博落回白絹病的病原鑒定及防治△

游景茂，王磊，唐其，曾建國*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，湖北 恩施 445000；2.湖南美可達(dá)生物資源股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410001；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家中藥材生產(chǎn)(湖南)技術(shù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

·中藥農(nóng)業(yè)·

博落回白絹病的病原鑒定及防治△

游景茂1，王磊2，唐其3，曾建國3*

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 中藥材研究所，湖北 恩施 445000；2.湖南美可達(dá)生物資源股份有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410001；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家中藥材生產(chǎn)(湖南)技術(shù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410128)

目的明確博落回根腐病致病菌病原，提出合理的防治措施。方法運(yùn)用致病菌形態(tài)學(xué)觀察、致病菌內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(internal transcribed spacer，ITS)序列分析生開展鑒定研究，針對(duì)致病菌的生物學(xué)特性分析其防治策略。結(jié)果通過形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定證明病害為齊整小核菌(Sclerotiumrolfsiisacc.)導(dǎo)致的白絹病，防治方法需要以生物防治為主，最終實(shí)現(xiàn)白絹病安全、有效防控。結(jié)論通過研究證明博落回的病害為白絹病，提出了安全有效地防治策略，能夠保證藥材的品質(zhì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

博落回；白絹病；防治

博落回Macleayacordata(Willd.) R.Br.為罌粟科，博落回屬植物，多年生草本，主要分布在我國的貴州、廣西、廣東、福建、江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江蘇、河南、陜西、甘肅南部等地，少量分布在日本中部[1]。博落回含有原阿片堿、α-別隱品堿、血根堿和白屈菜紅堿等多種生物堿，具有抗菌消炎、殺蟲、抗癌等作用，在養(yǎng)殖業(yè)中已作為獸藥和生物農(nóng)藥而被廣泛使用[2]。由于博落回有效活性成分是天然物質(zhì)，使用后易降解無殘留，廣泛用作飼料添加劑。然而白絹病的發(fā)生嚴(yán)重威脅博落回的產(chǎn)量及質(zhì)量，同時(shí)由于化學(xué)藥劑的亂施濫用不僅導(dǎo)致病原菌抗藥性增加，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，如何合理、安全、有效防控博落回白絹病成為博落回產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 博落回病害調(diào)查、鑒定及致病菌特性

1.1 病害調(diào)查

對(duì)湖南瀏陽永安湖南農(nóng)大等進(jìn)行病害普查，對(duì)病害的種類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，調(diào)查發(fā)病規(guī)模，并收集染病植株。經(jīng)調(diào)查我們可以發(fā)現(xiàn)，8月份博落回根腐病達(dá)到最大值，其中永安基地發(fā)生十分嚴(yán)重，8月份發(fā)病率高達(dá)69.3%，病情指數(shù)達(dá)到33.1%。湖南農(nóng)大基地發(fā)病率8月份為41.3%，病情指數(shù)為19.2。

表1 田間博落回根腐病調(diào)查

1.2 致病菌形態(tài)鑒定及分子生物學(xué)鑒定

該病病癥主要為在植物根部形成白色匍匐菌絲，菌絲高度糾結(jié)纏繞，可以形成白色顆粒狀物，氣生菌絲濃密，6～8月份在博落回莖基部可見顆粒狀菌核，初期白色，后期黃褐色或黑色。經(jīng)過形態(tài)觀察、ITS(內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū))擴(kuò)增，對(duì)該菌進(jìn)行鑒定發(fā)現(xiàn)該菌生長(zhǎng)速度為1.5 cm·d-1，菌絲初期白色，一周后形成菌核，菌核初期白色，后期為褐色，直徑為0.1～0.5 cm。證明該菌害為齊整小核菌Sclerotiumrolfsiisacc.。菌落形態(tài)及其內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果如下：

圖1 白絹病菌B1菌落形態(tài)

