油菜菌核病菌对杀菌剂啶酰菌胺的抗性风险研究

郝芳敏+周锋+朱福兴

摘要:为了解油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)对杀菌剂啶酰菌胺的抗性风险,在室内采用菌株Hnm1和A53-3对含不同浓度多菌灵和啶酰菌胺的PDA培养基进行连续30代的抗性筛选。结果表明,啶酰菌胺在相同浓度下,对菌株Hnm1的抑制率由初始的35.83%下降至30.48%,对菌株A53-3的抑制率由初始的61.07%下降至54.40%。通过抑制率的下降可推断油菜菌核病菌对啶酰菌胺的抗性风险与对多菌灵的抗性风险相近。

关键词:油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum);啶酰菌胺;抗性风险

中图分类号:S432.4+4;S482.2+6文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)11-2555-03

Resistance Risk of Sclerotinia sclerotiorum to Boscalid

HAO Fang-min,ZHOU Feng,ZHU Fu-xing

(College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070, China)

Abstract: In order to evaluate resistance risk of Sclerotinia sclerotiorum to boscalid, resistance to boscalid, carbendazim was selected consecutively for 30 generations by fungicide-amended PDA medium in laboratory. Results showed that inhibition percent of boscalid at the same concentration to isolate Hnm1 was dropped from initial 35.83% to 30.48%. Inhibition percent to isolate A53-3 was dropped from initial 61.07% to 54.40%. Based on the decrease of inhibition percent, resistance risk of S. sclerotiorum to boscalid was similar to that to carbendazim.

Key words: Sclerotinia sclerotiorum; boscalid; resistance risk

基金项目:国家公益性行业(农业)科研专项(201103016)

油菜菌核病是油菜的重要病害之一,在世界油菜生产国家和地区均有分布,在我国以长江流域的油菜产区发生较为严重,一般发病率为10%~30%,严重时可高达80%以上,可导致油菜减产10%~70%,种子平均含油量降低1%~5%,严重影响油菜的产量和品质[1]。20世纪末以前,油菜菌核病的防治主要以甲基托布津和多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂为主,但是,随着这类药剂使用年限的延长,油菜菌核病菌对其产生了明显的抗药性,且抗性范围有逐渐扩大的趋势[2]。与此同时,由于运用生物防治的成本高,效果不稳定等因素限制了生物防治的普遍推广[3],因此寻找一种效果显著且不容易产生抗药性的杀菌剂成为当前的首要问题。啶酰菌胺是德国巴斯夫公司开发的新型烟酰胺类内吸性杀菌剂[4],啶酰菌胺的作用机制是与植物病原菌细胞内的线粒体相互作用,与呼吸链中电子传递体系的蛋白质复合体Ⅱ结合,妨碍病原菌呼吸能量的代谢,干扰植物病原菌能量的生成,最终导致菌体死亡[5]。啶酰菌胺的杀菌谱较广,对防治白粉病、灰霉病、菌核病和各类腐烂病等具有较高的活性[6]。本研究通过室内多代药剂筛选来探究油菜菌核病菌对杀菌剂啶酰菌胺的抗性风险,为啶酰菌胺在防治油菜菌核病的应用、延缓其抗性的产生、延长啶酰菌胺的使用寿命提供理论指导。

1材料与方法

1.1供试菌株与化学药剂

1.1.1供试菌株油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)菌株A53-3和Hnm1,2011年采于湖南省,对杀菌剂多菌灵、菌核净及啶酰菌胺均敏感。

1.1.2供试杀菌剂98.1%多菌灵原粉(天津津北精细化有限公司)、50%啶酰菌胺水分散粒剂[德国巴斯夫(中国)公司]。

1.2试验方法

1.2.1杀菌剂对供试菌株的毒力测定方法将50%啶酰菌胺水分散粒剂用丙酮配成1 000 mL的母液,配制含啶酰菌胺0.005、0.010、0.020、0.040、0.080和0.160 μg/mL的PDA培养基,以加无菌水的PDA培养基为对照。将98.1%多菌灵原粉用0.1 mol/L的盐酸稀释成1 000 mL的母液,配制含多菌灵0.050、0.100、0.200、0.400、0.800和1.600 μg/mL的PDA培养基,以加无菌水的PDA培养基为对照。将供试菌株A53-3和Hnm1分别转接到上述PDA平皿中,各处理重复3次,在27 ℃下培养48 h,用十字交叉法测量菌落直径,采用DPS软件计算出毒力回归方程和EC50。

