王艳玲　张紊玮　杨麦娟　冷非凡　程方婷　高上贵（兰州理工大学生命科学与工程学院 甘肃 兰州 730050 （甘肃农业大学食品科学与工程学院 甘肃 兰州 730070）



两种马铃薯干腐病镰刀菌的生物学特征

王艳玲1张紊玮2杨麦娟1冷非凡1程方婷1高上贵1
（1兰州理工大学生命科学与工程学院 甘肃 兰州 730050 （2甘肃农业大学食品科学与工程学院 甘肃 兰州 730070）

从温度、pH值、碳源和氮源等方面对腐皮镰刀菌F1（Fusarium solani）和硫色镰刀菌F2（Fusarium sulphureum）的生物学特征进行了研究，结果表明在PDA培养基上，腐皮镰刀菌以28℃为最适生长温度，以pH值10-12为最适，最适碳氮源是蔗糖和硝酸钠。硫色镰刀菌最适生长温度为25℃，最适pH值7-8，最适碳氮源是葡萄糖、硝酸钠和蛋白胨。

营养；温度；pH；生物学特征

随着甘肃马铃薯产业的扩大，贮藏期病害马铃薯干腐病已成为一个迫切需要研究和解决的问题。然而当前防治该病害最主要且直接的手段是采用化学试剂［1］，但这样会造成环境污染、病原菌产生抗性以及残留的农药会给人类健康带来危害。因此寻找替代化学试剂来控制干腐病害发生的方法迫在眉睫。储藏期间外界的环境变化对马铃薯保存及干腐病病原菌的发生影响很大，所以研究干腐病病原菌外界环境条件及营养的要求对于储藏期防治该病害有及其重要的意义。

研究者们针对不同地区的马铃薯干腐病病原菌的生物学特征进行一定的研究，例如尖孢镰孢菌在20-30℃温度范围内都能生长且最适pH为6-8［2，3］。蒋继宏等人［4］研究表明内生镰孢菌（Fusarium sp. G1024） 最适的生长温度为25℃，同时在pH4-7.5，菌落生长健壮，菌丝浓密旺盛而且产孢较多。Fusarium spp.能利用不同的碳、氮源，但利用能力存在差异［5-7］。甘肃省优势病原菌腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌的研究仅限于李金花［8］和何苏琴等人［9］进行了初步的报道，没有进行很深入的研究。为探究该病害发病的发生规律及综合防治提供一定的理论依据，我们从温度、pH和碳氮源等方面对其生物学特征进行初步的研究。

1、材料和方法

1.1菌种来源

菌种F1和F2来源于兰州理工大学生命科学与工程学院基因工程实验室分离保存。

1.2病原菌的生物学特征

从pH、温度、碳源、氮源等方面研究两种镰刀病原菌的最适温度、最适pH值、最适碳氮源以及菌落直径、产孢量的影响。

1.2.1温度对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：选择不同的温度，腐皮镰刀菌（24℃、26℃、28℃、30℃、32℃），硫色镰刀菌（20℃、23℃、25℃、26℃、28℃）接种直径相同的菌饼与上述培养基上在恒温培养箱内培养5d测量菌落直径和分生孢子数量。

1.2.2pH对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：选择不同的pH，腐皮镰刀菌（5、6、7、8、9、10、12），硫色镰刀菌（6、7、8、10、12）接种直径相同的菌饼与PDA培养基上，其他操作依照1.2.1培养5d测量菌落直径和分生孢子数量。

1.2.3碳源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：以查氏培养基为基础培养基，分别加入等量的葡萄糖、可溶性淀粉、乳糖、麦芽糖以代替蔗糖为碳源制成相应的平板培养基，并设无碳源培养基为对照［10］。相同直径大小的腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌饼接种于上述培养基中央，分别在28℃和25℃下恒温黑暗培养，每1d测量菌落直径并观察菌落生长情况，4d后收集孢子用血球计数板计数。

