李興紅, 喬廣行, 黃金寶, 林 雪, 劉建華*
(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)環(huán)境保護(hù)研究所,北京 100097;2.北京市大興區(qū)植保植檢站,北京 102600)
由灰葡萄孢(BotrytiscinereaPer.ex Fr.)引起的番茄灰霉病是保護(hù)地番茄上的重要病害,在春季發(fā)生,主要引起果實(shí)腐爛,也危害葉片和花,嚴(yán)重時(shí)造成減產(chǎn)30%~50%?;瘜W(xué)防治是防治番茄灰霉病的重要手段之一,所使用的殺菌劑主要有苯并咪唑類、二甲酰亞胺類、氨基甲酸酯類及其混劑和苯胺基嘧啶類等。在生產(chǎn)上灰霉病菌對殺菌劑多菌靈、腐霉利和乙霉威等產(chǎn)生抗藥性非常普遍[1-4],目前生產(chǎn)上控制番茄灰霉病菌的藥劑主要是嘧霉胺及復(fù)配制劑。
嘧霉胺屬于苯胺基嘧啶類殺菌劑,20世紀(jì)80年代初由安萬特公司研發(fā)成為產(chǎn)品問世。1998年在中國登記商品施佳樂原藥,目前已在中國登記的有20%和40%嘧霉胺可濕性粉劑,對由灰葡萄孢引起的灰霉病有良好的抑制作用[5]。
苯胺基嘧啶類殺菌劑作用位點(diǎn)單一,灰葡萄孢對嘧霉胺的抗藥性為單基因抗性[6],抗藥性風(fēng)險(xiǎn)高。嘧霉胺自1998年開始在中國使用后4年,紀(jì)明山報(bào)道了遼寧省番茄灰霉病菌對嘧霉胺產(chǎn)生了抗藥性[7],江蘇[8]、浙江[9]也相繼報(bào)道了灰葡萄孢對嘧霉胺產(chǎn)生了抗藥性。
北京地區(qū)番茄灰霉病害的發(fā)生和危害也十分嚴(yán)重,目前生產(chǎn)上主要使用嘧霉胺等殺菌劑防治,北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性如何,生產(chǎn)上應(yīng)如何合理用藥,針對該問題作者于2009年12月—2010年5月間對北京12個(gè)郊區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺抗藥性進(jìn)行了檢測,以明確番茄灰霉病菌對該類藥劑的抗藥性水平,為正確指導(dǎo)農(nóng)民用藥,減緩病原菌抗藥性的產(chǎn)生提供依據(jù)。
2009年12月-2010年5月,在北京12個(gè)郊區(qū)縣日光溫室或塑料大棚內(nèi),采集番茄病樣150個(gè),將病樣保濕產(chǎn)生新鮮的子實(shí)層,從中挑取單個(gè)分生孢子進(jìn)行培養(yǎng),純化得到109個(gè)單孢菌株(表1),斜面和濾紙片法低溫(-20℃)保存,供抗藥性測定使用。
將95%嘧霉胺原粉(由江蘇利民化工股份有限公司提供)溶于丙酮,配制10 000μg/mL的母液,置于4℃冰箱中存放備用。
L-asp培養(yǎng)基:K2HPO4、MgSO4·7H2O各1g分別溶于30mL去離子水中,將兩者混合后用10mol/L HCl溶解沉淀物,KCl 0.5g,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.01g,天冬酰胺2g,葡萄糖22g,瓊脂20g,加蒸餾水至1L。
將嘧霉胺母液系列稀釋,按一定的比例加入到培養(yǎng)基中,制成系列濃度的含藥培養(yǎng)基(在培養(yǎng)基滅菌后,溫度降到40℃左右時(shí)加入藥劑)。
采用菌絲生長速率法,將所有單孢菌株在含藥平板上進(jìn)行對嘧霉胺的抗藥性測定??顾幮詼y定設(shè)置5~7個(gè)梯度濃度,以不加藥劑的為對照;每處理重復(fù)3次;在新鮮的菌落邊緣打取直徑5mm的菌餅,接種于含藥培養(yǎng)基的平板中央,在23℃黑暗培養(yǎng)72h,測量菌落直徑。根據(jù)菌落在不同濃度藥劑平板上的線性生長速率,計(jì)算出各濃度下對病原菌的生長抑制率,用統(tǒng)計(jì)軟件DPS進(jìn)行處理,求出EC50值(抑制中濃度)、EC90值、毒力回歸方程及相關(guān)系數(shù),并統(tǒng)計(jì)各地區(qū)的敏感抗性菌株的發(fā)生頻率。
表1 供試番茄灰霉病菌菌株及其來源
抗性水平依據(jù)紀(jì)明山等[7]的敏感基線值(0.091 1μg/mL)進(jìn)行判別,當(dāng)菌株的EC50值小于敏感基線的5倍時(shí),即EC50小于0.455 5μg/mL時(shí)為敏感菌株;當(dāng)菌株的EC50值處于敏感基線的5倍和10倍之間時(shí),即EC50在0.455 5~0.911μg/mL之間時(shí)為低抗菌株,當(dāng)菌株的EC50值處于敏感基線10倍和40倍之間,即EC50在0.911~3.644μg/mL時(shí)為中抗菌株;當(dāng)某菌株的EC50值大于敏感基線的40倍,即EC50高于3.644μg/mL時(shí)為高抗菌株。