1.2.2对啶酰菌胺和多菌灵抗药性的筛选方法根据啶酰菌胺和多菌灵对菌株A53-3和Hnm1的EC50,配制相应的含药培养基。对于菌株A53-3,啶酰菌胺的浓度为0.06 μg/mL,多菌灵的浓度为0.3 μg/mL;对于菌株Hnm1,啶酰菌胺的浓度为0.02 μg/mL,多菌灵的浓度为0.3 μg/mL。在菌落边缘用打孔器获取直径为7 mm的菌饼,转接到相应含药浓度的PDA平皿和空白对照中,在27 ℃下培养48 h,按上述方法打取菌饼进行下一代的筛选。连续筛选30代,药剂的选择压力保持不变,各处理重复4次,每代均采用十字交叉法量取菌落直径。计算各处理的菌落直径均值,并按照下列公式计算菌丝生长平均抑制率。

2结果与分析

2.1啶酰菌胺和多菌灵对供试菌株的毒力测定

啶酰菌胺和多菌灵对菌株A53-3和Hnm1的毒力测定结果见表1。从表1可以看出,供试菌株A53-3和Hnm1对啶酰菌胺和多菌灵均比较敏感。

2.2啶酰菌胺和多菌灵对菌株A53-3和Hnm1的抗性筛选

2.2.1 啶酰菌胺和多菌灵对菌株A53-3的抗性筛选啶酰菌胺和多菌灵对菌株A53-3的抗性筛选结果见图1。由图1可知,在前20代,啶酰菌胺和多菌灵的抑制率均无明显的变化,啶酰菌胺的抑制率保持在42.07%~75.05%,对多菌灵的抑制率保持在41.76%~70.45%;从20代到30代,啶酰菌胺抑制率的下降不明显,表明菌株A53-3在试验条件下对啶酰菌胺不易产生抗药性。

2.2.2啶酰菌胺和多菌灵对菌株Hnm1的抗性筛选啶酰菌胺和多菌灵对菌株Hnm1的抗性筛选结果见图2。由图2可知,啶酰菌胺的抑制率下降不明显,表明菌株Hnm1在试验条件下对啶酰菌胺不易产生抗药性。

3小结与讨论

啶酰菌胺与苯并咪唑类及二甲酰亚胺类杀菌剂的作用机理不同,属于新颖的吡啶酰胺类杀菌剂,故与这些药剂间无交互抗性,并对其他药剂的抗性菌有效[4]。啶酰菌胺属于中等抗性风险的杀菌剂,作为新颖的杀菌剂,研究其对油菜菌核病的抗性风险意义重大。田间试验表明,有效成分量为80~250 g/hm2的啶酰菌对油菜菌核病的防治效果为49.72%~75.06%,在同等的施药量下,啶酰菌胺的防治效果优于异菌脲和腐霉利[5]。本试验用啶酰菌胺对油菜菌核病菌进行连续抗性筛选30代,其抑制率下降均不明显,表明油菜菌核病菌对啶酰菌胺的抗药性风险处于较低水平,油菜菌核病菌对啶酰菌胺不易产生抗药性,但室内筛选结果不能代替田间情况,病原菌的抗药性是药剂使用的必然结果,因此有必要对啶酰菌胺抗性发展进行深入研究,为啶酰菌胺的科学合理使用提供理论依据[7]。

目前对杀菌剂抗性风险的研究比杀菌剂实际的应用滞后,在大多数国家农药登记时抗药性风险评估尚未作为必须材料。啶酰菌胺作为新型烟酰胺类内吸性杀菌剂,科学合理使用可延长其使用寿命。啶酰菌胺仅对油菜核盘病菌进行抗性风险评估是远远不够的,需要进一步对其他重要病原菌如霜霉病菌、白粉病菌进行抗性风险评估研究,以确定其是否对常见的病原菌具有低等水平的抗药性风险。

啶酰菌胺的作用机制是与植物病原菌细胞内的线粒体相互作用,与呼吸链中电子传递体系的蛋白质复合体Ⅱ结合,妨碍病原菌呼吸代谢中能量的生成,最终导致菌体死亡[5],这类杀菌剂的作用位点单一,在实际应用中,通常认为植物病原菌对这类杀菌剂具有较高的抗性风险。对抗药性风险评估及田间抗药性进行监测是制定和调整产品使用策略,制定长久的抗药性治理措施及对病害进行持久控制的基础[8]。杀菌剂的抗性治理只是作物管理的内容之一,不应脱离生产实际,而应把它看成农业生产的组成部分,要综合地利用抗病品种和农业措施,以免除病害,或将其控制在最低限度。在杀菌剂的使用中,田间监测应与室内抗药性风险评估相结合,以便及早提出治理措施。

参考文献

[1] 陈方新,齐永霞,高智谋.油菜菌核病菌对速克灵的抗药性风险研究[J].激光生物学报,2012,21(2):145-149.

