沈阳农业大学学报,2013—02,44(1):32—36 Journal of Shenyang Agricultural University,2013—02,44(1):32-36 西瓜茵核病菌生物学特性的研究 刘志恒,刘芳岑,黄欣阳,张婷婷,滕晓菲 (沈阳农业大学植物保护学院,沈阳110161) 摘要:西瓜菌核病是北方春季冷棚西瓜上的重要病害,对西瓜菌核病菌的生物学特性进行了测定。结果表明:不同的温度、pH、碳 氮源等条件对西瓜菌核病病菌的菌丝生长、菌核形成和萌发有显著影响。病菌菌丝在PDA培养基、25 ̄C、pH值5.0条件下生长最 好,菌落直径可达8.2cm;适宜菌丝生长的碳源为甘露醇,氮源为蛋白胨,菌落直径在7.5 am以上;光照对菌丝生长影响较小;菌 丝致死温度为48qC、10 min。胡萝卜煎汁培养基、PDA、PSA培养基利于菌核萌发,萌发率90%以上;菌核萌发最佳温度为20- 25℃,pH值5 7;利于菌核萌发的碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵,萌发率均超过80%;菌核的致死温度为53oC,10rain。 关键词:西瓜菌核病:核盘菌:生物学特性 DOhl0.3969/j.issn.1000-1700.2013.01.006 中图分类号:¥436.5 文献标识码:A 文章编号:1000—1700(2013)01—0032—05 The Pathogenic Biological Characteristics of Watermelon Sclerotinia Rot LIU Zhi-heng,LIU Fang-cen,HUANG Xin-yang,ZHANG Ting-ting,TENG Xiao-fei (College of Plant Protection,Shenyang A cultural University,Shenyang 1 10161,China) Abstract:Watermelon sclerotinia rot is an im portant disease in cold shed of the northern spring.The pathogenic biological characteristics of Watermelon Sclerotinia rot was studied in this paper.The results showed that different nutrients,temperature, pH,and other conditions have a significant effect on the pathogen of watermelon sclerotiorum mycelial growth,sclerotia generated and sclerotia germination.PDA was the best of culture media in this experiment,the optimum temperature and pH for mycelia growth was 25cC and 5.0,colony diameter was 8.2cm;the optimal C—source was Mannitol,the optimal N—source was peptone, colony diameter was above 7.5cm;the effect of light on mycelia growth was not evident and mycelia lethal temperature was 48 ̄C f0r 10 min.Sclerotia could germinat better on the carrot.PDA and watermelon media;the optimum temperature and pH for sclerotia germination was 20-25 ̄C and 5-7.Dextrose and Ammonium sulfate was the best C—source and N—source for sclerotium germination better.germination rate of sclerotium was 85%:the sclerotia lethal temperature was 53 ̄C for 10 min. Key words:watermelon sclerotinia rot;Sclerotinia selerotiorum;pathogenic biological characteristics 近年来由于辽宁省西瓜种植面积的扩大、西瓜种植连续的重茬等原因,西瓜菌核病为害日趋严重,已成为 辽宁西瓜生产上的主要病害之一。