圖2 白絹病菌B1鎖狀聯(lián)合

1.3 寄主范圍

該致病菌無性態(tài)為齊整小核菌Sclerotiumrolfsiisacc.，有性態(tài)為羅氏阿太菌Atheliarolfsii(Curiz)Tu& Kimbrough。通過收集前人相關(guān)報(bào)道可知，1891年美國首次報(bào)道番茄感染白絹病菌，從此世界各地白絹病被陸續(xù)報(bào)道。白絹病菌寄主范圍很廣，涉及100多個(gè)科，近500種植物，廣泛分布于糧食、蔬菜、花卉、中藥材國外科研人員報(bào)道該病菌可以侵染甜葉菊大豆、胡桃、藏紅花、玉簪、馬鈴薯、棉花等[3-9]。在國內(nèi)研究中，許多研究人員同樣報(bào)道白絹病可以侵染多種植物，金蘋收集國內(nèi)文獻(xiàn)證明白絹病菌可以侵染番茄、茄子、辣椒、大蔥、豇豆、大豆、南瓜、西瓜、煙草、魔芋、大葉黃楊、桑蝴蝶蘭、草莓、板栗、石榴等。該病害對(duì)中藥材危害極大，現(xiàn)已報(bào)道被白絹病菌侵染的中藥材有烏頭、杭白菊、馬蹄金、蒼術(shù)、黃姜、魚腥草、烏頭、黃連、草烏、天麻、太子參、金線蓮、玄參等[10-23]。本研究證明，白絹病可以侵染博落回，進(jìn)一步擴(kuò)大了白絹病菌的寄主范圍。

1.4 白絹病菌致病機(jī)理

其致病機(jī)理主要包含草酸、細(xì)胞壁降解酶類，二者協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)侵染。草酸是白絹病菌重要的致病因素，其作為非轉(zhuǎn)化性毒素直接對(duì)植物組織產(chǎn)生毒害作用，筆者試驗(yàn)證明博落回白絹病菌通過在PDB中搖培96 h后pH值僅為2.8，說明白絹病菌在生長(zhǎng)過程中釋放大量的酸性物質(zhì)。白絹病菌還可以產(chǎn)生β-1，露糖苷酶和甘露聚糖酶，時(shí)寄主發(fā)病。也有研究表明，白絹病菌幾乎不產(chǎn)木聚糖酶和纖維素酶，但可產(chǎn)半纖維素酶、醋酸酯酶、ɑ-阿拉伯糖酶和ɑ-半乳糖酶等酶類。筆者顯色反應(yīng)證明博落回白絹病菌可以產(chǎn)生淀粉酶、纖維素酶、果膠酶和蛋白酶。前人研究證明，白絹病菌分泌草酸，破壞寄主細(xì)胞膜，增加膜透性，大量的小分子物質(zhì)及K、Ca等離子泄露出來，為菌絲侵染提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)，菌絲繼續(xù)分泌纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等，使胞間隙離解，釋放出大量的糖分物質(zhì)，使細(xì)胞快速匱竭死亡。

2 白絹病防治策略

2.1 抗病育種

抗病育種是防治白絹病重要方法。世界各國科研人員利用抗病基因鑒定、原生質(zhì)體篩選、組織培養(yǎng)等方法進(jìn)行抗白絹病菌篩選，發(fā)現(xiàn)花生、大豆有顯著的抗性分化[24]。 Punja試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因黃瓜與胡蘿卜對(duì)白絹菌有很強(qiáng)的抗性[25]。這些前人研究為博落回白絹病抗病育種提供新思路，可以利用分子育種方法降低白絹病造成的損失。

圖3 基于白絹病菌B1菌株ITS序列NJ法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹

2.2 化學(xué)防治

化學(xué)藥劑防治白絹病具有操作簡(jiǎn)單，防治效率高的優(yōu)點(diǎn)，前人針對(duì)白絹病開展了廣泛的化學(xué)藥劑研究，苯菌靈(benomyl)和百菌清(chlorothalonil)可以很好地防治花生白絹病[26]。Punja曾報(bào)道碳酸氫銨和五氯硝基苯混合使用，可以很好地防治胡蘿卜白絹病[27]。畢璋友對(duì)四種化學(xué)藥劑進(jìn)行篩選，得出代森錳鋅毒力最強(qiáng)，防治效果最優(yōu)[28]。馬琳研究證明40%氟硅唑1000倍液的防治效果最佳，對(duì)黃連白絹病防效為96.6%[29]。梁君通過室內(nèi)和田間試驗(yàn)證苯甲·嘧菌酯3000倍液對(duì)白絹病菌菌絲生長(zhǎng)抑制率達(dá)100%[30]。王靜報(bào)道70%代森錳鋅可濕性粉劑對(duì)煙草白絹病菌菌絲生長(zhǎng)和菌核萌發(fā)的抑制效果較好[31]。陳將贊證明99%惡霉靈4000倍處理對(duì)向日葵白絹病防治效果最佳，具有保護(hù)與治療作用，可在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用[32]。劉瓊英得出3次藥后14 d，50%啶酰菌胺水分散粒劑、250 g·L-1吡唑醚菌酯乳油和430 g·L-1戊唑醇懸浮劑對(duì)茉莉花白絹病的病指防效分別為88.28%、87.65%和83.10%[33]。前人研究結(jié)果證明三唑類殺菌劑在室內(nèi)和田間對(duì)白絹病有較好的防治效果，因此博落回白絹病防治中可以用三唑類殺菌劑。

