定西市黄芪根腐病优势病原菌生物学特性研究

丁文姣，于安芬，李瑞琴，徐 瑞，白 滨

（甘肃省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，甘肃 兰州 730070）

黄芪普遍种植于甘肃各地，尤以甘肃中部的定西等地最多［1-4］。近年来，随着中药产业化的不断发展，黄芪种植面积也不断扩大，轮作周期缩短，连作面积增加，导致黄芪根腐病越来越严重。根腐病危害的黄芪植株，其地上部生长衰弱，地下部被害主、侧根出现褐色坏死病斑，严重时根皮腐烂呈纤维状，直接影响黄芪的产量和品质。我们在对甘肃中部地区黄芪根腐病原的研究中发现，茄病镰刀菌（Fusarium solani）是该区域黄芪根腐病的优势病原菌。为探明黄芪根腐病优势病原菌生长发育与温度、光照、酸碱度和营养等生物学因子的关系，对来源于甘肃中部地区黄芪根腐病的优势病原菌茄病镰刀菌的生物学特性进行了研究，以期为黄芪无公害生产和根腐病综合防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试黄芪根腐病优势病原菌及来源

供试黄芪根腐病优势病原菌茄病镰刀菌（F.solani）菌株为2014—2015年从甘肃省定西市4个县13个乡黄芪产区采集的15份黄芪根腐病株标样上分离，通过单孢纯化得到纯培养，根据Burgess等［5］与 Neson 等［6］的分类系统在标准培养基和标准培养条件下鉴定，用柯赫氏法致病性试验证明其致病性后置于-20℃冰箱保存，试验前在PDA平板上活化待用。

1.2 供试培养基种类

供试培养基为以下集中培养基［7-8］，PDA培养基：马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂13 g、水1 000 mL。基础培养基：KCl 0.5 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、K2HPO41.0 g、 MgSO4·7H2O 0.5 g、KNO32.0 g、葡萄糖30 g、琼脂13 g、蒸馏水1 000 mL。

1.3 菌种扩繁

将活化的菌种接种于PDA平板上，25℃下扩繁生长5 d，用于生物学特性的研究。

1.4 生物学特性

1.4.1 温度对黄芪根腐病优势病原菌生长和产孢的影响 将扩繁菌种用直径为6 mm的打孔器打成菌饼，接种于PDA平板中央，分别置于5、10、15、20、25、30、35、40℃共8个梯度下于黑暗条件下培养，3次重复。3 d后用十字交叉法测量菌落直径，取其平均值。5 d后用血球计数板计算产孢量［7-10］。

1.4.2 pH对黄芪根腐病优势病原菌生长和产孢的影响 用浓度为1～10 mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液配制pH分别为5、6、7、8、9、10等6个酸碱度梯度的PDA培养基。用直径为6 mm的菌饼分别接种于不同pH的PDA平板中央，3次重复，25℃黑暗条件下培养，其余同1.4.1［7-10］。

1.4.3 光照对黄芪根腐病优势病原菌生长和产孢的影响 在人工气候箱内设置24 h连续黑暗、24 h连续荧光、12 h连续黑暗＋12 h连续荧光交替处理共3种光照条件，将6 mm的菌饼接种于PDA平板中央，分别置于以上条件的人工气候箱内培养，3次重复。其余同1.4.1［7-10］。

1.4.4 不同碳源对黄芪根腐病优势病原菌生长和产孢的影响 用蔗糖、甘露醇、乳糖、山梨醇、D-果糖、木糖、L-山梨糖、鼠李糖、麦芽糖替换基础培养基中的葡萄糖，配制不同碳源的固体培养基，设不添加碳源为对照。将6 mm的菌饼接种于平板中央，分别置于25℃黑暗条件下培养培养，每处理3次重复。其余同1.4.1［7-10］。

1.4.5 不同氮源对黄芪根腐病优势病原菌生长和产孢的影响 用蛋白胨、DL-甲硫氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、谷氨酸钠、甘氨酸、赖氨酸替换基础培养基中的KNO3，配制不同氮源的固体培养基，设添加氮源KNO3为对照。将6 mm的菌饼接种于平板中央，分别置于25℃黑暗条件下培养培养，3次重复。其余同1.4.1［7-10］。

1.5 黄芪根腐病优势病原菌致死温度的测定

利用恒温水浴的方法测定致死温度。将6 mm菌饼接入规格为15 mm×200 mm的灭菌试管中，每管装10 mL灭菌蒸馏水，接入3个菌饼。分别在40、45、50、55、60℃的恒温水浴锅中处理10 min，处理时缓慢摇动试管使之受热均匀。将不同温度处理后的菌饼用灭菌挑针挑出接入PDA平板上，置25℃恒温箱中保暗培养，5 d后观察有无菌落生长。3次重复。

