草坪草红丝病与粉斑病的研究进展

章 武，黄俊文，林金梅，黎宇婷，刘金祥，牛学礼

(1.岭南师范学院，广东 湛江 524048； 2.华南师范大学生命科学学院，广东 广州 510631)

随着我国草坪业迅速发展，草坪建植面积不断扩大和养护要求不断提高[1]，草坪草病害防控已成为草坪养护管理中一个备受关注的问题[2]。据多年研究调查，国内草坪草病害种类大多与国外已有种类相同，其中有些草坪草病害是随着种子和营养繁殖体的引进而由境外传入国内的[3-4]。草坪草红丝病(Laetisariafuciformis)与粉斑病(Limonomycesroseipellis)是主要发生于欧美等国冷湿地区的常见草坪草病害[5]。Zhang等首次报道了我国海滨雀稗(Paspalumvaginatum)红丝病[6]和杂交狗牙根C.dactylon×C.transvaalensis粉斑病[7]。由于这两种草坪草病害的田间危害症状极其相似，两种病害极易被混淆，具体表现：被病原菌染病的草坪草叶片上可形成薄薄的粉红色子实体层，且两种草坪草病害都由担子菌门(Basidiomycetes)伏革菌科(Corticiaceae)真菌侵染草坪草引起[8]。发病草坪间是否形成红丝状菌丝束或棉絮状节孢子团(红丝病典型症状)已成为田间区分这两种病害的关键[5]。草坪草红丝病和粉斑病是分布于世界范围内可为害多种草坪草的重要病害，该病害在我国已有报道，且近年来呈加重趋势，但国内对这两种病害的相关研究鲜有报道，因此,有必要对国内外草坪草红丝病与粉斑病的研究进展进行介绍与总结，以期对我国这两种病害的诊断、防控及研究提供借鉴。

1 草坪红丝病和粉斑病的分布

草坪草红丝病主要发生于欧洲[9]、美洲[10]和澳大利亚[11]的潮湿冷温带地区；粉斑病在英国[12]、荷兰[13]和意大利[14]曾有报道，但其很可能在全世界范围都有分布[5,8]。笔者于2010-2014年对海南省草坪草病害调查期间发现，红丝病与粉斑病可危害我国热带地区多种暖季型草坪草[6-7,15](表1)。

2 寄主范围

红丝病病原菌可侵染剪股颖属(Agrostis)、黑麦草属(Lolium)、小糠草属(Phleum)、羊茅属(Festuca)、早熟禾属(Poa)等多个种的禾本科草坪草及牧草，其中对多年生黑麦草(Loliumperenne)及紫羊茅(Festucarubra)危害最为严重[5,8,16]。粉斑病病原菌可侵染剪股颖属、狗牙根属(Cynodon)、羊茅属、黑麦草属、早熟禾属等草坪草[5,8]。另外，Zhang等[15]发现，红丝病病菌可侵染我国3种暖季型草坪草——海滨雀稗(Paspalumvaginatum)、结缕草(Zoysia)和杂交狗牙根，而粉斑病病菌则可侵染海滨雀稗和杂交狗牙根。

3 症状及危害

红丝病的典型症状是染病叶片上可见红丝状菌丝束或棉絮状节孢子团，形似红丝，因而得名红丝病。当病原菌侵染叶片时，病草的叶和叶鞘上出现水浸状病斑，使叶片迅速枯干卷曲，多由叶尖向下发展，病草为稻草色至浅黄褐色。当天气潮湿时，病株叶片和叶鞘上有粉红色、红色或橘色丝状菌丝束(可在叶尖的末端向外伸长约10 mm)。清晨有露水或雨天时，菌丝束呈胶质肉状；干燥后，菌丝束变细呈线状。当天气干燥时，胶状菌丝束呈鲜红色的分枝索状，常由叶尖和叶鞘上突出，有时呈分枝的鹿角状，干后变坚硬，其功能如同菌核，容易脱落在草丛之中，这有利于该病害的传播。菌丝体可覆盖全叶和叶鞘，并可使叶及叶鞘互相黏结在一起，也可集结形成棉絮状的节孢子团。红丝病在一年的不同时间，不同地点均可发生，症状多变，特别是当不产生红丝和红色棉絮状物时，诊断难度较大[17-20]。

