三籽兩型豆上迷惑集壺菌的初步觀察

王琦，張世堯，徐凌川

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南　250355)

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【農(nóng)業(yè)微生物】

三籽兩型豆上迷惑集壺菌的初步觀察

王琦，張世堯，徐凌川*

(山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南250355)

摘要：迷惑集壺菌(Synchytrium decipiens)是三籽兩型豆上的一種專性內(nèi)寄生菌，侵染三籽兩型豆的豆莢和假根，形成不規(guī)則瘤狀凸起，瘤狀體內(nèi)著生許多病原菌的營(yíng)養(yǎng)體，阻礙導(dǎo)管中水分和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，最終導(dǎo)致三籽兩型豆的枯死。本文首次報(bào)道三籽兩型豆豆莢和假根上的迷惑集壺菌，并進(jìn)行了初步觀察和研究，為三籽兩型豆的資源開(kāi)發(fā)和人工種植中病害形態(tài)學(xué)鑒定以及病害防治提供研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：三籽兩型豆；迷惑集壺菌；孢子

三籽兩型豆(AmphicarpaeaedgeworthiiBenth.)屬于豆科蝶形花亞科兩型豆屬植物，該植物的特點(diǎn)是地上地下均能結(jié)實(shí)，但地上豆與地下豆大小懸殊，地上豆小而堅(jiān)硬，不利于食用；地下豆大而美味，食用價(jià)值大，此外還可作為藥用[1-3]。三籽兩型豆中含有異黃酮類化合物,具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌和抗炎等作用,還具有降血脂、抗血栓作用。除作藥用外，它也是一種優(yōu)質(zhì)豆類食品，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值超過(guò)其他常見(jiàn)食用豆類[4]。三籽兩型豆與香菇、雞油菌等高級(jí)食用菌相比，其蛋白質(zhì)含量毫不遜色，是比較理想的功能性食品新資源[5]。另外，三籽兩型豆是一種優(yōu)質(zhì)牧草，粗蛋白、鈣、磷含量較高,分布廣、容易采集, 可以直接喂食草家畜,具有較高的飼用價(jià)值[6]。

本文首次報(bào)道了生長(zhǎng)在三籽兩型豆豆莢和假根上的一種病原菌——迷惑集壺菌。迷惑集壺菌是為數(shù)不多的導(dǎo)致三籽兩型豆病害的真菌，是三籽兩型豆上的專性內(nèi)寄生菌。其侵染三籽兩型豆，一方面可導(dǎo)致三籽兩型豆豆莢、假根呈瘤凸?fàn)钅[大，受害部位因生長(zhǎng)發(fā)育不均勻而呈畸形，最后變黑，萎蔫枯死；另一方面可影響水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，從而影響三籽兩型豆的正常生長(zhǎng)和發(fā)育。本文對(duì)三籽兩型豆豆莢和假根上的迷惑集壺菌進(jìn)行了初步研究，該研究的結(jié)果將為三籽兩型豆的資源開(kāi)發(fā)和病害防治提供一條新思路。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1供試樣品

三籽兩型豆帶病害的豆莢及假根。采集時(shí)用螺絲刀順著主根莖撥開(kāi)其周邊10 cm深的土層，在側(cè)根上即可找到假根以及與假根相連的豆莢。豆莢或假根上有黑色的小瘤狀突起者，為病害部位。經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)徐凌川教授鑒定，與《中國(guó)真菌總匯》中記載的迷惑集壺菌寄主與外部形態(tài)一致[7]。用清水沖凈泥土，冷藏保存。

1.1.2采集時(shí)間

2012年10月1日。

1.1.3采集地生境

泰山桃花峪景區(qū)針葉林地，海拔850 m；采集樣本20余株，病害豆莢20余個(gè)。

1.2儀器

PH100-DB500U數(shù)碼生物顯微鏡(鳳凰光學(xué))，SUPRATM55熱場(chǎng)掃描電子顯微鏡(德國(guó)蔡司)

