烟草白粉病菌的生物学特性研究

邢荷荷,梁晨,于静,张成省,孔凡玉，王凤龙

1青岛农业大学农学与植物保护学院 青岛市城阳区长城路700号，266109；2中国农业科学研究院烟草研究所，青岛市崂山区科苑经四路11号266101

烟草白粉病菌的生物学特性研究

邢荷荷1,梁晨1,于静1,张成省2,孔凡玉，王凤龙2

1青岛农业大学农学与植物保护学院 青岛市城阳区长城路700号，266109；2中国农业科学研究院烟草研究所，青岛市崂山区科苑经四路11号266101

采用水琼脂玻片法测定不同的环境和营养因子对烟草白粉病菌Golovinomyces orontii (Castagne) V. P. Heluta分生孢子萌发的影响。研究表明：分生孢子萌发的最适温度为25 ℃，致死温度为42 ℃ 10min；适宜相对湿度范围为93%-100%；对光照要求不严格；在pH5-pH8范围分生孢子萌发率无显著差异；在碳氮源利用方面，该菌对供试碳源均能利用，其中果糖的效果最好；但供试氮源对分生孢子均有不同程度的抑制作用。

白粉病；分生孢子萌发；水琼脂玻片法；环境因子；营养因子

烟草白粉病俗称“上灰”、“下霜”、“上硝”，该病多为害成熟老叶，由下向上发展。受害烟叶烘烤后叶色深褐，缺乏弹性和香味，且易破碎，轻则损失15%-20%，重则损失40%以上，造成严重减产及品质降低[1]。烟草白粉病是一种世界性病害，在北美洲、大洋州、欧洲、非洲和亚洲均有发生，严重发生时造成较大损失[2]。自1919年泽田兼吉在台湾发现烟草白粉病，随后在贵州、云南、山西、四川和广西等地也发现了烟草白粉病[3]。烟草白粉病在我国华南、西南各省发生较为普遍，时有爆发流行。自2011年研究人员在青岛地区发现烟草白粉病，在随后的多年调查中发现烟草白粉病的危害越来越重。经鉴定青岛地区烟草白粉病的病原为Golovinomyces orontii[4]，关于该病原菌的生物学特性国内外未见报道。为了明确该病害发生发展的条件，对其生物学特性进行了研究，以期为烟草白粉病的防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

将在青岛采到的烟草白粉病新鲜病样，采用单分生孢子梗接种，进行分离纯化、扩繁，获得菌株HMQAU12078并保藏于青岛农业大学真菌学研究室。

1.2 生物学特性的研究

采用水琼脂玻片法[5]进行烟草白粉病菌的生物学特性研究，每一块粘附有白粉病菌分生孢子水琼脂玻片（下面简称水琼脂玻片）为一个单位，用于温度、相对湿度、光照、pH及碳、氮源等影响因子的各个处理，每个处理3次重复，试验重复3次，每个重复统计分生孢子数大于 200个。以25℃，100%相对湿度，全黑暗的2%水琼脂为对照。试验中除变量外，其他培养条件均为最适条件（25℃，相对湿度100%，全黑暗）。孢子萌发率全部通过反正弦转换,采用DPS7.05软件中的Duncan新复极差法比较不同处理的孢子萌发率( P = 0. 01) ,并进行方差分析。

1.2.1 温度对分生孢子萌发的影响

将上述水琼脂玻片放在培养皿中，培养皿盖和底均铺有湿润滤纸，在培养过程中滴加无菌蒸馏水保持滤纸湿润，以保证培养皿中的相对湿度为100%，分别置于 5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃的恒温培养箱中保湿培养，并在培养0 h、6 h、12 h、24 h后观察分生孢子萌发情况，统计萌发率。

此外，用0.5 %吐温洗下烟草白粉病菌的新鲜分生孢子制成孢子悬浮液，适量移入1.5 mL离心管中，分别置于 40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃、45 ℃恒温水浴10min，后将分生孢子悬浮液涂布在水琼脂玻片上，25 ℃恒温保湿培养，24 h后统计萌发率。

1.2.2 相对湿度对分生孢子萌发的影响

将水琼脂玻片分别置于相对湿度为31%、43%、51%、71%、81%、93%、100%的组培瓶内，用25℃下不同盐的饱和溶液来控制湿度[3],25℃恒温培养，24h后观察统计萌发率。