2 结果与分析

2.1 不同温度条件下黄芪根腐病优势病原菌生长情况和产孢量

通过表1可以看出，在测试温度范围内，黄芪根腐病优势病原菌在不同温度下的菌落生长量和产孢量差异显著。病原菌在温度为5～40℃时均能生长，生长适宜温度范围为20～30℃，最适为25℃，菌落直径为（28.33±0.22）mm。在10～30℃时均能产孢，产孢适宜温度为20～30℃，最适为25℃，产孢量为（5.92±1.22）×108个/皿，5℃和35℃下则未见产孢。

表1 不同温度下黄芪根腐病优势病原菌的生长情况和孢子量①

2.2 不同酸碱条件下黄芪根腐病优势病原菌生长情况和产孢量

在pH为5～10的酸碱度范围内，黄芪根腐病优势病菌都能生长。随pH的升高，菌落直径呈先增大后减小趋势，以pH为5～8时生长较好，菌落直径间无显著差异；pH高于8时生长减慢。产孢量则以pH为6～7时最多，其中pH为6时最高，为（3.80±1.99）×108个/皿。

表2 不同pH下黄芪根腐病优势病原菌的生长情况和孢子量

2.3 不同光照条件下黄芪根腐病优势病原菌生长情况和产孢量

从图1可以看出，在设置的3种光照处理中，以黑暗条件下菌落生长较快，说明黑暗条件利于菌丝的生长。但统计分析表明，不同光照处理间菌落生长量差异并不显著，说明设置的3种光源对其生长无显著影响。在对产孢量的影响方面，以24 h连续荧光下的产孢量最大，其次为12 h光暗交替，24 h连续黑暗下的产孢量最低。统计分析表明，光照处理间对产孢的影响有显著差异，说明光照条件能促进产孢。

图1 不同光照下黄芪根腐病优势病原菌的生长情况和孢子量

2.4 不同碳、氮源对黄芪根腐病优势病原菌生长情况及产孢量的影响

由表3可知，黄芪根腐病优势病菌对培养基中的9种碳源利用能力都较好，生长量差异不显著。产孢量明显不同，在以乳糖为碳源的培养基上的产孢量最大，其次为蔗糖、葡萄糖、甘露醇，在不添加碳源的培养基上不产孢。黄芪根腐病优势病菌可不同程度地利用无机氮源和有机氮源，菌落生长直径在蛋白胨、丙氨酸培养基上最大，在其余氮源上菌落直径差异不显著。总体来说对无机氮源利用能力较强。产孢量则以KNO3为氮源的培养基为最大，含亮氨酸和苯丙氨酸的培养基产孢能力最弱。

表3 不同碳、氮源对黄芪根腐病优势病原菌生长情况和产孢量的影响

2.5 黄芪根腐病优势病原菌的致死温度

从表4可知，经60℃及以上温度恒温水浴处理10 min的菌饼在PDA平板上均不再生长，表明病原菌致死温度为60℃。

表4 黄芪根腐病优势病原菌致死温度测定结果①

3 小结与讨论

研究表明，定西黄芪根部腐烂病的优势致病病原菌为腐皮镰刀菌。病原菌在温度为5～40℃、pH为5～10内菌丝均能生长，生长的最适温度为25℃，最适pH为5～8。菌丝致死温度为60℃恒温10 min。产孢最适温度为25℃，5℃虽能缓慢生长，但不产生孢子。在pH为6时生长最快，产孢量最高。在全程光照条件下产孢量最多，在全程黑暗条件下菌丝生长最好。说明该菌对环境条件的适应范围较广，菌丝生长和孢子产生的适宜条件及适应范围与甘肃黄芪栽培区的环境条件较为一致，且能够利用多种单糖、多糖及醇类做碳源和硝酸铵、蛋白胨、甘氨酸、赖氨酸等多种无机氮和有机氮做氮源，在各种氮源碳源培养基上均能生长，对营养的要求不是很严格。这是甘肃地区黄芪根腐病近年来发病严重的原因之一。

黄芪根腐病是一种土传病害，病菌可在土壤中逐年积累。根据黄芪根腐病优势病原菌的生物学特性，对黄芪根腐病的防治应以预防为主，综合协调运用以轮作为主的综合措施，恶化病菌的生态条件，可减少病菌源数量，减轻根腐病危害，提高产量与品质。

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