APP下载

印度甜叶菊三大土传病害的病原鉴定与培养研究

2017-01-13蒋瑞文甘肃省武威市凉州区金羊镇人民政府农业技术推广站武威733000

中国糖料 2017年4期
关键词:甜叶菊菌核枯萎病

蒋瑞文(甘肃省武威市凉州区金羊镇人民政府农业技术推广站,武威733000)

印度甜叶菊三大土传病害的病原鉴定与培养研究

蒋瑞文
(甘肃省武威市凉州区金羊镇人民政府农业技术推广站,武威733000)

对印度侵染甜叶菊的三大土传病害白绢病(Sclerotium rolfsii)、镰刀菌枯萎病(Fusarium solani)和丝核菌根腐病(Rhizoctonia bataticola)的症状、病原菌、致病性、培养研究结果进行综述,以期为我国甜叶菊病害控制提供参考和借鉴。

甜叶菊;土传病害;白绢病;镰刀菌;丝核菌;病原;培养;发病率

甜叶菊是重要的药用和保健作物,在印度甜叶菊种植生产中,枯萎病是其主要制约因素。据调查土传病原为白绢病菌(Sclerotium rolfsii)、镰刀菌(Fusarium solani)和丝核菌(Rhizoctonia bataticola),其中白绢病的威胁较大,是分布在甜叶菊种植任何地区的主要病害;由Fusarium solani引起的枯萎病也是一种非常严重的病害,Rhizoctonia bataticola也会引起甜叶菊枯萎病,在个别地区发生。本文介绍了印度3种土传病害引起甜叶菊枯萎病调查与培养研究结果,以期为我国甜叶菊病害控制提供参考与借鉴。

1 甜叶菊发病调查

对印度卡纳塔克邦共17个地点甜叶菊发病情况进行调查,地点为:Gangavati、Nidshoshi、Gangenahalli、Hirethimmanahalli、Hosagudda和Agoli(戈伯尔区),GKVK、Thindlu(班加罗尔区),Thirthalli、Ripponpete(希莫加区),Kalenahalli(曼迪亚区),Saidapur(达尔瓦德区),Kappadagudda(加达格区),锡尔西(北卡纳达),迈索尔,赖久尔和贝尔高姆。调查数据表明,Sclerotium枯萎病在所有调查地区都发生,引起甜叶菊枯萎病最严重,其次是Fusairum枯萎病,Rhizoctonia根腐病发病非常低。Sclerotium发病率为6.25%~39.65%,在戈伯尔区的Gangavati发病率最高(35.80%),其次是Nidshoshi(16.50%)、Gangenahalli(13.75%)、Hirethimmanahalli(8.75%)、Hosagudda(7.25%),最低的是Agoli(6.25%)。在希莫加区的Rippenpete(16.25%)和Thirtahalli(8.75%)发病最高。在班加罗尔区的Thindlu最高发病率是39.65%,其次是GKVK(18.65%);其它地区,Kappadagudda 24.50%,Kalenahalli25.25%、锡尔西12.50%、迈索尔19.75%、Saidapur 20.00%,赖久尔24.50%和贝尔高姆14.00%。Fusarium枯萎病发病率5.25%~42.75%,在戈伯尔区的Agoli发病率最高(42.75%),其次是Hirethimmanahalli(12.75%)、Nidshoshi(12.28%)、Gangenalli(11.25%)和Gangavati(7.50%);苗圃Fusarium枯萎病在锡尔西发病率最高(35.00%),其次是Saidapur(25.80%)和GKVK(24.50%),发病率最低的是Thirthalli(6.25%)和迈索尔(5.25%),其次是贝尔高姆(10.00%),在Saidapur的锡尔西和GKVK苗圃发病非常严重,死亡率80%~100%。Rhizoctonia根腐病只在Gangavati(6.25%)和Saidapur(8.75%)发生。