1.3方法

1.3.1光學(xué)顯微鏡觀察

從采集的帶菌三籽兩型豆病害部位挑取少量黃色粉末置于顯微鏡下觀察，并挑取一部分于無(wú)菌水中配成孢子囊懸浮液，取一滴在顯微鏡下觀察。

1.3.2掃描電鏡(SEM)觀察

取樣品標(biāo)本中的黃色粉末少許置于標(biāo)本托上，雙面膠固定，噴金10 min，采用熱場(chǎng)掃描電鏡觀察。

1.3.3三籽兩型豆瘡痂病的發(fā)生動(dòng)態(tài)

2012年3月～12月對(duì)泰安市桃花峪景區(qū)三籽兩型豆瘡痂病的發(fā)生動(dòng)態(tài)進(jìn)行調(diào)查。豆莢和假根每1個(gè)月調(diào)查1次,每次取豆莢和假根各30個(gè)，重復(fù)3次。對(duì)照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),記錄每次調(diào)查結(jié)果,并計(jì)算病情指數(shù)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為0級(jí)：無(wú)病斑,即健康的豆莢和假根；l級(jí)：發(fā)病輕,有1～10個(gè)病斑；2級(jí)：11～40個(gè)病斑,且局部密布,但無(wú)畸形膨大的瘤凸?fàn)畎撸?級(jí)：發(fā)病較重,有40個(gè)以上的病斑,且豆莢及假根上有較多畸形膨大的瘤凸?fàn)畎撸?級(jí)：豆莢和假根萎焉枯死。

病情指數(shù)計(jì)算公式：

2　結(jié)果與分析

2.1三籽兩型豆瘡痂病的癥狀

發(fā)病初期，豆莢上的病痂呈針尖大小的油浸狀綠斑。數(shù)天后，呈淡黃色凸起，此時(shí)擠迫病痂，有黃色膿狀物流出。進(jìn)一步發(fā)展，形成黃色疙狀凸起，在豆莢和假根表皮處黃色疙狀凸起最多。后期可發(fā)育成孢子囊堆,此時(shí)將病痂挑破，發(fā)現(xiàn)內(nèi)含物呈固體顆粒狀(圖1)。發(fā)病后期，病痂完全成熟，呈黑色，病痂表皮成熟開(kāi)裂后，孢子囊堆膜破裂，大量橙黃色粉末狀孢子囊散出。受害的假根因生長(zhǎng)發(fā)育不均勻呈畸形，病痂呈黑色疙狀凸起(圖2)。疙狀體內(nèi)著生許多病原菌的營(yíng)養(yǎng)體，阻礙導(dǎo)管中水分和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸，使閉鎖花不再發(fā)育至枯死，無(wú)法正常結(jié)果，最終導(dǎo)致三籽兩型豆的枯死。

圖1　三籽兩型豆地下病變果實(shí)Fig.1　Underground fruit lesion of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

圖2　三籽兩型豆地下假根病變Fig.2　Underground rhizoid lesion of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

2.2迷惑集壺菌的形態(tài)特征

光學(xué)顯微鏡中觀察到迷惑集壺菌孢子大型，多呈類多角形、類圓形或類圓狀多角形，壁較厚，孢腔內(nèi)可見(jiàn)1～3個(gè)油滴(圖3)；掃描電鏡中觀察到迷惑集壺菌孢子囊長(zhǎng)橢圓形，外壁薄，有凹陷網(wǎng)狀紋飾，內(nèi)有多數(shù)子囊孢子。調(diào)節(jié)放大倍數(shù)到1 000倍，可觀察到子囊孢子多呈多棱角狀類圓形或類多角形孢子，子囊孢子外壁紋飾為細(xì)小的顆粒狀，大小約為24.08～32.36 μm(圖4)。

圖3　光學(xué)顯微鏡觀察迷惑集壺菌孢子Fig.3　Observation on Synchytrium decipiens with optical microscope

