新疆长药八宝白粉病的病原鉴定

方治豪，海 艳，王凯涛，李 妍，任毓忠

(新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用自治区高校重点实验室，石河子大学农学院，新疆石河子 832003)

长药八宝[Hylotelephiumspectabile(Bor.)H.Ohba]，原名长药景天(Sedumspectabile)，别名华丽景天、长药八宝、大叶景天、八宝、活血三七、对叶景天、白花蝎子草等，为景天科八宝属多年生常用多肉植物。花小，密集，鲜艳，花期长，整株植物绿色期长，是集观叶、观茎、观花为一体的优良宿根花卉。抗寒性、耐旱性和适应性强，对土壤要求不严，室内外均可栽培[1]。景天科植物白粉病病原有Erysiphesedi、E.umbilici(又名Microsphaeraumbilici)、Golovinomycesorontii(又名E.orontii)、Podosphaeraxanthii以及Oidiumsub.Pseudoidium[2-5]。刘铁志[6]报道了内蒙古景天科植物白八宝(Hylotelephiumpallescens)和费菜(Sedumaizoon)白粉病的病原为Erysiphesedi。赵震宇等[7]在新疆大叶红景天上发现有景天叉丝壳(Microsphaerasedi)的危害。2018年夏天，在石河子明珠河公园内，长药八宝白粉病严重发生，白色粉状物布满植株的叶片、叶柄和茎杆，在叶片上形成灰白色的坏死斑，严重时整个植株叶片脱落，影响花卉的观赏价值，但新疆关于长药八宝白粉病的研究鲜见报道。笔者通过病原菌生物学形态鉴定和ITS 序列分析明确了该病原菌分类地位，旨在为病害防治提供依据。

1 材料与方法

1.1试验材料长药八宝白粉病标本于2018年6—9月采自新疆石河子市区明珠河公园内，采集田间表现明显白粉病症状的样本带回室内进行鉴定。

1.2田间症状观察在田间病害症状明显时，观察病害在田间的症状表现，包括发病部位、病斑的颜色、大小、病株的生长状况以及闭囊壳的产生等。

1.3病菌形态学鉴定将采集的新鲜病样带回室内采用胶带粘帖法观察和测量病菌无性时代的特征；包括菌丝体的形态、分生孢子梗的形状、长度，分生孢子的着生方式、形态特征和孢子萌发。待病株上产生黑色小点的闭囊壳后，用解剖针挑取闭囊壳，显微观察并测量闭囊壳的形状、大小，附属丝的形态、数量、长度，闭囊壳内子囊的数量、形态、大小以及子囊内子囊孢子的数量、形态、大小等[6-7]。依据观察和测定结果，参照白粉病菌鉴定特征[8-11]，确定引起新疆长药八宝白粉病的病原。

1.4病菌rDNA-ITS区序列的扩增和分析

1.4.1病菌基因组DNA的提取和PCR扩展。将发病的新鲜叶片采集后带回室内，用干净的毛笔刷取收集叶片上的白粉，用BioFlux公司真菌基因组DNA提取试剂盒，提取收集的病菌基因组DNA。用真核生物核糖体转录间隔区(rDNA-ITS区)通用引物ITS1(5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3')和ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')[12]进行 PCR扩增，电泳观察目标片段的大小。

1.4.2病菌rDNA-ITS区序列的分析。 将PCR扩增后的目标片段送交上海生工生物工程有限公司进行测序，测序后的结果在NCBI 的 GenBank 核酸数据库中进行 BLAST序列同源性分析，同时通过查阅资料，下载已报道的能引起八宝属(Hylotelephium)和景天属(Sedum)以及当地花卉植物白粉病的病原ITS区序列，以引起景天紫斑病的病原(Cercosporapseudokalanchoes)作为外围序列。采用MEGA6.0软件邻近距离法(Neighborhood-Joining)构建系统进化树[13]。

2 结果与分析

2.1病害症状长药八宝白粉病在石河子从6月初开始在植株下部叶片上出现零星白色的小霉斑，6—7月病害迅速扩展，向上部叶片及周围的植株大量扩散，7月中下旬至8月病害达到高峰期，造成整株植物发病，下部叶片干枯脱落成光杆。病菌主要侵染叶片、上部幼嫩的茎杆和花器，花瓣一般无明显症状。发病初期，植株下部叶片正面形成白色放射状的白色霉斑，霉斑覆盖处的叶肉组织变成灰色或灰褐色，但叶肉不坏死，严重时从叶缘处焦枯，随之叶片自下而上干枯死亡，形成光杆，严重影响植株的生长及观赏价值(图1A)。茎杆感染多发生在中上部幼嫩组织，在茎杆上形成白色不规则形的霉斑，严重时整个上部茎杆均呈白色(图1B)。病菌还能侵染长药八宝的整个花序，包括花梗、花蕾和托叶等，感染严重的整个花序被白粉遮盖，造成整个花蕾提早脱落不能正常开花或提前凋谢(图1C)，缩短花期或花朵的观赏品质；在石河子，病斑上从8月中旬开始先在叶片背面形成少量分散的初为黄色后为黑色的小粒点，即病菌的闭囊壳，从9月中旬开始，叶片、茎杆和花器上出现大量散生的黑色小点——闭囊壳，且整个植株几乎被病菌所覆盖(图1D)。

