李彥凱,汪禮君,宋曉賀
(皖西南生物多樣性和生態(tài)保護安徽省重點實驗室,安慶師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽安慶246133)
冬青衛(wèi)矛葉部病害調(diào)查研究
李彥凱,汪禮君,宋曉賀
(皖西南生物多樣性和生態(tài)保護安徽省重點實驗室,安慶師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽安慶246133)
冬青衛(wèi)矛(EuonymusjaponicusThunb.)葉部病害在我國普遍發(fā)生且嚴(yán)重影響其觀賞價值和綠化效果,發(fā)病嚴(yán)重時可導(dǎo)致整株枯死。系統(tǒng)調(diào)查了冬青衛(wèi)矛葉部病害發(fā)生及危害情況,并對冬青衛(wèi)矛主要病害病原菌進行了鑒定。結(jié)果表明:冬青衛(wèi)矛葉部病害的癥狀表現(xiàn)主要有4種:Ⅰ型病害侵染時間早,6~7月為發(fā)病盛期;Ⅱ型和Ⅲ型病害常常混合發(fā)生,同一葉片可有2種病斑,8~10月為發(fā)病盛期;Ⅳ型病害只能從傷口侵入,該病原菌對營養(yǎng)的要求不嚴(yán)格,具有較強的適應(yīng)能力,且在高溫高濕條件下,易造成病害的迅速流行和爆發(fā)。結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察及ITS序列分子鑒定分析,將Ⅳ型病害病原菌鑒定為Neopestalotiopsisfoedans。
冬青衛(wèi)矛(EuonymusjaponicusThunb.);葉部病害;病原菌;分離鑒定
冬青衛(wèi)矛(EuonymusjaponicusThunb.)又名大葉黃楊,原產(chǎn)日本,為衛(wèi)矛科(Celastraceae)衛(wèi)矛屬(EuonymusL.)常綠灌木和小喬木樹種,由于其具有耐貧瘠、耐干旱、抗污染、生長快、管理粗放、耐修剪等特點,是園林綠化、觀賞和環(huán)境保護的重要樹種之一。然而近年來,冬青衛(wèi)矛葉部病害在我國普遍發(fā)生且危害嚴(yán)重。輕者病斑累累影響生長,重者葉片枯死、脫落甚至植株成片死亡,嚴(yán)重影響其觀賞價值及綠化效果。流行年份造成8~10月間冬青衛(wèi)矛大量落葉,管理粗放的地方發(fā)病尤為嚴(yán)重。因此,開展冬青衛(wèi)矛葉部病害系統(tǒng)調(diào)查,掌握病害的發(fā)生流行規(guī)律,鑒定其主要病害病原菌,對于挖掘冬青衛(wèi)矛抗病種質(zhì)資源以及制訂有針對性的綜合防治措施均具有重要的意義。
1.1 調(diào)查范圍
2015年4月至2016年10月,分別以合肥、安慶、蕪湖、馬鞍山、南京5個城市冬青衛(wèi)矛植株為普查對象,調(diào)查地點包括各城市道路、廣場、公園、機關(guān)、學(xué)校、城區(qū)、住宅小區(qū)以及苗圃等。
1.2 調(diào)查方法
對上述5個城區(qū)冬青衛(wèi)矛葉部病害發(fā)生情況進行普查,觀察典型病害的種類、癥狀、發(fā)病情況。在普查的基礎(chǔ)上,選取6個典型調(diào)查點對冬青衛(wèi)矛病害發(fā)生情況進行詳細的調(diào)查,每個調(diào)查點總株數(shù)為100~150株,詳細記錄調(diào)查日期、調(diào)查地點、發(fā)病株數(shù)、危害部位、分布情況(單株、簇狀、塊狀和片狀)、自然條件及管理水平(地勢、土質(zhì)及氣候條件)。對發(fā)病典型的病葉和整株拍照記錄,采樣帶回實驗室進行病原菌鑒定。按照表1中冬青衛(wèi)矛病害的分級標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計發(fā)病情況,并按下述公式計算發(fā)病率和病情指數(shù)。
發(fā)病率=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100%
病情指數(shù)=∑(各級發(fā)病株數(shù)×各級代表值)/調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值
表1 冬青衛(wèi)矛葉部病害分級標(biāo)準(zhǔn)
1.3 病原菌的鑒定
采用組織分離法對冬青衛(wèi)矛Ⅳ型病害癥狀典型的病葉進行病原菌的分離培養(yǎng)。挑取病葉上的繁殖體和培養(yǎng)基上黑色的分生孢子堆,制成臨時玻片,根據(jù)病原菌形態(tài)特征和癥狀特點初步鑒定病原菌。同時利用引物ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)對菌絲體基因組DNA進行PCR擴增,將擴增產(chǎn)物純化并測序。通過BLAST分析,將測序菌株ITS序列與Genbank中已知種rDNA進行序列比對分析,確定菌株類別。
