王桂清， 曾 路， 马 迪， 赵 鹏

(聊城大学农学院，山东聊城 252059)

真菌无处不在，种类繁多，据估计全世界有真菌150万种，已被描述的有10万余种。许多真菌是野生和栽培植物的病原菌，能引起植物病害，约占全部植物病害的70%～80%。几乎每种作物上都有几种真菌病害，多的有十几种，有不少是严重危害植物的，甚至是毁灭性的。要想有效地控制植物真菌病害，必须了解其致病真菌的生物学特性，从而有的放矢地采取相应措施。本文根据近10年发表的部分相关文献对植物致病真菌的生物学特性进行分析与总结，以期为常见真菌病害的防控奠定理论基础。

1 培养基对真菌生长的影响

真菌菌丝的生长需要一定的营养条件，不同种类的培养基含有的成分不同，可以满足不同真菌生长所需。培养基是微生物学研究和微生物发酵工业的基础，目前供真菌生长的常用培养基包括马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar，简称PDA)培养基、马铃薯蔗糖琼脂(potato sugar agar，简称PSA)培养基以及查氏、燕麦、蛋白胨、胡萝卜、清水琼脂、荞麦煎汁、番茄、豆芽汁琼脂、麦芽汁琼脂、完全培养基等。

不同植物致病真菌生长所需的最适培养基不同。茭白胡麻叶斑病菌(Bipolariszizaniae)、茄子褐纹病菌(Phomopsisvexans)和草莓根腐病菌[尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporium)]等真菌的菌丝在PDA、PSA、查氏、燕麦以及蛋白胨培养基上均能生长，各菌落生长的平均直径大小不一，其中茄子褐纹病菌培养3 d时的菌落直径在PDA培养基上最大，为55.8 mm，是查氏培养基的3.4倍左右，在PSA培养基上的菌落直径为48.2 mm，是查氏培养基的2.9倍。因此，PDA、PSA是茄子褐纹病菌生长的最佳培养基[1-3]。李琼等比较了荞麦白霉病菌(Ramulariaanomala)在不同培养基中菌丝的生长情况，结果发现，该病菌在番茄培养基和荞麦煎汁培养基上生长得较好，培养4 d后菌落直径分别为74.3、74.0 mm，并且菌丝比较茂盛，其次是在PDA培养基上，在清水琼脂培养基上生长得最差，4 d后菌落直径仅为13.3 mm，且菌落稀薄[4]。枸杞根腐病是一种系统感染性病害，病株的根和根茎部腐烂，茎秆维管束变褐色，单隔镰刀菌(F.dimerum)为其致病菌之一。朱晓峰等研究表明，单隔镰刀菌在豆芽汁琼脂培养基、麦芽汁琼脂培养基、完全培养基、PDA培养基、PSA培养基上的菌落直径分别为61.0、46.7、46.2、50.2、45.8 mm，即豆芽汁琼脂培养基为单隔镰刀菌生长的最佳培养基[5]。

2 温度对致病真菌菌丝生长的影响

真菌生长过程中所发生的一系列化学反应绝大多数是在特定酶的催化下完成的，每种酶都有最适的酶促反应温度，温度的变化影响着酶促反应速率，最终影响细胞物质合成；温度还可以影响细胞质膜的流动性，从而影响真菌对营养物质的吸收与代谢产物的分泌，所以温度是影响真菌生长最重要的环境因子。不同的植物致病真菌在不同的环境温度下的菌落生长直径见表1。