2 甜叶菊发病症状、病原菌鉴定及交互感病

2.1 症状

2.1.1 白绢病(S.rolfsii)甜叶菊最初的症状表现叶子黄化和下垂,后来导致植物萎蔫和白色棉絮状的菌丝生长,在重症病区观察到褐色菌核体。真菌产生白色菌落,菌丝透明有隔膜。菌核的数量很丰富,圆形至椭圆形,最初白色,后来变为棕色。通过在温室条件下土壤接种大培养:病原体先侵染呈环形,受侵染植株的叶子变成浅绿色,然后变黄。后来,叶子变得松弛下垂,呈白色,扇形菌丝匍匐在茎部,被侵染部分发育为小而亮至暗褐色的菌核。菌核起初呈白色,后来变成棕色。最后,植株萎蔫、干枯。

2.1.2 镰刀菌枯萎病(F.solani)在田间和苗圃均可观察到枯萎病症状。苗圃:甜叶菊症状开始发黄然后干枯,落叶,至全株萎蔫。大田:植株任何阶段都能观察到症状,最初表现下部叶片黄化,后来部分枝叶或全株干枯,茎感染区形成褐或黑色。温室条件下土壤接种大培养,甜叶菊症状:开始时下部叶黄化向上延伸,整个叶片逐渐变成棕色,受侵染的植株根系变色,完全破坏,表皮很容易剥脱,受侵染植株因严重腐烂而最终死亡。

2.1.3 丝核菌根腐病(R.bataticola)症状开始甜叶菊叶子下垂,随后干枯,导致整株萎蔫;茎呈现棕至黑色,导致组织坏死和感染部分碎裂。在苗圃和大田都观察到症状。起初真菌产生白色菌落,后来变为深色。通过在温室条件下土壤接种大培养:甜叶菊受侵染组织最初表现为水浸状,很快就变成柔软黑色的水状肿块。根上也发现了感染,腐烂,受侵染的根变色,其次是根毛腐烂,表皮很容易脱落,最终导致植株倒伏。

2.2病原体分离与鉴定

调查期间收集的枯萎病样品用于分离病原体。采用标准组织分离技术进行甜叶菊致病部位培养。从感染的植株分离了3种病原菌。从所有的地点分离到白绢病菌,证实它是产生枯萎病最主要的病原菌,其次是F.solani,再次是R.bataticola。然而,R.bataticola只在Saidapur和Gangavati地区检测到。根据形态和培养特征,病原菌鉴定为S.rolfsii Sacc.、F.solani(Mart.)和R.bataticola。此外,F.solani也由浦那Agharkar研究所马哈拉施特拉栽培科学协会鉴定证实。

2.2.1 S.rolfsii真菌在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上生长产生白色、致密的菌丝,在生长初期,菌丝呈丝状白色,逐渐失去光泽,外观变钝,菌落呈放射状生长。菌核从第六天起萌生,在最初阶段,菌体是白色的,后来变为巧克力棕色、球形,然后成熟呈深褐色,为球形至椭圆形。从受侵染的植株组织中分离出的真菌与最初类型物种白绢病相比所有形态特征相似。

2.2.2 F.solani从被感染的植株反复分离取得了镰刀菌(F.solani)。F.solani在PDA上适度快速生长7~10d。菌丝稀疏至浓密,呈灰白色至浅粉的颜色,菌丝有隔膜和透明,产生大的和小的两种分生孢子。小孢子丰富、透明、连续或每个有分隔,卵圆形,大小:6.6~19.8μm×3.3~6.6μm(平均13.5μm×4.3μm);大分生孢子3~4个一分隔,大小:29.7~47.8μm×4.9~6.6μm。

