APP下载

食用菌土传真菌病原鉴定与检测研究进展

2022-10-27张志康朱晓华程显好

中国瓜菜 2022年10期
关键词:霉病分生孢子病原

张志康,朱晓华,赵 鹏,程显好

(鲁东大学农学院 山东 烟台 264025)

中国是食用菌生产和消费大国,随着产业的迅速发展,食用菌已成为第五大经济作物。国家提出发展乡村产业助推乡村振兴、科技兴农等口号,食用菌生产具有投资少、周期短、收益高等特点,因而食用菌产业已成为重要的脱贫产业,不仅提高了农民收入,还促进了乡村经济发展。因此,各地政府积极响应国家的号召发展食用菌产业,食用菌栽培产业前景大好。近年来,随着“秸秆资源循环利用”等绿色循环概念的提出,食用菌作为分解者在促进秸秆物质能源循环等方面也发挥着重要作用。在此背景下,食用菌产业快速发展,规模不断扩大,但在生产过程中,真菌病害成为影响食用菌产量和品质的重要因素。目前,对于食用菌病害的研究主要集中在致病细菌、真菌、病毒的病原鉴定、病害特征、发生规律、防治技术等方面,鲜见关于土传性真菌病原检测与鉴定的报道。笔者概述了引起食用菌土传真菌病害的病原鉴定与检测方法,可为食用菌生产中土传真菌病害的防治提供参考。

1 食用菌土传真菌病原鉴定与检测

土壤是土传真菌病原体重要的储存库,土传真菌病害是指土壤中的真菌病原微生物在适当条件下侵染植物根茎引起的病害,土壤中的真菌也可以引起食用菌的病害。土壤真菌能以菌核、厚垣孢子等抗逆性形态长久存在于土壤中,难以完全消灭。土传真菌病原主要以土壤为传播媒介,或以其他方式间接感染食用菌,生产过程中需要覆土栽培的食用菌最易感染土传真菌病原,如双孢蘑菇、羊肚菌、鸡腿菇、草菇、竹荪等(表1)。

表1 食用菌土传真菌鉴定与检测

续表1

1.1 双孢蘑菇土传真菌病害的病原鉴定

1.1.1 疣孢霉病 Fletcher 等从英国和中国的双孢蘑菇工厂及野生双孢蘑菇上分离了8 株有害疣孢霉菌株,发现这些病原真菌引起的症状以及造成的损失存在差异。此外,不同地区的菌株rDNA 有少许差别。Umar 等研究表明,.的菌丝及孢子均可感染任一发育阶段的双孢蘑菇子实体。

我国的双孢蘑菇产量大约占世界总产量的45%,疣孢霉病在生产过程中发病率高达40%,是双孢蘑菇生产中最严重的病害,严重制约了双孢蘑菇的产业发展。1996 年,谭琦等利用RAPD技术对23 株疣孢霉菌株进行了分子鉴定,发现不同菌株之间存在着遗传差异。2009 年,李河等从湖北感染褐腐病的双孢蘑菇上分离到致病菌株CSUFT082,获得了其ITS 序列信息,与GenBanK数据库中的序列比对,采用MEGA 软件构建系统发育树,通过比对和系统发育树确定菌株CSUFT082为。2010 年,温志强等对福建省16 株有害疣孢霉菌进行形态学鉴定以及ISSR分子鉴定,发现同一产地的疣孢霉出现了种群分化和遗传多样性。2012 年,范建奇等报道了福建地区疣孢霉病鉴定及防治方法,疣孢霉菌丝疏松发达,气生菌丝有隔膜,随时间推移由灰白色转深褐色,分生孢子梗呈轮枝状分枝,顶端单生分生孢子。1.1.2 顶枝孢霉病 2002 年,康晓慧等在调查四川双孢蘑菇病害时发现一种新型双孢蘑菇子实体致病菌,该致病菌会导致双孢蘑菇子实体表面以及菌肉、菌褶上出现褐色斑块。将分离菌株进行形态学鉴定,在MEA 培养基上菌落为粉红色且黏滑,菌丝无色,分生孢子梗不分枝或偶有分支,直径(2.5~3.0)μm×(5.0~30.0)μm,分生孢子无色,椭圆形至圆筒形,(2.0~3.0)μm×(2.5~7.5)μm。以形态学特征将病原菌鉴定为点枝顶孢霉。

1.1.3 白色石膏霉病 白色石膏霉病是双孢蘑菇常见的一种真菌性病害,又称白皮病、臭霉菌、白粉病,引起的病原菌是粪生帚霉。分生孢子卵形至球形,孢子堆呈粉红色,脱落后梗的顶部有环痕。发生这种病害会影响双孢蘑菇菌丝和子实体的生长发育,严重时不出菇,所以生产过程中对培养料腐熟及土壤杀菌消毒要彻底。

