王曉丹,閔凡祥,郭 梅,胡林雙,魏 琪,董學(xué)志,李學(xué)湛
(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物脫毒苗木研究所,黑龍江 哈爾濱 150086)
馬鈴薯青枯病是由Ralstonia Solanacearum(RS)引起的一種世界性的重要細(xì)菌性病害,每年因此造成的產(chǎn)量損失大約為10%~15%,發(fā)病嚴(yán)重的地塊產(chǎn)量損失可達(dá)80%甚至絕產(chǎn),給馬鈴薯生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。由于青枯病為細(xì)菌性病害,植株感病是系統(tǒng)性侵染,青枯病的藥劑防治十分困難。目前,防治青枯病最根本有效的方法是采用抗病品種,但是,馬鈴薯品種的抗病性對(duì)于不同的青枯菌系是有差異的[1]。因此鑒定和研究馬鈴薯青枯病菌生化型的組成和分布,將為加速我國(guó)馬鈴薯抗青枯病育種和病害綜合防治的工作進(jìn)程提供必要的理論依據(jù)。
供試的10個(gè)菌株分別來(lái)自我國(guó)山東、廣東和廣西3省。菌株全部從送檢至我單位的馬鈴薯青枯病樣品中分離純化獲得。菌株來(lái)源情況見(jiàn)表1。用于分離純化的培養(yǎng)基為2,3,5-氯化三苯基四氮唑干酪素選擇性培養(yǎng)基(簡(jiǎn)稱(chēng)TZC)、用于純培養(yǎng)的培養(yǎng)基是基礎(chǔ)培養(yǎng)基(簡(jiǎn)稱(chēng)Kelman)[2]。
表1 供試菌株Table1 The tested strains
休和利夫森二氏培養(yǎng)基[3]:蛋白胨2 g、NaCl 5 g、K2HPO40.2 g、葡萄糖10.0 g、瓊脂6.0 g、1%溴百里酚藍(lán)溶液3 mL、蒸餾水1000 mL,pH 7.0~7.2,分裝于試管中,115℃蒸汽滅菌20 min。滅菌后,分裝試管,高度約為4.5 cm。配置10%濃度的纖維二糖、乳糖、麥芽糖、己六醇、甘露醇和山梨醇溶液,分別過(guò)濾滅菌,加入涼至60℃的休和利夫森二氏培養(yǎng)基中,終濃度為1%。
以18~24 h幼齡菌種作種子,穿刺接種至休和利夫森二氏培養(yǎng)基中,每株 3支。同時(shí)以不接種的 3管培養(yǎng)基作為陰性對(duì)照。30℃培養(yǎng) 1、2、3、7、14 d后,觀察結(jié)果。
若接種培養(yǎng)基產(chǎn)酸由橄欖綠變?yōu)辄S色并且陰性對(duì)照不變色的判斷為陽(yáng)性。生化型鑒定參照1964年Hayward[4]的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,見(jiàn)表2。
以番茄作為接種植物,采用傷根灌注法和刺莖法2種方法進(jìn)行人工接種,并設(shè)清水對(duì)照,重復(fù)3次,篩選最佳接種方法。
(1)傷根灌注法:在溫室進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)穴盤(pán)育苗,在5~6片葉時(shí)期,在幼苗的一側(cè),距根1 cm處用刀造成傷口,每株番茄苗在傷根部位灌注50 mL菌液(菌液濃度大約為1×109 cfu·mL-1)。將接種后的番茄苗放入人工氣候箱內(nèi),設(shè)定溫度30℃,光照16 h,黑暗8 h,空氣濕度保持在80%以上,定期澆水,保持土壤濕潤(rùn)。若濕度無(wú)法達(dá)到,則可以用一個(gè)塑料袋包住植株,植株頂部將塑料袋開(kāi)一小口,以保持其濕度,促進(jìn)發(fā)病。在接種后7、14、21 d觀察發(fā)病情況。
表2 根據(jù)對(duì)雙糖的利用和己醇的氧化產(chǎn)生酸時(shí)為陽(yáng)性(+)對(duì)青枯菌分類(lèi)Table2 Classification of Ralstonia solanacearum based on the ability to utilize disaccharides and oxidize hexose alcohols producing acid when it is positive(+)
(2)刺莖法:將滅好菌的牙簽挑取青枯菌菌液若干,直接插到第3節(jié)葉腋處,每1株插1根,插牙簽時(shí)要注意不用插得太深,以免植株在未發(fā)病前就萎蔫死亡。放入人工氣候箱培養(yǎng),培養(yǎng)條件同上。