表1 红丝病和粉斑病的分布和寄主范围Table 1 The distribution and host range of red thread and pink patch

当环境适宜时，草坪染病后，叶片迅速死亡，形成环形或不规则形状，直径为5～60 cm红褐色的病草斑块，枯死叶片散乱分布于健草之间，使草地呈现衰败景象。病情严重时，病斑可连片形成更大的不规则枯草区。如果无红丝状菌丝束或棉絮状节孢子团形成，红丝病易与币斑病和粉斑病相混淆[8,15]。

粉斑病症状与红丝病十分相似，草坪染病后多形成直径为5～10 cm粉红色至淡黄褐色的圆形或不规则枯草斑。然而，粉斑病的传播速度和危害程度均小于红丝病。病原菌侵染草坪后不会显著降低草坪草的生长速度，并且被病原菌侵染的叶片也并不出现明显的褪绿[5,8,15]。

粉斑病病原菌侵染草坪草叶片时，粉红色菌丝束覆盖于叶片之上。病原菌菌丝体首先开始缠绕于叶片边缘，而后逐渐覆盖整个叶片。病原菌菌丝通过表皮气孔或者伤口直接侵入叶片。病原菌侵入叶片后，首先开始产生病斑，病斑逐渐扩大形成水浸状叶斑，然后由叶片尖端向下枯萎死亡。当叶片干枯时，发病叶片与枯死叶片缠绕在一起，叶片逐渐褪绿至稻草色和漂白色。粉斑病与红丝病的区别在于粉斑病不产生红丝状菌核或者粉红棉絮状的节孢子团[5,8]。

4 病原菌的研究

4.1 病原菌的分类地位

早在1873年，Berkeley[11]描述了澳大利亚禾草上收集的丝状真菌，他提及到了不育的鹿角状分支结构，且没有发现有性态，并将这种菌物命名为IsariafuciformisBerk.。18世纪末期，爱尔兰、英格兰和澳大利亚也有一些将I.fuciformis作为草坪草病原菌的报道[21]。但是直到1906，McAlpine[22]在澳大利亚认为该病原菌是担子菌，将其归为Hypochnus属真菌，并命名为H.fuciformis(Berk.) McAlp.。

1917年，Wakefied[12]在英国各地草坪上均发现了一种相似的病原真菌：菌丝粉红色，生长速度快，直径为2～4 μm，拥有锁状联合，担子粉红色，呈棍棒状，担子顶生2～4个5.5～7 μm长的小柄。在对该病原进行检测后，推测该病原与McAlpine描述的是同一种菌物，并将这两种菌物同时归属为Corticium(伏革菌属)，因此C.fuciforme(Berk.) Wakef.用于同时命名红丝病和粉斑病病原菌长达60多年。在这期间，一些学者对C.fuciforme真菌形态学做了相关研究，他们对该病原的描述与Wakefied一致[23-25]。其他学者对C.fuciforme的生理机能和防治进行了研究，但是这些报道并没有对菌物的形态学进行描述[17,26]。同时，另有一些学者提到一种导致严重草坪病害的病原菌，他们的研究表明该病原菌拥有2～4 μm直径粉红色菌丝但无锁状联合[9,16,27]。直到1979年Burdsall[13]重新检测了来自澳大利亚和荷兰典型的I.fuciformis真菌，对病原菌进行了详细的描述，他认为红丝病病原菌菌丝无锁状联合且细胞多核，因此,重新将红丝病病原菌命名为Laetisariafuciformis(McAlp.) Burds.；1982年，Stalpers和Loerakkers[5]对多年生黑麦草(Loliumperenne)粉斑病病原菌进行观测，结果表明：粉斑病病原有索状联合且细胞双核，将其命名为LimonomycesroseipellisStalpers & Loerakkers。直到这时，红丝病和粉斑病病原的命名与分类地位才真正被确定下来。Limonomyces与Laetisaria属真菌的主要区别在于：1)菌丝是否有锁状联合，2)细胞为双核还是多核[2](图1)。

