摘要
草莓空心病是近年來草莓栽培過程中的一種新發(fā)的細菌性病害,其典型癥狀與草莓角斑病明顯不同。本研究對不同地域來源的草莓種苗上分離的草莓空心病病原菌Xanthomonas fragariae 的16S rRNA、gyrB、rpoD、dnaK、fyuA等5個核心基因序列進行測定。多基因聯(lián)合進化樹分析結(jié)果表明,來自上海、山東、四川、浙江和河南的草莓空心病菌菌株與國內(nèi)已報道的空心病菌菌株YL19聚成一簇,國外報道的草莓角斑病菌菌株聚為另外一簇,表明國內(nèi)空心病病原菌種類基本一致,但是和國外報道的草莓角斑病菌菌株在進化水平上存在明顯差異。選取其代表性菌株SHQP01,開展了草莓空心病病原菌的生物學(xué)特性測定及防治藥劑篩選。生理生化指標檢測表明,該病原菌能利用D-海藻糖、蔗糖、α-D-葡糖等碳源。病原菌的最適生長溫度為28℃,致死溫度為47℃。藥劑毒力測定結(jié)果表明,測試的13種試劑中,中生菌素、溴菌腈、絡(luò)氨銅、申嗪霉素、堿式硫酸銅、氯溴異氰尿酸、王銅、噻唑鋅、春雷霉素、噻森銅對病原菌有一定的抑菌效果,而噻菌銅、氫氧化銅和井岡霉素A對該菌沒有抑制作用。其中,中生菌素、溴菌腈、絡(luò)氨銅的抑菌效果較好,EC50值分別為137.465 2、210.961 0 μg/mL和585.350 3 μg/mL。選取抑菌活性最強的前5個藥劑進行草莓苗期藥效評價,研究結(jié)果表明,中生菌素對草莓空心病的防治效果最高,達到80.78%;堿式硫酸銅和絡(luò)氨銅次之,分別為74.71%和62.27%,但是堿式硫酸銅存在藥害風險;申嗪霉素和溴菌腈防效較差,僅有18.52%和3.08%。本研究結(jié)果明確了草莓空心病病原菌的生物學(xué)特性,為今后該病害的防治化學(xué)藥劑登記推薦和科學(xué)防控提供了重要的理論數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞
草莓空心病;" Xanthomonas fragariae;" 生物學(xué)特性;" 藥劑篩選
中圖分類號:
S 436.684
文獻標識碼:" A
DOI:" 10.16688/j.zwbh.2024087
收稿日期:" 20240219""" 修訂日期:" 20240415
基金項目:
上海市科技興農(nóng)重點攻關(guān)項目(2022-02-08-00-12-F01157);上海設(shè)施園藝技術(shù)重點實驗室開放基金(2022KF01)
致" 謝:" 參加本試驗部分工作的還有江代禮、譚翰杰、張能和紀燁斌等同學(xué),特此一并致謝。
* 通信作者
E-mail:
fumingdai@163.com
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為并列第一作者
Biological characteristics of Xanthomonas fragariae causing strawberry crown infection cavity and bactericides-screening for its control
JI Wenjie1," SONG Zhiwei2," LI Cheng3," ZENG Rong2," XU Jinjin3," GAO Ping2," XU Lihui2,
GAO Shigang2," ZHU Jiming3," DAI Fuming2*
(1. College of Fisheries and Life Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai" 201306, China;
2. Eco-Environmental Protection Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences,
Shanghai Key Laboratory of Horticultural Technology, Shanghai" 201403, China; 3. Shanghai
Qingpu District Agricultural Technology Extension Service Center, Shanghai" 201799, China)
Abstract