2.1 冬青衛(wèi)矛葉部病害發(fā)病率和病情指數(shù)
通過對合肥市杏花公園、合肥市肥西縣四十埠公園、南京市玄武湖公園、南京市莫愁湖公園、安慶市菱湖公園、安慶市黃梅戲?qū)W院、安慶師范大學(xué)等處冬青衛(wèi)矛病害的發(fā)生情況(表2)調(diào)查得知,合肥市杏花公園大門冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為90.3%,病情指數(shù)為38.83;合肥市肥西縣四十埠公園冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為20.0%,病情指數(shù)為11.25;南京市玄武湖公園冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為94.1%,病情指數(shù)為41.18;南京市莫愁湖公園冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為66.7%,病情指數(shù)為22.62;安慶師范大學(xué)冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為24.1%,病情指數(shù)為24.14;安慶市黃梅戲?qū)W院冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為17.4%,病情指數(shù)為9.78;安慶市菱湖公園冬青衛(wèi)矛葉部發(fā)病率為80.6%,病情指數(shù)為34.70。調(diào)查結(jié)果充分說明冬青衛(wèi)矛葉部病害發(fā)生普遍且危害嚴(yán)重,尤其在發(fā)病嚴(yán)重的地區(qū),發(fā)病率高達90%以上,病情指數(shù)高達42.00。
表2 冬青衛(wèi)矛葉部病害發(fā)生情況調(diào)查
2.2 冬青衛(wèi)矛葉部的病害癥狀類型
通過對冬青衛(wèi)矛葉部病害的系統(tǒng)調(diào)查,并對采集標(biāo)本進行癥狀對比和鏡檢鑒定,發(fā)現(xiàn)冬青衛(wèi)矛葉部病害癥狀主要有4種類型,分別按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ進行編號。
Ⅰ型病害:病斑較小,初期葉片背面產(chǎn)生水漬狀斑點,逐漸在葉片正面產(chǎn)生許多黃色小突起斑,近圓形,對光看呈現(xiàn)出透明狀。隨著病情的發(fā)展,黃色突起斑中間變褐,背面水漬狀,有黃色暈圈。后期在葉片的正面和背面產(chǎn)生小黑點,中央灰白色,不規(guī)則排列。嚴(yán)重時,病斑連成一片,似瘡痂狀,造成葉片提早枯死,脫落(圖1A)。該病害侵染時間早,5月初開始發(fā)病,6~7月份為發(fā)病盛期。因此,防治要提前,約在5月底至6月初進行。
Ⅱ型病害:發(fā)病初期葉片上出現(xiàn)黃色或淡綠色凸起小斑點,后擴展成近圓形或不規(guī)則的大斑,有時微具同心輪紋。病斑邊緣隆起,褐色,隆起的邊緣外有延伸的黃色暈圈,中心黃褐色或灰褐色,病斑上密生絨毛狀黑色小點,即病原菌的子座組織。背面黑色絨毛狀小點少于正面。嚴(yán)重時病斑連成一片,導(dǎo)致葉片枯死、脫落甚至植株成片死亡(圖1B)。8~10月份該病害大量發(fā)生,發(fā)病率高達90%以上,11月以后發(fā)病基本停止。管理粗放、樹勢衰老或有介殼蟲危害時,會加重該病害的發(fā)生。
Ⅲ型病害:葉部病斑多從葉緣開始,呈褐色,近圓形或不規(guī)則形,病斑邊緣有較狹的深褐色隆起,中央灰白色,后期在灰白色處形成較粗的圓形或橢圓形小黑點,即病菌分生孢子盤(圖1C)。排列稀疏,多在葉片正面,有時呈輪紋狀排列。在高溫多濕條件下,產(chǎn)生膠粘狀粉紅色分生孢子堆。該病害常常與Ⅱ型病害混合發(fā)生,同一葉片上可有2種病斑,此病與Ⅱ型病害的區(qū)別之處在于,該病葉片病斑周圍沒有黃色暈圈,其子實體較粗大。
Ⅳ型病害:該病害主要危害葉片和葉柄。病斑圓形或不規(guī)則形,病斑邊緣有黃色暈圈,斑上形成小黑粒點狀的分生孢子盤。多在葉片正面,有時呈輪紋狀排列(圖1D)。常與病害Ⅲ混合發(fā)生。
A:Ⅰ型病害;B:Ⅱ型病害;C:Ⅲ型病害;D:Ⅳ型病害;E:菌落形態(tài)正面;F:菌落形態(tài)背面圖1 冬青衛(wèi)矛葉部病害癥狀類型及Ⅳ型病原菌菌落特征