图1 病害田间症状Fig.1 Symptoms of powdery mildew on Hylotelephium spectabile

2.2病原的形态特征通过显微观察，长药八宝白粉病的菌丝体无色透明，直径为4.7 μm(2.9～6.1 μm)；菌丝的附着胞成裂瓣状，单生或对生(图2A、B)；分生孢子梗直或稍弯曲，2～3个细胞组成，长度为55.9(51.2～61.0)μm×5.6(3.8～7.5)μm，上单生1个分生孢子(图2C)；分生孢子单胞、透明、椭圆形到圆形，无纤维状体，大小39.3(29.3～45.1)μm×18.8(14.6～22.0)μm(图2D)，芽管从孢子一端萌发。

病菌的闭囊壳初期散生在叶片的背面，后期散生或聚生在植株所有感染部位，闭囊壳球形或扁球形，直径117.0(62.9～168.5)μm，褐色到黑色，壁细胞不规则多边形；闭囊壳上着生5～21根菌丝状附属丝，直或弯曲，常屈膝状，基部褐色，顶部无色，长度为子囊果直径的0.5～1.0倍(图2E)，0～8个分隔；闭囊壳有2～7个圆形到卵圆形的子囊(图2F)，子囊无色，有短柄或无柄，大小为60.1(46～72.3)μm×48.1(35.4～65.5)μm；子囊内大多2～4个子囊孢子(图2G)。根据病原的形态特征，参考《新疆白粉菌、锈菌和黑粉菌图鉴》[7]《中国真菌志》[5]以及其他相关白粉病鉴定资料[6]，其与已报道的Erysiphesedi的特征基本一致，故将引起新疆石河子市区长药八宝白粉病的病原初步确定为Erysiphesedi。

2.3rDNA-ITS区序列的测定与分析对长药八宝白粉病菌(菌株号 SHZUsed1)rDNA-ITS区序列进行PCR扩增，获得了639 bp的DNA片段，将测序后的结果在NCBI 的 GenBank 核酸数据库中进行 BLAST比对，结果显示，该序列与已报道的景天白粉菌Erysiphesedi(登录号：JX173289，JX173290，KR091961，KX580800)和Pseudoidiumhortensiae(MG654731)序列相似性高达99.8%以上，与报道的引起景天科植物白粉病的其他种以及石河子地区花卉上常见白粉病的病原序列相似性较低(图3)。由此可以推断，引起新疆石河子市区长药八宝白粉病的病原为景天白粉菌Erysiphesedi。

3 结论与讨论

据国内外报道，引起景天科植物白粉病的病原主要有以下几种：Erysiphesedi、E.umbilici(又名Microsphaeraumbilici)、Golovinomycesorontii(又名E.orontii)、Podosphaeraxanthii、Microsphaerasedi以及Oidiumsub.Pseudoidium，但不同种之间在形态特征上存在明显差异，E.umbilici和M.sedi其闭囊壳上的附属丝都不是菌丝状，而是二叉或三叉式分支；G.orontii无性时代分生孢子的着生方式为串生，而非单生；P.xanthii闭囊壳内只有1个子囊；该研究观察到的病菌形态特征与已报道的景天白粉病菌E.sedi几乎完全一致；且病菌ITS区序列的比对结果也显示出二者之间具有极高的同源性(大于99.8%)，因此，通过病害症状表现、病菌形态特征的观察以及ITS区序列的比对和分析，将引起新疆长药八宝白粉病的病原确定为景天白粉病菌Erysiphesedi，这是该病原在新疆的首次报道。

注：A、B.菌丝及附着胞；分生孢子梗；C、D.分生孢子梗和分生孢子；E.闭囊壳和附属丝；F.闭囊壳内有多个子囊；G.子囊和子囊孢子Note:A,B. Hyphal appressoria; C,D. Conidiophores and Conidia; E. Chasmothecia and appressoria; F.Chasmothecia containing several asci;G. Asci and ascospores图2 长药八宝白粉病菌的形态特征Fig.2 Morphological characteristics of powdery mildew on Hylotelephium spectabile

图3 根据ITS序列构建的病原菌系统进化树Fig.3 Phylogenetic analysis based on rDNA ITS sequences Erysiphe.spp

景天白粉病菌(E.sedi)除可以感染景天属和八宝属的花卉外，还可以感染景天科其他属的植物，包括伽蓝菜(Kalanchoeblossfeldiana)[14-15]、落地生根(Bryophyllumpinnatum)[16]和日本瓦松(Orostachysjaponica)[17]等。关于病原菌传入新疆的主要途径可能与引种过程中的种苗携带有密切的关系，目前在建设园林城市的过程中，大量从国内外引入性状优良的花卉在本地栽培，为病害的传播和扩散创造了有利条件，因此，必须严格进行检疫和种苗处理，以保证花卉在本地的栽植和观赏。另外病害在不同地区及不同寄主上的发病规律也少有报道，今后需对病害的发生规律及防治措施进行深入研究，以便为有效控制病害的扩展和蔓延，保持其更好的观赏价值奠定基础。