易 龍
摘要:在煙草赤星病抗性鑒定和生防菌劑篩選工作中,常因菌種在室內(nèi)連續(xù)多代移植培養(yǎng)導(dǎo)致菌株的致病力衰弱,而影響測定結(jié)果的準確性和一致性。對此,本研究嘗試將赤星病菌種經(jīng)Richards培養(yǎng)液制備成菌層,置于4℃低溫環(huán)境條件下長期保存,連續(xù)5年測定其培養(yǎng)性狀和致病力,與連續(xù)轉(zhuǎn)代培養(yǎng)方法保存的菌種進行比較,結(jié)果表明在連續(xù)5年的試驗過程中,Richards法保存的菌種在培養(yǎng)性狀和致病性上沒有發(fā)生衰退,該菌種保存方法制作簡單、經(jīng)濟、可靠,適用于煙草品種抗赤星病鑒定和生防菌劑的篩選工作。
關(guān)鍵詞:煙草赤星病菌;菌種保存;致病性
中圖分類號:S 435.72
煙草赤星病是煙葉成熟后期重要的葉部真菌性病害,是煙草生產(chǎn)上威脅最大的病害之一。該病具有潛育期短、流行速度快的特點,在環(huán)境條件適宜的情況下,短時間內(nèi)即可造成大流行,給煙葉生產(chǎn)帶來巨大損失。自1892年首次報道煙草赤星病以來,曾幾次給世界煙葉生產(chǎn)帶來巨大的經(jīng)濟損失。我國1916年首次在北京附近發(fā)現(xiàn),1964年山東煙區(qū)大流行,損失很大,隨后此病在全國各煙區(qū)日趨嚴重。1989-1991年,河南省平均每年因赤星病造成煙草損失達2 300萬元,成為毀滅性的病害。2000年8月美國康涅狄格州和馬塞諸塞州,煙草赤星病大暴發(fā),兩州煙草減產(chǎn)75%和89%。目前對赤星病主要靠化學(xué)藥劑進行治理,隨之帶來的農(nóng)藥殘留、病原菌抗藥性以及影響卷煙衛(wèi)生等問題,限制了農(nóng)藥的大規(guī)模應(yīng)用。生產(chǎn)實踐證明,選育種植抗病品種和篩選生防菌劑是控制赤星病經(jīng)濟、安全、有效的途徑。
鑒定煙草品種對赤星病抗性以及篩選菌劑都應(yīng)選擇可用于人工接種的代表性菌株。由于煙草赤星病菌菌株問的致病力存在分化現(xiàn)象,故在對煙草赤星病進行試驗中,一般選用致病性較強,且穩(wěn)定一致的病原菌,常規(guī)菌種保存方法——連續(xù)轉(zhuǎn)代培養(yǎng),因頻繁繼代培養(yǎng),常導(dǎo)致菌株致病力逐漸衰弱,而直接影響抗病性鑒定結(jié)果和生防菌劑篩選的準確性與一致性。
本試驗旨在通過由Richards法制備在低溫條件下保存的煙草赤星病菌菌層,對其培養(yǎng)性狀和致病力進行觀察和測定,尋求一種簡單、經(jīng)濟、可靠的赤星病菌種制作保存方法,有利于煙草赤星病抗病育種和生防菌劑篩選工作的有效開展。
1材料和方法
1.1供試材料
1.1.1供試菌株
煙草赤星病菌菌株Tbs3于2001年在重慶煙區(qū)采集的典型病斑上單孢分離獲得,經(jīng)鑒定具有較強致病力。
1.1.2供試煙草品種
烤煙品種K326,種子由云南省煙草科學(xué)研究所提供,幼苗在溫室培育至15~16片真葉。
1.2試驗方法
1.2.1赤星病菌種制作
用1%硝酸鉀、0.5%磷酸二氫鉀、0.25%硫酸鎂(MgSO4·7H2O)、5%蔗糖、0.02‰氯化鐵組成的Richards培養(yǎng)液進行赤星病菌的靜置培養(yǎng),10 d后培養(yǎng)觀察性狀,用無菌水洗凈附著在菌層上的營養(yǎng)物質(zhì)后平攤在濾紙上,無菌條件下放置24 h,陰涼保存。
1.2.2赤星病菌菌株培養(yǎng)性狀觀察
2002-2006每年10月份,將上述保存的菌種(命名為Tbs3-R)同常規(guī)每隔3個月連續(xù)轉(zhuǎn)代保存于PDA斜面上的菌種(命名為Tbs3-c)轉(zhuǎn)接于PDA平板上,置于26℃恒溫培養(yǎng),將菌種活化后分別挑取直徑5 mm大小的菌塊轉(zhuǎn)到PDA平板中央,置于26℃恒溫箱中培養(yǎng),于3、5、7 d后測量菌落的增長直徑,每菌株設(shè)5個重復(fù),每重復(fù)為一皿。待皿內(nèi)菌絲長滿以后,觀察菌絲的色澤變化。同時取赤星病菌孢子用無菌水配制為2.5×105個/mL孢子懸浮液,26℃培養(yǎng),6、12、24 h后鏡檢其孢子的萌發(fā),以芽管長度超過分生孢子小端直徑1/2時記錄為萌發(fā),每處理重復(fù)3次,計算孢子萌發(fā)率。
1.2.3兩種方法保存菌株的致病力比較