大棚和露地西瓜均可发病,以春茬冷棚栽培西瓜为害较重。西瓜菌核病由真 菌核盘菌[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]侵染所致,病原菌以菌核在土壤或种子中越冬或越夏,当气候条 件适宜时,菌核萌发成子囊盘,释放大量的子囊孢子,子囊孢子可随雨水和气流传播_3],在田间大量侵染寄主; 从苗期至成株期均可发病,主要为害叶片、茎蔓和果实 。因此,发病后严重影响西瓜的产量和品质,极大地威 胁了西瓜产业的健康发展。核盘菌在世界上分布非常广泛,其引起的菌核病属于世界性病害fll,在法国、英国、 德国、意大利、澳大利亚等国家。都有该病的危害报道。该菌的寄主范围十分广泛,可侵染葫芦科、豆科、茄科和 十字花科等75个科、278个属和408个种的植物[21。综合相关文献资料,国内外对于菌核病的研究多见于油菜 菌核病、向日葵菌核病、大豆菌核病等,但对于西瓜菌核病系统性的研究较为少见,尤其是西瓜菌核病生物学特 性的研究尚未见报道。因此,本试验对西瓜菌核病病原菌生物学特性进行了研究,以期为病害深入研究和科学 有效防治提供理论依据。 收稿日期:2012-11-18 作者简介:刘志恒(1954一),男,沈阳农业大学教授,从事植物病理学和真菌学研究。 第1期 刘志恒等:西瓜茵核病菌生物学特性的研究 一33— 1材料与方法 1.1供试病害标样 西瓜菌核病害标样于2010年6月采自辽宁省盖州市西瓜主产区,于2011年9月 2012年7月在沈阳农 业大学真菌实验室进行试验。 1.2病害症状描述 对田间西瓜茎蔓和果实危害的症状特点进行调查记载。 1.3病原菌形态观察 采用常规组织分离法对西瓜菌核病标样进行分离j5j,首先获得病菌的纯培养,然后将分离纯化后的病原菌 接种至健康无病的西瓜植株上,观察叶片发病症状和田间症状的一致性,再次从病部重新分离病原菌,显微镜 下记载病原菌菌丝形态以及PDA平板上的菌落形态。 1.4病菌菌丝生长和菌核萌发条件测定 1.4.1 培养基的试验选用PDA、PSA、孟加拉红、2%水琼脂、燕麦片、西瓜汁(西瓜榨汁200g,琼脂15g,水 1000mL)、胡萝卜煎汁(胡萝卜20%,琼脂15g,水1000mL)、黄瓜煎汁(黄瓜200g,琼脂15g,水1000mL) ̄辣椒煎 汁(辣椒200g,琼脂15g,水1000mL)共9种培养基,进行不同培养基对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 1.4.2温度的试验采用PDA平板培养基,将试验温度设置0,5,10,15,20,25,30,35℃共计8个梯度,进行不 同温度对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 1.4.3 pH值试验 采用PDA平板培养基,用0.1%的NaOH和HC1溶液调配pH值分别为 3,4,5,6,7,8,9,10,11共计9个梯度,进行不同pH值对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 1.4.4碳源和氮源试验 以PDA为基础培养基,用麦芽糖、果糖、木糖、半乳糖、糊精、甘露醇、乳糖、蔗糖及可 溶性淀粉等量置换葡萄糖,配制成9种不同碳源的培养基,进行不同碳源对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 以PA为基础培养基,分别等量加入蛋白胨、硝酸钾、脲、脯氨酸、氯化铵、硫酸铵、硝酸钠、胱氨酸及苯丙氨酸, 配制成9种不同氮源的培养基,进行不同氮源对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 1.4.5光照试验采用PDA平板培养基,设置全光照、全黑暗和12h/12h光暗交替共3种光照条件,进行不同 光照对菌丝生长和菌核萌发影响的试验。 1.4.6茵丝和茵核致死温度测定菌丝测定,根据预备试验,设42,43,44,45,46,47,48,49,5O,51,52,53,54,55oC 的恒温水浴处理温度,将直径7ram的菌饼置于装有无菌水的试管中,每试管10枚,分别于恒温水浴锅中加热处理。 10min后取出迅速冷却降温,然后从每试管中随机取3枚菌饼,移植于PDA平板中央,25℃恒温培养。每个温度设置 3次重复。3d后观察菌丝生长状况,确定菌丝致死温度。 菌核测定,将菌核表面消毒,置于装有无菌水的试管中,每试管10个,分别置于47,48,49,5O,51,52,53,54,5 5℃的恒温水浴锅中加热,10rain后取出立即冷却降温。