黑龙江省马铃薯干腐病菌种类鉴定及致病性

2010-06-12闵凡祥王晓丹胡林双董学志李凤兰李鹤春刘伟婷

植物保护 2010年4期

闵凡祥，王晓丹，胡林双魏琪，董学志李凤兰，李鹤春，刘伟婷，郭梅＊

（1.黑龙江省农业科学院脱毒苗木所，哈尔滨 150086； 2.东北农业大学，哈尔滨 150030）

我国是马铃薯种植面积最大的国家［1］。随着种植面积的不断扩大，马铃薯的各种病害日趋严重，成为限制马铃薯产业发展的主要因素。其中马铃薯干腐病是马铃薯贮藏期主要病害之一，据报道，因马铃薯镰刀菌干腐病导致窖贮损失率高达60%［2］，该病已成为马铃薯产业进一步发展的瓶颈问题［3］。因此，研究马铃薯干腐病镰刀菌的种类，做到有目的防治，具重要的意义。本试验将采自黑龙江省马铃薯主要产区的干腐病样品进行了病原菌分离和纯化，根据病原菌的形态特征和培养性状对其进行种类鉴定，并对不同种类镰刀菌的致病性进行比较，从而初步了解黑龙江省马铃薯主要产区镰刀菌种类、分布及不同种镰刀菌的致病性，为马铃薯干腐病有效防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试菌种

对2005－2008年采集于哈尔滨、加格达奇、鹤岗、牡丹江、讷河、宁安、嫩江、克山、巴彦等100份样品进行病原菌分离纯化，得到27个镰刀菌菌株。

1.1.2 供试培养基

马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA），马铃薯蔗糖琼脂（PSA），水琼脂（WA），米饭培养基，Joffe修改的 Bilai’s培养基［4］。

1.2 试验方法

1.2.1 分离纯化方法

采用常规真菌分离纯化技术［5］。

1.2.2 病原菌致病性测定

选易感病的马铃薯‘Favorita’作为供试品种，试验设4次重复，每次重复选5个块茎，以不接菌的5个块茎为对照，用直径0.5cm打孔器在经75%乙醇表面消毒的健康马铃薯块茎上打3个小孔，将在PSA平板上培养4d的直径为0.5cm病菌菌丝块接种于孔中，再将原薯块组织塞回并用透明胶带封口，置于25℃暗培养，10d后调查发病率和病情指数［6］。淘汰不发病菌株，将发病菌株进行下一步种类鉴定。

马铃薯镰刀菌干腐病分级标准：0级，薯块无病斑；1级，病斑面积占薯块的5%以下；2级，病斑面积占薯块的6%～15%；3级，病斑面积占薯块的16%～30%；4级，病斑面积占薯块的31%～50%；5级，病斑面积占薯块的50%以上［7］。

1.2.3 鉴定方法

根据测定菌株生长速度（在pH5.6左右的PSA培养基上，24～25℃下，4d后测得的菌落直径），菌丝形状，菌落色泽（培养物色泽是指病原菌在培养箱中培养4d后，取出置于室内散射光下2周后记载色泽。PSA上：PSA基物表面色泽指试管斜面的颜色；基物色泽指培养基有无变色，即菌株有无分泌色素。米饭和Bilai’s上记载综合颜色。色泽名称依据《色谱》一书进行判断［8］），小型分生孢子、大型分生孢子的数量及形状，产孢细胞，厚垣孢子的有无，子实体类型，菌核以及子囊壳的有无等，按Booth C［9］分类系统的描述、图谱及检索表进行比对，并参考John［10］和王拱辰［4］有关镰刀菌鉴定方法进行对比鉴定，根据综合性状确定不同镰刀菌种类。

2 结果与分析

2.1 通过致病性鉴定筛选出不同地区马铃薯镰刀菌菌株

将采自黑龙江省不同地区的病样分离培养及单孢分离纯化获得27株镰刀菌菌株，再通过马铃薯块茎接种，调查薯块病情指数，与自然病薯的症状进行比较。18个菌株侵染均表现不同程度黑褐色凹陷斑块，切开薯块，18℃下病组织呈黑色至黑褐色，5℃下病组织呈淡褐色。病薯通常进一步发展形成空洞，并且空洞内有白色菌丝。与自然发病马铃薯干腐病症状相同，从回接发病马铃薯块茎中可分离得到原接种病菌。以下是发病菌株来源、采集时间及编号，如表1所示。

表1 不同镰刀菌菌株来源、采集时间及编号

2.2 马铃薯干腐病菌种类鉴定

将以上得到的18个马铃薯镰刀菌致病菌株依据其培养性状和形态特征综合分析，鉴定结果为：F.sambucinum，F.avenaceum，F.trichothecioides，F.solanivar.coeruleum，F.solani，F.sporotrioides。其中F.sporotrioides所占比例最高，为35.29%，F.solanivar.coeruleum比例最小，为5.88%。如表2所示。

