盧曉雪, 聶國嬡, 孫海燕, 張金鳳, 陳懷谷, 魏利輝
(江蘇省農業(yè)科學院植物保護研究所,江蘇南京 210014)
果蔬灰霉病是由灰葡萄孢(Botrytiscinerea)引起的真菌病害,目前已經(jīng)成為一種全球范圍的真菌病害。灰葡萄孢寄主范圍廣,可以侵染多種蔬菜、果樹以及其他經(jīng)濟作物,一旦發(fā)病就會給農業(yè)生產(chǎn)造成重大危害[1]?;颐共〉姆乐我恢笔且粋€重要問題,目前生產(chǎn)上主要以化學防治為主,化學防治主要有苯胺基嘧啶類嘧霉胺、苯并咪唑類多菌靈、二甲酰亞胺類腐霉利等[1-2]。灰霉病病菌具有寄主范圍廣、遺傳變異快等特點,且由于連續(xù)長期單一使用化學藥劑,灰霉病病菌已經(jīng)對上述藥劑產(chǎn)生抗藥性,這在國內外多個地區(qū)的多種作物上均有報道[3-4]。已有研究表明,江蘇、浙江以及安徽等地區(qū)草莓、黃瓜、番茄等寄主上的灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利等傳統(tǒng)殺菌劑產(chǎn)生了較高的抗藥性[5-7]。
咯菌腈和啶酰菌胺是生產(chǎn)上登記防治灰霉病病菌效果較好的新型殺菌劑,其中咯菌腈最初于2009年在我國登記使用,用于防治菊花灰霉病[1],目前關于灰霉病病菌對咯菌腈產(chǎn)生抗藥性的報道較少[8]。啶酰菌胺是屬于新型煙堿類殺菌劑,在21世紀初引入我國,用于防治黃瓜灰霉病,對灰霉病病菌具有較好的防治效果[9-10]。但在國內外不同地區(qū),已有關于灰霉病病菌對啶酰菌胺產(chǎn)生抗藥性的報道,2010年Avenot等報道了啶酰菌胺的田間抗性菌株[11],2012年余玲等在山西省發(fā)現(xiàn)了對啶酰菌胺產(chǎn)生抗性的菌株[12]。
由于灰霉病病菌的抗藥性在生產(chǎn)上造成的一系列問題[13-14],同時為了綜合評價長三角地區(qū)果蔬灰霉病病菌對傳統(tǒng)型殺菌劑和新型殺菌劑的抗藥性現(xiàn)狀,筆者從我國江蘇、浙江、上海等9個地區(qū),在番茄、草莓、萵苣等6種果蔬產(chǎn)區(qū)采集灰霉病病樣,采用最低濃度抑制法檢測灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利、咯菌腈、啶酰菌胺等的抗藥性,以期為不同地區(qū)不同作物灰霉病的田間用藥和化學防治提供理論依據(jù)。
2013—2014年,在鹽城、淮安、鎮(zhèn)江、揚州、南通、蘇州、上海、嘉善、寧波等9個地區(qū)的塑料大棚內,采集來自草莓、黃瓜、番茄、萵苣、瓠瓜、西瓜等6種果蔬作物的病葉或病果,病葉或病果放于自封袋中帶回實驗室,在無菌條件下,經(jīng)過分離純化共得到210個灰葡萄孢單孢株系,轉移至馬鈴薯葡萄糖瓊脂(potato dextrose agar,簡稱PDA)培養(yǎng)基斜面上,保存于 4 ℃ 冰箱中備用。菌株的詳細信息如表1所示。
表1 待測灰霉病病菌菌株信息
95%嘧霉胺原藥,購自江蘇豐登農藥有限公司;98%多菌靈原藥,購自江蘇省江陰凱江農化有限公司;98%腐霉利原藥,購自江西禾益化工股份有限公司;96%咯菌腈原藥,購自江蘇省無錫路浩化工有限公司;98%啶酰菌胺原藥,購自河北美星化工有限公司。
98%多菌靈原藥用0.1 mol/L HCl溶液溶解成 1 000 μg/mL 母液,其他原藥均用少量丙酮溶解配制成 1 000 μg/mL 母液,均貯存于4 ℃冰箱待用。
PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯洗凈去皮,稱取200 g切成小塊,加水煮爛,用紗布過濾,加入15 g瓊脂,10 g葡萄糖,補足 1 000 mL 去離子水。PDA培養(yǎng)基用于灰霉病病菌的分離、菌株保存以及灰霉病病菌對多菌靈、腐霉利、咯菌腈的抗藥性測定。根據(jù)Chapeland等的方法[4]配制培養(yǎng)基用于灰霉病病菌對嘧霉胺的抗藥性測定,培養(yǎng)基配方:10.0 g葡萄糖,1.5 g磷酸氫二鉀,2.0 g磷酸二氫鉀,1.0 g硫酸銨,0.5 g硫酸鎂,16.0 g 瓊脂,1 000 mL去離子水。水瓊脂培養(yǎng)基:15 g瓊脂,1 000 mL 去離子水。水瓊脂培養(yǎng)基用于灰霉病病菌對啶酰菌胺的抗藥性測定。上述3種培養(yǎng)基均于121 ℃高壓濕熱滅菌20 min,冷卻后貯藏備用。