然后从每试管中随机取5个菌核,移植于PDA平板中, 25℃恒温培养。每个温度设置3次重复。5d后根据菌核萌发与否,确定菌核致死温度。 1.5病原菌菌丝和菌核的测定方法 用打孑L器在菌落新生边缘,打取直径7mm的菌饼,移植于上述不同培养基平板中,除不同温度的试验外, 均于25 ̄C恒温箱中培养,每试验设置3次重复。间隔24h测定菌落直径,病菌菌丝生长采用十字交叉法进行测 量161,计算菌落平均直径并绘制菌丝生长速度曲线,并观察菌核产生情况。菌核萌发成菌丝测定,将菌核用酒精 和升汞表面消毒后,每皿l0个菌核,分别置于上述各培养基中,除不同温度的试验外,均于25℃恒温箱中培 养,每试验设置3次重复。5d后观察菌核萌发情况,计算比较菌核萌发率。 2结果与分析 2.1西瓜菌核病病害症状 西瓜菌核病为害叶片、茎蔓和果实。叶片发病多呈圆形水渍状病斑,逐渐扩大后叶片腐烂;茎蔓发病于茎 蔓主侧枝交叉处产生褐色水溃状病斑,湿度大时病茎软腐,产生大量白色絮状菌丝,几天后菌丝密集形成黑色 菌核;果实染病先呈水渍状腐烂,后病部长出白色絮状菌丝,最后菌丝结成黑色菌核,自然条件下病原菌菌核 第1期 刘志恒等:西瓜茵核病菌生物学特性的研究 一35— 2.3.3 不同pH值对茵丝生长和菌核萌发的影响 测定结果表明(图5),病菌菌丝在pH值为3~l1范围内均 可生长,但生长速度差异显著。pH值4~7为菌丝适宜生长范围,pH值为5时菌丝生长最快,而当pH值大于7 时,菌丝生长速度随pH增大而减小,pH值为11时菌丝生长极为缓慢,说明病菌在偏酸条件下生长能力强,过 酸过碱条件均抑制菌丝生长。菌核萌发对pH值要求不严格,在pH值为3~11范围内均可萌发,中性偏酸条件 下萌发率较高为90%,过碱条件(pH>10)会抑制菌核萌发,萌发率低于20%。 2.3.4不同碳源对茵丝生长和菌核萌发的影响 由图6可见,西瓜菌核病菌在10种供试碳源的培养基上均可 生长,但生长速度存在较大差异。该菌在糊精上生长最快,但是菌落薄,菌丝稀疏,并不适宜菌丝生长;在以甘 露醇为碳源的培养基上菌丝生长较快并且菌丝致密,形态正常,3d后菌落直径达7.6era,为最适碳源;其次为葡 萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖和木糖;利用较差的碳源为果糖、淀粉和麦芽糖。菌核在供试碳源的培养基上萌发率 大多超过50%,以葡萄糖和半乳糖为碳源萌发率较高,在85%以上,以木糖和果糖为碳源菌核萌发率较低,低 于6O% +菌落直径Diameter+萌发率Germination 妻m舯∞∞加o 褂蜊船 c三 目Hg毫 口菌落直径Diamet r圈萌发率G rminati n 宴 .埘 l 翥差 艇g 悃 l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 粗舌 pH值pH value 碳源 Carbohydrates 图5不同pH值对菌丝生长和菌核萌发的影响 Figure 5 Effect of pH value on mycelial growth and sclerotium germination 图6不同碳源对菌丝生长和菌核萌发的影响 1.半乳糖;2.甘露醇;3.麦芽糖;4.蔗糖;5.果糖;6.木糖;7.乳糖;8.糊 精;9.可溶性淀粉:lO.葡萄糖 Figure 6 Effect of carbohydrates on mycelial growth and sclerotium germination 1.Galactose;2.Mannitol;3.Maltose;4.Sucrose;5.Fructose;6.Xylose; 7.Lactose;8.Dextrin;9.Starch;10.Dextrose 2.3.5 不同氮源对菌丝生长和菌核萌发的影响 试验结果表明(图7),不同氮源对病菌菌丝生长的影响较大。 病菌对蛋白胨利用最好,菌丝生长快,且菌丝致密,3d后菌落直径为8.4cm;对硫酸铵、脯氨酸、氯化铵、硝酸钠 和硝酸钾均可以良好利用;对胱氨酸和苯丙氨酸利用较差,菌丝生长慢且形态不规则,3d后菌落直径仅为2~ 4cm;以脲为氮源未见菌丝生长。病菌菌核在不同氮源上的萌发存在差异,在硫酸铵、蛋白胨和硝酸钠上萌发率 高达90%,脯氨酸、氯化铵和硝酸钾次之,胱氨酸和苯丙氨酸则抑制菌核萌发,以脲为氮源菌核萌发率为0。 2.3.6 不同光照对菌丝生长和菌核萌发的影响 由图8可见。光照对病菌菌丝生长有一定的影响.但并不明 显。菌丝在光暗交替条件下生长相对较好,3d后菌落直径扩展为8.4em,全黑暗条件下生长较慢,菌落直径为 , m∞∞∞∞o 、瓣越枢 =0l】日口 基 7.6cm。光、暗和光暗交替3种处理对菌核萌发有轻微的影响,黑暗条件下萌发率略高,为82.3%。 