經(jīng)分離共獲得109株番茄灰霉病菌,采用菌絲生長速率法測定嘧霉胺對各菌株的EC50值。結(jié)果表明(表1):北京地區(qū)郊區(qū)縣的番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性已經(jīng)產(chǎn)生分化,抗性比例較高,抗性菌株出現(xiàn)的比例高達(dá)82.57%,其中高抗菌株為主所占比例為65.14%,其次為低抗菌株和中抗菌株,分離比例分別為10.09%和7.34%;敏感菌株所占比例為17.43%??剐跃昕剐运阶罡叩腂JPGngx15-1EC50達(dá)到257.390 3μg/mL,與最敏感菌株相比(EC50為0.050 5μg/mL),EC50值是敏感菌株的5 096倍。說明北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗性非常普遍,且以高抗菌株為主;在該地區(qū)應(yīng)采用新型替代藥劑。
表2 北京地區(qū)番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗性表型及其頻率1)
1)HR表示高抗,MR表示中抗,LR表示低抗,S表示敏感。
比較北京地區(qū)各郊區(qū)縣抗嘧霉胺番茄灰霉菌株的頻率和程度,結(jié)果顯示(圖1):不同郊縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性存在明顯差異,這可能與各區(qū)縣的種植方式和用藥水平有關(guān)。門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)和平谷區(qū)番茄灰霉病菌存在抗性問題較為突出,抗性菌株發(fā)生頻率均為100%,抗性程度也較高,高抗菌株所占比例在80%以上;通州區(qū)的抗性菌株發(fā)生頻率為95%,且都為高抗菌株,5%的菌株為敏感菌株;與之相反,海淀區(qū)和朝陽區(qū)的菌株均為敏感菌株;房山區(qū)、大興區(qū)、順義區(qū)和昌平區(qū)的抗性菌株頻率居中,依次為54.55%、77.78%、85%和88.88%;其中,房山區(qū)的抗性菌株中未出現(xiàn)高抗菌株,而后3個(gè)區(qū)的抗性菌株中以高抗菌株為主,所占比例分別為66.67%、70%和44.44%。
圖1 北京市不同區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性測定結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果表明,北京地區(qū)自20世紀(jì)末開始使用嘧霉胺防治番茄灰霉病,在10余年的時(shí)間內(nèi),番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性非常普遍,抗性菌株出現(xiàn)的比例高達(dá)82.57%,抗性水平以高抗為主,在抗性菌株中,高抗菌株所占比例達(dá)78.89%,抗性水平最高的菌株EC50是最敏感菌株EC50值的5 096倍;不同區(qū)縣番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性存在差異,這可能與番茄種植方式和用藥水平有關(guān),海淀區(qū)、朝陽區(qū)未檢測到抗性菌株,房山區(qū)未檢測到高抗菌株,這兩區(qū)的病樣分別采自巨山農(nóng)場、朝陽農(nóng)藝園和韓村河蔬菜基地,巨山農(nóng)場是有機(jī)農(nóng)場,朝陽農(nóng)藝園和韓村河蔬菜基地都是加溫溫室,灰霉病發(fā)生較輕,用藥較少;而門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)、平谷區(qū)、大興、順義和通州等區(qū)縣的番茄灰霉病菌對嘧霉胺的抗藥性普遍,抗性水平高,這些地區(qū)番茄主要是不加溫日光溫室栽培,灰霉病防治多采用嘧霉胺,藥劑的長期施用對病菌的選擇壓力導(dǎo)致抗藥性產(chǎn)生。
灰葡萄孢對嘧霉胺的抗藥性是由單基因抗性控制[6],易形成抗藥性,這種現(xiàn)象在國內(nèi)外生產(chǎn)實(shí)踐中得到證實(shí),本研究結(jié)果與相關(guān)報(bào)道相符。
有研究表明,灰霉病菌對嘧霉胺的抗性可穩(wěn)定遺傳,抗性菌株與敏感菌株的適應(yīng)性無差異,表現(xiàn)在菌絲生長和產(chǎn)孢能力等方面,因此,嘧霉胺在北京地區(qū)防治番茄灰霉病應(yīng)慎重使用,抗性嚴(yán)重的門頭溝區(qū)、密云縣、延慶縣、懷柔區(qū)和平谷區(qū)、通州等區(qū)縣應(yīng)停用,使用替代型殺菌劑及其他生態(tài)措施和生物農(nóng)藥;在抗性水平低的區(qū)縣應(yīng)減少嘧霉胺的使用量,交替使用新型殺菌劑及其他生物、生態(tài)等綜合控制技術(shù),減緩抗藥性的產(chǎn)生。
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