金魔芋炭疽病病原菌生物学特性研究
2020-03-26和丽舒于兴李
和丽舒,于兴李
(昌宁县农业科学技术推广所,云南昌宁678100)
魔芋(Amorphophallus konjac)又名蒟蒻,是天南星科,生长在海拔250~2500 m的山间多年生草本植物。魔芋含有十多种氨基酸,还含有很多矿质元素和食物纤维,对防治糖尿病、高血压有特效,近年来种植面积不断扩大。金魔芋是新发现的一个特有珠芽魔芋类品种,其葡甘聚糖含量远高于花魔芋、白魔芋及其他珠芽类魔芋品种,具有很好的加工和推广价值。
炭疽病发病初期在叶片上显现圆形红褐色小斑,后期扩展成深褐色圆形病斑,中间部位则由灰褐色转为灰白色,最后病斑转为黑褐色,末期病斑穿孔,病斑多时融合成片导致叶片干枯,病叶易脱落。本试验通过不同培养基、不同pH值对魔芋炭疽病病原菌生物学特性进行了初步研究,为魔芋炭疽病害防治提供依据。
1 材料与方法
1.1 金魔芋炭疽病害株来源
染病的金魔芋叶片来自保山市龙陵县,经采集后带回实验室中冷藏保存,待用。
1.2 金魔芋病原菌地分离和纯化
按常规方法进行病原菌地分离和纯化。在发病的魔芋叶片病健交界处切取3 cm×3 cm的组织块,经75 %乙醇处理1 min后,用0.1 %的升汞表面消毒3 min,在灭菌水中漂洗3次,每次漂洗时间为3 min,最后除去组织表面多余水分,置于马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)平板上,于30 ℃培养72 h后挑取菌落边缘菌丝进行纯化。
1.3 病原菌致病性测定
将PSA上培养5 d的菌落切成长10 mm,宽5 mm的菌块,选健康的金魔芋植株叶片,用70%的乙醇进行表面消毒后,采用针刺法进行接种。在叶片上接种带菌PSA培养基,采用湿润的脱脂棉保湿,对照叶片滴灭菌水,每处理3次重复。接种的叶片套袋保湿,并将植株置于25~30 ℃的温室中,每隔2 d观察发病情况。
1.4 病原菌形态学特征观察
取纯化后的菌种,在无菌操作台中用肉眼观察、描述菌落形态。取长势好的菌落,用载玻片做成切片,在光学显微镜下观察分生孢子及分生孢子器的形态特征,并测其大小。根据病原菌产孢特征及其在PSA上的形态特征,参照文献《真菌鉴定手册》进行病菌鉴定。
1.5 病原菌生物学特性研究
1.5.1 不同培养基对病原菌生长的影响
供试培养基为马铃薯蔗糖培养基、水琼脂培养基、胡萝卜培养基、燕麦片培养基、番茄培养基,取上述培养的菌落,用镊子挑取长势好的菌丝于培养基上,每个重复3次,然后置于30 ℃恒温箱中培养,4 d后用十字交叉法测量菌落直径并观察记录菌落生长势。
①PSA(马铃薯蔗糖)培养基。用天平称取洗净去皮马铃薯20 g,切碎后放入锅中煮沸30 min,将过滤后的溶液定容至100 mL,加入2 g琼脂和2 g蔗糖,搅拌均匀后移入锥形瓶中,包扎好后放入121 ℃灭菌锅中,灭菌40 min。待温度适宜后取出,在超级工作台内倒入培养皿中,待冷凝备用。
②WA(水-琼脂)培养基。在100 mL蒸馏水中加入2 g琼脂,搅拌均匀后移入锥形瓶中,用报纸包好瓶口,再用橡皮筋扎好。放入121 ℃灭菌锅中,灭菌40 min。待温度适宜后取出,在超级工作台内倒入培养皿中,待冷凝备用。
③CA(胡萝卜)培养基。用天平秤取洗净的胡萝卜20 g,切碎后放入锅中煮沸30 min,将过滤后的溶液定容至100 mL,加入2 g琼脂,搅拌均匀后移入锥形瓶中,包扎好后放入121 ℃灭菌锅中,灭菌40 min。待温度适宜后取出,在超级工作台内倒入培养皿中,待冷凝备用。