2.3 生物防治

生物防治是指利用有益微生物殺滅或降低病原生物的數(shù)量以控制植物病害發(fā)生、發(fā)展的措施。生物防治具有專一性強(qiáng)、綠色環(huán)保、無傷天敵的優(yōu)點(diǎn)，所以利用有益生物防治白絹病一直是的研究熱點(diǎn)。哈茨木霉Trichodermaharzianum是生物防治白絹病中最重要的一種微生物，Upadhyay利用哈茨木霉作為生防菌，甜菜白絹病的防效達(dá)到76%，而且可以促進(jìn)葉片生長(zhǎng)[34]。Elad曾報(bào)道哈茨木霉可以寄生于白絹病菌菌核，在菌核表面形成大量孢子，同時(shí)導(dǎo)致白絹病菌菌核腐爛、匱竭，還可以降低白絹病菌纖維素酶的產(chǎn)量[35-37]。Mukherjee報(bào)道木霉可以用來防治蔬菜白絹病[38]。Khattabi將氮肥和哈茨木霉合理搭配后可以很好地防治白絹病[39]。丁彩平試驗(yàn)證明木霉Trichodermasp.Fg菌株與對(duì)韭菜白絹病的防治效果分別為96.54%[40]。馮俊清用對(duì)峙實(shí)驗(yàn)篩選得到木霉13號(hào)菌株對(duì)辣椒白絹病菌有十分好的抑制效果，而且其能耐熱、耐酸性菌，環(huán)境溫度達(dá)到50 ℃時(shí)也能生長(zhǎng)，在中性或偏酸性環(huán)境下，木霉生長(zhǎng)速度極快[41]。魏林用抗腈菌唑標(biāo)記的木霉 TUV-13的分生孢子制劑對(duì)魚腥草進(jìn)行種莖浸泡和土壤處理，結(jié)果表明，兩種處理均可促進(jìn)魚腥草種莖提早發(fā)芽、發(fā)根，并提高植株生物量。種莖浸泡處理對(duì)芽根萌發(fā)、地上部分生長(zhǎng)的促進(jìn)效果較好，兩種方法對(duì)白絹病的田間防效均可達(dá)70%以上，其中土壤處理兩年后，對(duì)白絹病的防效為68.2%。木霉回收試驗(yàn)結(jié)果表明，TUV-13菌株可在土壤中較好地定殖，2年后其種群數(shù)量為2.31×105cfu·g-1，是土著木霉菌數(shù)量的289倍[42]。筆者從2014—2016年在田間調(diào)查中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有部分白絹病菌菌核被木霉寄生，現(xiàn)在已經(jīng)開展木霉防治博落回根腐病相關(guān)研究。

2.4 農(nóng)業(yè)防治

2.4.1 合理選址 白絹病菌菌絲及菌核在酸性土壤中生長(zhǎng)旺盛，所以盡量選擇石灰質(zhì)土壤，同時(shí)注意土壤的PH值，如果pH低于7，可以在播種之前用草木灰50 kg，雨前撒施，同時(shí)施用農(nóng)家肥。病菌好氣性強(qiáng)，喜通氣好的土壤，所以黏性強(qiáng)的土壤可以抑制病菌的發(fā)生，同時(shí)深埋菌核土壤能夠顯著降低其萌發(fā)率。