Strawberry crown infection cavity(CIC)disease is a newly emerged bacterial disease caused by Xanthomonas fragariae, with typical symptoms distinct from those of strawberry angular leaf spot (ALS) disease. In this study, five core genes (16S rRNA, gyrB, rpoD, dnaK, and fyuA) of CIC strains isolated from Shanghai, Shandong, Sichuan, Zhejiang, and Henan were sequenced . Phylogenetic analysis showed that these five strains clustered with YL19 strain from China, while all ALS strains of X.fragariae from other countries formed a separate cluster. This results suggest that strains across different regions in China are genetically uniform but show significant evolutionary differences from foreign ALS strains. To develop a control method, we evaluated biological characteristics of the pathogen SHQP01 and inhibitory effects of thirteen bactericides using the inhibition zone method. The pathogen was found to utilize carbon source such as D-trehalose, sucrose and α-D-glucose. Additionally, the optimal growth temperature for the pathogen is 28℃, with a lethal temperature of 47℃. Among the thirteen tested bactericides, ten exhibited good inhibitory effects in vitro, including zhongshengmycin, bromothalonil, cuaminosulfate, shenqinmycin, basic copper sulfate, chloroisobromine cyanuric acid, copper oxychloride, zinc thiazole, kasugamycin and saisen copper. In contrast, thiodiazole-copper, copper hydroxide, and jingangmycin A exhibited no inhibitory activity. Among them, zhongshengmycin, bromothalonil, and copper oxychloride showed better antibacterial effects, with EC50 values of 137.465 2, 210.961 0 μg/mL, and 585.350 3 μg/mL, respectively. Greenhouse trials using the five most effective bactericides identified zhongshengmycin as the most potent, with an 80.78% of control efficacy, followed by basic copper sulfate (74.71%) and cuaminosulfate (62.27%). All tested bactericides were safe for strawberry plants at the tested concentrations, except for basic copper sulfate, which showed slight phytotoxicity. Shenqinmycin and bromothalonil exhibited poor control efficacy, achieving only 18.52% and 3.08%, respectively. These findings provide basic data for recommending bactericides for official registration and scientific control strategies for strawberry CIC disease.