1.1.4 木霉病 2002 年,Samuels 等报道了侵占木霉侵染可以引起双孢蘑菇绿霉病,目前北美多个国家发现该病害,并分离到病原菌。双孢蘑菇感染木霉病的特点是在覆土层蘑菇产生绒毛状菌丝,能产生大量绿色孢子,侵染子实体后发生枯萎腐烂。2018 年,宋晓霞等从双孢蘑菇工厂的10 份病害样本中分离到4 种致病木霉,对其形态进行鉴定,并获得了ITS 序列,与GenBanK 数据库和TrichOKEY 数据库中的信息进行比对,确定了4 种木霉为绿木霉.、哈茨木霉.、子座木霉.和钩状木霉.。

1.1.5 蜘蛛网病 双孢蘑菇被各国广泛栽培,spp.是引起双孢蘑菇蜘蛛网病的主要病原菌。2008 年,Ivana 等报道了在塞尔维亚蘑菇工厂出现一种真菌病原,能侵染双孢蘑菇子实体导致蜘蛛网病。2012年,Navarro 等首次报道了西班牙的双孢蘑菇蜘蛛网病是由引起的。2016年,Lan 等报道了国内双孢蘑菇感染蜘蛛网病,经过形态鉴定及分子鉴定将病原确定为.,这是我国对双孢蘑菇感染该病原的首次报道。2019 年,Chakwiya 等在对南非双孢蘑菇蜘蛛网病调查过程中,分离到的菌株与美国和中国等地的蜘蛛网病原菌参考菌株进行比较,发现菌株形态特征与.基本相同,结合ITS 序列,确定致病菌株大部分为。

1.1.6 褐斑病 双孢蘑菇的褐斑病又称干泡病,病原菌是轮枝菌属的菌生轮枝菌和蘑菇轮枝菌。轮枝菌的分生孢子梗上有数个节,每节有多根轮生小梗;菌生轮枝菌的分生孢子椭圆形或卵圆形,偶有孢子聚成孢子球附在小梗顶部,蘑菇轮枝菌的呈新月形,常与小梗垂直。该褐斑病的报道仅有形态特征及发病症状,缺少分子鉴定依据。

1.2 羊肚菌土传真菌病害病原鉴定

1.2.1 镰刀霉病 2016 年,Guo 等发现-.复合种能引起羊肚菌的茎腐病。近几年文献报道其他镰刀菌也能引起羊肚菌常见的柄腐病。2019—2020 年,在四川、河南、甘肃、贵州多省的六妹羊肚菌种植区域相继暴发新型柄腐病,刘天海等对该病原菌进行了报道。形态特征与Helgard 报道的一致。分子鉴定获得了菌株GJB-3 的ITS、RPB2、EF1α 序列,与GenBanK 数据库中的序列进行比对,发现菌株GJB-3 的3 个序列与.相似,其中ITS 相似度为100%。构建系统发育树后,发现GJB-3 在2 棵树上的位置都与.相邻,确定病原为。

1.2.2 白霉病 近年来,四川的羊肚菌栽培工厂经常发生白霉病害,严重影响了羊肚菌的产量和品质,He 等首次报道了长毛拟青霉能感染羊肚菌引起白霉病。采用科赫法则确认了该病原菌,获得病原菌的ITS 后进行BLAST,发现与.相似度最高,构建系统发育树,确定导致羊肚菌白霉病的病原菌是长毛拟青霉。

1.2.3 白腐病 2020 年,余苗等对河南栾川县羊肚菌白腐病的病原菌进行分子鉴定,测得ITS、18SrDNA、5.8SrDNA 等序列,在GenBanK 数据库比对发现与曲霉属相近,分生孢子梗和孢子为曲霉典型的“花洒”状,确定病原菌属于。曲霉属真菌的鉴定仅使用ITS 科学依据略显不足,若结合一些蛋白的基因序列,如BenA、RPB2、CaM,能可靠地鉴定出物种种类。

1.3 草菇土传真菌病害病原鉴定

1.3.1 菌孢小核菌病 2002 年,黄胜雄等报道了草菇感染菌孢小核菌病,经过形态鉴定,将病原确定为。染病特点是在草菇菌丝体或子实体上产生大量菌核,最终导致草菇腐烂减产。目前,关于草菇菌孢小核菌病的报道较少,仅在形态上鉴定病原菌,缺乏分子层面的证据。