[2] 顾炳朝,朱桂梅,岳绪国,等.啶酰菌胺对油菜菌核病的作用方式及其田间防效[J].江西农业学报,2012,24(12):114-117.

[3] 刘开义,陈方新.扑海因.多菌灵复配对油菜菌核病菌的毒力测定[J].安徽农业科学,2007,35(3):756-757.

[4] 亦冰.新颖杀菌剂——啶酰菌胺[J].世界农药,2006(10):51-53.

[5] 潘以楼,朱桂梅,郭建,等.油菜茵核病菌对啶酰菌胺的敏感性及对不同杀菌剂敏感性的相关分析[J].西南农业学报,2012,25(2):507-512.

[6] 彦范勇,刘冬青,司马利锋,等.新型烟酰胺类杀菌剂—啶酰菌胺[J].农药,2008,47(2):132-134.

[7] 杨从军,孟昭礼,禹文成,等.苹果腐烂病病菌对银泰的抗药性风险评估[J].青岛农业大学学报,2007,24(2):117-119.

[8] 刘晓宇,周明国.黄瓜霜霉病菌对嘧菌酯敏感性基线及抗药风险评估[A].中国植物病理学会.中国植物病害化学防治研究[C].北京:中国农业技术出版社,2004.160-164.

3小结与讨论

啶酰菌胺与苯并咪唑类及二甲酰亚胺类杀菌剂的作用机理不同,属于新颖的吡啶酰胺类杀菌剂,故与这些药剂间无交互抗性,并对其他药剂的抗性菌有效[4]。啶酰菌胺属于中等抗性风险的杀菌剂,作为新颖的杀菌剂,研究其对油菜菌核病的抗性风险意义重大。田间试验表明,有效成分量为80~250 g/hm2的啶酰菌对油菜菌核病的防治效果为49.72%~75.06%,在同等的施药量下,啶酰菌胺的防治效果优于异菌脲和腐霉利[5]。本试验用啶酰菌胺对油菜菌核病菌进行连续抗性筛选30代,其抑制率下降均不明显,表明油菜菌核病菌对啶酰菌胺的抗药性风险处于较低水平,油菜菌核病菌对啶酰菌胺不易产生抗药性,但室内筛选结果不能代替田间情况,病原菌的抗药性是药剂使用的必然结果,因此有必要对啶酰菌胺抗性发展进行深入研究,为啶酰菌胺的科学合理使用提供理论依据[7]。

目前对杀菌剂抗性风险的研究比杀菌剂实际的应用滞后,在大多数国家农药登记时抗药性风险评估尚未作为必须材料。啶酰菌胺作为新型烟酰胺类内吸性杀菌剂,科学合理使用可延长其使用寿命。啶酰菌胺仅对油菜核盘病菌进行抗性风险评估是远远不够的,需要进一步对其他重要病原菌如霜霉病菌、白粉病菌进行抗性风险评估研究,以确定其是否对常见的病原菌具有低等水平的抗药性风险。

啶酰菌胺的作用机制是与植物病原菌细胞内的线粒体相互作用,与呼吸链中电子传递体系的蛋白质复合体Ⅱ结合,妨碍病原菌呼吸代谢中能量的生成,最终导致菌体死亡[5],这类杀菌剂的作用位点单一,在实际应用中,通常认为植物病原菌对这类杀菌剂具有较高的抗性风险。对抗药性风险评估及田间抗药性进行监测是制定和调整产品使用策略,制定长久的抗药性治理措施及对病害进行持久控制的基础[8]。杀菌剂的抗性治理只是作物管理的内容之一,不应脱离生产实际,而应把它看成农业生产的组成部分,要综合地利用抗病品种和农业措施,以免除病害,或将其控制在最低限度。在杀菌剂的使用中,田间监测应与室内抗药性风险评估相结合,以便及早提出治理措施。

参考文献

[1] 陈方新,齐永霞,高智谋.油菜菌核病菌对速克灵的抗药性风险研究[J].激光生物学报,2012,21(2):145-149.