Key words
strawberry crown infection cavity;" Xanthomonas fragariae;" biological characteristic;" bactericide screening
草莓Fragaria×ananassa,屬薔薇科Rosaceae草莓屬Fragaria,為全球廣為栽培的漿果類水果。截至2019年,我國草莓栽培面積12.613萬hm2,產(chǎn)量32.219萬 t[1],是全球最大的草莓生產(chǎn)與消費國。隨著草莓栽培面積的擴大和種苗的頻繁調(diào)運,草莓上的病害日趨多樣化和嚴重化,影響著我國草莓的產(chǎn)量與質(zhì)量,制約著我國草莓產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。近幾年在我國遼寧[2]、上海[3]等地的草莓種植區(qū)出現(xiàn)了一種新的病害,該病害在種植初期不顯癥,在草莓現(xiàn)蕾后出現(xiàn)癥狀,主要表現(xiàn)為新葉發(fā)黃、植株生長緩慢、短縮莖中空
一掰即斷甚至植株死亡,同時也會伴有沿葉脈兩側(cè)的水漬狀條斑、菌膿和零星水漬狀病斑;嚴重時病株率可達80%以上乃至毀棚,損失巨大。由于該病害田間普遍出現(xiàn)的典型短縮莖中空現(xiàn)象,生產(chǎn)上把此病稱之為“草莓空心病”,目前該病在國內(nèi)仍處于擴散的趨勢。
草莓空心病病原菌鑒定為草莓黃單胞菌Xanthomonas fragariae,屬于變形菌門Proteobacteria、黃單胞菌科Xanthomonadaceae、黃單胞桿菌屬Xanthomonas[23]。據(jù)報道,草莓黃單胞菌是檢疫性病害草莓角斑病的病原[45],可造成葉片下表面出現(xiàn)水浸狀紅褐色不規(guī)則形病斑,病斑擴大時受細小葉脈所限,呈角形葉斑,故亦稱角斑?。?7],罕見短縮莖中空的危害癥狀,其典型癥狀與草莓空心病引起的空心癥狀存在明顯差異。近年來,我國多省份大面積發(fā)生草莓空心病,但國內(nèi)外還未見有關(guān)該病害防控方面的報道,亟須防控技術(shù)的研究。本文開展了草莓空心病病原菌生物學(xué)特性和藥劑篩選的研究,旨在為該病害后續(xù)防治藥劑登記和科學(xué)治理提供理論依據(jù)。
1" 材料與方法
1.1" 供試材料
1.1.1" 供試菌株和植物
草莓空心病菌菌株:SHQP01,2021年分離自上海青浦[3];MH16,2021年分離自山東煙臺;ZJ002,2022年分離自浙江建德;SC001,2022年分離自四川德陽;HN52,2022年分離自河南商丘,所有菌株均在-80℃、25%甘油條件下保存于本實驗室。其中, SHQP01已完成全基因組測序并遞交數(shù)據(jù)庫,GenBank登錄號為GCA_022117535.1。
供試植株:‘章姬’草莓穴盤苗,購于上海孫橋現(xiàn)代溫室種子種苗有限公司。
1.1.2" 供試培養(yǎng)基
營養(yǎng)肉湯(nutrient broth,NB)培養(yǎng)基:多聚蛋白胨(polypeptone)5 g/L、蔗糖(sucrose)10 g/L、酵母提取物(yeast extract)1 g/L、牛肉浸膏(beef extract) 3 g/L,調(diào)pH至7.0,分裝30 mL至帶瓶蓋的培養(yǎng)瓶中,121℃高壓滅菌20 min。
營養(yǎng)瓊脂(nutrient agar,NA)培養(yǎng)基:NB培養(yǎng)基中添加瓊脂粉15 g/L。
1.1.3" 供試殺菌劑