2.2.3 R.bataticola该真菌生长快,在PDA培养基上,生长初期菌丝蓬松白色,随着培养,最终变成深褐色。菌核圆形、椭圆形,暗褐色,直径70μm。

2.3 病原体之间的交互作用

毫无疑问,S.rolfsii、F.solani和R.bataticola均具致病潜力。这些病原体是单独还是联合作用而致病,需经测定检验。盆栽试验调查不同真菌相互作用引起萎蔫情况,每种病原体接种到甜叶菊植株表现出不同的症状。S.roflsii单独接种在15d内甜叶菊植株显示早期枯萎病的症状,发病率为65.56%,叶子颜色变黄,变得松弛脱落,最后,植物萎蔫、干枯。F.solani单独接种后22d内甜叶菊植株表现出症状,发病率55.56%,症状表现为下部叶黄化,向上延伸,全叶逐渐变褐,受感染的植株表现出根变色和根系完全破坏。在R.bataticola单独接种的情况下,接种35d后发病率44.46%,症状表现水浸泡状,受侵染组织很快就变成了柔软的黑色。同时接种两种病原体的情况,即:S.rolfsii+F.solani,F.solani+R.bataticola和S.rolfsii+R.bataticola表现为在接种后12、17和15d发病率分别为88.89%、77.78%和77.78%。同时接种3种病原体(S.rolfsii+F.solani+ R.bataticola),在10d内甜叶菊植株早期表现出症状,达100%的发病率。由于病原体所需的环境条件是不同的,两个或更多的病原体发生在同一领域是可能的。因为农业气候条件在整个作物季节是不统一的,同一个领域的病原菌发病的周期性是相同的。相似的结果是在姜和姜黄根茎腐病复合发生,病腐霉菌和镰刀菌之间复合发病也是已知的病害体系。

2.4 生存力

已知白绢病菌在土壤中生存可超过20年。菌核存储前萌发率100%,保存一个月显著高于其它处理时间,随储存时间延长菌核萌发率逐渐降低,至第十九个月,萌发率为零。对F.solani的生存能力检测结果为:冷藏、实验室、玻璃暖房和大田条件分别高达36、30、24和22周。

3 培养基培养研究

3.1 病原菌在不同固体介质的生长特性

3.1.1 S.rolfsii对16种不同固体介质培养进行了研究。3种真菌中S.rolfsii在任何介质的径向生长都达最大,S.rolsii的径向生长在Richards琼脂、PDA、Sabouraud琼脂和燕麦粉琼脂均达最大(90.00mm);其次是麦芽提取物琼脂(88.50mm)、胡萝卜琼脂(88.00mm)、玉米粉琼脂(86.50mm)、寄主叶提取物琼脂(82.00mm)、查氏阿霉素琼脂(79.00mm)、V8汁琼脂(75.00mm)、基础琼脂(74.00mm)、酵母提取物琼脂(72.50mm)、Tochinai琼脂(66.00mm)和Brown培养基(62.33mm);在Elliott琼脂(32.00mm)和Asthana+Hawker琼脂(40.10mm)生长最小。在PDA和Richard琼脂培养第六天菌核开始萌生;在燕麦粉琼脂、麦芽汁琼脂和Sabouraud琼脂上培养为第八天菌核萌生;在寄主叶提取物琼脂、Tochinai琼脂、酵母提取物琼脂和V8汁琼脂第十天菌核开始生长;在基础琼脂、Elliott琼脂和Brown琼脂培养第十五天菌核开始萌生。

3.1.2 F.solani 16种不同介质对镰刀菌生长的影响显著。在Richards琼脂、PDA、燕麦粉琼脂培养基上菌丝体的径向生长最大(90.00mm);其次是查氏阿霉素琼脂(89.23mm)、Sabouraud琼脂(89.00mm)、玉米粉琼脂(88.16mm)、胡萝卜琼脂(84.33mm)、Tochinai琼脂(78.33mm)、V8汁琼脂(75.00mm)、Asthana+Hawker琼脂(73.00mm)、寄主叶提取物琼脂(72.33mm)和Brown培养基(42.33mm);在基础琼脂(48.20mm)和酵母提取物琼脂(53.77mm)径向生长最小。在Richards琼脂、燕麦粉琼脂和PDA培养基的产孢性能良好;在Sabouraud琼脂、麦芽汁琼脂、Brown培养基、玉米粉琼脂、胡萝卜琼脂、寄主提取物琼脂、麦芽汁琼脂、Sabouraud琼脂、V8汁琼脂和Tochinai琼脂和Asthana+Hawker琼脂为中等产孢性能;酵母提取物琼脂和基础琼脂无有孢子形成。