在接種后7、14、21、28 d,按Winstead等[5]分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)調(diào)查,共分5級(jí),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:0級(jí):不發(fā)??;l級(jí):1片葉感??;2級(jí):2或3片葉感病;3級(jí):除了頂端2~3片葉其余葉片均感?。?級(jí):所有葉片感?。?級(jí):植株完全死亡。
對(duì)來(lái)源于我國(guó)3個(gè)省份的從馬鈴薯寄主上分離的10個(gè)青枯病菌的生化型鑒定,結(jié)果見(jiàn)表3,測(cè)定結(jié)果可以看出:生化型Ⅱ和Ⅲ為優(yōu)勢(shì)種群,均占被測(cè)菌株的40%,生化型Ⅰ和生化型Ⅳ分別占10%。從地域上來(lái)看,被檢樣品中,我國(guó)山東省馬鈴薯青枯病菌生化型有3種,分別為生化型Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ;廣東省馬鈴薯青枯病菌生化型有2種,分別為生化型Ⅱ和Ⅲ;由于廣西省被檢樣品數(shù)量有限,發(fā)現(xiàn)1種生化型,為生化型Ⅰ。
試驗(yàn)結(jié)果表明,利用傷根灌注法接種馬鈴薯青枯病菌的效果好于刺莖法。前者接種的番茄苗14 d內(nèi)均發(fā)病,發(fā)病較后者快;傷根灌注法接種的番茄苗發(fā)病級(jí)數(shù)都為4級(jí),而刺莖法發(fā)病級(jí)數(shù)為2~3級(jí)。從操作難易程度來(lái)看,傷根灌注法比較簡(jiǎn)單,而刺莖法操作時(shí)要掌握好力度,容易傷及幼苗。因此,綜合分析,馬鈴薯青枯病接種方法以傷根灌注法較好。
表3 被測(cè)菌株生化型測(cè)定結(jié)果Table3 The classification results of tested strains
青枯病菌生化型在我國(guó)不同地區(qū)和不同植物上的分布狀況是相當(dāng)復(fù)雜的,據(jù)國(guó)外資料記載在馬鈴薯上4種生化型都有存在[2]。本研究的被測(cè)馬鈴薯青枯病菌菌株包含了上述全部4種生化型。1985年,華靜月等[1]對(duì)我國(guó)8個(gè)省市的43個(gè)青枯菌菌株測(cè)定生化型,結(jié)果表明,供試的絕大部分菌株屬生化型Ⅱ,少數(shù)屬于生化型Ⅲ和Ⅳ。本研究中的優(yōu)勢(shì)種群為生化型Ⅱ和Ⅲ。從地域上看,本研究的被測(cè)廣東省菌株中,生化型Ⅲ為優(yōu)勢(shì)種群,占60%。曾憲銘等[6]測(cè)定廣東農(nóng)作物青枯病菌生化型的結(jié)果是其所測(cè)青枯病菌在馬鈴薯寄主上的生化型為Ⅱ、Ⅳ和Ⅲ-2。本研究中山東省馬鈴薯青枯病菌以生化型Ⅲ為優(yōu)勢(shì)種群,占50%,與丁愛(ài)云等[7]報(bào)道的山東省馬鈴薯青枯病菌以生化型Ⅲ為主的結(jié)果一致。
1976年Harris[8]認(rèn)為,可以把Hayward模式中的生化型進(jìn)一步劃分為亞型,自1984年華靜月等[9]研究報(bào)道了我國(guó)青枯病菌有生化亞型的存在,之后又有曾憲銘等[6]、丁愛(ài)云等[7]、徐莉莉等[10]報(bào)道了我國(guó)青枯病菌生化亞型的存在。在本研究中沒(méi)有測(cè)定到被測(cè)菌株中有生化亞型。
由于本研究的菌株數(shù)量有限,特別是廣西省收集到的菌株數(shù)量很少,因此本研究的結(jié)果尚不能代表上述3省份的所有馬鈴薯青枯病菌的生化型種類(lèi)及優(yōu)勢(shì)種群,有待于今后加大菌株的收集量,做更詳細(xì)地研究。
[1]華靜月,張長(zhǎng)齡,何禮遠(yuǎn).我國(guó)馬鈴薯青枯菌菌系和初步研究[J].植物病理學(xué)報(bào),1985,15(3):181-184.
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[6]曾憲銘,董春.廣東農(nóng)作物青枯病菌的生化型[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,16(1):50-53.
[7]丁愛(ài)云,鄭繼發(fā),時(shí)呈奎,等.山東省植物青枯菌生化型研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,33(1):50-52.
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