1.2.4氮源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：以查氏培养基为基础培养基，分别用等量的硝酸铵、硫酸铵，甘氨酸、蛋白胨等氮源替换硝酸钠，并设无氮培养基为对照，其他操作均同上，每培养1d后测量菌落直径并观察菌落生长情况，4d后收集孢子用血球计数板计数。

2、结果与分析

2.1两种镰刀菌生物学特性的研究

2.1.1温度对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：在不同温度（24℃、26℃、28℃、30℃、32℃）下培养腐皮镰刀菌，每隔一天测定菌落直径及孢子数量，结果表明，腐皮镰刀菌在24-32℃均可以生长，但在28℃菌落生长最旺盛，产孢量也是最多（图1A，B）；不同的温度梯度（20℃、23℃、25℃、26℃、28℃）培养硫色镰刀菌，在25℃生长最快，产孢量也最多。在28℃生长非常缓慢，菌丝也较稀疏；随着温度的变化，孢子的产量是呈上升趋势（图1C，D）。

图1　温度对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响 A，B：不同温度下腐皮镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； C，D：不同温度下硫色镰刀菌菌落直径和产孢量的变化

2.1.2pH对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：不同的pH值（5、6、7、8、9、10、12）和（6、7、8、10、12）下，每隔一天测定菌落直径及孢子数量，腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌均在设定的pH范围均能够生长（图2A，C）。pH值为5-12时，腐皮镰刀菌的生长不受pH太大的影响， pH值为12时产孢量最多；偏碱性条件下产孢量会增多，随着pH值的升高，产孢量呈下降趋势（图2A，B）；在将广泛的pH梯度范围内，硫色镰刀菌均可以生长，但在pH为7-8时生长的最好且生长5d后的菌落直径为53.2-55.4mm，pH为7时产孢量最多，越过pH7之后随着pH值升高，产孢量呈上升趋势（图2C，D）。

图2　pH值对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响A，B：不同pH值下腐皮镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； C，D：不同pH值下硫色镰刀菌菌落直径和产孢量的变化；

2.1.3碳源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：结果表明，在所有供试的碳源培养基上，腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌均可以生长，但对不同的碳源的利用有所差异（图3）。

在含有蔗糖的培养基上，腐皮镰刀菌菌落生长相对迅速，菌丝也很茂盛，在其他培养基上生长情况差异不显著；然而在含有蔗糖和麦芽糖培养基上腐皮镰刀菌的产孢量最多，而其他含糖的培养基上的产孢量较无碳培养基无显著的变化（图3A，B）。硫色镰刀菌在含有麦芽糖和葡萄糖的培养基上生长5d后菌落直径分别是对照的1.41和1.32倍，菌落生长迅速，菌毛浓密；硫色镰刀菌产孢量在含有葡萄糖和麦芽糖的培养基上是最多的（图3C，D）。结果表明硫色镰刀菌最适碳源为葡萄糖和麦芽糖，而腐皮镰刀菌结合菌落生长以及产孢量的情况，其最适的碳源为蔗糖。

图3　碳源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响A，B：不同碳源培养下腐皮镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； C，D：不同碳源培养下硫色镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； C1：乳糖； C2：葡萄糖； C3：蔗糖； C4：可溶性淀粉； C5：麦芽糖； C0：无碳。

2.1.4氮源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响：与对照比较除硝酸铵以外其他氮源均能促进腐皮镰刀菌菌落的生长，其中在含有硝酸钠培养基上生长最为迅速，甘氨酸次之（图4A）；产孢量也是在含有硝酸钠的培养基是最多的，甘氨酸次之（图4B）；结果表明，硝酸钠为腐皮镰刀菌最适的氮源。与对照比较，所供试的氮源均能促进硫色镰刀菌的生长，其中蛋白胨的效果最佳，其次硝酸钠，同时产孢量也是一样（图4C，D）；由此表明，硫色镰刀菌最适氮源为蛋白胨和硝酸钠。

