康乃馨锈病病原生物学特性研究

梁巧兰， 陈 刚，3， 徐秉良＊， 徐 琼， 彭志云

（1.甘肃农业大学草业学院，草业生态系统教育部重点实验室，中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃省草业工程实验室，兰州 730070；2.兰州市农业科学研究所，兰州 730070；3.甘肃省干旱生境作物学重点实验室－甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室，兰州 730070）

康乃馨（Dianthus caryophyllus Linn.）又名麝香石竹，为石竹科、石竹属、多年生草本植物，因其花形、瓣形，颜色繁多。有“十样锦”之称，是世界五大切花之一［1］。近年来在甘肃省种植面积逐年扩大，对于发展甘肃经济和提高农民收入具有重要意义，但康乃馨锈病发生严重，叶片、茎秆，甚至花萼均可感病。感病轻者叶片提早枯死，植株生长缓慢，绽花期延长，花形变小，花色褪淡，带菌叶片光合作用在很大的程度上受到影响，感病严重的植株往往在幼苗期就提前死亡。康乃馨锈病不仅严重影响植株长势和花朵的品质，而且极大地降低了康乃馨的观赏价值和商品价值。

目前有关康乃馨锈病的研究已有一些报道［2－4］，但有关康乃馨锈病病原生物学特性的研究国内外尚未见报道，为此本试验对发生在甘肃省的康乃馨锈病症状及其生物学特性进行了研究，以期为进一步掌握该病害的发病规律及综合防治提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 田间调查

2012年6月，对甘肃省兰州市鲜切花生产基地中大棚栽培的康乃馨采用随机取样法抽取10座大棚，并采用5点取样法对康乃馨锈病的发病情况进行调查。每棚每点取5丛植株，共260株，按康乃馨锈病分级标准［5］（0级，不发病；1级，病斑分布占整株表面积的1／4以下；2级，病斑分布占整株表面积的1／4～1／2以下；3级，病斑分布占整株表面积的1／2～3／4以下，伴有叶枯出现；4级，病斑分布占整株表面积3／4及以上，引起植株枯萎，以致死亡）进行调查。调查结果按下式计算发病率及病情指数。

1.2 康乃馨锈病病原生物学特性研究

采集新鲜的、未经药剂处理的康乃馨锈病夏、冬孢子病叶，刮取病原菌夏、冬孢子，稀释成10×10倍镜下每视野50～60个孢子［6］，制成菌悬液备用。

1.2.1 温度对病菌孢子萌发的影响

采用悬滴法研究温度对病菌孢子萌发的影响［7］。设置温度5～40 ℃，共划分为5、10、15、20、25、28、30、35和40℃9个处理，每个处理重复3次，24h后记录数据并计算孢子萌发率。

1.2.2 光照对病菌孢子萌发的影响

采用悬滴法研究光照对病菌孢子萌发的影响［7］。在28℃下分别设置全光照、12h光暗交替和黑暗3种处理，每个处理3次重复，24h后记录数据并计算孢子萌发率。

1.2.3 pH对病菌孢子萌发的影响

用1mol／L NaOH 和1mol／L HCl配制pH4～10的溶液，采用悬滴法于28℃时进行观察，每隔2 h测定1次，每个处理重复3次，24h后记录数据并计算pH对病原菌萌发率的影响［7］。

1.2.4 湿度对病菌孢子萌发的影响

采用小容器空气湿度调节法［7］，在培养皿中加入不同溶液，并在其中央放一U形棒，将载有病原菌的载玻片放于U形棒上并用保鲜膜封住培养皿，每个处理3次重复，24h后记录数据并计算湿度对病菌孢子萌发率的影响。

1.2.5 营养对病原菌孢子萌发的影响

设置10%康乃馨叶片榨汁液、20%康乃馨叶片榨汁液、10%康乃馨叶片煎汁、20%康乃馨叶片煎汁、1%葡萄糖液和无菌蒸馏水6个处理［8］，每个处理3次重复，24h后记录数据并计算营养条件对病菌孢子萌发率的影响。