4.2 病原菌培养性状

L.fuciformis在2%麦芽浸粉琼脂培养基上具有快速生长和缓慢生长两种不同生长特性，这主要取决于接种体的来源。快速生长性状是由鹿角状菌丝束或子实体分离培养而来，慢速生长性状由棉絮状节孢子团分离培养得到的。通常情况下两种培养性状可相互转换[5]。

在快速生长性状下，淡粉色菌丝首先紧贴于培养基生长，无气生菌丝。在距离培养皿边缘还有大约15 mm时，菌丝隆起呈轻微的天鹅绒状。菌丝十分牢固，并形成粉红色，分叉的绳索状菌丝束紧贴于平板。菌丝的最低生长温度为0 ℃，最高生长温度为28 ℃，最适生长温度为20～22 ℃，室温下7～12 d可长满全皿，菌丝最终可在平板上形成棉絮状和天鹅绒状的节孢子团[5,8]。分离自我国海南省海滨雀稗、杂交狗牙根和结缕草上的红丝病病原菌最低生长温度为10 ℃，最高生长温度为30 ℃，最适生长温度为25～28 ℃，最适生长速率为17.1～19.7 mm·d-1[15,28]。在缓慢生长性状下，菌落粉红色，中央菌落开始蓬松呈棉絮状并逐渐舒展开来，室温下14 d可生长10～25 mm，边缘菌丝向下呈分枝状[5,13]。

图1 红丝病和粉斑病病原菌的分类发展时间图Fig. 1 Time diagram of the taxonomy development of Laetisaria fuciformis and Limonomyces roseipellis

生长条件Growth condition红丝病 Red thread温带地区The regions of temperate中国海南Hainan province of China粉斑病 Pink patch温带地区The regions of temperate中国海南Hainan province of China最低生长温度Minimum growth temperature/℃010410最高生长温度Maximum growth temperature/℃28303130最适生长温度Optimum growth temperature/℃20～2225～282828生长速率Growth rate under optimum growth conditions室温条件下约为9 mm·d-1About 9 mm·d-1at room temperature最适温度下为11.5～12.7 mm·d-111.5～12.7 mm·d-1 at optimum tem-perature室温条件下约为11 mm·d-1About 11 mm·d-1at room temperature最适温度下为17.1～19.7 mm·d-117.1～19.7 mm·d-1at optimum tem-perature参考文献Reference[5,8][15,28][5,8][15,28]

Li.roseipellis在2%麦芽浸粉琼脂培养基上，室温条件下7～10 d可长满全皿，菌丝最低生长温度为4 ℃，最高生长温度为31 ℃，最适生长温度为21～23 ℃[5]。来源于海南省粉斑病菌株，菌丝最低生长温度为10 ℃，最高生长温度为30 ℃，最适生长温度为28 ℃，最适生长速率为11.5～12.7 mm·d-1[15,28]。菌丝紧贴于平板呈分枝状，在离培养皿边缘10 mm时形成一圈淡粉色棉絮状，蓬松的气生菌丝。菌丝覆盖的平板表面十分紧凑，随着培养时间的增加，蓬松的菌丝逐渐下沉而呈现毛毡状。培养6周后，菌丝开始紧贴平板，菌丝可通过培养皿向外延伸[5](表2)。

4.3 病原菌的微观形态

L.fuciformis膜质的子实层贴于叶片表面，厚约0.1 mm，新鲜时呈粉红色，干后在叶片上几乎呈透明状。染病叶片边缘可形成(2～10) mm×0.5 mm的棒状菌丝束，新鲜时为粉红色，干燥后成鹿角状凝胶物，易碎。显微镜下，菌丝淡粉色，直径3～10 μm，无锁状联合，菌丝隔膜厚度从0.4～2.3 μm不等，菌丝多核(有时可多达11个)。担子形态一致，起源于原担子，大小(30～56) μm×(6～8.5) μm，顶端着生四个小梗，小柄长约6 μm。幼担子不规则或椭圆行，大小(12.5～20) μm×(5.5～9) μm。担孢子椭圆形或圆柱形，透明，薄壁，光滑，顶端呈尖形，大小(9～12) μm×(5～6.5) μm。节孢子透明，薄壁，椭圆形至圆柱形或不规则形，大小(10～90) μm×(5～17) μm，最多可由32个细胞构成[5,13,15]。