图4　氮源对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落生长及产孢量的影响A，B：不同氮源培养下腐皮镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； C，D：不同氮源培养下硫色镰刀菌菌落直径和产孢量的变化； N1：硝酸钠 NaNO3； N2：蛋白胨；N3：硝酸铵 NH4NO3；N4：硫酸铵 （NH4）2SO4；N5：甘氨酸 Gly；N0：无氮

3、讨论和结论

通过实验数据结果表明腐皮镰刀菌在24-32℃均可以生长，且最适生长温度为28℃， pH5-12范围内生长良好，碱性条件下产孢量最多。这与李伶俐［11］的结果基本一致；硫色镰刀菌在20-28℃，但在25℃生长最快；在pH6-12均可以生长，但在弱碱下菌落生长较好，在弱酸及中性条件下产孢量最多。这与王金花、何苏琴等［8，9］的研究结果基本相同。

以菌落直径或生长速率作为评价病原物对营养需求的作为标准，我们选择不同的碳氮源物质对腐皮镰刀菌和硫色镰刀菌菌落直径生长速率及产孢量进行检测，结果表明腐皮镰刀菌最适碳源为蔗糖，最适氮源为硝酸钠，与番木瓜枯萎病菌茄病镰孢（F. solani f. sp. Glycines）［6］菌丝生长的最佳氮源要求一致。硫色镰刀菌最适碳源为葡萄糖，最适氮源为硝酸钠和蛋白胨，这与杨志敏等［12］的研究结果基本一致。

硫色镰刀菌和腐皮镰刀菌对营养利用以及外界环境条件的适应能力都非常强，给马铃薯干腐病防治带来了一定的难度。因此，严格控制贮藏的条件，并保证马铃薯表面完整，尽量减少茎块表面的创伤，降低干腐病病菌的侵染，才能有效地防治马铃薯干腐病的发生和危害。

［1］Yin Y， Li YC， Bi Y， Chen SJ， Li YC， Yuan L， Wang Y， Wang D， 2010. Postharvest treatment with β-aminobutyric acid induces resistance against dry rot caused by Fusarium sulphureum in potato tuber. Agricultural Sciences in China， 9（9）： 1372-1380.

［2］Hibar K， Daami-Remadi M， Jabnoun-Khiareddine H，Mahjoub MEI， 2006. Temperature effect on mycelial growth and on disease incidence of Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. Plant Pathology Journal， 5（2）： 233-238

［3］刘洋，刘长远，赵奎华，苗则彦，梁春浩，陈彦，王辉，2009.辣椒根腐病菌-尖镰孢菌生物学特性研究. 沈阳农业大学学报，40（3）： 291-295

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［5］Farooq S， Iqbal SM， Rauf CA， 2005. Physiological studies of Fusarium oxysporum f. sp. ciceri. International Journal of Agriculture & Biology， 7（2）： 275-277

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［7］杨静美，陈健，罗金棠，魏晓露，冯岩， 2011. 番木瓜茄病镰刀菌的生物学特性研究.中国热带农业，38（1）： 56-58

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［9］何苏琴，金秀琳，魏周全，张廷义，杜玺，骆得功，2004. 甘肃省定西地区马铃薯块茎干腐病病原真菌的分离鉴定.云南农业大学学报，19（5）： 550-552

［10］孙俊，刘志恒，黄欣阳，杨红，王玉坤，2009. 辣椒褐斑病菌生物学特性研究. 植物保护，35（5）： 109-113

［11］李伶俐，韩正敏，吕明亮，应国华，2009. 杨树枯萎病菌茄类镰刀菌的生物学特性. 林业科技开发，23（4）： 51-54

［12］杨志敏，毕阳，李永才，王毅，杨浚文，王蒂，2012.马铃薯干腐病菌硫色镰孢的生物学特性.菌物系统，31（4）： 574-583

甘肃省自然科学基金（No： 148RJZA004）；国家自然科学基金地区基金（No：31460032）