2.4.2 及時(shí)清除病殘枝條 對(duì)于已經(jīng)發(fā)病的植株，可以采取拔出染病植株，然后在染病土周圍撒生石灰，白絹病菌可以產(chǎn)生草酸，撒施生石灰可以一定程度上減緩病原菌的蔓延。采收后，及時(shí)清潔田園，把枯枝老葉集中后，裝入化糞池腐熟，或者進(jìn)行焚燒。

2.4.3 合理施肥 富含腐殖質(zhì)肥沃的土壤中微生物多樣性強(qiáng)，可以顯著抑制病原菌的蔓延，N肥對(duì)菌絲生長(zhǎng)無明顯影響，P肥對(duì)白絹病菌有一定的抑制作用，K肥一定程度上可以促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)，所以注意測(cè)土配方，在4月上旬，溫度回升時(shí)要注意肥料之間的配合。

2.4.4 合理輪作 有條件的田塊應(yīng)水旱輪作，通過浸泡菌核，一方面可以降低田間酚酸類化合物，另一方面有利于拮抗微生物的傳播，方便其侵染和寄生菌核。同時(shí)輪作的作物應(yīng)充分考慮其是否為白絹病菌的寄主，在旱旱輪作中，前茬作物為玉米的田塊，白絹病危害程度相對(duì)于白菜、紅薯、馬鈴薯、蘿卜等顯著較輕。

3 討論

白絹病是一種寄主范圍廣，毀滅性的真菌病害，對(duì)于其防治，必須建立在充分研究和熟悉的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)很好的防治。因?yàn)獒槍?duì)博落回白絹病，我們必須開展該病原菌的侵染循環(huán)、生活史、致病力分化、多樣性以及發(fā)病因素等研究，充分利用田間自然生態(tài)、微生物多樣性去抑制白絹病的發(fā)生。筆者前期實(shí)驗(yàn)證明三唑類殺菌劑能很好地防治博落回白絹病，應(yīng)加快推進(jìn)農(nóng)藥登記工作。今后應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于高效、低殘留，有選擇性農(nóng)藥的開發(fā)和篩選，大力推廣科學(xué)的施藥方法，在對(duì)土傳病害的化學(xué)防治上，觀念應(yīng)該要有所轉(zhuǎn)變，人們應(yīng)該把農(nóng)藥看成是對(duì)土壤微生物種群結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)手段，而非單純性的滅生手段，另外，也要走出談農(nóng)藥而色變的誤區(qū)，不要對(duì)化學(xué)農(nóng)藥一概否定。另外筆者已經(jīng)篩選得到有較好防效的芽孢桿菌和木霉，現(xiàn)在正開展拮抗、寄生機(jī)理、劑型、定殖規(guī)律等研究，以期利用多種防控手段解決白絹病對(duì)博落回的危害。

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IdentityandtheControlofSouthernBlightonMacleayacordata

YOU Jingmao1，WANG Lei2，TANG Qi3，ZENG Jianguo3*

(1.IInstituteofChineseHerbalMedicine，HubeiAcademyofAgriculturalScience，Enshi445000，China；2.MicoltaBiologicalResourceINC，Changsha410001，China；3.NationalChineseMedicinalHerbs(Hunan)TechnologyCenter，HunanAgriculturalUniversity，Changsha410128，China)

Objective:To clarify the pathogenic pathogen of root rot disease ofMacleayacordata, and provide the reasonable prevention and control measures.MethodsUsing morphology observation and internal transcribed spacer (ITS) sequence analysis to identify the pathogen, and analyze the control strategy.ResultsThe pathogen was identified asSclerotiumrolfsiisacc.through morphology and molecular biology identification, it is necessary to control this disease with biological control as the main strategy to control southern blight effectively and safely.ConclusionThe results show that the pathogen wasS.rolfsii, and provide reasonable control strategy, ensure the quality of medicinal materials, and protect the ecological environment.

Macleayacordata(Willd.) R.Br.，southern blight，control

湖南省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(2014SK2005，2016SK3002)；長(zhǎng)沙市科技局重點(diǎn)項(xiàng)目(K1308182-21)

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曾建國，教授，研究方向：中藥資源與綜合利用；Tel：(0731)84673824，E-mail：zengjianguo@hunau.edu.cn

10.13313/j.issn.1673-4890.2017.10.016

2017-02-21)