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云南核桃感病枝干真菌多样性初步研究

2017-12-13赵玉美赵宁冯小飞杨斌陈玉惠

中国森林病虫 2017年4期
关键词:样本数感病枝干

赵玉美,赵宁,冯小飞,杨斌,陈玉惠

(1.西南林业大学生命科学学院,云南 昆明 650224; 2.西南林业大学,云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南 昆明 650224)

云南核桃感病枝干真菌多样性初步研究

赵玉美1,赵宁1,冯小飞1,杨斌2,陈玉惠1

(1.西南林业大学生命科学学院,云南 昆明 650224; 2.西南林业大学,云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南 昆明 650224)

在云南省核桃主产区的18个县(市)开展了核桃JuglansregiaL.枝干病害调查,对所采集的194号标本进行了切片观察及鉴定。结果表明:核桃枝干上的真菌隶属于24属28种,其中,15个属作为核桃病原真菌已有报道,另9个属未有病原菌方面的报道;本文列出了所鉴定属、种的名录。多样性分析结果表明,各属真菌占真菌总数的比例差异较大(0.65%~16.3%);不同县(市)核桃枝干的真菌多样性也有较大差异,真菌 Shannon-Wiener指数差异也较大(0.6~2.10)。

真菌多样性;核桃;感病枝干;云南

核桃材质优良,其种仁营养成分丰富,具有较好医疗保健功能,是荒山造林和退耕还林的重要树种。近年来,我国的核桃栽培面积以每年10%的速度递增[1]。云南省核桃种质资源丰富,栽培历史悠久,在滇西、滇西北、滇中、滇东北均有种植,覆盖全省129个县(市)中的110个县(市),截至2014年,全省核桃种植面积达273,33万hm2,年产量77万t,产值239亿元,种植面积、产量、产值均居全国第一,种植农户已超过250万户[2]。在楚雄、大理、保山、临沧等主产区,核桃种植已成为新型支柱产业和农民增收致富的重要来源。

然而,核桃种植面积的迅速扩大,带来种植方式的集中连片、树种单一,以及集约化经营、抚育管理水平参差不齐等问题,导致核桃病虫害的发生日趋严重,局部种植区幼树染病率高达40%,核桃病虫害已成为制约全省核桃产业发展和高产稳产的重要瓶颈。迄今为止,国内对核桃枝干病害病原菌的报道仅9种[3-6],而云南省关于核桃病害种类、发生状况、分布、危害等全面系统的研究更为缺乏。作者从云南省核桃主产区的18个县(市)的感病枝干上采集标本,经切片观察病部真菌的形态特征,对其进行分类鉴定,明确病部真菌的种类并对其多样性进行了分析,以期对云南省核桃病害及病原菌种类、发生危害现状有较全面的了解,指导病害的防控,为云南核桃种植业的持续发展提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料来源 2015年5月—2016年1月,分夏、秋、冬三个时段以踏查为主在昭通地区的鲁甸县、永善县和大关县,曲靖地区的陆良县、沾益县和会泽县,昆明市区及东川区,楚雄州的姚安县和大姚县,大理州的漾濞县和永平县,保山地区的保山市隆阳区和昌宁县,丽江地区的华坪县,怒江州的泸水县,临沧地区的临沧市临翔区(临沧市区)和凤庆县采集核桃病枝和病干标本,并拍摄生境照片及症状照片,然后逐个编号,带回实验室备用。

1.2 研究方法

1.2.1 切片制作 从病症明显的病部取样,直径约为3~5mm,徒手切片。尚无子实体的,对样品进行保湿处理,待长出子实体后,再做切片。

1.2.2 显微观察 挑取较薄的切片,以水作浮载剂制片,在MoticBA210显微镜下观察记载、显微计测、拍照。

1.2.3 形态鉴定 根据上述方法所观察到的载孢体、产孢结构及孢子的形状、颜色和特征以及所计测的相关数据,查阅相关文献[7-13],对真菌的种类进行鉴定。

1.2.4 数据分析 采用Shannon-Wiener指数来反映感病核桃枝干真菌的多样性,Shannon-Wiener指数的计算公式为:

式中,n为真菌属种数量,Pi为第i属种真菌的比例,如真菌总数量为N,第i属的数量为Ni,则Pi=Ni/N。

2 结果与分析

2.1 感病核桃枝干的真菌多样性 对采集的194号病枝干标本,进行徒手切片,共切出153个真菌,经形态学鉴定、分析,其分别隶属于子囊菌门、担子菌门及有丝分裂孢子类群下辖的24属(表1)。

表1 核桃病枝干的真菌名录

续表

注:“*”表示首次在核桃上报道的真菌属;“**”表示首次在核桃上报道的真菌种。

各类群的真菌数量和Shannon-Wiener指数均有差异。其中:属于有丝分裂孢子类群的真菌样本数最多,占真菌总样本数的66.7%,其Shannon-Wiener指数最大为2.2;属于子囊菌门的真菌占真菌总样本数的24.2%,但其Shannon-Wiener指数相对较小为1.7;属于担子菌门的真菌样本数量最少为9.2%,其Shannon-Wiener指数为1.8。在属的水平上,比例超过5%的有8个属,又以拟茎点霉属Phomopsis(Sacc.) Sacc.为优势菌群,占真菌总样本数的16.3%,其次是小穴壳属DothiorellaSacc.,占14.4%,壳梭孢属FusicoccumCorda占7.8%,长孺孢属HelminthosporiumLink为6.5%,茎点霉属PhomaSacc.和隔担菌属SeptobasidiumPat.均各占5.9%,聚壳座属Eutypella(Nitschke) Sacc.占5.2%,其它14个属真菌的数量均较少,所占比例不足5%。各属真菌的种数也有很大差异,长孺孢属种数最多,为4种,拟茎点霉属有2种,其它22属真菌均只有一个种。

在感病核桃枝干上首次发现的真菌共有9种,观察了其中8种的显微特征(图1),观察了另外1种自然状态下的特征(图2)。

A.子座和分生孢子器;B.α型和β型分生孢子图1-1 胡颓子生拟茎点霉Phomopsis arnoldia的显微特征

A.子囊壳的聚生颈;B.子囊及侧丝;C.子囊孢子图1-2 星芒状弯孢聚壳Eutypella stellulata的显微特征

A.子座及子囊壳;B.子囊壳及子囊;C.子囊及子囊孢子图1-3 朱红丛赤壳Nectria cinnabarina的显微特征

A.分生孢子座;B.分生孢子图1-4 普通瘤座孢Tubercularia vulgaris的显微特征

A.分生孢子器;B.分生孢子图1-5 蒂腐色二孢Diplodia natalensis的显微特征

A.骨架-缠绕丝;B.担孢子图1-6 层叠树舌Ganoderma lobatum的显微特征

A.分生孢子器;B.分生孢子图1-7 壳月孢属之一种Selenophoma sp.的显微特征

A.子囊座及子囊腔;B.子囊图1-8 痂囊腔菌属之一种Elsinoe sp.的显微特征图1 8种真菌的显微特征

图2 毛栓菌Trametes hispida的生境照

2.2 不同地区感病核桃枝干的真菌多样性 不同地区感病核桃枝干上的真菌种类和数量均有差异(图3)。18个县区中,陆良的真菌种类12种和样本数36株,最多;其次是沾益,种类和样本数分别为11和29;临沧临翔区、大姚、永平和漾濞4县的真菌均分属于7个属,但大姚的样本数为19,临沧临翔区的样本数为15,永平和漾濞病枝干样本数较少,仅为11;其它县区的真菌均不超过5属,样本数量不足10。

各县区核桃病枝干上真菌的Shannon-Wiener指数也有较大差异(图4)。沾益(2.10)的多样性指数最高,其次是陆良(2.07),漾濞(1.89)、永平(1.89)、临沧临翔区(1.73)、华坪(1.61)和大姚(1.57),5个县区的真菌多样性指数高于1.5,凤庆(1.48)、保山隆阳区(1.39)、永善(1.10)和会泽(1.10)等4县区的真菌多样性指数在1.0~1.5之间,而六库、鲁甸、大关和昌宁4个县的多样性均较低(0.7),昆明市区因所切出的真菌每属仅一个种,因此多样性指数为0。