从表1可以看出，(1)不同植物致病真菌对温度的适应性不同。绝大多数真菌在10～35 ℃范围内均可生长，且随着温度的升高菌丝生长速率整体表现为先增加后降低的趋势。(2)同一属不同种的真菌其最适温度不同。如表1中列出10种镰刀菌属真菌，其最适温度不同，玉竹根腐病菌、杨树枯萎病菌、紫花苜蓿根腐病原菌等生长的最适温度为 25 ℃，香荚兰尖孢镰刀菌、水稻穗腐病层出镰刀菌、莲藕腐败病菌等的最适生长温度为28 ℃，火龙果镰刀菌果腐病菌、尖孢镰刀菌亚麻专化型、番木瓜茄病镰刀菌、三叶木通叶斑病菌等的最适生长温度为30 ℃，枸杞根腐病菌的最适生长温度为 35 ℃[6-15]。(3)不同属不同种真菌最适温度可以相同，也可以不同。引起大果沙棘溃疡病的病原菌为壳梭孢属，番茄灰叶斑病的致病菌为匍柄霉属，虽然2种致病真菌为不同的属，但是两者菌丝生长的最适温度均为25 ℃；云南红豆杉茎灰斑病菌为拟茎点霉属，其最适的生长温度是28 ℃，荞麦白霉病菌为柱隔胞属，其菌丝在20 ℃条件下长势最好[16-18]。(4)植物致病真菌的最适温度变幅较小，集中在25～30 ℃的温度范围内，说明一般室温条件就可以满足绝大多数真菌的生长。

表1 温度对部分致病真菌菌落生长的影响[1-30]

注：没有填写的为研究者未研究此温度。

3 光照对致病真菌菌丝生长的影响

光照是真菌生长过程中一个不可忽略的因素，其作用是双向的，既可刺激真菌发育，也可抑制真菌发育，光照的作用机制是复杂的，且受其他环境因子或营养因子的影响。不同的光照条件对12种植物病害致病真菌菌落生长的影响见图1。从图1可以看出，(1)光照可以刺激部分植物致病真菌的发育，进而促进菌丝的生长。茭白胡麻叶斑病菌在PDA培养基上经全光照、光暗交替(12 h光照—12 h黑暗)、全黑暗条件下分别培养3 d，菌落平均直径分别为64.5、60.1、48.1 mm，说明光照条件较有利于菌丝的生长；茄子褐纹病菌、橡胶链格孢叶斑病菌等真菌的生长速率也均随着光照时间的延长而增加，在全光照条件下生长得最好，菌落直径最大[1-3，19]。(2)光照可以抑制部分植物致病真菌发育。尖孢镰刀菌亚麻专化型真菌、荞麦白霉病菌、杨树枯萎病菌等均在持续黑暗条件下菌丝生长最快，光照时间越长，菌丝生长越慢[4，7，13]。(3)光暗交替有利于部分植物致病真菌的发育。番茄灰叶斑病菌、三叶木通叶斑病菌、香荚兰尖孢镰刀菌等在不同光照时间下菌丝生长率差异明显，在光暗交替条件下生长得最快，在图1中的趋势线呈屋脊状[8-9，14-15]。(4)光照条件对部分植物致病真菌的生长无明显影响。云南红豆杉茎灰斑病菌、绿橙炭疽病菌、薯蓣干腐病菌等植物致病真菌的生长速率与光照时间无明显相关关系，即光照对其无明显影响，在图1中的趋势线几乎为直线[18，20-22]。

4 pH值对致病真菌菌丝生长的影响

pH值通过影响细胞质膜的透性和膜结构的稳定性来影响营养物质的吸收，从而影响真菌的生长速率。大部分真菌的可生长pH值范围为2～12，pH值低于2和高于12时，菌丝生长受到强烈抑制。每种真菌体内的酶所需要的pH值不同，发生酶促反应时的适宜pH值范围也不同。

4.1 部分真菌菌丝的生长更适合偏酸性的环境条件

荞麦白霉病菌在pH值为3～9范围内均能生长，在pH值 5～6的环境中生长得最好；在pH值3～6范围内，随着pH值的升高菌落生长速率逐渐增大，在pH值为3时，菌落平均直径≤41.5 mm，在pH值为6时，菌落平均直径达84.0 mm，约是前者的2倍；在pH值6～9范围内，随着pH值的增大菌落的生长速率逐渐减慢。该真菌不仅在酸性条件下生长速率较快，而且在酸性条件下生长量最大，菌丝生长茂盛，而在偏碱性条件下菌丝稀疏，生长受到强烈抑制[4]。薯蓣干腐病菌、高羊茅叶斑病菌等真菌也均在酸性环境中生长得较好[22-23]。