④OA(燕麦)培养基。用天平秤取3 g燕麦,放入锅中加水煮沸30 min,将其过滤后定容至100 mL,加入2 g琼脂,搅拌均匀后移入锥形瓶中,包扎好后放入121 ℃灭菌锅中,灭菌40 min。待温度适宜后取出,在超级工作台内倒入培养皿中,待冷凝备用。
⑤TA(番茄)培养基。番茄捣碎后取其汁液20 g,加水定容至100 mL,加入琼脂2 g,搅拌均匀后移入锥形瓶中,包扎好后放入121 ℃灭菌锅中,灭菌40 min。待温度适宜后取出,在超级工作台内倒入培养皿中,待冷凝备用。
表1 分生孢子大小测定值
1.5.2 不同 pH 值对病原菌生长的影响
以PSA培养基为基础培养基,加入HCL(1mol/L)和NaOH(1mol/L)将培养基分别调成1~10不同的pH值,挑取之前培养好的菌落于培养基上,不同pH值的培养基处理4次,处理好放入30℃恒温箱中培养,4 d后用十字交叉法测量菌落直径并观察记录菌落的生长势。
2 结果分析
2.1 病原菌地分离结果与形态特征观察
通过分离得到的魔芋炭疽菌在PSA平板上30 ℃ 培养5 d的菌落直径为4~5.5 cm,菌落为圆形或近圆形,边缘整齐,气生菌丝初为白色,后渐变为灰白色或深灰色,培养7 d后靠近菌落中央产生轮纹状排列的分生孢子盘,分生孢子单胞,无色,镰刀形,产孢量较多,分生孢子大小(18~23)μm×(3.3~4)μm,平均为21.878 μm × 3.427 μm(表1)。由侧生分生孢子梗产生,厚垣孢子球形,表面不光滑,多个在菌丝中间串生;分生孢子萌发的芽管深褐色,有隔,棍棒状,边缘整齐。根据上述病原菌的培养性状和形态学特征,参照真菌分类相关文献《真菌鉴定手册》的描述,初步鉴定该病原菌为炭疽菌(Colletotrichum Corda)。
2.2 病原菌致病性测定结果
将炭疽菌对魔芋叶片进行针刺回接,7 d后针孔周围开始出现褐色圆斑,并逐渐往外扩散,15 d后病斑症状加重,呈不断扩大趋势,发病率达到100%,而对照组除了针刺处有黄白色愈合伤疤,其他正常,发病率为零。
表2 不同培养基对病菌生长情况测定
表3 不同pH对病原菌菌丝生长情况的测定
2.3 病原菌的生物学特性
2.3.1 不同培养基对病原菌生长的影响
测定结果表明,菌落在PSA培养基上生长最好,30℃ 培养 4 d 的菌落直径为72~88 mm,菌丝生长迅速。其次是番茄培养基。在胡萝卜和燕麦培养基中长势稀薄,而在水琼脂培养基上则不能生长(表2)。
2.3.2 不同pH值对病原菌生长的影响
魔芋炭疽病病原菌对pH值的反应以中性生长最好,适宜的pH值为3、6、7、8,以pH值等于7为最适,pH值小于3或大于9时,菌丝不生长(表3)。
4 结 论
从试验结果可知,魔芋炭疽病病原菌(Colletotrichum)在所供试的PSA培养基、番茄培养基、燕麦培养基、胡萝卜培养基上均能生长,而在水琼脂培养基上则不能生长。由此可知炭疽菌地生长需要一定的碳源和营养物质。最有利于病原菌生长的碳源为蔗糖,培养20 d左右会有孢子产生,其余供试培养基均不产生孢子。不同培养基对病菌生长的影响试验结果说明,该病原菌对碳源和营养物质虽有一定的需求,但并不高。
对生长环境测试结果显示,该菌能够在pH 值3~9的范围内生长,而pH值为 7最适合生长,在弱酸弱碱的环境下炭疽菌均能生长,不同pH值对病原菌生长影响试验结果说明,魔芋炭疽菌对土壤酸碱度要求并不高,对土壤的适应能力较强。
魔芋炭疽菌对碳源、营养物质和酸碱度要求不高,良好的适应能力加大了其病害发生的可能,加之近年来魔芋种植面积不断扩大,更使传染概率增加。