1.2.3 光照对分生孢子萌发的影响

设全光照(30000lux）、全黑暗和12h光暗交替3个处理，分别培养0、6、12、24h后观察孢子萌发情况，统计萌发率。

1.2.4 pH值对分生孢子萌发的影响

用无菌1mol/L的NaOH和HCl分别配置pH为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12的2%水琼脂，对照为蒸馏水配制的2%水琼脂，将装有水琼脂玻片的培养皿，分别在最适条件下培养0h、6h、12h、24h后统计萌发率。

1.2.5 碳氮源对分生孢子萌发的影响

配制含不同碳源的水琼脂培养基，方法如下：以每100mL 2%的水琼脂中加入2g葡萄糖中的含碳量为标准，折算其它碳源（葡萄糖、果糖、D-木糖、甘露醇、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素）的量，以制作相应碳源的水琼脂玻片，以不含上述碳源的水琼脂片为对照，在最适条件下培养0h、6h、12h、24h后统计萌发率。

配制含不同氮源的水琼脂培养基，方法如下：以每100mL 2%的水琼脂中加入2g尿素中的含氮量为标准，折算其它的氮源（谷氨酸、甘氨酸、 L-赖氨酸、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、尿素、牛肉膏）的量，以制作相应氮源的水琼脂玻片，以不含上述氮源的水琼脂片为对照，在最适条件下培养0h、6h、12h、24h后统计萌发率。

2 结果与分析

2.1 温度对分生孢子萌发的影响

温度对烟草白粉病菌分生孢子萌发的影响有高度统计学意义。分生孢子在5 ℃和35 ℃时萌发率较低，但在5℃时分生孢子一直保持着活性，分生孢子在10℃-30℃均能萌发，萌发适宜温度范围是20℃-25℃，萌发的最适温度是25℃，萌发快且萌发率高（表1）。

烟草白粉病菌分生孢子在41℃水浴10min后的萌发率为1.67%，而42℃和43℃10min后的萌发率均为0，故其致死温度为42℃。

表1 温度对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.1 Effect of temperature on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

2.2 相对湿度对分生孢子萌发的影响

烟草白粉病菌分生孢子在相对湿度为31%～100%均能萌发（表2），随着相对湿度的增大，萌发率增加。通过对培养24h后的孢子萌发率进行差异显著性分析发现，相对湿度为93%与100%之间差异没有高度统计学意义，适宜的萌发湿度为93%～100%。试验中观察到，分生孢子在水滴中不萌发。

表2 湿度对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.2 Effect of humidity on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

2.3 光照对分生孢子萌发的影响

差异显著性分析表明不同光照处理对分生孢子萌发影响没有高度统计学意义，表明烟草白粉病菌分生孢子的萌发对光照要求不严格（表3）。

表3 光照对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.3 Effect of sunlight on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

2.4 pH对分生孢子萌发的影响

分生孢子在pH为3-12之间均能萌发；pH为5-8时，萌发率均较好，通过差异显著性分析表明，培养24h后对照和pH为5、6、7、8之间的萌发率差异没有高度统计学意义；但pH为6时萌发最快，6h的萌发率达到74%，对照pH为6.2时萌发率最高85.7%。表明烟草白粉病菌分生孢子对酸碱环境的适应性较广，但相对来说较喜弱酸环境（表4）。

表4 pH对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.4 Effect of pH value on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

2.5 碳氮源对分生孢子萌发的影响

碳源利用试验结果表明，烟草白粉病菌能利用8种不同碳源，优先利用的顺序为单糖＞双糖＞多糖，单糖中果糖的利用效果最好且能较快利用，双糖中蔗糖对于早期萌发率有促进作用，多糖较难利用。差异显著性分析表明培养24h后，烟草白粉病菌对单糖和双糖的利用没有高度统计学意义，多糖利用较慢；除纤维素外，其它碳源的分生孢子萌发率都大于或等于80%，以果糖的效果最佳；与对照比较，果糖在萌发过程中有促进作用，而纤维素在萌发过程中有抑制作用（表5）。

表5 碳源对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.5 Effect of carbon source on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