2.3.7 菌丝和菌核致死温度 测定结果表明(表1和表2),病菌在温度I>48oC时,未见菌丝生长,由此确定该 菌菌丝致死温度为48oC、10rain;而在温度≥53℃时,未见菌核萌发,故确定菌核致死温度为53oC、10min。 口菌落直径Diamet r圈萌发率Gf,rminati0n 岳三 暑 口菌落直径Diameter圈萌发率G rmination 豆 桃 {甄 l 2 3 4 5 6 7 8 9 氮源 N itrogens } . .闺j 誊 斛 墙 全光 Light 黑暗 Datk 光暗交替 Light/Dark 图7不同氮源对菌丝生长和菌核萌发的影响 1.硝酸钾;2.硫酸铵;3.脯氨酸;4.氯化铵;5.苯丙氨酸;6.胱氨酸;7.硝酸钠; 8.蛋白胨:9.脲 Figure 7 Effect of nitrogens on mycelial growth and sclerotium germination 1.Potassium nitrate;2.Ammonium sulfate;3.Praline;4.Ammonium chloride: 5.Phenylalanine;6.Cystine;7.Sodium nitrate;8.Peptone;9.Urea 光照 Light 图8不同光照对病菌菌丝生长的影响 Figure 8 Effect of light on mycelial growth and sclerotium germination 一36一 沈 阳 农表1西瓜菌核病菌菌丝致死温度 业 大 学 学报 第44卷 表2西瓜菌核病病菌菌核致死温度 Table 2 Lethal temperature of sclerotia 温度fC Table 1 Lethal temperature of mycelial 温度/℃ Temperature 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 Temperature 47 48 49 50 5l 52 53 54 55 56 菌丝生长 + + + + + 一 一 一 一 一 菌丝生长 + + + + + + 一 一 一 一 Mycelial growth Mycelial growth 注:“+”:菌丝生长;“一”:菌丝不生长。 Note:‘‘+”:mycelial growth:“一”:mycelial not growth 注:“+”:菌丝生长;“一”:菌丝不生长。 Note:‘‘+”:myeelial growth:“一”:mycelial not growth 3结论与讨论 西瓜菌核病菌对多数营养条件均可适应,在PDA培养基上生长最快,在胡萝卜煎汁培养基、PDA和PSA 培养基上茵核较易萌发。适宜西瓜菌核病菌生长的温度为20—25oC,25℃为最适温度,菌核在5~3Oac之间均可 萌发,适宜温度亦为20 25 ̄(2。pH值3 ll病菌菌丝均可生长,最适pH值5N6为偏酸条件,而利于菌核产生和 菌核萌发的pH值为6~7。该病菌能利用多种碳、氮源营养,但利用差异较大。菌丝生长对甘露醇和蛋白胨利用 较好,葡萄糖、硫酸铵和蛋白胨利于菌核萌发。光照条件对菌丝生长的影响不明显。病菌菌丝的致死温度为 48oC,lOmin,而菌核的致死温度为53℃,10rain。 本研究表明,适宜西瓜菌核病菌生长的pH值范围较广,pH值4~7为病菌菌丝适宜生长条件,pH值为5 时菌丝生长最快,与邵丹[71的辣椒菌核病菌pH值为3时和刘春艳l8I等的菜豆菌核病菌pH值为6.5时病菌菌丝 生长最快的研究结果比较.均有一定差异;而与吕静 记述的油菜菌核病菌pH值5~7适宜菌丝生长、pH值为5 时菌丝生长最快结论相似。病菌适宜生长的温度范围20 25c【二,35℃时菌丝停止生长,与前人【9_l 】的报道结果相 同。本研究菌丝致死温度48℃、10min以及菌核致死温度53oC、10rain的结果,与刘秋旧向日葵菌核病菌菌丝致 死温度45oC、10min及菌核致死温度5Occ、10rain的研究结果略有差异。据此认为,由于病菌各自寄主以及生长 环境条件的不同,所测定的生物学特性可能存在一定差异,尚待进一步研究。此外,西瓜菌核病的病原菌对于 很多碳氮源营养均可良好利用,并且生长速度迅速,表明了病菌生活力和抗逆性较强。病菌比较适于在15~25cC 的中等偏低温度下生长,这与该菌在田间的致病时间较吻合。 参考文献: [11] 丁志宽,钱爱林,林双喜,等.西瓜菌核病的流行原因及综合防治技术fJ].植保技术与推广,2003,23(6):17—18. 【2】王 哗,冒云林,朱秋兵.西瓜菌核病的发生与防治【J].上海蔬菜,2004(6):64—65. 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