茶饼病的发生规律及病原菌的生物学特性研究
2015-11-12谭荣荣毛迎新龚自明
谭荣荣+毛迎新+龚自明
摘要:系统调查了湖北地区茶饼病(Exobasidium vexans Massee)的消长规律与温湿度、品种、海拔高度、地形地势等因素的关系。结果表明,该病在湖北茶区的发生流行期为6~8月,在海拔500 m以上的阴坡茶园发病严重。同时对分离纯化的茶饼病菌进行生物学特性研究,发现担孢子在15~32 ℃的范围内均能萌发,孢子萌发最适温度是25 ℃;在pH 3~7的范围内担孢子均能萌发,适宜生长的pH为5~6;茶树不同品种与抗病性存在一定的关系。该结果为进一步研究茶饼病病害流行及防控提供理论依据。
关键词:茶饼病(Exobasidium vexans Massee);发生规律;生物学特性
中图分类号:S432.4+4;Q934 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)20-5027-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.026
Studies on the Occurrence Law of Tea Blister Blight and Biological Characteristics
of Exobasidium vexans Massee
TAN Rong-rong, MAO Ying-xin, GONG Zi-ming
(Institute of Fruit and Tea Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Tea Engineering Technology Research Center,
Wuhan 430064, China)
Abstract:The relationships of the dynamics of tea blister blight natural population and the humidity,varieties, altitude, terrain and other factors was systematically investigated. The results showed that the occurrence of epidemic disease was from June to August in Hubei province. Moreover, the disease would become more serious above elevation of 500 meters in shady tea garden. The biological characteristics of Exobasidium vexans Massee was studied and spores could germinate between 15~32 ℃,pH 3~7;The optimal temperature was 25 ℃ and the optimal pH was 5~6, respectively. Different varieties of tea and disease resistance were closely related,the result may provide theoretical basis for disease prevention and control in further work.
Key words:tea blister blight(Exobasidium vexans Massee); occurrence law; biological characteristics
茶饼病(Exobasidium vexans Massee)是一种危害茶树嫩梢嫩叶的重要病害,在印度、斯里兰卡、印度尼西亚、日本等国都曾因茶饼病的流行造成过毁灭性的损失。近年来随着产业结构的调整和种植水平的不断提高,茶饼病的发生逐渐加重,每年因茶饼病的发生危害减产20%~30%。病叶制成的干茶味异常苦,叶底浑暗,品质下降[1]。茶饼病属于低温高湿型病害。江楚平等[2]研究发现,湿度对茶饼病的影响尤为显著。当空气相对湿度高于80%时,担孢子就会借风传播到嫩叶或新梢上,遇水滴萌发,侵入后经3~18 d潜育期形成新病斑,然后长出子实层。担孢子成熟后飞散传播进行多次再侵染[3]。近年来,该病在湖北省发生面积日益扩大。本研究于2013~2014年度通过对发生茶饼病严重的湖北省不同茶区进行系统调查,从品种、环境等方面分析茶饼病的发生特点及其影响因子,并对茶饼病病原菌生物学特性进行了探讨,旨在为科学防治茶饼病提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