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[4] 亦冰.新颖杀菌剂——啶酰菌胺[J].世界农药,2006(10):51-53.

[5] 潘以楼,朱桂梅,郭建,等.油菜茵核病菌对啶酰菌胺的敏感性及对不同杀菌剂敏感性的相关分析[J].西南农业学报,2012,25(2):507-512.

[6] 彦范勇,刘冬青,司马利锋,等.新型烟酰胺类杀菌剂—啶酰菌胺[J].农药,2008,47(2):132-134.

[7] 杨从军,孟昭礼,禹文成,等.苹果腐烂病病菌对银泰的抗药性风险评估[J].青岛农业大学学报,2007,24(2):117-119.

[8] 刘晓宇,周明国.黄瓜霜霉病菌对嘧菌酯敏感性基线及抗药风险评估[A].中国植物病理学会.中国植物病害化学防治研究[C].北京:中国农业技术出版社,2004.160-164.

3小结与讨论

啶酰菌胺与苯并咪唑类及二甲酰亚胺类杀菌剂的作用机理不同,属于新颖的吡啶酰胺类杀菌剂,故与这些药剂间无交互抗性,并对其他药剂的抗性菌有效[4]。啶酰菌胺属于中等抗性风险的杀菌剂,作为新颖的杀菌剂,研究其对油菜菌核病的抗性风险意义重大。田间试验表明,有效成分量为80~250 g/hm2的啶酰菌对油菜菌核病的防治效果为49.72%~75.06%,在同等的施药量下,啶酰菌胺的防治效果优于异菌脲和腐霉利[5]。本试验用啶酰菌胺对油菜菌核病菌进行连续抗性筛选30代,其抑制率下降均不明显,表明油菜菌核病菌对啶酰菌胺的抗药性风险处于较低水平,油菜菌核病菌对啶酰菌胺不易产生抗药性,但室内筛选结果不能代替田间情况,病原菌的抗药性是药剂使用的必然结果,因此有必要对啶酰菌胺抗性发展进行深入研究,为啶酰菌胺的科学合理使用提供理论依据[7]。

目前对杀菌剂抗性风险的研究比杀菌剂实际的应用滞后,在大多数国家农药登记时抗药性风险评估尚未作为必须材料。啶酰菌胺作为新型烟酰胺类内吸性杀菌剂,科学合理使用可延长其使用寿命。啶酰菌胺仅对油菜核盘病菌进行抗性风险评估是远远不够的,需要进一步对其他重要病原菌如霜霉病菌、白粉病菌进行抗性风险评估研究,以确定其是否对常见的病原菌具有低等水平的抗药性风险。

啶酰菌胺的作用机制是与植物病原菌细胞内的线粒体相互作用,与呼吸链中电子传递体系的蛋白质复合体Ⅱ结合,妨碍病原菌呼吸代谢中能量的生成,最终导致菌体死亡[5],这类杀菌剂的作用位点单一,在实际应用中,通常认为植物病原菌对这类杀菌剂具有较高的抗性风险。对抗药性风险评估及田间抗药性进行监测是制定和调整产品使用策略,制定长久的抗药性治理措施及对病害进行持久控制的基础[8]。杀菌剂的抗性治理只是作物管理的内容之一,不应脱离生产实际,而应把它看成农业生产的组成部分,要综合地利用抗病品种和农业措施,以免除病害,或将其控制在最低限度。在杀菌剂的使用中,田间监测应与室内抗药性风险评估相结合,以便及早提出治理措施。

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[4] 亦冰.新颖杀菌剂——啶酰菌胺[J].世界农药,2006(10):51-53.

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[6] 彦范勇,刘冬青,司马利锋,等.新型烟酰胺类杀菌剂—啶酰菌胺[J].农药,2008,47(2):132-134.

[7] 杨从军,孟昭礼,禹文成,等.苹果腐烂病病菌对银泰的抗药性风险评估[J].青岛农业大学学报,2007,24(2):117-119.

[8] 刘晓宇,周明国.黄瓜霜霉病菌对嘧菌酯敏感性基线及抗药风险评估[A].中国植物病理学会.中国植物病害化学防治研究[C].北京:中国农业技术出版社,2004.160-164.