20%噻菌銅懸浮劑(SC),浙江龍灣化工有限公司;15%絡(luò)氨銅水劑(AS),綠亨科技集團股份有限公司;30%噻唑鋅懸浮劑(SC),巴斯夫(中國)有限公司;46%氫氧化銅水分散粒劑(WG),科迪華農(nóng)業(yè)科技有限責任公司;50%申嗪霉素可濕性粉劑(WP),北美農(nóng)大集團;20%噻森銅懸浮劑(SC),浙江東風化工有限公司;27.12%堿式硫酸銅懸浮劑(SC),澳大利亞紐發(fā)姆有限公司;50%氯溴異氰尿酸可溶性粉劑(SP),南京南農(nóng)農(nóng)藥科技發(fā)展有限公司;25%溴菌腈乳油(EC),江蘇托球農(nóng)化股份有限公司;3%中生菌素可濕性粉劑(WP),深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司;30%王銅懸浮劑(SC),江西禾益化工股份有限公司;70%春雷霉素原藥(TC),石原(上海)化學(xué)品有限公司;15%井岡霉素A可溶性粉劑(SP),浙江省桐廬匯豐生物科技有限公司。
1.2" 田間癥狀觀察
2019至2023年,每年系統(tǒng)調(diào)查上海市草莓種植基地空心病的發(fā)生情況,觀察該病害的田間癥狀及其危害程度。
1.3" 病原菌多基因聯(lián)合系統(tǒng)發(fā)育分析
1.3.1" 病原菌多基因序列擴增與測序
使用Tiangen細菌基因組 DNA 提取試劑盒(DP302) 提取草莓空心病菌菌株MH16、ZJ002、SC001和HN52的DNA,而后分別進行16S核糖體核糖核酸(16S rRNA)、促旋酶亞基基因(gyrB)、RNA聚合酶σ亞基基因(rpoD)、熱休克蛋白基因(dnaK)、強毒力島(high pathogenicity island)核心基因(fyuA)的序列擴增和測定。
16S rRNA[8]與gyrB等4個基因[9]的擴增引物序列及片段大小見表1。PCR反應(yīng)體系(25 μL): 2×EasyTaq PCR SuperMix(北京全式金生物技術(shù)有限公司)12.5 μL,上、下游引物(10 μmol/L)各1 μL,模板DNA 1 μL,ddH2O 9.5 μL。16S rRNA擴增程序:95℃預(yù)變性3 min;95℃變性25 s,56℃退火25 s,72℃延伸1 min,30個循環(huán);72℃延伸5 min;其余基因擴增程序:94℃預(yù)變性3 min;94℃變性30 s,54℃退火30 s,72℃延伸1 min,30個循環(huán);72℃延伸10 min。引物合成、擴增產(chǎn)物測序由生工生物工程(上海)股份有限公司完成。
1.3.2" 病原菌多基因聯(lián)合進化樹分析
以Pseudomonas屬和Xanthomonas屬部分其他種的菌株作為外群,相關(guān)參考菌株信息見表2,將測序獲得的序列與參考菌株的序列進行BLAST比對分析,并下載整理相似性高的作為參考序列,將測序結(jié)果與參考序列使用MUSCLE進行比對[10],手動修剪截齊兩端。將序列按16S rRNA-gyrB-rpoD-dnaK-fyuA順序串聯(lián)成多基因聯(lián)合序列,基于鄰接法(neighbor-joining),自展值(bootstrap value)設(shè)置為1 000,用MEGA 11構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹[11]。
1.4" 草莓空心病病原菌SHQP01的生物學(xué)特性測定
1.4.1" 碳源利用測定
參照BIOLOG Gen III MicroPlate鑒定板使用手冊,設(shè)置4組重復(fù)。使用一次性無菌采樣拭子輕輕蘸取草莓空心病菌菌落,將其接種至Biolog IF-A培養(yǎng)液中并混勻,直至濁度儀檢測透射率達到約90%。將制備好的菌懸液倒入V形貯液槽,用八道移
液器吸取100 μL菌懸液,接種至BIOLOG Gen III鑒定板中,封口后平放于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
分別于24、48、72 h和96 h后,使用Infinite 200 PRO多功能酶標儀(TECAN)測定吸光度,測定波長為590 nm(顏色+濁度)和750 nm(濁度)。通過590 nm吸光度減去750 nm吸光度的差值表示微生物代謝活性,并綜合比對鑒定板中陰性和陽性對照的數(shù)值判斷碳源代謝情況[1213]。
1.4.2" 最適生長溫度測定
通過比濁法[14]測定病原菌不同溫度下的生長曲線。向30 mL NB培養(yǎng)基內(nèi)加入300 μL 109 cfu/mL (OD600=1.0)的菌液,將培養(yǎng)瓶置于恒溫振蕩器內(nèi)黑暗條件下培養(yǎng),溫度分別設(shè)定為20、24、28、32℃,轉(zhuǎn)速設(shè)定為200 r/min,初接種時測定1次OD600,后每間隔12 h測定1次OD600,以未接種的NB液體培養(yǎng)基作為空白對照;每個溫度做4個重復(fù)試驗;根據(jù)不同時刻測定的平均OD600繪制生長曲線。