调查地点设在恩施、宜昌和十堰等主产茶区,采集病叶的病斑正面呈淡黄色,茶泡扁圆至圆形中空,白色疏松海棉状质地,厚约2~3 mm,尚残留有叶片的下表皮。其上布满白色粉末状子实层。
1.2 培养基
马铃薯葡萄糖培养基(PDA):称取马铃薯200 g,去皮,用刀切成1 cm大小方块,放入去离子水里煮沸30 min,用4层纱布过滤,将滤液继续放在电炉上加热,同时加入18 g琼脂,用玻璃棒不停搅拌直到琼脂完全溶解,再加入葡萄糖20 g,溶化后补足去离子水至1 000 mL,然后分装入5个三角瓶内。
马铃薯葡萄糖茶汁培养基:称取马铃薯200 g,去皮,用刀切成块,放入去离子水里煮沸30 min,用4层纱布过滤,同时取10 g新鲜油茶叶片加入少许去离子水,放在电炉上加热,使叶片内的汁充分溶于去离子水中再过滤,将2部分滤液混合加热后加入琼脂18 g,搅拌至完全溶解,最后加入葡萄糖20 g,溶化后补足去离子水至1 000 mL,然后分装入5个三角瓶内[3,4]。endprint
1.3 调查方法
在调查区随机选择一行茶蓬为调查点。每点随机选取新梢的芽下第3叶,调查100片叶,记录病叶数及各级病叶数,计算发病率和病情指数。
采用阙全生[5]、江楚平等[6]、邓欣等[7]使用的茶饼病分级标准。病情指数分级标准为:0级,整个芽梢无病斑;1级,叶上有l~2个病斑;3级,叶上有3~4个病斑或病斑占叶面积1/3以下;5级,叶上有5~7个病斑或病斑占叶面积1/2;7级,叶上有8个以上病斑或病斑占叶面积2/3以上,叶柄或嫩梢上有病斑者。
1.4 病原菌分离、纯化及鉴定
在采摘的茶泡里选取部分较幼嫩、生命力旺盛,没有被其他真菌污染的茶饼病病斑,在无菌操作台上用灭菌手术刀切取5 mm×5 mm组织,叶片背面朝下粘于PDA平板盖上,置于25 ℃培养箱(中兴PGX型)中光照培养,让担孢子自由弹落;或者在无菌操作台上用挑针轻刮白色子实层于培养基上,25 ℃倒置光照保湿培养。待平板上长出菌丝后,在边缘挑取菌丝尖端移至新鲜PDA平板上培养后镜检[4,8]。
获得纯化菌株后,回接到茶树嫩叶上,当产生茶饼病症状,并产生白色子实层时,从发病的离体叶片病斑上重新分离得到该菌株。
1.5 孢子悬浮液的制备
将纯化的病原菌接种在PDA培养基上,在25 ℃的恒温箱中培养5 d,然后加入适量含有0.05%吐温-80的无菌水,用无菌手术刀将孢子刮下,经无菌纱布过滤后配成含孢子2×107~5×107个/mL的悬浮液[9]。
2 结果与分析
2.1 茶饼病的发生规律
通过连续2年对湖北省茶区茶饼病发生规律的系统调查,查明茶饼病属于低温高湿型病害。5月随着气温升高,降雨量增加,茶树嫩叶上出现淡黄色的病斑;当6月空气湿度达到80%以上时,受害茶树增多,平均发病率达15%~35%;7~8月降雨量最多,温度适宜,担孢子大量释放,达到发病高峰期;9~10月,气温下降,空气湿度减小,担孢子难以释放;11月平均温度低于15 ℃,茶树停止生长,病害不再继续发生,担孢子开始越冬。
2.2 影响茶饼病发生的其他因素
2.2.1 发病与茶树品种的关系 在宜昌、恩施、十堰等海拔1 000 m左右的茶园调查(表1)发现,鄂茶1号和福鼎大白抗病性较强,群体品种抗性中等,大叶品种最易感病;室内人工接种试验表明,鄂茶1号和福鼎大白的平均发病率为10%左右,群体品种可达19%,而茶树持嫩性较强的平湖早和十堰大叶种发病率高达53%和46%,特别是嫩度较高的1芽2叶的嫩梢,极易感染,且病斑扩展速度较快。结果表明,茶饼病的发病程度(感病率)与茶树品种有一定的关系。
2.2.2 发病与海拔高度的关系 茶饼病属高山型病害,在海拔500 m以上地区才有发生。在调查中发现,海拔400 m左右的茶园偶有发生,随着海拔高度的增加,茶饼病的病情指数从1.67升至31.00,危害逐步加重。这是因为海拔较高的茶园,常年处于低温多雾的环境下,日照少,湿度大,有利于担孢子的萌发与释放。
