柱花草和芒果膠孢炭疽菌的交互致病性研

陸英 賀春萍 黃興 習(xí)金根 吳偉懷 鄭金龍 梁艷瓊 易克賢

摘要 [目的]明確芒果和柱花草膠孢炭疽菌是否存在交互致病性。[方法]選用芒果和柱花草膠孢炭疽菌菌株各20株，通過人工接種方法對這些菌株在芒果和柱花草上的交互致病力進(jìn)行研究。[結(jié)果]不同寄主來源的膠孢炭疽菌對不同寄主存在交互致病性，但致病力存在較大差別，對原寄主的致病性表現(xiàn)最強(qiáng)，而對原寄主以外寄主則表現(xiàn)出不同程度的致病力分化現(xiàn)象。[結(jié)論]該研究為預(yù)防芒果果園生草中交互感染提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 膠孢炭疽菌;交互致病性;芒果;柱花草

中圖分類號 S432.4+4文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）11-0147-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.042

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract [Objective]To clarify the pathogenicity differences of Colletotrichum gloeosporioides strains isolated from mango and stylo.[Method]Twenty C. gloeosporioides strains were isolated from mango and stylo respectively and their cross pathogenicity were determined by artificial inoculation.[Result]The? pathogenicity of C. gloeosporioides on the different hosts was variable， and the pathogenicity of isolates always showed the highest virulence on its own host， while showed different degree of pathogenicity differentiation to the nonoriginal host.

Key words Colletotrichum gloeosporioides;Cross pathogenicity;Mango;Stylo

作者簡介 陸英（1976—），女，廣西河池人，副研究員，博士，從事熱帶植物病理學(xué)研究。

*通信作者，研究員，博士生導(dǎo)師，從事作物育種研究。

收稿日期 2019-01-04

炭疽菌（Colletotrichum? spp.）是一類重要的植物病原真菌，寄主范圍十分廣泛，可侵染大多數(shù)熱帶作物，引起的炭疽病是熱帶亞熱帶作物最重要的病害之一[1-5]。炭疽菌的病菌包括膠孢炭疽菌（C.gloeosporioides）、芭蕉炭疽菌（C.musae）、尖孢炭疽菌（C.acutatum）和辣椒炭疽菌（C.capsici））等，其中膠孢炭疽菌（C.gloeosporioides）引起的炭疽病最普遍，為害最嚴(yán)重[6]。盡管炭疽菌的寄主范圍十分廣泛，但在不同寄主上表現(xiàn)的致病力是否存在差異，尚未見相關(guān)報道。

柱花草（Stylosanthes spp.）為優(yōu)質(zhì)熱帶豆科牧草，廣泛種植于美洲、非洲、東南亞等熱帶、亞熱帶地區(qū)[7-8]。20世紀(jì)60年代初，我國首次從馬來西亞引進(jìn)柱花草，用于橡膠種植園的覆蓋作物[9]。目前國內(nèi)柱花草已被廣泛用于果園的田間種植[10-13]。果園種植柱花草可以保持水土、改良土壤理化性質(zhì)、增加土壤有機(jī)質(zhì)、減少化肥施用、調(diào)節(jié)果園小氣候環(huán)境、增加生物多樣性和種群數(shù)量等[14-19]。但也使得植物病原物在不同物種間交互感染成為可能，了解不同寄主的病原菌株能否侵染同一寄主植物，或不同寄主來源的菌株對同一寄主的致病力是否存在差異，對防范作物之間的交互感染具有十分重要的意義。目前國內(nèi)外鮮見膠孢炭疽菌交互致病性的研究。筆者將來源于芒果和柱花草的膠孢炭疽菌菌株，進(jìn)行人工接種試驗，測定其交互致病性，評價其在不同寄主之間的交互侵染能力，進(jìn)而明確膠孢炭疽菌在不同寄主之間是否存在致病性分化現(xiàn)象，旨在預(yù)防果園生草過程中交互感染和膠孢炭疽菌引起病害綜合治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

24株柱花草和芒果炭疽病菌株均由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所植物病害研究室提供，采集典型癥狀標(biāo)本，經(jīng)單孢分離，經(jīng)病原鑒定后保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯 200 g，葡萄糖 15～20 g，瓊脂 15～20 g，補(bǔ)充ddH2O至1 000 mL。其對應(yīng)液體培養(yǎng)基則不加瓊脂。