1.2.6 病菌致死温度的测定

将盛有病原菌的孢子悬浮液注入试管中，分别于35404550℃的恒温水浴锅中处理10min立即吸取孢悬液制成悬滴，于28℃的恒温箱中保湿暗培养，72h后观察孢子萌发状况。以孢子能够萌发的最高温度为基础，每增加1℃为一个处理，共设5个温度处理，每个处理3次重复，在各温度处理中，又设置10、15、20min时间处理，24h后观察不同处理条件下夏孢子萌发情况，测定夏孢子致死温度与时间的关系［8］。

2 结果与分析

2.1 田间发病情况

调查结果表明，康乃馨锈病在甘肃省兰州市鲜切花生产基地种植康乃馨的大棚内普遍发生。发病轻的田块发病率为30%左右，病情指数9.3，发病严重的田块发病率达87.86%，病情指数60.4。并且在调查过程中发现大棚天窗下部的病害较棚内其他地方严重，分别为90.13%和47.68%。调查的品种（‘玛斯特’、‘火焰’、‘蓝贵人’、‘粉黛’和‘黄自由’）中以‘玛斯特’最易感病，病情指数最高达64.7。

2.2 康乃馨锈病症状表现

康乃馨锈病主要危害叶片，但也侵染茎秆及花器（图1）。叶片感病，初期呈水渍状小斑点，后为褪绿色黄斑，随着病情发展，病斑逐渐形成近圆形隆起的疱状物，即病原菌的孢子堆。孢子堆叶上两面生，叶片背面明显多于叶片正面，且病斑能够跨越主脉继续侵染。夏孢子堆黄褐色，散生，圆形、椭圆形至不规则形，大小为（0.14～0.6）cm×（0.07～0.20）cm，外被白色薄膜，薄膜破裂后散出黄色或黄褐色的菌粉，即病原菌的夏孢子；冬孢子堆深黑色，散生，圆形或椭圆形，多形成于叶片基部或老叶上，大小（0.06～0.11）cm×（0.05～0.19）cm，外被白色薄膜，薄膜破裂后散出深黑色的菌粉，即病原菌的冬孢子；茎秆、花器感病症状同叶片。

图1 康乃馨锈病症状Fig.1 Symptoms of the carnation rust

2.3 康乃馨锈病病原生物学特性研究

2.3.1 温度对夏孢子萌发的影响

试验结果表明（表1），康乃馨锈病夏孢子在5～40℃内均可萌发。其中5～28℃范围内，夏孢子的萌发率随着温度的增加而增加；28℃最高，达76.11%，极显著高于其他温度条件下夏孢子的萌发率（P＜0.01），表明28℃是康乃馨锈病夏孢子萌发的最适温度；28～40℃内，夏孢子的萌发率随着温度的增加而逐渐降低。

表1 不同温度对夏孢子萌发的影响（24h）1）Table 1 Effects of temperatures on the germination rate of uredospores（24h）

2.3.2 光照对夏孢子萌发的影响

光、暗条件对康乃馨锈病夏孢子萌发的影响差别较大。试验结果表明（图2），黑暗条件下夏孢子的萌发率最高，达95.21%，极显著高于全光照及12h光暗交替条件下夏孢子的萌发率（P＜0.01），且12h光暗交替条件较全光照条件下夏孢子萌发率稍高，在5%水平上存在差异，1%水平上无差异。因此黑暗条件更有利于康乃馨锈病夏孢子的萌发。

2.3.3 pH对夏孢子萌发的影响

pH对康乃馨锈病夏孢子萌发影响试验结果表明（图3），康乃馨锈病夏孢子在pH4～10的范围内均可萌发，当pH7时萌发率最高，达82.30%，极显著高于其他pH条件下夏孢子的萌发率（P＜0.01由此可见，中性条件最适宜康乃馨锈病夏孢子萌发，同时，从图中还可以看出康乃馨锈病的夏孢子在碱性环境条件下较酸性环境条件下更易萌发。

2.3.4 湿度对夏孢子萌发的影响

试验结果表明（表2），湿度对康乃馨锈病夏孢子的萌发起着非常重要的作用，只有当环境的相对湿度达到100%时夏孢子才能够萌发，且在有水滴存在的条件下夏孢子的萌发率显著提高。

