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烘烤期烟叶霉烂病的病原鉴定

2014-11-24曾婷英顾钢张绍升

中国烟草学报 2014年4期
关键词:烤房叶柄侵染

曾婷英,顾钢,张绍升

1福建农林大学植物保护学院,福州市仓山区上下店路15号 350002;2福建省烟草专卖局烟草农业科学研究所,福州市北环中路133号 350003

烘烤期烟叶霉烂病的病原鉴定

曾婷英1,顾钢2,张绍升1

1福建农林大学植物保护学院,福州市仓山区上下店路15号 350002;2福建省烟草专卖局烟草农业科学研究所,福州市北环中路133号 350003

为明确烘烤期烟叶霉烂病病因和发病条件,进行了病原菌分离培养、病原菌形态特征观察、生长温度试验、致病性测定及病害发生条件观察。结果表明:病原菌为米根霉(Rhizopus oryzae),烟叶变黄期烤房温度达36~40℃,相对湿度75%~85%的条件下有利病菌的生长和侵染。首次确认烘烤期烟叶霉烂是由病原菌引起的一种新的侵染性病害,该病害命名为烟叶霉烂病(tobacco leaf mildew and rot)。

烘烤期;烟叶霉烂;米根霉

烤坏烟叶是烟叶烘烤中经常出现的问题,在有些烟区烤坏烟叶约占烤烟产量6.3%~14.2%,对烟农和烟叶生产造成重大损失[1]。烤坏烟叶的基本类型有黑蚂皮烟叶、烤红烟叶、烤青烟叶、青痕烟叶、挂灰烟叶、黑糟烟叶、洇筋烟片烟叶、烤烂烟叶[2-3]。前7类烤坏烟叶的原因一般归于烟叶品质、采收技术、编烟和烤房装烟密度不当,烘烤期温度和湿度控制不当等;烤烂烟叶被认为是由于烘烤变黄期温度过低而湿度过高,腐烂细菌或真菌易滋生和侵染所致[3]。云南省报道红花大金元烟叶在烘烤过程中发生叶柄霉变,认为烟叶叶柄霉变是感染霉菌引起的[4]。尽管以上报道认为烟叶烘烤期霉烂与病原菌侵染有关,但是,迄今为止未见有关烟叶烘烤期霉烂的病原菌鉴定的报道。近几年在福建省部分烤烟生产区调查也发现了烟叶在烘烤变黄阶段发生霉变烂叶现象,霉变破烂的烟叶基本丧失利用价值,个别烤房烘烤期烟叶霉变率达50%以上,给烟农带来严重损失。为此,本研究进行了烘烤期烟叶霉烂的病原鉴定研究和霉变条件观察,以期为该病原菌防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

样本取自福建省政和县杨源乡密集式烤房烘烤期间霉变烟叶。烤烟品种:红花大金元。

1.2 症状和侵染观察

肉眼观察霉变烟叶症状,利用体视显微镜观察霉层在烟叶上的分布和为害特征。用解剖针从霉变烟叶上挑取霉状物通过光学显微镜观察鉴定。开烤后定期观察烤房内烟草霉变过程和记录温度湿度的变化。

1.3 致病性测定

采用磨擦接种法将烟叶叶柄上的霉状物接种于正常成熟的红花大金元烟叶的叶柄摘口上,于30 ℃下保湿培养,观察叶柄霉变情况。

1.4 病原菌的分离培养

取霉变烟叶,在病健交界处剪取(4~5)mm×(2~3) mm的病组织,先置于70%乙醇中浸3~5 s,接着移入0.1%升汞液中浸3~5 min,再经灭菌水中漂洗3遍,把组织移到马铃薯蔗糖琼脂(PSA)平板上,每皿放4~5块, 于25 ℃的恒温箱中倒置培养,24 h后进行病原菌纯化。

1.5 病原菌的形态学鉴定

用解剖针挑取病烟叶上的霉层和培养基上培养的霉层,置于载玻片的乳酚油中,制成临时玻片标本,于光学显微镜下观察病原菌形态特征,根据参考文献[5]进行病原菌种类鉴定。

1.6 病原菌生长温度测试

用打孔器打取直径为6mm病原菌菌饼,接种于PSA平板中央,分别置于10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、27 ℃、30 ℃、32 ℃、36 ℃、39 ℃、41 ℃、43 ℃、45 ℃的温度下恒温培养,于24 h后观察菌落生长情况,每处理重复3次。