1.4.3" 致死溫度的測定
參考蒙姣榮等[15]的方法。將109 cfu/mL的草莓空心病病原菌菌液在45、50、55、60℃分別處理10 min,吸取50 μL于NA板中,涂布均勻;28℃、黑暗狀態(tài)下培養(yǎng),觀察菌落是否生長,篩選出菌體致死的最小溫度區(qū)間;根據(jù)測得的病菌致死溫度區(qū)間,以1℃為梯度再次設(shè)置溫度處理重復(fù)試驗,確定菌株最低致死溫度,每處理3個重復(fù)。
1.5" 藥劑毒力測定
在直徑90 mm NA培養(yǎng)基上接種100 μL 109 cfu/mL的菌液,涂布均勻后晾干備用。參考譚才鄧等[16]的方法,用已滅菌直徑為6 mm的打孔器,在上述備用培養(yǎng)基中心打孔,小心挑去培養(yǎng)基小塊以做成圓孔。按照藥劑說明書及預(yù)試驗結(jié)果,將每種藥劑稀釋成5個濃度梯度,將配制好的藥液滴10 μL于孔中,以無菌水為陰性對照,每組藥劑3個重復(fù)。28℃、黑暗培養(yǎng)24 h后,十字交叉法測量抑菌圈直徑,計算相對抑菌率。相對抑菌率=(處理抑菌圈直徑-對照抑菌圈直徑)/處理抑菌圈直徑×100%。以藥劑有效成分濃度對數(shù)為自變量(x),相對抑菌率的幾率值為因變量(y),建立毒力回歸方程,計算抑制中濃度(EC50)。
1.6" 苗期藥效評價
選擇5種對病原菌室內(nèi)毒力較強的藥劑:溴菌腈、中生菌素、申嗪霉素、絡(luò)氨銅、堿式硫酸銅在溫室進行活體防效評價[17]。按照藥劑在登記作物上的推薦劑量設(shè)置試驗濃度(有效成分濃度):25%溴菌腈EC 250 μg/mL (1 000倍液)、3%中生菌素WP 75 μg/mL (400倍液)、50%申嗪霉素WP 2 500 μg/mL (200倍液)、15%絡(luò)氨銅AS 750 μg/mL (200倍液)、27.12%堿式硫酸銅SC 678 μg/mL (400倍液) 5個藥劑處理和1個清水對照,共6種處理,4個重復(fù),每重復(fù)25株。將藥劑均勻地噴灑在整個植株上,以確保藥劑能夠覆蓋植株的各個部位,包括葉片背面,首次施藥時草莓植株苗齡55 d(約6~7張葉片),間隔7 d再施藥1次,共2次。用水量4 mL/株。噴霧施藥時進行物理隔離,待葉片表面水分晾干后放置回苗床,處理間間隔30 cm左右。
將草莓空心病病原菌在28℃、黑暗、200 r/min條件下培養(yǎng)到109 cfu/mL濃度后接種。每次施藥后24 h分別進行1次病菌的人工接種,用噴霧器將菌液均勻噴施到草莓葉片的正反面并保持環(huán)境濕度在60%~95%,觀察病害發(fā)展情況。
末次施藥后14 d進行病情調(diào)查,每個重復(fù)調(diào)查所有植株葉片的發(fā)病嚴重度,統(tǒng)計病情指數(shù)并計算防治效果。葉片嚴重度分級標準參考Hildebrand等[17]的方法,略作改動。
0級:無病斑;1級:病斑面積占整個葉面積的1%以下,葉片背面對光觀察有輕微水漬狀斑點;3級:病斑面積占整個葉面積1%~10%,葉片背面有較明顯的水漬狀斑點;5級:病斑面積占整個葉面積11%~30%,且葉片水漬狀斑點加深變褐色,病斑有輕微菌膿; 7級:病斑面積占整個葉面積30%以上,或病斑變褐色,沿葉脈有菌膿溢出;9級:沿葉脈有菌膿溢出,葉片枯萎,死亡。
病情指數(shù)=∑(各病級株數(shù)×相應(yīng)級值)調(diào)查總植株數(shù)×最高病級值×100;
防治效果=
(對照區(qū)病情指數(shù)-藥劑處理區(qū)病情指數(shù))/對照區(qū)病情指數(shù)×100%。
1.7" 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
試驗數(shù)據(jù)均使用Microsoft Excel軟件進行統(tǒng)計,使用GraphPad Prism 8.0進行分析,計算平均值及標準誤,并對數(shù)據(jù)進行方差分析(ANOVA),再進一步使用Duncan氏新復(fù)極差法對具有統(tǒng)計學(xué)差異的組進行多重比較,顯著水平設(shè)置為0.05。
2" 結(jié)果與分析
2.1" 田間癥狀
2019年-2023年連續(xù)5年對草莓空心病田間危害情況進行觀察,該病害主要危害草莓短縮莖,引起短縮莖中空、脆弱易斷等癥狀(圖1a),同時也會伴有沿葉脈兩側(cè)的水漬狀條斑、菌膿和零星水漬狀病斑(圖1b~d)。嚴重時發(fā)病率可達80%,整株死亡,產(chǎn)量劇減。