3.1.3 R.bataticola在13种介质中,PDA和Richards琼脂培养基菌丝体的径向生长(90.00mm)最大,依次为胡萝卜琼脂(87.67mm)、麦芽提取物琼脂(81.67mm)、查氏阿霉素琼脂(73.23mm)、Tochinai琼脂(74.33mm)、V8汁琼脂(73.00mm)、Brown培养基(71.00mm)、玉米粉琼脂(65.33mm)和寄主提取物琼脂(61.33mm);燕麦粉琼脂培养基径向生长(32.67mm)最小。在Richards琼脂和PDA观察到优秀的菌核生产;在V8汁琼脂、Sabouraud琼脂、查氏琼脂、燕麦粉琼脂和胡萝卜琼脂培养基菌核生长较好;在玉米粉琼脂、Asthana+Hawker琼脂、Tochinai琼脂和寄主根提取物琼脂中菌核生产不良。在麦芽汁琼脂看不到菌核生产。3.2不同液体介质的生长

3.2.1 S.rolfsii在Richards液体培养基获得最大干菌丝重量(248.33mg),明显优于其他介质;其次是马铃薯葡萄糖肉汤PDB(238.67 mg)、Sabouraud液(235.33 mg)和燕麦粉液(250.17mg);最小的是Brown培养基(57.23mg)和V8汁液体培养基(122.33mg)。

3.2.2 F.solani在Richards液体培养基得到最大菌丝干重(362.33mg),明显优于其他介质;其次是PDB(352.33mg)、燕麦粉液(315.66mg)和寄主提取液(259.00mg);最小菌丝重量是Brown培养基(66.33mg)和麦芽提取物液(66.66mg)。

3.2.3 R.bataticola在Richards液体培养基真菌生长最大(317.70mg),其次是PDB(305.00mg)、麦芽提取液(245.33mg)和查氏阿霉素琼脂(225.00mg);最小的是Brown培养基(62.67mg)和Asthana+Hawker培养基(65.33mg)。

3.3 生长期

培养结果表明,真菌在培养期生长有显著差异。S.rolfsii在接种后第四天菌丝干重最小,收获时明显增加,在第十天达最大(220.66mg),显著优于所有其他处理,以后生长开始下降;F.solani在培养第十二天真菌生长量达最大(208.66mg),以后生长开始下降;R.bataticola接种后第十四天真菌生长量最大(234mg),以后生长明显下降。

3.4 对碳和氮营养利用的选择

3.4.1 S.rolfsii测试8个碳源,不同碳源对菌丝生长的影响显著。蔗糖作为碳源干菌丝重量最大(358.67mg),显著高于其他碳源;其次是果糖(302.33mg)、右旋糖(296.67mg)、葡萄糖(265.57mg)、淀粉(237.35mg)和甘露醇(179.67mg);最小的是乳糖(111.00mg)和麦芽糖(149.33mg)。8种不同氮源对真菌生长的影响显著。硝酸钾作为氮源菌丝生长量最大(302.33mg);其次是硝酸铵(250.33mg)、天冬酰胺(203.00mg)、硫酸铵(120.66mg)和硝酸钠(138.33mg);最小的是磷酸铵(84.33mg)、尿素(94.26mg)和氯化铵(111.80mg)。

3.4.2 F.solani不同碳源对F.solani菌丝生长的影响显著。蔗糖作为碳源获得最大的干菌丝重量(365.30mg),显著高于其他碳源;其次是果糖(345.33mg)、右旋糖(268.50mg)、葡萄糖(247.66mg)、麦芽糖(184.35mg)和甘露醇(156.66mg);最小的是淀粉(122.73mg)。不同氮源间差异显著。以硝酸钾为氮源菌丝生长量最大(374.30mg);其次是硝酸盐(341.30mg)、曲菌素(282.33mg)、硝酸铵(250.71mg)和硫酸铵(214.96mg);最少的菌丝干重是磷酸铵(81.33mg)。

3.4.3 R.bataticola不同碳源对真菌生长的影响显著。蔗糖获得最大的干菌丝重量(328.67mg),显著优于其它碳源;其次是果糖(286.33mg)、葡萄糖(250.17mg)、右旋糖(229.21mg)和麦芽糖(154.33mg);真菌生长最少的是甘露醇(87.13mg)。蔗糖被认为是真菌生长最好的碳源,各种碳化合物的利用可能取决于真菌的活动,利用某些简单的形式或有能力将复杂的碳化合物转化为更简单的形式利用。不同氮源对真菌生长的影响显著。硝酸钾作为氮源菌丝生长量最大(290.53mg);其次是天冬酰胺(206.60mg)、硝酸铵(203.00mg)、硫酸铵(179.50mg)和氯化铵(174.00mg);最小的是尿素(105.46mg)和磷酸铵(127.46mg)。

