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一种引起茶叶褐斑病的茶格孢腔菌病原鉴定

2018-07-25周凌云刘红艳曾泽萱

茶叶通讯 2018年2期
关键词:叶斑病致病性病斑

周凌云,周 琳,刘红艳,李 维,向 芬,曾泽萱

(湖南省农业科学院 茶叶研究所,湖南 长沙 410125)

中国是茶叶的原产地,有着丰富的茶树资源,茶树品种约占全球品种总数的4/5,但目前报道的茶树病害不及全世界报道病害总数的1/3,茶树病害还存在很多未被识别的种类。茶叶一旦被病原真菌侵染发病,不仅会影响茶树的光合作用,还会使茶叶品质下降,而病害防控的首要前提必须明确其病原菌。一般茶树病害在田间表现症状有差异,在室内不同培养基上展现形态有变化。笔者在茶园中发现有一种从叶缘开始褐变的病斑,形状没有规则,不管是嫩叶还是成叶上,表面均未发现有黑色子实体,在田间与茶轮斑病、茶炭疽病等常见病害的典型表型不完全一致。本试验从长沙茶区采集病害样本,进行褐斑病病原菌的分离,基于其形态学特性和 rDNA-ITS 序列分析进行鉴定,并采用柯赫氏法则进行病害鉴定与致病性分析,以期为该病害的防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 病害调查及症状观察

2017年8~12月,于湖南省茶叶研究所试验基地发现茶树叶斑病,采集具有典型症状的2批次病叶,选取具有典型症状的病叶标本,在体视显微镜下观察并记录病害症状。

1.2 病原菌的分离培养、致病性测定

1.2.1 病原菌分离、纯化与培养

采用组织分离法[1]对茶叶斑病样品进行病原菌分离,接种于PDA 培养基、于25℃恒温培养。将生长的菌落进行单孢分离纯化培养后,以进行形态观察与回接致病的实验备用。

1.2.2 病原菌致病性测定

采用菌丝块伤口接种法进行致病性测定。将培养7 d的菌落用打孔器挑选直径为5 mm的菌丝块备用。取健康无病茶叶,接种菌株于茶叶右边,左边接种空白PDA 培养基为对照,28℃下保湿培养,逐日观察叶片的发病情况。

1.3 病原菌形态学与分子鉴定

接种纯化单孢菌株于直径为90 mm的PDA平板上,置于28℃恒温下暗培养7 d后,观察菌落形态,记录菌丝特征。14 d后显微观察分生孢子,观察它们的形态并测量其大小。

将供试菌株接种于 PDA 培养基上,于25℃下培养6 d,收集菌丝,采用SK8255 Ezup柱式真菌基因组 DNA 抽提试剂盒提取病菌总DNA。采用通用引物ITS1/ITS4[2],ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’) 与 ITS4(5-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)进行 PCR扩增。

PCR 反应条件:94℃预变性10 min;94℃变性1 min,55℃退火1 min,72℃延伸2 min,25个循环;72℃延伸 10 min,4℃∞。PCR产物经1 %琼脂糖凝胶电泳检测后,应用SK8131胶回收试剂盒回收,送往生工生物工程(上海)股份有限公司测序。将获得的序列于GenBank核酸序列库进行同源性比对分析,并用 Mega 6.0的Neighbor-joining 法构建系统发育树。

2 结果与分析

2.1 病害症状

褐斑病发生初期,多从叶缘或叶尖开始出现小斑点,主要发生在成叶上,病斑不整形,灰色或灰褐色,有一褐色边缘(图1-A)。随着病害的发展,病斑中间变成灰白色,易干枯破裂,稍凹陷,浅灰褐色至深褐色,表面未见子实体(图1-B)。

图1-A 嫩叶褐叶斑病症Fig 1-A Tea brown spot disease on tender tealeaf

图1-B 老叶褐叶斑病症Fig 1-B Tea brown spot disease on older tealeaf

2.2 致病性

采用菌丝块接种的方法接种茶叶,接种初期病斑为灰色或灰褐色,有一褐色边缘,茶病斑不整形。接种3 d 菌块边缘表现为水渍状、圆形病斑、有黄色晕圈(图 2-A);6 d后黄色晕圈明显,病斑呈不规则椭圆形,中心为褐色(图2-B)。且从病斑上均能再次分离纯化出同一种接种菌。

图2-A 病菌回接茶树叶片2 d的形态特征Fig.2-A Morphological characteristics of tea leaves after two days inoculation with pathogenic fungi

图2-B 病菌回接茶树叶片7 d的形态特征Fig. 2-B Morphological characteristics of tea leaves after seven days inoculation with pathogenic fungi

2.3 病原菌的形态特征

分离菌株在 PDA 培养基上不能产孢,菌落正面灰褐色,菌落背面可见褐色轮圈,并呈现扇形墨绿色(图 3-A)。病菌接种茶叶后,接种部位逐渐变褐。通过切片观察,子囊孢子砖格状、具有7个分格,黄褐色,中央部有收缢,大小(28~32)μm×(12~17)μm(图 3-B)。该病菌的形态特征与病原菌为Pleospora camelliaeDippen形态特征相似[3-4]。

图3-A 菌落形态Fig 3-A Colony morphology

图3-B 分生孢子形态Fig. 3-B Conidia morphology

2.4 病原菌的 rDNA-ITS 序列分析

引物ITS1/ITS4从菌株MK4501221基因组中扩增出长度为566 bp的DNA片段(图 4-A)。利用Blast进行同源性比较比对,结果显示病原菌的ITS基因序列与已报道Pleospora sp(寄主茶叶、罗汉果)同源性在99%以上(图 4-B)。构建系统发育进化树显示,菌株与Pleospora sp聚在同一个分支上。结合形态学特征及分子生物学鉴定结果,最终确认此病原菌(Z02)为茶格孢腔菌。

图4-A 病菌PCR电泳Fig.4-A Germicide PCR

图4-B 基于病菌Z02核苷酸序列构建的系统进化树Fig.4-B Phylogenetic tree constructed based on nucleotide sequence of pathogen Z02

3 结论与讨论

叶斑病是茶树的重要病害,引起叶斑病的病原菌分别为茶炭疽病、茶轮斑病及茶云纹叶斑病等[5-7],而且它们的形态学特征非常相似,难于区分,必须依赖于分子鉴定技术。

格孢腔菌属子囊菌亚门、腔菌纲、座囊菌目、格孢腔菌科、格孢腔菌属(Pleospora)。目前茶叶病害中除了苏联、波多黎各、南非诸国报道格孢腔病菌Pleospora camelliae Dippen的发生[8],我国仅在江苏、福建发现了一种茶树可培养内生菌Pleospora sp,即Z02中系统进化树中比对的Pleospora sp。本研究发现的致病菌形态描述与Pleospora camelliaeDippen一致,而且致病性测定发现,Pleospora camelliaeDippen可以侵染茶叶成叶产生褐色斑块,符合柯赫氏法则,本研究应用形态学和 rDNA-ITS 序列分析方法,首次鉴定茶格孢腔菌(Pleospora camelliaeDippen)为湖南茶叶褐斑病的病原,为该病害的防控提供了理论依据。

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