2.2" 病原菌系統(tǒng)發(fā)育分析
擴增菌株MH16、SC001、ZJ002和HN52的16S rRNA、gyrB、rpoD、dnaK和fyuA基因序列,分別上傳至GenBank數(shù)據(jù)庫,登錄號信息見表3。
基于16S rRNA、gyrB、rpoD、dnaK、fyuA 5個基因的聯(lián)合序列,經(jīng)NJ法構(gòu)建草莓空心病菌的多基因系統(tǒng)進化樹(圖2)。在該進化樹中,本實驗室分離的草莓空心病菌株SHQP01、MH16、SC001、ZJ002、HN52和國內(nèi)報道的草莓空心病菌株YL19聚為一簇,自展值為96,無鞭毛的特殊菌株YLX21單獨成支,而草莓角斑病菌株Fap21、Fap29、LMG703和PD885(標準菌株)單獨聚在另一簇,自展值為95,草莓空心病與草莓角斑病的病原都是X.fragariae,但是二者在進化水平上存在明顯差異。
2.3" 草莓空心病病原菌的生物學(xué)特性
碳源利用測定結(jié)果表明:該病原菌能利用D-海藻糖、蔗糖、α-D-葡糖等7種碳源(表4)。
病菌生長溫度試驗結(jié)果(圖3)表明,草莓空心病菌SHQP01在20~32℃均能生長,其最適生長溫度為28℃;不同溫度下熱處理病菌,病菌在46℃及以下溫度仍能生長,47℃及以上溫度熱處理10 min不生長。
2.4" 藥劑對病原菌的離體活性
通過平板法測定了13種藥劑對草莓空心病菌SHQP01的抑菌效果(表5)。結(jié)果顯示,除46%氫氧化銅WG、20%噻菌銅SC和15%井岡霉素A SP外,其余藥劑均表現(xiàn)出不同程度的抑菌活性。其中,3%
at four different temperatures
中生菌素WP和25%溴菌腈EC的抑菌效果最顯著,EC50分別為137.465 2 μg/mL和210.961 0 μg/mL;
其次為 15%絡(luò)氨銅 AS、 50%申嗪霉素 WP和27.12%堿式硫酸銅 SC,EC50分別為585.350 3、694.475 6 μg/mL和736.516 0 μg/mL,抑菌效果較好。相比之下,50%氯溴異氰尿酸SP、30%王銅 SC、30%噻唑鋅SC、70%春雷霉素TC、和20%噻森銅SC的抑菌效果較差,EC50分別為831.300 6、931.520 8、1 184.530 3、1 468.817 9 μg/mL和1 964.042 9 μg/mL。綜合比較,抑菌效果排名前五的藥劑依次為3%中生菌素WP、25%溴菌腈EC、15%絡(luò)氨銅AS、50%申嗪霉素WP和27.12%堿式硫酸銅SC。
2.5" 藥劑的苗期防效
5種藥劑草莓苗期防治試驗結(jié)果(表6)表明:3%中生菌素WP對草莓空心病的防治效果最高,達80.78%;27.12%堿式硫酸銅SC和15%絡(luò)氨銅AS對草莓空心病的防治效果次之,分別達到74.71%和62.27%,經(jīng)統(tǒng)計分析,這3種藥劑防效之間差異不顯著。50%申嗪霉素WP和25%溴菌腈EC防治效果較差,僅為18.52%和3.08%,顯著低于3%中生菌素WP、27.12%堿式硫酸銅SC和15%絡(luò)氨銅AS的防治效果。經(jīng)觀察,3%中生菌素WP、15%絡(luò)氨銅AS、50%申嗪霉素WP和25%溴菌腈EC對草莓植株生長沒有任何不良影響,但堿式硫酸銅噴藥后3~6 d葉片出現(xiàn)局部褐變、葉緣黃化焦枯等藥害癥狀。
3" 結(jié)論與討論
近年來,在上海及國內(nèi)其他地區(qū)草莓上發(fā)生的空心病與國外報道的草莓角斑病田間危害癥狀有明顯區(qū)別,草莓短縮莖內(nèi)部中空、新葉黃化、沿葉脈水漬狀并伴有菌膿、植株矮化、易折斷是該病的典型癥狀,葉片上偶爾產(chǎn)生的水漬狀角斑是次要癥狀,而葉片上水漬狀角斑是草莓角斑病的典型癥狀,罕見草莓短縮莖內(nèi)部中空等癥狀[5]。
多基因序列聯(lián)合建樹鑒定病原菌的方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于植物病害的研究[1819],本研究經(jīng)NJ法構(gòu)建草莓空心病菌的多基因系統(tǒng)進化樹,結(jié)果顯示,來自我國不同地域的草莓空心病菌菌株聚成一簇,而國外報道的草莓角斑病菌株另成一簇,表明在我國侵染草莓導(dǎo)致短縮莖空心的病原菌種類基本一致,雖然與報道的草莓角斑病菌株屬于同種,但存在明顯差異。Wei等[20]對草莓空心病菌菌株與角斑病菌菌株進行了生物信息學(xué)分析,表明兩者在基因組水平上存在差異,將侵染草莓導(dǎo)致短縮莖空心的病原菌X.fragariae中國菌株定為草莓黃單胞菌的一個新亞種。由于草莓空心病近幾年在我國暴發(fā)和蔓延,針對該病害的防控研究非常緊迫,本研究顯示我國不同地區(qū)引起草莓空心病的菌株具有高度的一致性,靶向空心病菌菌株SHQP01的藥劑篩選與藥效評價結(jié)果可為國內(nèi)不同地區(qū)草莓空心病的防控提供參考。