3.5 温度的影响

3.5.1 S.rolfsii真菌的生长受不同温度水平的影响显著。在30℃,真菌的生长量明显提高(255.90mg),35℃为(225.66mg),其次是25℃(190.80mg)和40℃(112.33mg);在50℃最小(38.00mg)。在30和35℃获得了好的菌核生产;在25和40℃获得中等的菌核生产;在20℃最少;在5~15℃没有菌核产生。

3.5.2 F.solani不同温度水平对真菌生长的影响显著。在25℃真菌的生长量最大(365.33mg),明显优于其它温度水平;其次是30℃(325.62mg)和35℃(282.66mg);在5℃生长量最少(52.44mg)。在25和30℃获得了极好的菌核生产;在20和35℃获得中等的菌核生产;在20℃最少;在5~15℃无分生孢子产生。

3.5.3 R.bataticola不同温度水平对真菌生长有显著影响。在30℃真菌的生长量最大(225.40mg);其次是在35℃(198.66mg);最低的是在50℃(42.50mg)。

3.6 pH的影响

3.6.1 S.rolfsii真菌的生长受不同pH水平的影响显著。在pH值为4.0真菌的生长量最大(365.67mg);其次是pH值4.5(298.33mg)、5.0(242.00mg)和5.5(196.00mg);在pH值8.0菌丝生长量最小(46.13mg)。

3.6.2 F.solani不同pH值之间的差异显著。在pH值为6.5菌丝的生长量最大(352.70mg);其次是pH值为6.0(314.67mg)、7.0(240.67mg)和5.5(212.62mg);在pH值4.0菌丝重量最小(54.70mg)。

3.6.3 R.bataticola不同处理对真菌生长有显著性差异。在pH值6.5菌丝的生长量最大(364.77mg);其次为pH值7.0(325.62mg)和6.0(308.70mg);在pH值7.5(142.92.33mg)和8.0(89.62mg)菌丝的生长量最少。如果溶液有利于真菌的生长和代谢,那么真菌一般只利用基质的溶液形式,这表明氢离子浓度对真菌更好的生长很重要。在降低pH值,细胞膜即与H+镶嵌会限制阳离子通过;反之当介质是碱性,积累的H+离子就阻止必需的阴离子通过,酶的活性也受到培养基反应的影响,因此,真菌的生长量降低。

3.7 发病率

S.rolfsii、F.solani和R.bataticola在沙-玉米粉混合培养基生长,接种水平不同:0、2%、4%、6%、8%、10%、12%和14%。S.rolfsii:接种水平增加植株发病率显著增加,在2%接种水平,发病率最低(25.00%),随着接种水平的增加,10%接种水平可达到100%的发病率。F.solani:接种水平增加发病率显著增加,接种水平为10%,可达到100%的发病率,接种水平在8%发病率为91.66%;2%接种水平发病率最低(33.33%)。R. bataticola:接种水平为12%以上发病率为100%,接种水平2%发病率最低(16.66%)。

[1]Hegde,Y.R.,Tippeshi,L.,Chavan,Sreedevi,S.,et al.Scenario of diseases of stevia in Karnataka and their management for sustainable production[J].Tech.bull.Univ.Agric.Sci.Dharwad,2010

[2]Sreedevi s.Chavan.Studies on soilborne diseases of stevia and their management with special reference to sclerotium wilt[D]. Dharwad:Dharwad University of Agricultural Sciences,2013

[3]Shwetha G.S.Studies on variability and management of Sclerotium rolfsii Sacc.causing wiltof stevia[D].M.Sc.(Agri.)Thesis,Univ. Agric.Sci.,Dharwad,2011