注:横坐标1-16分别代表临沧临翔区、凤庆、陆良、沾益、会泽、大姚、漾濞永平、昆明市区、东川、六库、鲁甸、大关、永善、昌宁、保山隆阳区和华坪(漾濞和永平两地所采集的病枝干样本数相同,真菌种数也相同,故两地只设一个横坐标)。

图3各地区病枝干真菌样本数和种数

注:横坐标1-16分别代表临沧临翔区、凤庆、陆良、沾益、会泽、大姚、漾濞永平、昆明市区、东川、六库、鲁甸、大关、永善、昌宁、保山隆阳区和华坪(漾濞和永平两地所采集的病枝干样本数相同,真菌种数也相同,故两地只设一个横坐标)。

图4各县区核桃病枝干真菌的多样性

3 结论与讨论

对云南核桃主产区感病枝干经切片观察,共鉴定出真菌28种,隶属于24个属,其中15个属的真菌曾被作为核桃病害的病原菌报道过。但对核桃枝干部位病害的病原菌,前人报道的不足10种[3-6],本研究表明云南核桃枝干病害上的真菌多样性是丰富的,且各地存在差异。据分析,各地多样性差异与各地所采病枝的样本数不同有关。

本次研究新发现的、出现在核桃病枝干上的胡颓子生拟茎点霉、星芒状弯孢聚壳、蒂腐色二孢、朱红丛赤壳(其无性态为普通瘤座孢)、间座壳属之一种Diaporthesp.、壳月孢属之一种Selenophomasp.、痂囊腔菌属之一种Elsinoesp.、引起木腐的层叠树舌等,前人都曾作为植物病原菌报道过[14-22],但均未报道为核桃病害的病原菌。鉴于其在枝干上较明显的病状和病症,要确定它们为核桃枝干病害的病原菌,还有待通过科赫法则做进一步的验证。

有些真菌种类是弱寄生,甚至可能是腐生的,如长蠕孢属真菌通常在生长势较弱的枝条上才出现,本研究所鉴定的该属4个种:拟小丛长蠕孢、绒长蠕孢、多隔长蠕孢和小丛长蠕孢均出现在活的枝干上。但在本研究中,切出长蠕孢的核桃病枝干上,同时也可切到如桃壳梭孢、群生小穴壳等其它真菌,因此长蠕孢属的真菌常与其它真菌对核桃病枝干形成交叉侵染。这可能是因为核桃树势减弱后,长蠕孢属真菌才得以寄生。

某些在叶片上引起叶斑病的病原真菌,在核桃枝干上同样可引起病害,如胡桃盘二孢常引起叶片的褐斑病,在病枝干上同样出现。

因时间所限以及部分属的参考文献欠缺,还有一些真菌未能鉴定到种,暂以未知种记述。后续将参照前人的研究资料,必要时做小培养乃至分子系统学研究,力争将多个经纯培养所获得的、且培养性状与显微特征均有差异的菌株鉴定到种。

志谢:本项研究开展中,西南林业大学周彤燊教授对病原菌分离和形态鉴定给予了精心指导,所涉各县、区林业局、森防站在标本采集过程中给予了大力支持与热情帮助,一并表示衷心感谢!

[1] 李冰,樊金拴,李红娟.我国核桃产业现状及发展对策[J].防护林科技,2012(1):76-78.

[2] 张有林,原双进,王小纪,等.基于中国核桃发展战略的核桃加工业的分析与思考[J].农业工程学报,2015,31(21):1-8.

[3] 曹挥,张利军,王美琴.核桃病虫害防治彩色图说[M].北京:化学工业出版社,2014.

[4] 王江柱.板栗核桃柿病虫害诊断与防治原色图鉴[M].北京:化学工业出版社,2014.

[5] 王江柱,王文江.核桃柿板栗高效栽培与病虫害看图防治[M].北京:化学工业出版社,2012.

[6] 孙益知等.核桃病虫害防治新技术[M].北京:金盾出版社,2009.

[7] 伍建榕,杜宇,陈秀虹,等.园林植物病害诊断与养护(下册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:349-358.