草莓空心病有兩個發(fā)病時期,分別是露地繁苗期(5月-7月)和大棚栽培期(10月-11月),本研究發(fā)現(xiàn),草莓空心病菌的最適生長溫度為28℃,與草莓露地繁苗及大棚栽培期間的環(huán)境溫度基本相吻合。Turechek等[21]的研究表明,56℃和52℃下分別處理15 min和60 min,可完全殺死草莓角斑病菌,但這個溫度對植物有損傷,44℃下處理4 h或者48℃下處理2 h就可大幅減少病原菌數(shù)量,且這個處理條件對種苗生長影響較小。本研究表明,47℃下處理10 min能夠完全殺死草莓空心病病原菌,故生產(chǎn)上也可以考慮通過高溫處理措施預(yù)防該病害的發(fā)生,比如通過熱處理的措施進行草莓種苗消毒殺菌,還可對夏季大棚高溫悶棚進行土壤消毒,以減少土壤中病原菌菌量。
據(jù)報道,草莓空心病自然發(fā)生時除了會出現(xiàn)典型的短縮莖中空癥狀外,通常還會出現(xiàn)葉部水漬狀角斑、葉脈兩側(cè)水漬狀條斑等癥狀[23],且葉部感染是草莓空心病病原菌傳播的重要途徑,葉部防治是控制草莓空心病病情蔓延的手段之一;Wang等[22]分別采用短縮莖傷口接種、傷根接種等方法接種空心病菌,人工接種條件下60 d至90 d才出現(xiàn)空心癥狀,形成空心癥狀時間較長,本研究采用葉部噴霧接種法接種后4~5 d葉片即可出現(xiàn)水漬狀斑點癥狀,可大大縮短試驗周期,提升藥劑評估效率。綜上所述,防治草莓空心病的藥劑評估選用調(diào)查葉部病情的方法合理快速且具可操作性。
作者前期在草莓苗期采用先接菌后施藥的方案,對文中5種抑菌活性最好的藥劑進行治療效果試驗,結(jié)果顯示,5種藥劑處理病情指數(shù)與對照無顯著差異,表明這些藥劑防治空心病的治療效果較差,建議生產(chǎn)上對草莓空心病的防治應(yīng)采取預(yù)防為主的策略。本文采用了先施藥后接菌的方法對不同藥劑防治效果進行評價。試驗表明:3%中生菌素WP的防治效果優(yōu)良,15%絡(luò)氨銅AS與27.12%堿式硫酸銅SC的防效次之,25%溴菌腈EC和50%申嗪霉素 WP效果差,但施用27.12%堿式硫酸銅SC對草莓植株產(chǎn)生了藥害,綜合評價3%中生菌素WP和15%絡(luò)氨銅AS可以作為將來草莓空心病防治推薦登記的候選藥劑種類。25%溴菌腈EC和50%申嗪霉素WP雖然在室內(nèi)毒力測定中表現(xiàn)出較好的抑菌效果,但在溫室中防治效果較低,可能與草莓葉片表面的蠟質(zhì)層和毛狀體影響藥劑吸附及滲透效果有關(guān)[23]。此外,溫室條件下藥劑需通過葉面滲透或傳導(dǎo)作用到達靶標,而非直接作用于病原菌,這可能限制了藥效。試驗設(shè)計中施藥24 h后接種病原菌的設(shè)置也可能影響防治效果。溫室環(huán)境中顯著的溫濕度波動及強烈的紫外線照射,可能降低藥劑的穩(wěn)定性和持續(xù)作用。一些藥劑在強光或高溫條件下易降解,導(dǎo)致有效成分含量下降,從而削弱防效[24],這一因素需要在后續(xù)研究中進一步關(guān)注。
對空心病的藥劑防治尚未見報道,已有的報道多是針對草莓角斑病。楊萬風等[25]報道72%農(nóng)用鏈霉素SP對草莓角斑病菌具有較好的殺菌活性,但該藥劑在我國已禁止用于農(nóng)業(yè)上病害的防治[26];Kim等[27]報道噁喹酸和井岡霉素A對草莓角斑病的防效可分別達到87%和95%,目前國內(nèi)還沒有關(guān)于噁喹酸作為農(nóng)藥的登記信息,因此本研究未將農(nóng)用鏈霉素和噁喹酸納入藥劑篩選范圍,此外通過打孔法測定了井岡霉素A對草莓空心病菌的抑菌活性,結(jié)果顯示其對草莓空心病菌無抑制效果,表明井岡霉素A對草莓空心病菌和草莓角斑病菌抑制效果有差異??招牟〔【徒前卟〔【鷮畬顾谹的敏感性不同,可能與這兩種病原菌差異性有關(guān)[28]。關(guān)于兩者之間的差異,是一個值得探究的方向,未來還需要作進一步的研究。
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