Li.roseipellis膜质的子实层紧贴于叶片之上，厚约200 μm，新鲜时呈舒展、倒置的粉红色或橘红色蜡质状，干后呈奶油色粉霜状。具单系菌丝，菌丝直径2.3～6.1 μm，菌丝隔膜处具索状联合，菌丝双核。担子由幼担子发育而来，(27～70) μm×(6.5～8.5) μm，顶端着生四个小梗，大小(4.5～9) μm×(2.5～3.5) μm。幼担子不规则或椭圆形，大小(11～28) μm×(4.5～13) μm。担孢子椭圆形或圆柱形，透明，薄壁，光滑，顶端呈尖形，大小(9～14) μm×(4.5～6.5) μm[5,13]。

4.4 病原菌的分子鉴定

红丝病病原菌L.fuciformis与粉斑病病原菌Li.roseipellis均属于伏革菌科(Corticiaceae)真菌。Larsson[29]通过分析转录间隔区(ITS)序列和核糖体大亚基(nuLSU)基因片段将L.fuciformis和Li.roseipellis与其他伏革菌科的真菌区分开来。Binder等[30]对同担子菌纲(Homobasidiomycetes)的核糖体大小亚基(nuLSU和nuSSU)和线粒体大小亚基(mtLSU和mtSSU)基因序列进行综合比对并建立系统发育树。结果表明，包括L.fuciformis和Li.roseipellis在内的同担子菌纲真菌分别聚在了不同的分支[30]。Zhang等[15]综合利用mtSSU和nuLSU序列片段成功鉴定了分离自我国海南省海滨雀稗、杂交狗牙根和结缕草上的L.fuciformis和Li.roseipellis。因此，ITS序列与nuLSU、nuSSU、mtLSU和mtSSU等基因片段可用于L.fuciformis和Li.roseipellis的分子鉴定(表3)。

5 病害发生发展规律

L.fuciformis可通过菌丝形成的菌丝束状的“红丝”和节孢子团快速传播。“红丝”由大量平行菌丝集结粘而成，它们的功能和菌核相似。菌丝束最高存活温度为32 ℃，最低温度为-20 ℃[24]，在干燥的条件下可存活达两年之久[31]。Erwin[17]研究表明，菌丝束在25 ℃的环境下可以存活18个月，并且能够忍受长时间的低温。节包子团和菌丝束干燥时可随流水、人畜和工具等载体进行短距离的传播，节孢子和病株残片还可随气流远距离传播。担孢子在病害循环中的作用尚不明确。

长时间的高湿气候有利于L.fuciformis的侵入和生长。该病原菌在0～40 ℃均可生长，最适生长温度为20～28 ℃。高湿有利于红丝病发生，叶片和叶鞘表面有一层湿润的水膜是病原菌侵染的必要条件，病原菌菌丝通过表皮气孔或者伤口直接侵入叶片，并在两天内杀死叶片。此外，低温、干旱、缺肥(特别是氮肥缺乏时)、生长调节剂施用不当等都可能引起草坪生长缓慢，促使红丝病严重发生[8]。红丝病可整年发生，春秋两季的重雾，小雨和浓雾等环境因素有利于病原菌的侵染，因此，红丝病在春秋两季发病较为严重[21]。

粉斑病除不产生节孢子团和红丝状菌丝束外，其流行和病害发生规律与红丝病相似。正因如此，红丝病得以远距离传播，而粉斑病传播距离较短。粉斑病通常可在红丝病为害的草坪上同时发生，甚至两种病原菌可以在同一植株上发现。当土壤氮肥缺乏时，粉斑病危害更为严重。Li.roseipellis在4～32 ℃均能生长，但最适生长温度为20～28 ℃。在自然条件下，粉斑病通常在春秋的冷湿条件下危害最为严重，但只要在足够潮湿的情况下，可在任何时候发生[8]。由于粉斑病的传播速度较慢，因此，大多危害修剪较少或生长速度较慢的草坪。病原菌可在病株上以菌丝的形式存活很长时间[5]。

表3 红丝病和粉斑病病原菌形态特征Table 3 The morphological characteristics of Laetisaria fuciformis and Limonomyces roseipellis