4.2 中性条件是部分真菌菌丝生长的适宜条件

雪莲果叶腐病菌在pH值为4～9的PDA培养基上均能生长，当pH值为4～7时，菌株的平均菌落直径随pH值的增加而增大；当pH值为8～9时，平均菌落直径随pH值升高而减小；在pH值为7的培养基中生长得最好，培养7 d时平均菌落直径达71.7 mm。说明雪莲果叶腐病菌的最适生长pH值为7[24]。草莓根腐病菌、香荚兰尖孢镰刀菌等致病真菌也在pH值为7条件下长势最佳，菌落平均生长直径最大。

4.3 部分真菌菌丝的生长更适合偏碱性的环境条件

番茄灰叶斑病菌、玉竹根腐病菌、八角莲叶斑病菌[25]、枸杞根腐病菌、橡胶链格孢叶斑病菌等真菌均在碱性条件下生长得较好，菌落生长速率最快。

5 碳源对致病真菌菌丝生长的影响

碳源在真菌的生长过程中为其提供碳素，碳源物质在细胞内经过一系列复杂的化学变化后，成为真菌自身的细胞物质(如糖类、脂、蛋白质等)和代谢产物，同时绝大部分碳源物质在细胞内的生化反应过程中还能为机体提供维持生命活动所需的能源。真菌利用碳源物质具有选择性，不同种类真菌利用碳源物质的能力也有差别。可供真菌生长的碳源物质包括葡萄糖、麦芽糖、淀粉、蔗糖、乳糖、木糖、果糖、山梨醇、甘油等。蔗糖、可溶性淀粉、麦芽糖和葡萄糖对部分真菌菌丝生长的影响如图2所示。

从图2可以看出，(1)葡萄糖作为最基础的糖类物质，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物，是生物的主要供能物质，成为部分真菌的最适碳源。紫花苜蓿根腐病菌、花生叶腐病菌[26]在上述4种碳源条件下均能生长，但在以葡萄糖为碳源时生长相对较好，葡萄糖为最适碳源，紫花苜蓿根腐病菌在葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、可溶性淀粉4种碳源条件下的菌落直径分别为66.7、59.8、63.0、65.2 mm。(2)杨树黑斑型溃疡病菌、高羊茅叶斑病菌的最适碳源为蔗糖[23，27]。杨树黑斑型溃疡病菌菌落在4种供试碳源中均能较好地生长，以蔗糖最好，葡萄糖最差，但无碳条件下完全不能生长；在蔗糖和葡萄糖碳源条件下很快产生深墨绿色色素，麦芽糖和可溶性淀粉条件下产生淡绿色色素，但产色素速度稍慢。(3)绿橙炭疽病菌、茄子褐纹病菌对麦芽糖的利用效果最好。茄子褐纹病菌对4种碳源均能利用，在以麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉为碳源时的菌落直径分别为37.3、33.0、32.1、28.7 mm。(4)可溶性淀粉是白菜丝核菌叶腐病菌、茭白胡麻叶斑病菌菌落生长的最适碳源[1，28]。如白菜丝核菌叶腐病菌菌丝在以可溶性淀粉为碳源时生长最快，在以葡萄糖为碳源时生长最慢；以可溶性淀粉和蔗糖为碳源的培养基上较早产生菌丝团，所以菌核形成比其他碳源的培养基早。

还有部分致病真菌的最适碳源为其他糖类，例如芒萁叶斑病菌[29]与橡胶链格孢叶斑病菌的最适生长碳源为乳糖，山梨醇、甘油和D-果糖分别是西藏八角莲叶斑病菌、云南红豆杉茎灰斑病菌和火龙果镰刀菌果腐病菌的最适生长碳源。

6 氮源对致病真菌菌丝生长的影响

氮源为真菌生长提供氮素，主要用来合成细胞中的含氮物质。真菌对氮源的利用也具有选择性，不同真菌利用氮源的能力不同。目前供真菌生长的常用氮源包括蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、硝酸钾、氯化铵、硫酸铵、赖氨酸、硝酸钙、亚硝酸钠、甘氨酸等。