2.3.5 营养对夏孢子萌发的影响

营养条件对康乃馨锈病夏孢子的萌发率亦有较大的影响。试验结果表明（表3），夏孢子在1%葡萄糖液和无菌蒸馏水中的萌发率最高，分别为81.79%和81.63%，显著和极显著高于其他营养条件下夏孢子的萌发率，且1%葡萄糖液和无菌蒸馏水对康乃馨锈病夏孢子萌发率的影响不存在显著差异（P＞0.05）。因此，1%葡萄糖液或无菌蒸馏水更有利于康乃馨锈病夏孢子的萌发。

表2 不同湿度对夏孢子萌发的影响（24h）1）Table 2 Effects of humidity on the germination rate of uredospores（24h）

表3 营养条件对夏孢子萌发的影响（24h）1）Table 3 Effects of nutrition on the germination rate of uredospores（24h）

2.3.6 夏孢子的致死温度测定

经试验处理镜检后发现，康乃馨锈病夏孢子在45℃条件下处理10min后即失去萌发力，因此，以40℃为最低起点，共设置41、42、43、44和45℃5个处理，每个处理重复3次，在各温度处理中，分别处理10、15、20min，测定夏孢子致死温度与时间的关系［8］。

夏孢子致死温度的测定结果表明（表4），夏孢子在42℃处理1015min时均可萌发，但处理20min时则失去萌发力，43℃处理10min即不能萌发，因此康乃馨锈病夏孢子的致死温度为42℃（20min）或43℃（10min）。方差分析结果表明，42℃处理15min后康乃馨锈病夏孢子萌发率极显著低于其他条件下夏孢子的萌发率，41℃处理15min与41℃处理20min对康乃馨锈病夏孢子萌发率的影响不存在极显著差异，41℃（10min）、41℃（15min）、42 ℃（10min）及42 ℃（15min）相互间同样存在极显著差异（P＜0.01）。

表4 夏孢子致死温度的测定1）Table 4 Lethal temperature of uredospores

对康乃馨锈病冬孢子生物学特性采用与夏孢子同样的研究方法，但均未见有萌发。

3 结论与讨论

本试验对发生在甘肃省的康乃馨锈病症状及病原生物学特性进行了研究，结果表明：康乃馨锈病对植株地上部分均可造成危害，但以叶片受害较重。植株感病，初期产生黄褐色的夏孢子堆，随着天气变凉或叶片老化逐渐形成黑褐色的冬孢子堆，该病害在康乃馨上只见夏孢子与冬孢子阶段而未见其他阶段，此外在调查的过程中发现病斑能够跨越主脉继续侵染，这与前人的报道有所不同［2］；康乃馨不同品种间对锈病的抗性存在差异；高温、高湿、中性以及黑暗条件利于康乃馨锈病夏孢子的萌发，夏孢子仅在饱和湿度下才能萌发，有水滴存在时萌发率显著提高；对冬孢子生物学特性采用与夏孢子相同的研究方法，但均未见萌发。

田间种植康乃馨的大棚一年四季温湿度均较高，康乃馨锈病以夏孢子的形式即可在棚内完成循环侵染，不断加重病害的发生。因此，降低康乃馨锈病夏孢子的萌发率对提高大棚栽培康乃馨锈病的防治效果具有重要意义。

康乃馨性喜干燥、通风良好、日照充足的环境，忌高温、高湿，最适生长温度15～20℃，最适pH5.6～6.5［9－10］。而康乃馨锈病病原夏孢子生物学特性的研究结果表明，15～20℃条件下康乃馨锈病的夏孢子均处于较低的萌发率水平。因此田间大棚内应及时放风排湿，降低温湿度，减少水滴的形成，从而创造利于康乃馨生长而不利于锈病夏孢子萌发的环境条件，进而降低夏孢子的萌发率，减轻病害的发生。夏孢子致死温度为42℃（20min）或43℃（10min），因此在田闲时可采用高温闷棚同时结合喷施药剂的方法杀灭病原夏孢子，减少夏孢子的侵染量。

大棚天窗下部病害较棚内其他地方发生严重，可能的原因是天窗下部空气流动快，冷热空气交换使水滴冷凝滴落在植株上，水滴的存在进一步加重了病害的发生。另外，该病害在康乃馨上只见夏孢子与冬孢子阶段，而未见其他阶段。试验对康乃馨锈病冬孢子采用与夏孢子同样的研究方法，但均未见有萌发。有关康乃馨锈病冬孢子的萌发及其在病害循环过程中的作用有待于进一步的研究。

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