將兩種方法保存的菌株Tbs3-R、Tbs3-C進一步在溫室盆栽條件下測定對煙草的致病性,將各菌株培養(yǎng)7 d后,用1%無菌葡萄糖溶液配制成2.5×105個/mL孢子懸浮液,每菌株重復(fù)3次,每重復(fù)處理5株幼苗,每株接種第4~6片真葉,每葉接種12滴,每滴25 μL,接種后26℃保濕培養(yǎng)5 d,以無菌水處理為對照。
統(tǒng)計各菌株的葉片接種位點發(fā)病率、發(fā)病嚴重度和病情指數(shù),結(jié)果用SPSS12.0軟件進行統(tǒng)計分析。發(fā)病嚴重度分級標準及病菌致病力強弱分化標準見表1。
2結(jié)果與分析
2.1赤星病菌種制作結(jié)果
菌種經(jīng)靜置培養(yǎng)10 d后在液體表面形成茶色或棕色菌層,用無菌水洗凈附著在菌層上的營養(yǎng)物后平攤在濾紙上放置24 h,可形成許多暗綠色的分生孢子,于4℃條件下陰涼保存。
2.2兩種方法保存菌種的孢子萌發(fā)和菌落生長
兩種方法保存的菌種孢子萌發(fā)率及菌絲生長率見表2。從2001年通過單孢分離獲得的赤星病菌菌種連續(xù)轉(zhuǎn)代培養(yǎng)的菌株Tbs3-C,以及由Richards法培養(yǎng)的菌層低溫保存的菌種Tbs3-R,經(jīng)連續(xù)5年的檢測發(fā)現(xiàn),Tbs3-C同Tbs3-R相比,菌種在保存兩年后孢子萌發(fā)率有顯著降低,同時菌絲生長緩慢,菌落多呈不規(guī)則形、色澤不均,而Richards法制作的菌層保存的菌種Tbs3-R并無明顯變化,孢子萌發(fā)和菌絲生長正常,菌落呈近圓形、墨綠色。
2.3兩種保存方法菌種的致病力比較
試驗結(jié)果表明,在連續(xù)5年的致病力測定中,轉(zhuǎn)代培養(yǎng)的菌種Tbs3-C致病力變化最為明顯,在保存時間兩年內(nèi)(2002、2003年)的檢測中,致病力變化不大,菌株致病力仍然較強,而在保存3~4年(2004、2005年)的菌株接種位點發(fā)病率逐漸降低,致病力已發(fā)生明顯的衰退,與前期菌種在致病力上已存在明顯的差異,連續(xù)保存至第五年(2006年),菌株致病力急劇衰弱,而Richards法菌層保存的菌種Tbs3 R在致病力等方面無明顯變化,結(jié)果見表3。
從上述結(jié)果可以看出,菌層保存的菌種未經(jīng)任何轉(zhuǎn)代,一直保存于4℃低溫條件下,每次試驗取少量菌種活化進行試驗,在連續(xù)5年(5次)的測試過程中,Richards法保存的菌種Tbs3-R比常規(guī)PDA斜面連續(xù)轉(zhuǎn)代保存的菌種Tbs3-C致病力強,導(dǎo)致Tbs3-C生長勢及孢子萌發(fā)率降低原因可能在PDA試管保存過程中經(jīng)過連續(xù)轉(zhuǎn)代后,其生長等方面衰變,同時致病力降低。
3討論
通過對Richards和常規(guī)菌種連續(xù)轉(zhuǎn)代培養(yǎng)兩種方法保存的菌株培養(yǎng)性狀和致病力測定表明:由Richards法保存的煙草赤星病菌菌種Tbs3-R在4℃條件下能夠長時間保存,其致病力沒有發(fā)生衰退。這種制作保存方法較之常用的PDA斜面試管保存法更為經(jīng)濟簡單、省事省時,不需要特殊設(shè)備,只要把液體培養(yǎng)過程中得到的菌層晾干,放在陰涼處,即可長期保存,又可按試驗要求隨時制取具有強病原性的新鮮孢子,可為煙草赤星病鑒定選擇提供致病力穩(wěn)定的菌株,從而保證年際間抗性鑒定結(jié)果的可比性、一致性和可靠性。
由常規(guī)連續(xù)轉(zhuǎn)代培養(yǎng)的菌種Tbs3-C在室內(nèi)培養(yǎng)過程中,菌絲生長發(fā)育、孢子萌發(fā)率較Tbs3-R緩慢,室內(nèi)接種葉片致病力有所減弱,在PDA試管保存過程中,經(jīng)多次轉(zhuǎn)管后容易發(fā)生變異,同時菌絲生長易于老化,產(chǎn)毒素能力降低,可能是造成致病力降低的原因之一,該菌株其他生理生化變異需進一步深入研究。
煙草赤星病菌是一類弱寄生菌,為煙草成熟后期重要病原真菌,而新葉對其幾乎是免疫的,所以寄主品種的抗病性鑒定和室內(nèi)生防菌劑的篩選都應(yīng)采用致病力較強的菌株,本試驗還檢測出煙草赤星病菌在常規(guī)PDA斜面上的保存時間大概為兩年左右,超過上述期限,菌株的致病力將明顯衰退,而Richards法可為實際應(yīng)用提供至少在5年內(nèi)致病力保存方法能否推廣應(yīng)用到其他真菌的保存以及用此種方法可以保存的最長年限,尚待進一步研究證實。