1.3 膠孢炭疽菌菌株對柱花草致病性的測定

采用菌餅反接離體針刺葉片法。挑取待測菌株在PDA培養(yǎng)基上劃線活化，在28 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)6 d后，配制成濃度為1×106個/mL的孢子懸浮液。選取柱花草葉齡7 d左右、生長旺盛的柱花草三出復(fù)葉。針刺離體葉片，將30 L上述配制好的炭疽菌孢子懸浮液加在葉片上，以噴無菌水為對照。將接種后葉片放置在保濕處理過的培養(yǎng)盤中，保鮮膜封口，28 ℃恒溫條件下培養(yǎng)5 d后，觀察柱花草葉片發(fā)病情況，進(jìn)行病害分級，試驗重復(fù)3次。

病斑分級標(biāo)準(zhǔn)：0 級，無可見病斑;1級，1%～3%葉片或莖段有病斑;2級，4%～6%葉片或莖段有病斑;3級，7%～12%葉片或莖段有病斑;4 級，13%～25%葉片或莖段有病斑;5級，26%～50%葉片或莖段有病斑;6級，51%～75%葉片或莖段有病斑;7級，76%～87%葉片或莖段有病斑;8級，88%～94%葉片或莖段有病斑;9級，95%～100%葉片或莖段有病斑。病情指數(shù)=∑（各級發(fā)病數(shù)×發(fā)病級數(shù)）/（調(diào)查數(shù)×9）×100。

1.4 膠孢炭疽菌菌菌株對芒果致病性的測定

芒果品種為貴妃芒，取其古銅色轉(zhuǎn)淡綠色期幼嫩葉片，采自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院儋州國家科技示范芒果基地。

采用離體葉片傷口接種法，用無菌水將待接種葉片洗凈晾干，用1.0%次氯酸鈉溶液消毒10 min，清水沖洗3次。用10針刺傷葉片正面，葉柄基部用滅菌的濕潤脫脂棉包裹，再用錫箔紙進(jìn)行固定。接種菌株在PDA培養(yǎng)基上，25 ℃下培養(yǎng)5 d，然后在菌落邊緣取直徑5 mm菌餅，將菌餅接種在葉片上，菌餅菌絲面緊貼葉片針刺傷口，設(shè)置空白PDA培養(yǎng)基餅塊作為對照組。接種后的葉片置于白盤中（盤底鋪有無菌水的滅菌紗布，盤口用保鮮膜覆蓋并用滅菌解剖針打適量小孔，使相對濕度穩(wěn)定在100%），在25 ℃下培養(yǎng)5 d后，采用十字交叉法測量接種的病斑直徑，計算病情指數(shù)，評價不同菌株致病性。試驗重復(fù)3次，每一接種處理重復(fù)5次。

芒果炭疽嚴(yán)重程度根據(jù)病斑直徑分級，分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，接種點壞死病斑直徑為0;1級，0<接種點壞死斑直徑≤0.5 cm;3級，0.5 cm<接種點壞死斑直徑≤1.0 cm;5級，10 cm<接種點壞死斑直徑≤2.0 cm;7級，2.0 cm<接種點壞死斑直徑≤4.0 cm;9級，接種點壞死病斑直徑>4.0 cm，病情指數(shù)=∑（各級發(fā)病數(shù)×發(fā)病級數(shù)）/（調(diào)查數(shù)×9）×100。

致病性強(qiáng)弱參照謝藝賢等[20]、方中達(dá)[21]方法，致病性強(qiáng)弱以病斑直徑劃分：強(qiáng)致病性，病斑直徑>1.5 cm;強(qiáng)致病性，1.3 cm≤病斑直徑≤1.5 cm;中等致病性，1.00 cm≤病斑直徑<1.3 cm;弱致病性，0 cm<病斑直徑<1.0 cm;無致病性，病斑直徑為0。