[4]Kamalakannan,A.,Valluvaparidasan,V.,Chitra,K.,et al.First report of root rot of stevia caused by Sclerotium rolfsii in India[J]. Plant Pathology,2007,56(2):350-350

[5]Sachidananda.Studies onmanagementof root rot of Coleus forskohlii(Wild.)Briq.caused by Fusarium chlamydosporum(Frag and Cif.)Booth.and Rhizoctonia bataticola(Taub.)Butler[D].M.Sc.(Agri.)Thesis,Univ.Agric.Sci.,Dharwad,2005

[6]Khattabia,N.,Brahim,E.,Latifer,L.and Abdullah,O.Effectofnitrogen fertilizers on Trichoderma harzianum and Sclerotium rolfsii[J]. Agronomie,2004,24(5):281-288

[7]Shalini,S.Investigationson epidomology andmanagementof rhizome rotof zinger[D].Ph.D.Thesis,Univ.Agric.Sci.,Dharwad,2006 [8]Basamma.Integrated managementof sclerotium wiltof potato caused by Sclerotium rolfsii Sacc[D].M.Sc.(Agri.)Thesis,Univ.Agric. Sci.,Dharwad,2008

[9]Hegde,Y.R.,Tippeshi,L.,Chavan and Shwetha,G.,S.Efficacy of fungicides for management of wilt of stevia[D].Abstract in Indian Phytopathol.Soc.Sym.(SC)Univ.Agric.Sci.Dharwad,2010

[10]Andolfi L.,Macchia M.and Ceccarini L.Agronomic-productive characteristics of two genotype of Stevia rebaudiana in Central Italy[J].Italian J.Agron.,2006,1(2):257-263

[11]BJE Brandle,AN Starratt,M Gijzen.Stevia rebaudiana:its agricultural,biological and chemical properties[J].Canadian J.Pl.Sci., 1998,78(4):527-536

[12]Fronza D.,FolegattiM.V.Water consumption of the stevia(Stevia rebaudiana(Bert.)Bertoni)crop estimated throughmicrolysimiter[J]. Scientia Agricola,2003,60(3):595-599

[13]Hegde,Y.R.,Tippeshi,L.Chavan,Sreedevi,S.Chavhan,et al.Evaluation of fungicides against Sclerotium rolfsii causing wilt of Stevia rebaudiana[J].J.Plant Dis.Sci.,2010,5(2):254-256

[14]Jayaraman S.,Manhoran M.S.,Illanchezian S.In-vitro antimicrobial and antitumor activities of Stevia rebaudiana(Asteraceae)leaf extracts[J].Trop.J.Pharm.Res.,2008,7(4):1143-1149

Study on Identification and Culture of Three Soilborne Pathogens of Stevia in India

JIANG Rui-wen
(Agrotechnical Service Station of Jinyang Town People's Government,Liangzhou District,Wuwei733000,Gansu)

TThe symptoms,pathogens,pathogenicities and culture of three soilborne disease,i.e.Sclerotium rolfsii,Fusarium solani and Rhizoctonia bataticola infecting Stevia in India were reviewed,to provide the references for disease control of Stevia in China.

Stevia;soilborne disease;Sclerotium rolfsii;Fusarium;Rhizoctonia;pathogens;culture;incidence

S435.669

B

1007-2624(2017)04-0057-04

10.13570/j.cnki.scc.2017.04.019

2017-04-26

蒋瑞文(1968-),女,甘肃武威人,农艺师,主要从事农业技术推广研究工作。

猜你喜欢

甜叶菊菌核枯萎病
淡紫紫孢菌微菌核防治黄瓜根结线虫病及土壤环境对其定殖的影响
青脆李枯萎病致病菌的分离鉴定及药剂筛选
辣椒枯萎病生防木霉菌T21的分离鉴定及其生物学特性研究
黄瓜穴盘苗期枯萎病抗性鉴定方法及枯萎病胁迫下的生理响应
甜叶菊秧苗茎秆拉伸力学特性试验研究
我国甜叶菊栽培技术研究与进展
向日葵核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌核菌丝型萌发特性
不同营养条件对羊肚菌菌核形成的影响*
甜叶菊茎叶分离机设计
5株梯棱羊肚菌菌丝生长特性研究*