2 结果与分析

2.1 症状

烟叶上烤后24 h之内(变黄排湿前期)叶柄开始发霉(图1,A),烟叶变黄前期和中期是霉变期,透过烤房玻璃门可以看到烟叶叶柄和叶片上发生大量霉层 (图1,B)。霉变从叶柄开始发生(图1,C),逐渐向叶片主脉、侧脉及叶片扩展,导致叶片大面积腐烂(图1,D),病组织表面布满灰白色霉层(图1,E)。在体视显微镜下,可以看到霉菌的菌丝和孢子囊。霉变烟叶外观色泽淡暗、变黑,发出霉味,烟叶的韧性和弹性降低。

2.2 病害发生条件

温度和湿度是烘烤期发生烟叶霉烂的重要条件。通过烘烤期烟叶霉变过程的观察,病害在烟叶变黄排湿前期,烤房干球温度32~33 ℃、相对湿度85%~92%病害开始发生,在烟柄上陆续出现灰白色霉层;烟叶烘烤变黄中期,烤房温度维持在35~38 ℃,相对湿度在75%~85%,最适宜米根霉的生长和侵染,病害迅速扩展蔓延。烟叶变黄后期烤房干球温度38~39 ℃、相对湿度74%~80%,病害发展速度减缓。烤房内下层烟发病较轻,中层烟叶发病较重,上层烟叶霉变最严重。不同层烟叶发病程度差异主要与湿度有较大关系。在烘烤期的低温调湿变黄阶段,低层烟叶升温排湿较快较早、叶际湿度较低,而上层烟叶湿度较大且持续时间较长,这是导致上层烟叶发病严重的重要原因。

图1 烘烤期烟叶霉烂病症状Fig. 1 Symptoms of tobacco mildew disease during flue-curing

2.3 病原菌种类鉴定

在PSA培养基上菌落疏松,菌丝初期灰白色后转变成灰黑色,孢囊梗产生于菌丝上。孢囊梗直立或稍弯曲,束生,每束2~4株、较少单株或5株。孢囊梗基部形成匍匐丝,匍匐丝在基质上扩展蔓延并且产生新的孢囊梗束,孢囊梗壁光滑或稍粗糙,褐色,长1019(210~2800)μm、直径14(9~20) μm,顶部膨大形成囊轴和孢子囊(图2,A-B)。孢子囊球形或近球形(图2,C),囊轴椭圆形或近球形,淡褐色、直径103(60~150)μm,囊托锲形(图2,D)。孢囊梗束基部形成假根,假根发达,指状分枝或根状,褐色(图2,E)。孢囊孢子椭圆形或近球形,黄灰色,直径6(4~10 )μm(图2,F)。菌丝表生,菌丝成熟后产生大量孢囊梗和孢子囊。孢子囊形成初期呈白色(图2,G),成熟后黑色(图2,H),直径158(100~220)μm。

根据病原菌的形态特征,该病菌鉴定为米根霉(Rhizopus oryzaeWent et Geerl.)。

致病性测定结果,接种后烟柄在30 ℃下保湿培养3 d后即可产生霉层。通过病原鉴定和致病性测定,确定烘烤期烟叶霉烂是由根霉菌引起的一种新的侵染性病害,命名为烟叶霉烂病(tobacco leaf mildew rot)

图2 米根霉的形态特征Fig. 2 .Morphological characters of Rhizopus oryzae

2.4 病原菌生长温度测定

试验结果表明,该菌在15~43 ℃均可生长,27℃以下或41℃以上菌丝生长明显减缓,在29~39℃菌落形成生长良好,菌丝生长旺盛,气生菌丝多,32~39℃菌丝生长最旺盛,并且形成大量孢子囊。10℃以下或45 ℃以上菌丝停止生长 (表1、图3)。

米根霉(Rhizopus oryzae)生长温度测定结果证实,32~39 ℃最适宜该菌的生长和繁殖。这一结果与烤房烘烤期烟叶霉烂的发生条件高度吻合。米根霉是一种高温菌,在环境中普遍分布,通过气流传播。病菌分布于烤房内外的环境中,烟叶田间生长期和采收后入烤之前的储放期均可带菌。烟叶叶柄有丰富的营养和适宜的湿度,适合根霉菌孢子的生长和定殖,入烤房前由于温度的限制,病菌无法大量繁殖。开烤后温度和湿度一旦适合病原菌的生长和侵染,病害就会爆发为害。