[8] 陆家云.病原植物真菌学[M].北京:中国农业出版社,2001:1-543.

[9] 白金铠.中国真菌志(第十五卷):球壳孢目茎点霉属叶点霉属[M].北京:科学出版社,2003:1-255.

[10]戚佩坤,姜子德,向梅梅.中国真菌志(第三十四卷):拟茎点霉[M].北京:科学出版社,2007:1-185.

[11]吴兴亮,戴玉成.中国灵芝图鉴[M].北京:科学出版社,2005:1-229.

[12]KIRK P M,CANNON P E,DAVID J C,et al. Ainsworth amp; Bisby′s Dictionary of the Fungi (NinthEdition)[M].CAB International,2001.

[13]NAG-RAJ T R .Miscellaneous microfungi,Ⅲ[J].Can.J.Bot.,1975,57:2489-2496.

[14]THOMPSON S M,TAN Y P,YOUNG A J,et al.Stem cankers on sunflower(Helitanthusannuus) in Austrilia reveal a complex of pathogenicDiaporthe(Phomopsis) species[J].Persoonia 2011,27:80-89.

[15]OGRIS N,DIMINIC D,PISKUR B,et al.First report ofEutypellaparasiticacausing cankers on field maple (Acercampestre) in Croatia[J].Plant Pathology,2008,57(4):785.

[16]BROWN G E,LEE H S.Interactions of Ethylene withCitrusStem-End Rot Caused byDiplodianatalensis[J].Phytopathology,1993,83(11):1204-1208.

[17]BEDKER P J,BLANCHETTE R A,FRENCH D W.Nectriacinanabarina:the cause of a canker disease of honey locust in Minnesota[J].plant Diseases,1982,66 (11):1067-1070.

[18]KESSLER K J,Jr.A canker disease of autumn olive caused byTuberculariavulgaris[J].Forest Pathology,1990,20(3):148-153.

[19]SUTTON B C,SANKARAN K V.A new species ofSelenophomaon Elaeocarpus from India[J].Mycological Research,1995,99(10):1199-1200.

[20] JENKINS AE,Ukkelberg HG.Scab of Goldenrod Caused byElsinoe[J].Journal of Agricultural Research,1935,51(6):515-525.

[21]HONG S G,JUNG H S.Phylogenetic analysis ofGanodermabased on nearly complete mitochondrial small-subunit ribosomal DNA sequences[J].Mycologia,2004,96(4):742-755.

[22]KILE G A,WADE G C.Trametesversicoloron Apple:I.Host-Pathogen Relationship[J].Journal of Phytopathology,1974,81(4):328-338.

(责任编辑 李计顺)

PreliminarystudyonthefungidiversityfromthediseasedwalnutbranchesinYunnanprovince

/ZHAO Yumei,et al.

(Faculty of Life Science,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China)

The author made investigations on walnut (JuglansregiaL.)trunk and branch diseases in 18 counties and districts of the main walnut-growing regions in Yunnan province,and collected 194 samples and made identifications by sliced observation and microscopy examination.The results showed that the fungi on walnut trunks and branches belonged to twenty-eight species in twenty-four genera,among which fifteen genera have been reported as walnut fungal pathogens,but none of the other nine genera has been reported.This paper listed all the identified fungi.The diversity analysis revealed that the fungal proportions in different genera varied greatly from 0.65% to 16.3%,and fungal diversity fluctuated largely in different counties and districts with their Shannon-Wiener indexes varied greatly from 0.6 to 2.10.

fungal diversity;walnut;diseased walnut trunk;Yunnan province

2016-09-21;

2016-11-07

云南省林业科技创新项目“云南核桃主要病虫害种类及危害评价”(编号:[2014]CX05);云南省高校森林有害生物科技创新团队(编号:51600507)

赵玉美(1983—),女,汉族,云南龙陵县人,硕士研究生,研究方向为微生物,E-mail:120985572@qq.com

陈玉惠,博士、教授,主要从事植物病理及植物生理生化研究,E-mail:cyh196107@126.com。

S763.15

A

1671-0886(2017)04-0011-06

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