圖4　掃描電鏡觀察迷惑集壺菌孢子Fig.4　Observation on Synchytrium decipiens with scanning electron microscope

2.3三籽兩型豆瘡痂病的發(fā)生動(dòng)態(tài)

對(duì)三籽兩型豆瘡痂病的發(fā)生動(dòng)態(tài)調(diào)查結(jié)果(圖5)顯示，迷惑集壺菌每年7、8月在三籽兩型豆上開(kāi)始零星致病，在9、10月發(fā)病達(dá)到高峰，至11、12月份，植株地上部分枯死，病情指數(shù)呈下降趨勢(shì)，地下帶病豆莢保留至第二年，至雨季到來(lái)，地表土潮濕時(shí)，病害再次傳播、浸染其他豆莢。

圖5　三籽兩型豆瘡痂病發(fā)生動(dòng)態(tài)Fig.5　Scab incidence of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

3　結(jié)果與討論

發(fā)生在豆莢及假根上的迷惑集壺菌形態(tài)在國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本文首次報(bào)道三籽兩型豆豆莢和假根上的迷惑集壺菌，并進(jìn)行了初步觀察和研究，通過(guò)光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察了迷惑集壺菌的形態(tài)，并且分析了三籽兩型豆瘡痂病的癥狀及發(fā)生動(dòng)態(tài)，為三籽兩型豆的資源開(kāi)發(fā)和人工種植中病害形態(tài)學(xué)鑒定以及防治方法研究奠定了一定基礎(chǔ)。

迷惑集壺菌是為數(shù)不多的導(dǎo)致三籽兩型豆病害的真菌，影響三籽兩型豆產(chǎn)品質(zhì)量，其防治方法有待進(jìn)一步研究。下一步我們將對(duì)游動(dòng)孢子萌發(fā)規(guī)律做進(jìn)一步的研究，并將生病株與無(wú)病株的產(chǎn)量和豆莢(豆)質(zhì)量進(jìn)行比較，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找能夠抑制迷惑集壺菌的生物農(nóng)藥。

參考文獻(xiàn)：

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[6]王秋波，杜亞峰，李國(guó)富，等. 優(yōu)質(zhì)野生飼草—兩型豆[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī)，1996(5):14.

[7]戴芳瀾. 中國(guó)真菌總匯[M]. 北京：科學(xué)出版社，1979:58.

DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.008

收稿日期：2016-01-16

作者簡(jiǎn)介：王琦(1990-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴庂|(zhì)量控制與品質(zhì)評(píng)價(jià)。 *通信作者，徐凌川(1962-)，男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樯幹兴庂|(zhì)量控制、資源開(kāi)發(fā)利用及藥用真菌研究與應(yīng)用。Email：xulingchuan518@sina.com

中圖分類號(hào)：Q949.32;S476

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-4026(2016)04-0035-04

Preliminary observation on Synchytrium decipiens inAmphicarpaeaedgeworthiiBenth.

WANG Qi，ZHANG Shi-yao， XU Ling-chuan*

(Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355,China)

Abstract∶Synchytrium decipiens, an obligate parasite in Amphicarpa eaedgeworthii Benth., infects legume and rhizoid of Amphicarpaea edgeworthii Benth.Irregular nodular intumescentia will then shape. Large amount of trophosomes of pathogenic bacteria in tumor body will hinder the transport of water and inorganic nutrients, and eventually cause exsciccation of Amphicarpaea edgeworthii Benth.We originally report Synchytrium decipiens in the legume and rhizoid of Amphicarpaea edgeworthii Benth.We also make preliminary observation and investigation. This provides a reference for resource development of Amphicarpaea edgeworthii Benth,identification of plant disease morphology and prevention and cure of insect pest in artificial cultivation.

Key words∶Amphicarpaea edgeworthii Benth.;Synchytrium decipiens;spore