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棉花大丽轮枝菌培养性状对比与致病力分化研究

2020-03-27张梦恬

农业与技术 2020年4期
关键词:棉花

张梦恬

摘要:棉花大丽轮枝菌在PDA平板中能够培养出菌丝型、菌核型、中间型3种性状。其中,菌核型是棉花大丽轮枝菌的主要培养性状。用PDA平板培养北疆棉区不同致病类型的棉花大丽轮枝菌,发现落叶型大丽轮枝菌中VH-2型较多,非落叶型大丽轮枝菌中VH-1型较多。用不同碳氮比的查氏培养基培养2种致病棉花大丽轮枝菌,发现落叶型棉花大丽轮枝菌V592的菌核随碳氮比增加而减少,低碳氮比的查氏培养基有利于产生更多孢子、菌丝。此外,棉花大丽轮枝菌的致病力与培养性状、来源地无关,与致病类型、碳氮比有关。

关键词:棉花;大丽轮枝菌;培养性状;致病力

中图分类号:S-3  文献标识码:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20200229019

前言

大丽轮枝菌能够导致棉花患上黄萎病,破坏我国棉花的生产,造成严重经济损失。因此,对比研究棉花大丽轮枝菌的培养性状,以及研究棉花大丽轮枝菌的致病力分化,对防治棉花的黄萎病,提高我国棉花产量,具有现实意义。

1对比研究棉花大丽轮枝菌培养性状

1.1PDA平板培养出的棉花大丽轮枝菌性状对比

1.1.1菌丝型棉花大丽轮枝菌的培养性状

在PDA平板上为期2周的培养中,有一类棉花大丽轮枝菌的气生菌丝发达,菌落呈黄色或者白色,在培养期间(2周内)始终都不产生黑色微菌核。这一类棉花大丽轮枝菌,就是菌丝型的棉花大丽轮枝菌,也可以叫做VS型棉花大丽轮枝菌[1]。有的菌丝型菌落表面呈膜状,有辐射状条纹。

1.1.2菌核型棉花大丽轮枝菌的培养性状

在PDA平板为期2周的培养中,有一类棉花大丽轮枝菌的菌丝不明显,而产生大量微菌核,布满菌落基质,以至于菌落的正反面中至少有一面完全呈黑色。这一类棉花大丽轮枝菌,就是菌核型的棉花大丽轮枝菌,也可以叫做VH型棉花大丽轮枝菌。菌核型的棉花大丽轮枝菌在PDA平板培养中,又可根据其培养性状来分为3种。其中,黑色菌落外被一圈较宽的白色菌丝围绕的、呈同心圆状的菌落,叫做VH-1型棉花大丽轮枝菌菌落,这种菌落的表面有少量的绒毛状气生菌丝;黑色菌落外只被一圈很细的白色菌丝围绕,也呈同心圆状的菌落,叫做VH-2型棉花大丽轮枝菌菌落,这种菌落的表面有稀疏的气生菌丝,气生菌丝的分布呈同心轮纹状或者均匀状;黑色菌落表面有明显气生菌丝,并且气生菌丝按照同心轮纹状排列的菌落,叫做VH-3型棉花大丽轮枝菌菌落。

生长速度方面,在同样时间的PDA平板培养中,VH-1型棉花大丽轮枝菌中的KND-2菌株的菌落生长最快,长出了直径最大的菌落;VH-3型棉花大丽轮枝菌菌落中的SND-6菌株的菌落生长最慢,长出了直径最小的菌落。菌落培养性状相同的菌株,其菌落生长速度亦可存在较大的差异。由此可见,北疆棉花中的大丽轮枝菌的培养性状分化明显[2]。

无论在北疆棉区还是江苏省,棉花的黄萎病病菌中,菌核型棉花大丽轮枝菌是主要的培养性状。

1.1.3中间型棉花大丽轮枝菌的培养性状

在PDA平板上为期2周的培养中,有一类棉花大丽轮枝菌的菌丝发达,菌落呈白色,但也会在菌落中间产生少量的微菌核。这一类棉花大丽轮枝菌,就是菌丝型的棉花大丽轮枝菌,也可以叫做VM型棉花大丽轮枝菌。

1.1.4PDA平板中落叶型棉花大丽轮枝菌的培养性状

落叶型棉花大丽轮枝菌是棉花大丽轮枝菌中一种致病性较强的类型。经PDA平板为期2周的培养可以发现,来自北疆棉区的13种落叶型棉花大丽轮枝菌菌株的菌落中,有2个属于菌丝型棉花大丽轮枝菌菌落,2个属于中间型棉花大丽轮枝菌菌落,6个属于VH-2型棉花大丽轮枝菌菌落,1个属于VH-3型棉花大丽轮枝菌菌落。由此可见,来自北疆棉区的落叶型棉花大丽轮枝菌能够形成5种培养性状的菌落;其中,形成VH-2型棉花大丽轮枝菌菌落的落叶型棉花大丽轮枝菌最多。

1.1.5PDA平板中非落叶型棉花大丽轮枝菌的培养性状

非落叶型棉花大丽轮枝菌是棉花大丽轮枝菌中一种致病性较弱的类型。经PDA平板为期2周的培养可以发现,来自北疆棉区的5种非落叶型棉花大丽轮枝菌菌株的菌落中,有4个属于VH-1型棉花大丽轮枝菌菌落,1个属于VH-3型棉花大丽轮枝菌菌落。由此可见,来自北疆棉区的非落叶型棉花大丽轮枝菌在PDA平板培养中更多形成VH-1型棉花大丽轮枝菌菌落。