表1 温度对米根霉菌落生长的影响Tab. 1 Effect of temperature on the growth of Rhizopus oryzae colony

图3 不同温度培养的米根霉菌落Fig. 3 Colonies of Rhizopus oryzae cultured at various temperature levels

3 讨论

研究结果首次证实烘烤期烟叶霉烂是由米根霉(Rhizopus oryzaeWent et Geerl.)引起的一种侵染性病害,该病害与其他烤坏烟叶最大的区别是由生物因子引起,可以通过对病原菌的防控而实现病害预防。据报道在田间采收前烟叶或编好的烟叶喷施百菌清、多菌灵或甲霜灵锰锌,对红花大金元烟叶烘烤期叶柄发霉有一定防治效果[4],这一结果也证实病原菌侵染是烘烤期烟叶霉变的主要病因。但是,采用这一防治措施是否会造成农药残留尚需进一步研究。

烟叶霉变主要集中于仓储期的烟叶霉变研究,有报道由根霉 (Rhizopussp.) 引起的仓储期烟叶霉烂[6-7]。一般认为在烤房烘烤的高温条件下对侵染性病害具有抑制作用。本研究结果证实烘烤期烟叶霉变的病菌具有嗜高温的特性,在32~39℃条件下病菌生长最旺盛。烟叶变黄期温度32~39 ℃ 和相对湿度在75%~85%的条件正适宜病菌大量繁殖和侵染,病害发生期短而扩散速度快,在短时间内能造成大量损失。

本文仅对红花大金元烟叶烘烤期霉烂的病原进行了鉴定和发病条件研究,下一步需要进行更广泛的调查研究。确定不同烟草品种对病害的抗性,探明病原菌的侵染来源,掌握病害发生规律,开展药剂筛选和无公害防治技术研究。

4 结论

根据研究结果确认,福建省发生的烘烤期烟叶霉烂是一种新的侵染性病害。该病害的病原菌鉴定为米根霉(Rhizopus oryzaeWent et Geerl.)。适宜发病的温度为32~40℃,相对湿度为75%~85%,烟草烘烤变黄期是病害的发生期。根据病害症状特点,将此病害命名为烟叶霉烂病(tobacco leaf mildew rot)。

[1]谢已书. 烤坏烟原因分析及解决的技术措施[J]. 贵州农业科学, 2000,28(增刊):62-63.

[2]杨胜华,杨通华,代先强,等. 烟叶烤坏原因及对策[J].现代农业科技, 2012,(13):73-74.

[3]云南省烟草农业科学研究所. 烤烟密集型自动化烤房及烘烤工艺技术[M]. 北京:科学出版社,2012:523-525.

[4]苏加恩,杨程,米建华,等.红花大金元烟叶烘烤过程中叶柄发霉药剂防效试验[J]. 中国烟草学报,2010,16(3):64-66.

[5]中国科学院微生物研究所.常见与常用真菌[M].北京:科学出版社, 1973:50-55.

[6]黄福新,周新华,朱桂宁,等.广西烟仓霉变发生状况调查及主要霉变因素探讨[J].广西农业科学,2007,38(4):411-414.

[7]晏卫红,黄思良,朱桂宁,等. 广西仓储烟叶霉变微生物的分类鉴定[J]. 烟草科技, 2008(2):51-56.

Identification of tobacco mildew pathogen which causes leaf rot during flue-curing

ZENG Tingying1, GU Gang2, ZHANG Shaosheng1
1 College of Plant Protection, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China;2 Fujian Institute of Tobacco Agricultural Sciences, Fuzhou 350003, China

Causes and disease-inducing conditions were investigated through pathogen isolation and culture, morphological identification,growth temperature and pathogenicity test. Results showed that the pathogen wasRhizopus oryzaewhose suitable growth and infection conditions being 36~40 ℃ and relative humidity 75%~85% during yellowing period. Leaf mildew and rot during flue-curing is then confirmed as a new infectious disease induced by pathogen named tobacco mildew disease.

flue-curing ; mildew and rot;Rhizopus oryzae

10.3969/j.issn.1004-5708.2014.04.013

S432 文献标志码:A 文章编号:1004-5708(2014)04-0065-04

中国烟草总公司福建省公司科技项目2012[043]号

曾婷英(1989—),硕士研究生, 主要研究方向:植物病理学,Tel:0591-83789187,Email 523908869@qq.com

张绍升(1951—),教授,主要研究方向:植物病理学,Tel:0591-83789187, Email: shaoshengzhang@126.com

2013-07-11

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