6 防治措施

草坪病害的综合防治(integrated pest management，IPM)指将通过管理养护措施和化学防治结合，同时使用各项防治措施，在尽可能少的使用化学药剂的前提下，创造不利于病虫草等有害生物而有利于草坪草生长的环境条件，从而保证草坪草良好的使用和观赏价值[32]。要真正建立红丝病和粉斑病的综合防治体系，有必要从病害预测预报、抗病品种、管理养护、生物和化学防治等方面进行广泛而深入的研究，不断在理论和实践中探索红丝病和粉斑病的防治方法。红丝病与粉斑病同属担子菌真菌且发生发展规律及病原菌生物学特性十分相似，因此，这两种草坪病害的防治采用基本类似的方法[8]。

6.1 选用抗病品种和草种

尽管L.fuciformis和Li.roseipellis可侵染多种禾本科草坪草，但不同草坪草种和品种对红丝病和粉斑病的抗性各不相同。各种不同草种对红丝病和粉斑病抗性的研究已在世界各地的许多地区都有报道[33-36]。多年黑麦草及紫羊茅是最为感病的草种，但研究表明，各品种之间对红丝病的抗性差异很大。Woolhouse[33]发现，不同品种的多年生黑麦草对红丝病抗性存在差别。多年生黑麦草常见具有较强抗性的品种有Affinity、Assure、Dandy、Legacy、Manhattan Ⅱ、Prelude Ⅱ、Prism、Seville和SR-4200；紫羊茅常见的抗性较好的品种有Discovery、SR3100、Warwick、Nordic、Spartan、Reliant、SR 3000和Ecostar。Baldwin[34]测定了两种病原对四个梯牧草属(Phleum)品种的致病性，结果表明，两种病原对梯牧草的致病性均较弱。Gooding等[35]同时测定了不同品种的草地早熟禾(Poapratensis)对红丝病的抗性，发现Mosa、BAR VB8811和Barinet品种有较强的抗性。Bonos等[36]的研究表明，紫羊茅在接种内生真菌Epichloёfestucae后可显著提高对红丝病的抗病能力。

6.2 生态防治

6.2.1合理施肥 草坪草受到干旱胁迫、氮肥不足，或者其它类型的胁迫时常会生长缓慢且比正常健康生长的草坪草更易受到红丝病和粉斑病的侵染[37-38]。因此，合理施用肥料是防治红丝病和粉斑病的关键。一些研究表明，合理增施氮肥可以显著抑制多年生黑麦草和紫羊茅红丝病的发生[39-41]。Tredway等[42]对氮肥的施用量、施用时间和施肥方式进行了深入研究后发现，当氮肥的施用量为97.7和195.4 kg·(hm2·a)-1时可显著抑制多年生黑麦草红丝病的发生，然而，当氮肥施用量减少为48.8 kg·(hm2·a)-1时并不能起到抑制红丝病的作用；红丝病发病前增施氮肥对红丝病抑制作用效果最为显著；水溶氮肥比慢效氮肥对红丝病的抑制更有效。

除氮肥以外，其它营养元素的合理施用也可起到防治红丝病的作用。Goss和Could[40]研究发现，增施磷和钾肥只降低了两个试验区(0.1 hm2)中的一个地区的红丝病发病程度，这样的试验结果可能和当地的土壤类型和土壤本身营养成分有关。然而，Tredway等[42]的研究表明，磷、钾两种肥料并没有显著降低多年生黑麦草红丝病发生。Cahill等[39]发现,给多年生黑麦草草坪施用氮肥194 kg·(hm2·a)-1的同时施用钾肥135 kg·(hm2·a)-1比单独施用氮肥更加能够减轻红丝病的发生，但是磷肥却没有对病害的发生情况产生影响。Muse和Couch[41]在温室试验中发现，增施钙肥可以显著降低紫羊茅红丝病的发生，然而Cahill等[39]的研究表明,增施钙肥对多年生黑麦草红丝病没有显著的抑制作用。

6.2.2湿度控制 较高的叶面湿度，比如叶面有水珠或有一层水膜，是L.fuciformis和Li.roseipellis入侵的关键因素之一[8]，因此重雾、小雨和浓雾有利于病原菌的侵染。合理灌溉有利于病害的防治，应采用少灌深灌，且清晨浇灌比傍晚浇灌能更好地预防红丝病。