2.2.3 发病与茶园坡向的关系 调查表明,茶饼病的发生受小气候影响很大,同一地区不同地形地势的茶园,茶饼病的发生程度不同[10]。在同一海拔高度(1 000 m)的群体种茶园,背阴茶园发病率高达54%,远远高于阳坡茶园20%的发病率。
2.2.4 发病与茶园修剪的关系 修剪时期与病害发生有明显的关系,因此掌握修剪时期是一项重要的避病措施。在茶树生长季节不宜进行修剪,避免茶树代谢旺期长出大量的幼嫩芽叶给病原菌提供适宜的侵染源。
2.3 病原菌生物学特性观察
2.3.1 茶饼病菌的菌落形态 分别于2013年6月和2014年6月采集宜昌兴山和太平溪群体种上的茶饼病病叶,以 PDA 为基础培养基分离病原菌,并采用柯赫氏证病律验证所分离到的菌株。菌株保存于湖北省农业科学院果树茶叶研究所茶植保实验室,编号为YC-1、YC-2。
在25 ℃的恒温条件下,YC-1和YC-2在马铃薯葡萄糖茶汁培养基上生长性状一致,菌落圆形,边缘不整齐,菌丝呈白色天鹅绒状略具光泽,正面乳白色,背面茶黄色,生长缓慢,20 d后,菌落直径为16~20 mm(图1)。
2.3.2 茶饼病菌担子及担孢子形态 在16×40倍光学显微镜下观察,担子顶部着生担孢子,无色,肾形或椭圆形,有无膈和有膈之分,无膈担孢子大小约(9.0~13.0) μm×(3.0~4.0) μm(图2)。
2.3.3 温度对担孢子萌发的影响 将孢子悬浮液接种于载玻片上,置于10~37 ℃不同温度下进行萌发,于12 d后检查孢子萌发率,重复3次。通过显微镜观察读数,计算担孢子的萌发率(图3)。结果表明,担孢子在15~32 ℃的范围内均可萌发,最适温度为25 ℃,高于35 ℃停止萌发。
2.3.4 不同光照对担孢子萌发的影响 培养箱温度设置为25 ℃,用半光照(12/12 h,光照/黑暗,交替处理)、黑暗、全光照连续处理24 h,每种处理重复3次,孢子萌发结果见表3。由表3可知,3种条件下,担孢子均可萌发,其中半光照条件下孢子的萌发率最高,与处于黑暗状态的孢子萌发率差异极显著,全光照和半光照条件下孢子萌发率无显著性差异。由此可见,茶树常年处在高山多雾,日照少的自然条件下,是茶饼病严重发生的原因之一。
2.3.5 pH对担孢子萌发的影响 将孢子悬浮液点接至pH分别为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0的PDA培养基中,置于25 ℃恒温箱中进行无光照培养,7 d后测量菌落直径,每个处理3次重复。担孢子在pH 3~7的范围内均可萌发,其适宜萌发的pH范围为5~6(图4),在pH小于3或大于8时担孢子停止萌发。
3 小结与讨论endprint
茶饼病在湖北茶区从4月下旬开始发病,一直持续到10月上旬,给茶叶生产造成严重的危害。茶饼病发生流行时期与危害程度在不同地区、不同年份均有不同[11]。发病时期与发病程度取决于外界环境条件与茶树品种和茶园管理情况的综合影响。根据在湖北茶区近两年的观察结果,该病的发生流行主要取决于2个因素:一是有大量嫩梢嫩叶存在,二是温和湿润的气候条件。
2013~2014年茶饼病害调查中发现,2014年茶饼病发生较2013年迟,但由于5~7月雨水较往年多,气温持续走低,使该病发生高峰持续周期长。7月底至8月高温达35 ℃,病害开始越夏。入秋后,由于病害越夏基数大,温度适宜,又再次形成发病小高峰。
茶饼病菌在培养基上生长缓慢,属较难分离培养的病原物。选择适宜的分离方法和培养基是提高分离效率的有效方法。郭春秋等[3]采用常规方法在PDA+新鲜油茶叶片培养基上得到该病原菌分离物。在本研究中采用此法没有获得目标菌,而是利用担孢子自身弹射能力使其在马铃薯葡萄糖茶汁培养基上生长并产生担孢子。对病原菌进行培养发现,菌丝在 15~32 ℃范围内均可生长,当温度为35 ℃时,病菌停止生长,说明茶饼病菌适宜于中低温环境,与病害在田间发生温度一致。病菌在偏酸性的环境中均能生长,最适宜的pH范围为5~6。这与茶树生长所需的土壤的pH相近。因此,寄主体内的弱酸性环境是否是引发茶饼病的因素之一还有待进一步的研究和证实。不同光照条件对茶饼病菌菌落生长有显著的影响,25 ℃时,光周期为12 h,孢子萌发率较黑暗条件和全光照条件高,说明弱光有利于病菌生长,更有利于其产孢。本研究首次对湖北省茶主产区发生茶饼病害的发生规律及其病原菌生物学特性进行了探究,该研究结果可为制定中国茶饼病害的防治措施奠定基础。
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