2.3 Ⅳ型病害病原菌鑒定
PDA培養(yǎng)基上菌落呈白色絮狀,生長繁茂,呈輪紋擴展,產(chǎn)生濃墨汁液滴狀的分生孢子盤。背面有淺黃色素沉積(圖1E、F)。分生孢子5個細胞,長梭形,中間3個細胞為褐色,頂胞無色,頂端具有附屬絲2~3根,尾胞無色,三角形,具有中生式柄1根。分生孢子萌發(fā)時,第3色胞萌發(fā),膨大變圓,產(chǎn)生侵入釘侵入寄主細胞。以冬青衛(wèi)矛Ⅳ型病害病原菌菌株DNA作為模板,用通用引物ITS1/ITS4對其核糖體rDNA的ITS區(qū)進行PCR擴增,得到長度約為600bp的擴增片段。在Genbank中搜索同源序列,用BLAST進行比對,該分離菌株與Neopestalotiopsisfoedans(Genbank:KU593530.1)的同源性為100%,結(jié)合形態(tài)學(xué)和分子鑒定分析,將該病原菌鑒定為污斑多毛孢Neopestalotiopsisfoedans。
通過連續(xù)2a的系統(tǒng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)冬青衛(wèi)矛葉部病害的發(fā)生日趨嚴(yán)重,且分布廣泛。尤其在管理粗放樹勢衰老的植株上,發(fā)病尤為嚴(yán)重,造成葉片大量的早落,整個枝條甚至整株枯死,嚴(yán)重影響植株的生長,降低了綠化及觀賞效果。共調(diào)查到冬青衛(wèi)矛葉部病害有6種,其中有2種葉部病害只有零星分布,其余4種病害在每個調(diào)查點均有發(fā)生且嚴(yán)重,阻礙了冬青衛(wèi)矛的生長發(fā)育,導(dǎo)致觀賞性降低,造成一定的經(jīng)濟損失,是冬青衛(wèi)矛葉部的主要病害。
Ⅰ型病害病菌主要以菌絲體或分生孢子盤在病葉中越冬,次年5月份,病菌孢子開始萌發(fā)侵染,其發(fā)病時間要早于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型病害,病斑較小,易造成病葉發(fā)黃、脫落。因此防治時間要提前,約在5月底防治為宜。Ⅱ型病害病菌主要以菌絲或子座在病葉中越冬,安慶地區(qū)7月中、下旬開始發(fā)病,8月下旬至9月下旬為發(fā)病盛期,發(fā)病率可達90%以上。Ⅲ型病害往往與Ⅱ型病害混合發(fā)生,一個葉片常有2種不同的病斑,濕度大時,可見膠粘狀粉紅色孢子堆。此病害發(fā)生期較Ⅱ型病害稍遲。Ⅳ型病害病菌只能從傷口侵入,主要危害葉片和葉柄,病葉上密生小黑點狀的分生孢子堆。對該病害病原菌進行分離純化,通過柯赫氏法則證明,結(jié)合形態(tài)學(xué)觀察及分子鑒定,將該病原菌確定為Neopestalotiopsisfoedans。在致病性測定中發(fā)現(xiàn),該病原菌無傷接種、針刺1針和針刺10針接種葉片,差異顯著,說明該病害的發(fā)生程度與傷口的大小有關(guān)(結(jié)果待發(fā)表)。冬青衛(wèi)矛需要定期修剪以保持特定的造型,葉片修剪造成的傷口非常有利于該病菌的侵入,加之該病原菌易分離培養(yǎng),對營養(yǎng)、溫度、濕度的要求均不嚴(yán)格,適應(yīng)能力強,因此該病害的發(fā)生和流行趨勢很大。
我國冬青衛(wèi)矛病害發(fā)生較為普遍,從南到北均有發(fā)生,說明我國南北各地的氣候和立地環(huán)境均適合病害的發(fā)生,高溫多濕是易發(fā)病的主要因素。調(diào)查表明冬青衛(wèi)矛4種主要病害對冬青衛(wèi)矛的健康生長均具有很大的威脅,應(yīng)引起高度重視,以降低不必要的經(jīng)濟損失。目前,本課題組均已獲得這4種主要病害的病原菌,下一步將會對這些病原菌進行生物學(xué)特性、致病機理及病害綜合防治等方面研究,為新型藥劑的篩選、優(yōu)良抗病品種的選育奠定基礎(chǔ)。
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[編輯] 余文斌
2017-04-17
留學(xué)人員科技活動項目(皖人社秘[2015]229號);安徽省教育廳重點項目(KJ2016A435)。
李彥凱(1983-),男,碩士,助教,主要從事植物病蟲害綜合防治研究。通信作者:宋曉賀,sxhapril@163.com。
S792.11;S432.4
A
1673-1409(2017)10-0005-04
[引著格式]李彥凱,汪禮君,宋曉賀.冬青衛(wèi)矛葉部病害調(diào)查研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2017,14(10):5~8.