物候防治试验 J.中国农学通报 ,2002，18(5):89-91.2 ACHUO E A, AUDNAERT K, MEZIAND H, et al. The salicylic acid- dependent defense pathway is effective againstdifferent pathogens in tomato and tobacco J.Plant Pathology,2004,53(1):65-72.3 徐 明 ,李海涛 ,张子君 ,等 .番茄灰霉病病原菌生物学特性的研究 J.贵州农业科学 ,2009,37(3):68-71.4 徐春和 ,闫洪敏 ,严玉顺 ,等 .番茄灰霉病及叶霉病的发生和防治 J.植物保护 ,2007,21(7):345-349.5 陈治芳 ，王文桥 ，韩秀英 ，等 .灰霉病化学防治及抗药性研究进展 J.河北农业科学 ，2010,14(8):19-23.6 ELLISON P, ASH G, MCDONALD C. An expert system for the management of Botrytis cinerea in Australian vineyards (I:Development)J.Agricultural Systems,1998,56:185-207.7 ONEILL T M, SHTIENBERG D, ELAD Y. Effect of some host and microclimate factors on infection of tomato stems byBotrytis cinereaJ.Plant Disease,1997, 81(1):36-40.8 CHARLES W B, HARRIS R E. Tomato fruit-set at high low temperatures, Canadian J. Journal of Plant Sciences, 1972,(52):497-506.9 MORGAN W M. The effect of night temperature and glasshouse ventilation on the incidence of Botrytis cinerea in a lateplanted tomato cropJ.Crop Prot,1984(3):243-251.10 RAPOSO R, GOMEZ V, URRUTIA T, et al. Survival of Botrytis cinerea in southeastern Spanish greenhouses J. EuropeanJournal of Plant Patholog,2001,107:229-236.11 WILLIAMSON B,DUNCAN G H,HARRISON J G, et al. Effect of humidity on infection of rose petals by dry-inoculatedconidia of Botrytis cinereaJ.Mycological Research,1995,99:1303-1310.12 李宝聚 ,陈立芹 ,孟伟军 ,等 .温度调控对番茄灰霉病菌侵染的影响 J.植物保护 ,2004,30(2):75-80.13 CHARLES W B, HARRIS R E. Tomato fruit-set at high low temperaturesJ.Journal of Plant Sciences,1972,(52):497-506.14 BAPTISTA F J, BAILEY B J, MENESES J F. Effect of nocturnal ventilation on the occurrence of Botrytis cinerea inMediterranean unheated tomato greenhousesJ.Crop Protection, 2012,32:144-149.15 GREENSPAN L. Humidity fixed points of binary saturated aqueous solutions.J.Res Nat Bur Stand,1977,81:89-96.16 李宝聚 ,陈立芹 ,孟伟军 ,等 .湿度调控对番茄灰霉病菌侵染的影响 J.植物保护 ,2003,33(2):167-169.17 MORGAN W M. The effect of night temperature and glasshouse ventilation on the incidence of Botrytis cinerea in a lateplanted tomato cropJ.Crop Prot.,1984,(3):243-251.18 RAPOSO R, GOMEZ V, URRUTIA2 T, et al. Survival of Botrytis cinerea in southeastern Spanish greenhousesJ.EuropeanJournal of Plant Patholog,2001,107:229-236.责任编辑 于洪飞 589- -