表2 镰刀菌种类鉴定结果

图1 接骨木镰孢（Fusarium sambucinum）培养性状和形态学特性

图2 茄病镰孢蓝色变种（F.solani var.coeruleum）培养性状和形态学特性

图3 茄镰孢（F.solani）培养性状和形态学特性

图4 拟枝孢镰孢（F.sporotrioides）培养性状和形态学特性

图5 燕麦镰孢（F.avenaceum）培养性状和形态学特性

图6 拟丝孢镰孢（F.trichothecioides）培养性状和形态学特性

2.3 黑龙江省不同马铃薯镰刀菌的致病性鉴定

图7 不同镰刀菌引起马铃薯干腐病病情指数（p＜0.05）

由图7可见，不同镰刀菌在感病品种‘Favorita’病情指数各不相同，统计分析结果显示各菌株间致病力差异显著，致病力由强到弱依次为F.sambucinum，F.avenaceum，F.trichothecioides，F.solanivar.coeruleum，F.solani，F.sporotrioides。说明6个菌株中，有3个菌株致病力较强，另外3个致病力中等。

3 结论与讨论

马铃薯干腐病是由镰刀菌引起，据统计世界上引起马铃薯干腐病病原有10种［11－12］之多，不同国家或地区镰刀菌的种类不同。国内对这方面报道不多，1994年叶琪明［13］报道了浙江省马铃薯干腐病镰刀菌9个种和变种，分别为茄镰孢（F.solani）、茄病镰孢蓝色变种（F.solanivar.coeruleum）、串珠镰孢（F.moniliforme）、串珠镰孢中间变种（F.moniliformevar.intermedium）、串珠镰孢浙江变种（F.moniliformevar.zhejiangense）、尖镰孢（F.oxysporum）、拟枝孢镰孢（F.sporotrioides）、拟丝孢镰孢（F.trichothecioides）和芳香镰孢（F.redolens）。其中，致病力较强的种类有茄镰孢及其变种、串珠镰孢及其变种和拟丝孢镰孢；2004年何苏琴［15］报道甘肃省定西地区马铃薯干腐病，通过种类鉴定为硫色镰刀菌（F.sulphureumSchlechlendahl）；2007年陈彦云［16］报道宁夏西吉县马铃薯干腐病主要病原为茄病镰孢蓝色变种（F.solanivar.coeruleum）和接骨木镰孢（F.sambucinum）。2008年彭学文［14］报道河北省马铃薯干腐病主要由茄镰孢（Fusariumsolani）和半裸镰孢（F.semitectum）引起；黑龙江省是我国马铃薯主要产区之一，每年马铃薯干腐病均有不同程度发生，对其主要病原菌分类还没有相关报道，本研究结果表明黑龙江省马铃薯干腐病主要病原有6个种和变种，分别为F.sambucinum，F.avenaceum，F.trichothecioides，F.solanivar.coeruleum，F.solani，F.sporotrioides。其中，致病力较强的为F.sambucinum，F.avenaceum和F.trichothecioides。燕麦镰孢（F.avenaceum）作为马铃薯干腐病主要病原为国内首次报道。黑龙江省是否有其他种类镰刀菌，还需要继续广泛采集样品，进一步鉴定。

镰刀菌在自然界中分布广泛，通过研究发现镰刀菌分生孢子（特别是大分生孢子）、分生孢子座、产孢细胞形态及培养性状等方面具有多样性，易受环境影响产生变异，因此，鉴定和识别不同镰刀菌种类比较复杂和困难，但随着分子生物学的发展，采用分子检测技术与传统形态学鉴定相结合的方法，可以快速、准确鉴定镰刀菌种类，将是镰刀菌鉴定的发展方向，同时可进一步完善我国马铃薯镰刀菌检测鉴定技术，为马铃薯干腐病防治奠定坚实基础。

［1］Jansky S H，Jin L P，Xie K Y，et al.Potato production and breeding in China［J］.European Association for Potato Research，2009，52：57－65.

［2］Carnegie S F，Ruthven A D，Lindsay D A，et al.Effects of fungicides applied to seed potato at harvest or after grading on fungal storage diseases and plant development［J］.Ann Appl Biol，1990，116：61－72.

［3］赵生山，牛乐华.马铃薯贮藏期病害调查及药剂防治研究［J］.农业科技与信息，2008（11）：44－46.

［4］王拱辰，郑重，叶琪明，等.常见镰刀菌鉴定指南［M］.北京：中国农业出版社，1996：22.

［5］方中达.植病研究方法［M］.北京：农业出版社，1998.

［6］魏周全，张廷义，杜玺.马铃薯块茎干腐病发生危害及防治［J］.植物保护，2006，32（2）：103－105.

［7］张廷义，魏周全.马铃薯贮藏期块茎干腐病药剂防治试验［J］.中国马铃薯，2006，20（6）：348－349.

［8］吕佩珂，李明远，吴钜文，等.中国蔬菜病虫原色图谱［M］.北京：农业出版社，1992.

［9］Booth C.Fusarium，laboratory guide to the identification of the major species［M］.CMI Press，1977：5－38.

［10］Leslie J F，Summerell B A.TheFusariumlaboratory manual［M］.Ames Iowa50041，USA：Blackwell Publishing，2006：87－274.

［11］Booth C.镰刀菌属［M］.陈其煐译.北京：农业出版社，1988.

［12］Rich A E.Potato diseases［M］.New York：Academic Press，1983.

［13］叶琪明，王拱辰.浙江马铃薯干腐病病原研究初报［J］.植物病理学报，1995，25：148.

［14］彭学文，朱杰华.河北省马铃薯真菌病害种类及分布［J］.中国马铃薯，2008，22（1）：31－33.