2 結(jié)果與分析

2.1 膠孢炭疽菌菌株對柱花草致病性

將供試膠孢炭疽菌菌株接種柱花草，接種5 d后觀察葉片發(fā)病情況，根據(jù)試驗方法“1.3”統(tǒng)計病情指數(shù)及病級，結(jié)果見表1。由表1可知，供試菌株均可能使柱花草葉片發(fā)病，表現(xiàn)出典型的炭疽病癥狀，但病斑大小存在差異。12個柱花草炭疽病菌株病情指數(shù)為10.31～78.50，最低病級為1級，最高病級為9級，平均病級大于5。包含2個強(qiáng)致病力（CH700、CH066）、2個次強(qiáng)致病力（CH008、CH251）、4個中等致病力（CH005、CH253、CH115、CH016）、4個弱致病力（CH702、CH674、CH697、CH052），中、次強(qiáng)、強(qiáng)致病性菌株占整個供試菌株的66.7%。12個芒果炭疽病菌株對柱花草的平均病級低于3.5，最低病級為1級，最高病級為6級。病情指數(shù)為11.23～66.23。其中3個強(qiáng)致病力（Mcg171、Mcg189、Mcg121），2個次強(qiáng)致病力（Mcg273、Hcg1），2個中等致病力（Mcg265、Mcg132），5個弱致病力（Mcg149、Hcg6、Mcg002、Mca278、Mca10），中、次強(qiáng)、強(qiáng)致病性菌株占整個供試菌株的58.3%。

2.2 膠孢炭疽菌菌株對芒果致病性

將供試膠孢炭疽菌菌株接種芒果葉片，接種5 d后觀察葉片發(fā)病情況，根據(jù)試驗方法“1.4”統(tǒng)計病情指數(shù)及病級，結(jié)果見表1。由表1可知，供試菌株均能使芒果葉片致病，表現(xiàn)典型的炭疽病病斑，但病斑大小存在差異，病斑直徑為0.31～3.15 cm。芒果膠孢炭疽

菌發(fā)病級數(shù)多為5以上，最高病級為9級，平均病級接近5，病情指數(shù)為17.36～88.73。強(qiáng)致病性菌株有3個菌株（Mcg171、Mcg189、Mcg121），次強(qiáng)致病性菌株有5個菌株（Mcg273、Hcg1、Mcg132、Mcg265、Mcg149），中致病性菌株2株（Mcg002、Hcg6），中、強(qiáng)致病性菌株占整個供試菌株的833%。而12個柱花草炭疽病菌株對芒果葉片的最高病級只有5級，平均病級為2.67，病情指數(shù)為5.3～57.8。次強(qiáng)致病性菌株有4個菌株（CH700、CH066、CH008、CH251），中致病性菌株3株（CH005、CH253、CH115），中、次強(qiáng)致病性菌株占整個供試菌株的58.33%。

2.3 膠孢炭疽菌對柱花草和芒果的致病力分化

根據(jù)“13”和“1.4”的病情調(diào)查及分級標(biāo)準(zhǔn)，供試膠孢炭疽菌菌株均能單獨(dú)侵染柱花草和芒果，表現(xiàn)出典型的炭疽病癥狀，但病害級別（致病力強(qiáng)弱）表現(xiàn)出一定差異。柱花草炭疽菌菌株對柱花草的平均病級大于5，而對芒果的平均病級低于35。芒果炭疽菌菌株對芒果的平均病級為4.89，而對柱花草的平均病級為2.67。由此可見，各供試菌株對原寄主的致病力總體強(qiáng)于對其他寄主的致病力。

3 結(jié)論與討論

在果園生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，果園生草是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生態(tài)化管理的重要措施之一。芒果園生草以人工種草為主，自然生草為輔，主要草種為柱花草。芒果園種子柱花草可以改善土壤理化性質(zhì)，增加土壤有機(jī)質(zhì)，減少化肥施用，起到控制雜草、驅(qū)蟲、減少農(nóng)藥施用等作用。但不同植物病原菌對不同寄主植物的交互致病性給果園生草業(yè)帶來一些不利影響。因此，植物病原菌交互致病性的研究對構(gòu)建有效的植物病害防治體系具有重要的指導(dǎo)意義。該研究中，用來自于柱花草和芒果2個寄主的膠孢炭疽菌進(jìn)行致病性交互接種試驗。結(jié)果表明，來自于柱花草和芒果的菌株均可在人工接種條件下侵染柱花草和芒果，且致病力存在嚴(yán)重分化現(xiàn)象。這說明在芒果園-柱花草生態(tài)環(huán)境中，膠孢炭疽菌有相互侵染的可能。供試菌株對各自寄主均表現(xiàn)出最強(qiáng)的致病性，而對原寄主以外寄主則表現(xiàn)出不同程度的致病力，說明從不同寄主上分離到的膠孢炭疽菌具有一定的寄主轉(zhuǎn)化性，但也存在致病力分化的現(xiàn)象。這可能是因為長期進(jìn)化過程中菌株與寄主植物之間相互作用的結(jié)果。該研究結(jié)果為今后芒果炭疽病綜合防治措施中果園生草的選擇提供一定的理論基礎(chǔ)。

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