氮源利用试验结果表明，在供试的氮源中，除甘氨酸在萌发初期（6h）有促进作用之外，所有氮源对分生孢子的萌发均有不同程度的抑制作用。其中谷氨酸抑制效果最强，其次为牛肉膏，硫酸铵、硝酸钾及硝酸铵的抑制作用中等，L-赖氨酸和尿素的抑制作用较弱，甘氨酸抑制作用最弱（表6）。

表6 氮源对烟草白粉病病原菌分生孢子萌发的影响Tab.6 Effect of nitrogen source on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen

3 结论与讨论

关于烟草白粉病的国内外报道和记载较多，但大多集中于病原鉴定和病害报道[3,6]，国内对烟草白粉病的报道多为药剂防治效果和病害田间流行的因素等等[7-11]。由于烟草白粉病的病原是专性寄生菌，不能在人工培养基上培养，因此关于其生物学特性研究较少。最近几年青岛地区烟草白粉病发生严重，本研究在明确了青岛地区烟草白粉病菌为Golovinomyces orontii的基础上，对该病原的生物学特性进行了探讨。试验结果表明：烟草白粉病菌在5℃-35℃和相对湿度31%-100%范围内均能萌发，分生孢子的致死温度为42℃ 10min，因此烟草白粉病菌的分生孢子具有较广的温湿度适应范围，且不耐高温。实际上青岛的全年月平均温度温度都低于40℃，且只有1～3月和12月月平均温度低于5℃；青岛的年平均相对湿度为73%，7月份最高，为89%；12月份最低，为68%，因此烟草白粉病菌在青岛地区较易存活下来，对当地烟草生产存在潜在危害。烟草白粉病菌对光照要求不严格。在pH为5-8时分生孢子的萌发并无显著差异，因此在实际生产中不能通过酸碱度来控制烟草白粉病。在碳氮源利用方面，对碳源的要求不十分严格；对氮源要求严格，供试氮源对孢子萌发均有不同程度的抑制作用，据此在烟草的实际种植中可通过氮肥来控制烟草白粉病。

青岛位于山东半岛南端，东、南濒临黄海，属于北温带季风区域，具有海洋性气候特征——空气湿润，温度适中，四季分明，日温差小，利于烟草白粉病的发生。根据青岛地区烟草白粉病菌的生物学特性和当地的气候条件，本研究建议在青岛地区烟草生产上应合理密植，勤收烟叶，创造利于通风透光的条件；同时可结合叶面喷施氮肥来减少病害的发生和危害。

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Biological characteristics of tobacco powdery mildew pathogen

XING Hehe1, LIANG Chen1, YU Jing1, ZHANG Chengsheng2, KONG Fanyu2, WANG Fenglong2
1 College of Agronomy and Plant Protection, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China；2 Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China

Water agar slide method was used for measuring the effect of different environmental and nutritional factors on conidia germination of tobacco powdery mildew pathogen Golovinomyces orontii (Castagne) V. P. Heluta. Results indicated that optimum temperature for germination was 25℃ , lethal temperature for conidia was 42℃ 10min and optimal relative humidity was 93%-100%. It was also found that conidia germination had no strict requirement for illumination. There is no signi fi cant difference in conidia germination rates within pH range of 5 to 8. The pathogen could utilize all tested carbon sources, among which fructose was the best. Tested nitrogen sources had different inhibition effect on conidia germination.

powdery mildew; conidia germination; water agar slide method; environmental factor; nutritional factor

:XING Hehe, LIANG Chen, YU Jing, et al. Biological characteristics of tobacco powdery mildew pathogen [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2015, 21(2)

邢荷荷,梁晨,于静,等. 烟草白粉病菌的生物学特性研究[J]. 中国烟草学报，2015,21（2）

中国烟草总公司科技项目( 11020090065)；烟草病虫害监测与综合治理重点开放实验室开放课题资助（BC 201007）；国家自然科学基金资助项目(30870010)

邢荷荷（1988—），研究生，主要研究白粉菌分类与茄科白粉病生物防治,Tel:0532-86080007，Email:xinghehe53@163.com

梁晨（1971—）博士，教授，主要研究白粉菌分类及其生物防治,Email:syliangchen@163.com

2014-02-15