1.3.2 褐腐病 草菇褐腐病病原菌是有害疣孢霉,且病症与感染双孢蘑菇疣孢霉的症状相似。陈少珍等详细描述了疣孢霉的形态特征,菌丝呈白色,有隔,有厚垣孢子和双胞分生孢子;分生孢子梗短,轮枝状分枝着生在梗端,双细胞上细胞褐色、球形,表面有瘤突,壁粗糙,下细胞较小,无色,半球形或半椭圆形,表面光滑。依形态特征将草菇褐腐病病原菌确定为疣孢霉,但缺乏相关DNA 序列的验证。

1.4 鸡腿菇土传真菌病害病原鉴定

1.4.1 炭角菌病 在鸡腿菇栽培过程中常发生一种形似鸡爪菇的病害,1995 年之前认为是一种畸形菇,后经形态鉴定确定其病原菌为叉状炭角菌。崔颂英等发现,总状炭角菌也能引起鸡腿菇的炭角菌病,总状炭角菌病已经成为制约鸡腿菇生产的瓶颈。鸡腿菇炭角菌病的研究主要集中在生物特性、致病机制等,之前的报道也仅对炭角菌子实体进行描述,未进行显微形态和分子方面的鉴定,对该病原的准确鉴定是今后针对性防治该病害的前提。

1.4.2 菌柄溃疡病 2010 年,在山东鸡腿菇工厂发现了一种菌柄溃疡病。2013 年,Dong 等对该病原进行鉴定,发现菌落呈粉红色,同心环状;菌丝为絮状,无色有隔膜,分生孢子梗直立,不分枝,孢子聚集成粉红色头状体,分生孢子卵球形或梨形,通过形态学特征和ITS 序列分子鉴定确定病原菌为粉红聚端孢。

1.4.3 蛛网病 鸡腿菇的蛛网病严重影响鸡腿菇的品质和产量。2013 年湖北武汉鸡腿菇工厂出现蛛网病,Wang 等对该病原进行了鉴定,在PDA培养基上菌落由黄色转为粉红色,气生菌丝延板壁生长,棉絮状,分生孢子梗有2~4 个分枝,呈圆柱形或梭形,孢子呈圆柱形。将病原菌株ITS 序列与GenBank 数据进行比对,发现与相似度最高。通过形态特征和ITS 鉴定,确定病原为。

1.5 竹荪真菌土传病害病原鉴定

腐烂病严重时可造成红托竹荪大面积减产或绝收,竹荪生产中应重视该病害的防治。2021年,李建英等经菌落特征和ITS 序列比对,确定红托竹荪腐烂病的病原为木霉属真菌。

1.6 其他食用菌土传真菌病原

还有部分食用菌土传真菌病害,如草菇青绿霉、链孢霉、毛壳菌、白色石膏霉等,鸡腿菇胡桃肉状菌病、褐腐病、软腐病。上述病原未被准确鉴定,部分病害以发病时的特征命名,未对病原进行形态和分子鉴定,缺乏准确的病原信息,不利于病害防治,亟需对上述病原进行鉴定。

2 展 望

对食用菌栽培过程中的真菌病害需要进行快速准确的鉴别,以便于在染病初期控制住病害。笔者综述了食用菌生产中常见的土传真菌病原的形态学鉴定及分子鉴定。多数文献报道的病原菌鉴定仅用了形态学鉴定,随着分子生物学技术的发展,病原鉴定引入ITS 序列、系统发育分析等分子手段可以使病原鉴定更为准确;部分病原真菌单独使用ITS 片段仅能鉴定到属,无法准确鉴定到物种种类,需要结合多个DNA 序列,尤其是蛋白的编码基因片段。

食用菌土传真菌病害的病原具有高度多样性,这些病原真菌也是土壤微生物的重要组成部分。食用菌土传真菌病的病原研究不仅涵盖病原真菌自身的生物学特征、病原宿主互作、栽培环境,还应涉及土壤理化性质、微生物组成、土壤生态学等内容,应加强相关研究。

食用菌产业发展前景广阔,病害的发生严重制约了产业发展。准确快速地鉴定病原真菌是食用菌土传真菌病害防治的前提,并且为将来针对性地挖掘抗病基因、提高食用菌抗病性、探索合适的生物防治方法、减少化学药剂污染奠定基础,从而保证食用菌产业持续健康稳定的发展。

猜你喜欢

霉病分生孢子病原
儿童细菌性腹泻的病原微生物检验结果分析
春季大棚番茄叶霉病防控技巧
浅析番茄叶霉病的发生条件及防治方法
玉米小斑病抗病鉴定接种培养基的产孢技术
暗色丝孢菌中国一新记录属
白僵菌Bb38菌株小米培养基与SDAY培养基培养耐热性状差异研究
罗非鱼水霉病咋防治
延安市宝塔区苹果白粉病大发生原因及对策