1.2不同碳、氮比的查氏培养基中的棉花大丽轮枝菌的培养性状对比俞燕等[3]用查氏培养基培养了落叶型(V592)、非落叶型(I6)2种致病的棉花大丽轮枝菌,发现这2种致病棉花大丽轮枝菌的菌株形成了培养性状相似的菌落,菌落中的气生菌丝均匀地分布在棉花大丽轮枝菌菌落表面,并在菌落中央形成了黑色的微菌核,而且各个棉花大丽轮枝菌菌落的生长速度相近。

但是,比较不同碳、氮比的查氏培养基中的棉花大丽轮枝菌,会发现这2种致病的棉花大丽轮枝菌对查氏培养基中的碳、氮比的反应不同。其中,落叶型棉花大丽轮枝菌菌落中的微菌核会随着碳氮比的增加而减少;也就是说,较低的碳氮比(25∶1~30∶1)有利于落叶型棉花大丽轮枝菌(V592)菌落形成微菌核,较高的碳氮比(45∶1~50∶1)不利于落叶型棉花大丽轮枝菌(V592)菌落形成微菌核。而非落叶型致病棉花大丽轮枝菌(I6),在碳氮比不同的查氏培养基中,产生的微菌核数量没有差异。

孢子方面,上述2种致病棉花大丽轮枝菌都在低碳氮比(25∶1)的查氏培养基中产生了最多的孢子、最多的菌丝,而孢子的萌发率在碳氮比为40∶1的查氏培养基中最高。

2研究棉花大丽轮枝菌培养的致病力分化

2.1棉花大丽轮枝菌致病力与培养性状的关系

蔡梦杭等学者的实验发现,棉花大丽轮枝菌的致病力与其培养性状有一些关系,如产生中间型菌落的2种菌株致病力最弱,产生菌丝型菌落的2种菌株致病力居中。但是,同一培养性状的棉花大丽轮枝菌(也就是产生菌核型菌落的棉花大丽轮枝菌菌株)的致病力也产生了分化,而且与其具体培养性状(即VH-1、VH-2和VH-3)无关。另外,不同学者的實验发现也不同,所以棉花大丽轮枝菌的致病力与培养性状无关。

2.2棉花大丽轮枝菌致病力与致病类型的关系

蔡梦杭等学者的实验发现,棉花大丽轮枝菌的致病力与其致病类型有一些关系,并且同一致病类型的棉花大丽轮枝菌的致病力产生了分化。其中,5个非落叶型棉花大丽轮枝菌菌株中,BND-1菌株的致病力最强,其余4种都比其弱;13个落叶型棉花大丽轮枝菌菌株中,只有WD-3和SD-7这2种致病力弱。所以,总体来看,落叶型棉花大丽轮枝菌的致病力更强,但同一致病类型的大丽轮枝菌的致病力也存在一定的分化。

2.3棉花大丽轮枝菌致病力与来源地的关系

蔡梦杭等学者的实验发现,即便来自同一地区,只要棉花大丽轮枝菌的具体菌株不同,致病力就会产生明显的分化。因此,不能采取在同一地区推广同一耐病棉花品种的方法来防治棉花黄萎病。

2.4棉花大丽轮枝菌致病力与查氏培养基碳氮比的关系俞燕等学者发現,用前述2种棉花大丽轮枝菌感染军绵1号(一种感病棉花品种)时,不同碳氮比的查氏培养基培养后的棉花大丽轮枝菌均用了10d使军绵1号出现发病症状,直到接种15d后,不同碳氮比的查氏培养基培养后的棉花大丽轮枝菌感染的军绵1号棉花才产生了明显的差异。实验中,25∶1的低碳氮比查氏培养基培养出的2种棉花大丽轮枝菌更能导致军绵1号患病,而碳氮比高于35∶1的查氏培养基培养出棉花大丽轮枝菌的致病能力大大减弱。这可能是因为低碳氮比有利于大丽轮枝菌产生更多的微菌核、气生菌丝、孢子。

用军绵2号(一种抗病棉花品种)做同样的实验,发现军绵2号虽然也在第10天时表现出了发病症状,但是发病症状较军绵1号轻;并且发现碳氮比适中的(35∶1)查氏培养基能够培养出对其致病能力最强的棉花大丽轮枝菌。

3结语

棉花大丽轮枝菌的生理型、病理型都很多,致病能力亦有强弱之别,而且棉花大丽轮枝菌的培养性状、致病能力都会受到培养环境的影响。研究人员应继续收集棉花大丽轮枝菌,寻找对抗棉花大丽轮枝菌的办法,从而提升我国棉花的产量。

参考文献

[1] 喻秀秀,王卿,张昕,邓晟,林玲.江苏省大丽轮枝菌的培养、遗传及致病特性分析[J].植物病理学报,2018,48(03):378-388.

[2] 蔡梦杭,徐灿,刘启,俞燕,黄家风.北疆棉区棉花黄萎病菌培养性状及致病力分化[J].新疆农业科学,2019,56(01):93-103.

[3] 俞燕,蔡梦杭,徐灿,黄家风.不同碳氮比对棉花黄萎病菌主要生物学性状及致病力的影响[J].新疆农业科学,2019,56(01):84-92.

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