草坪草叶面湿润主要是由露水积累所致，因此尽快去除草叶上的露水可达到控制病害的目的，可以通过割草和拉绳索两种去露方法[43]。此外，在大面积草坪的管理养护时，还可利用喷施表面活性剂(湿展剂)和喷洒熟石灰等方法来防止水珠在叶表面积累，减轻病害的发生。

6.2.3修剪及枯草层的清理 通过打孔、铺沙和梳草等方式及时清理过厚的枯草层，移去草坪周围的落叶植物，改善空气对流状况，可减轻红丝病和粉斑病的发生。锋利刀片割草可减小可受病害侵染的伤口而减轻病情。及时清除修剪草屑可减少带病叶片和菌核再次在草坪中传播，从而可减轻病情[5]。

6.3 化学防治

合理的管理养护措施能够延缓或减轻红丝病和粉斑病的发生，但当病害处于发病高发期时，很难从根本上防治该病的发生。因此，在合理的管理措施基础上，配合化学防治，才能达到最佳的防治效果。在20世纪50年代有机汞化合物作为早期防治草坪病害的药剂，并且取得较好的防效。由于这些药剂会对环境造成不良的影响，后来逐渐被敌菌灵(anilazine)、百菌清(chlorothalonil)和五氯硝基苯(quintozene)取代[25]。

麦锈宁(Benodanil)、百菌清(Chlorothalonil)、扑海因(Iprodione)、噻菌灵(Thiabendazole)、三唑酮(Triadimefon)和敌菌灵(anilazine)6种药剂对红丝病防治效果进行比较发现，麦锈宁、敌菌灵对该病防治效果最好[44]。Rimelspach等[45]对多年生黑麦草红丝病进行了保护性药剂筛选试验，其中百克灵(pyradostrobin)和多氧菌素(polyoxin)防效最好，粉锈宁(Triadimefon)也取了较好的防效，粉唑醇(Flutriafol)的防效最差。同时，也有研究表明，敌菌灵和三唑酮对多年生黑麦草红丝病和粉斑病有较好的防效[46-48]。章武等[49]在室内测定了14种杀菌剂对该两种病原菌的毒力，结果表明，烯唑醇对两种病原菌的毒力最强。

在实际管理中，农药对病害的防控能够起到比较好的效果，但会给环境及人类的健康造成不良的影响。如果短时间内大量、重复使用同一类型的杀菌剂，草坪草病原菌还易产生抗药性[50-52]。发达国家的许多地方已经明令禁止草坪养护过程中过多地使用化学农药。我国应当在秉持草坪草病害综合防治原则的基础上，通过建立完善的预测预报机制，筛选优良抗、耐病品种，结合合理的养护管理措施的同时配合有效的化学防治，实现草坪草红丝病和粉斑病的综合治理[53]。

7 讨论与展望

与草坪业发达的国家相比，我国草坪业起步较晚但发展迅速，然而我国草坪草品种选育研究相对落后，远远不能满足草坪建植面积不断扩大的需要。李聪等[54]分析调研报告表明：我国除结缕草种子每年有几百吨的产量外，其余的草坪草种子生产几乎全部依靠进口。草坪草红丝病与粉斑病主要发生于欧美等发达国家，当前我国大量的草种、草皮需不断由国外进口，病原菌也可能随着草种、草皮而传进我国，这给我国草坪红丝病与粉斑病的检验检疫以及预防与控制带来了巨大挑战。

红丝病与粉斑病是在世界范围内普遍发生的重要草坪病害，在我国海南省多个地区均有发生[15]，红丝病与粉斑病多因发病初期疏于管理而导致病害扩展蔓延，严重降低了草坪的观赏与使用价值。目前，我国学者已对红丝病与粉斑病病原的分类地位[6-7,15]、生物学特性[15]、病害发生发展规律[49]及药剂敏感性[28]进行了初步研究。然而，我国对红丝病与粉斑病的生态防治、生物防治和化学防治研究较少，因此，应在借鉴国外研究成果和管理经验的同时结合我国草坪病害具体特性制定安全环保、科学、经济的预防和管理方案与出台相应的措施。