6.1 有机氮对菌丝生长的影响

有机氮是植物、土壤和肥料中与碳结合的含氮物质的总称，主要包括蛋白质、氨基酸、酰胺和尿素等。部分真菌生长利用有机氮的能力优于无机氮，且菌丝长势浓密，生长速率高。如通过比较橡胶链格孢叶斑病菌在含有14种不同氮源的培养基上的长势发现，其在含酵母浸膏的培养基上长势最好，培养 5 d 后菌落直径达到55.7 mm；在含L-天门冬酰胺、甘氨酸、硝酸钠、L-丙氨酸、氯化铵、色氨酸的培养基上长势明显减弱，菌落直径无显著性差异；尿素、酪氨酸、L-精氨酸、胱氨酸对该病菌有明显的抑制作用，菌落直径仅为8～18 mm；说明该病菌对有机氮源和无机氮源都能利用，但对有机氮源的利用率更高[19]。橡胶链格孢叶斑病菌、番茄灰叶斑病菌和莲藕腐败病菌等真菌在以酵母膏为氮源的培养基上菌落生长得最好，线性生长率较大；番木瓜茄病镰刀菌、杨树黑斑型溃疡病菌、西藏八角莲叶斑病菌、荞麦白霉病菌等真菌在以蛋白胨为氮源的培养基中生长最快；玉竹根腐病菌、火龙果果腐病菌的最佳氮源为牛肉膏。

6.2 无机氮对菌丝生长的影响

无机氮是指植物、土壤和肥料中未与碳结合的含氮物质的总称，主要包括铵态氮、硝态氮和亚硝态氮等。部分真菌生长利用无机氮的能力优于有机氮。(1)部分真菌对硝态氮的利用率较好。高羊茅叶斑病菌在以硝酸钾、氯化铵、赖氨酸、硝酸钙、亚硝酸钠为氮源时，其菌落直径分别为49.1、25.2、45.9、64.3、45.1 mm，说明在氮源利用上，该病菌对硝态氮的利用优于铵态氮[23]；茭白胡麻叶斑病菌、玉米穗腐病菌[30]、云南红豆杉茎灰斑病菌等真菌也对硝态氮的利用率最高。(2)部分真菌对铵态氮的利用率较好。亚麻枯萎病是由尖孢镰刀菌亚麻专化型引起的一种世界性病害，潘虹等研究了该病菌对氮源的利用，结果表明，尖孢镰刀菌亚麻专化型对氯化铵的利用最好，对尿素、蛋白胨的利用情况次之，对硝酸钠和亚硝酸钠的利用情况较差，说明其对铵态氮的利用优于硝态氮；花生叶腐病菌、云南红豆杉茎灰斑病病菌等部分真菌也均对铵态氮的利用率最高[13]。(3)亚硝态氮对部分真菌生长的促进作用较小，甚至表现为抑制作用。郑莉等研究发现，高羊茅叶斑病菌菌丝生长对氮源的利用情况为硝酸钙>CK>硝酸钾>赖氨酸>亚硝酸钠>氯化铵，即亚硝态氮对菌丝的生长没有促进作用[23]；潘虹等研究表明，以亚硝酸钠作为氮源，尖孢镰刀菌亚麻专化型的生长量极少，甚至低于无氮对照，说明亚硝酸钠对该菌的生长产生了抑制作用[13]。

真菌是生物界中很大的一个类群，分布在自然界的各个角落，世界上已被描述的真菌约有1万属12万余种。它同细菌一样能分解有机物，在自然界物质循环上起着重要的作用。一些真菌通过定植在植物的质外体或侵入植物细胞达到获取营养的目的，由此形成了植物与病原真菌的寄生关系，使植物致病。真菌病害是植物病害中最大的一类，约占植物病害的70%～80%，许多危害重、分布广的植物病害都是致病真菌引起的。生物学特性是研究真菌繁殖条件、发生规律、病害有效控制等的理论基础，通过对病原菌生物学特性进行一系列深入研究，明确病原菌生长发育的最适条件，从而明确其发生规律，并采取相应措施控制生态条件，达到预防和防治病害的目的。所以，必须进一步加强植物致病真菌生物学特性的系统研究，为已有病害的防治和新兴病害的预防奠定理论基础。