采用最低濃度抑制法,嘧霉胺、多菌靈、腐霉利、咯菌腈、啶酰菌胺分別以1.0、1.0、5.0、0.5、5.0 μg/mL作為鑒別濃度,并以此制備含藥平板。
灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利、咯菌腈的抗藥性檢測方法:將待檢測的灰霉病病菌菌株接入PDA培養(yǎng)基平板上,于25 ℃黑暗培養(yǎng)96 h后,取直徑為5 mm的菌片至各含藥培養(yǎng)基平板中,以無藥平板為對照,每個處理3次重復,25 ℃ 黑暗培養(yǎng)72 h后觀察菌株生長情況,與不含藥的培養(yǎng)基平板相比,不能或幾乎不能在該濃度的含藥培養(yǎng)基平板上正常生長的菌株為敏感菌株,能正常生長的菌株為抗性菌株。
灰霉病病菌對啶酰菌胺的抗藥性檢測方法:參照潘金菊等的方法[15],檢測啶酰菌胺對灰霉病病菌孢子萌發(fā)的影響。將待檢測的灰霉病病菌菌株接入PDA培養(yǎng)基平板上,于 25 ℃ 黑暗培養(yǎng)5 d至菌絲長滿平板后,黑光燈誘導灰霉病病菌產(chǎn)孢,在25 ℃條件下誘導3~5 d,收集灰霉病病菌的孢子并過濾除去菌絲,調至100倍顯微鏡下每個視野30~40個孢子,將100 μL孢子懸浮液均勻地涂布在含藥的水瓊脂培養(yǎng)基平板上,以無藥水瓊脂培養(yǎng)基平板為對照,每個處理3次重復,25 ℃黑暗培養(yǎng)12 h后,觀察孢子萌發(fā)情況,與不含藥的培養(yǎng)基平板相比,不能或幾乎不能在該濃度的含藥培養(yǎng)基平板上正常生長的菌株為敏感菌株,能正常生長的菌株為抗性菌株。
統(tǒng)計各個地區(qū)各個寄主上灰霉病病菌的抗性菌株的發(fā)生頻率。抗性頻率=抗性菌株數(shù)/測定總菌株數(shù)×100%。
2013—2014年從長三角的9個地區(qū)、6種不同果蔬作物的病葉或病果上采集分離得到210株灰霉病病菌菌株,采用最低濃度抑制法檢測這些菌株對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利等3種傳統(tǒng)殺菌劑的抗藥性。由表2可知,210株灰霉病病菌菌株對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利的抗藥性較高,抗性頻率分別為68.57%、70.48%、68.10%。比較210株灰霉病病菌菌株的抗藥性結果發(fā)現(xiàn),采自不同地區(qū)、不同寄主的灰霉病病菌對同種藥劑的抗藥性不同,但采自同一地區(qū)、同種寄主的灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利的抗性頻率總體上差異較小??傮w來看,在所有采集灰霉病病菌菌株的9個地區(qū),僅揚州地區(qū)的灰霉病病菌對3種藥劑的抗性頻率均較低,采自鹽城、淮安、鎮(zhèn)江、南通、蘇州、上海、嘉善、寧波等地區(qū)的灰霉病病菌對上述3種傳統(tǒng)藥劑均產(chǎn)生了較高的抗藥性。由表3可知,對于不同寄主上的灰霉病病菌來說,從草莓、黃瓜和番茄的病葉或病果上分離的灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利的抗藥性較高;此外,采自萵苣、瓠瓜上的灰霉病病菌也檢測到了部分抗性菌株,但由于在這2種寄主上分離得到的灰霉病病菌數(shù)量較少,若要準確評價其抗藥性,須進行后續(xù)的樣品采集和抗藥性檢測工作。綜合上述結果發(fā)現(xiàn),嘧霉胺、多菌靈、腐霉利這3種傳統(tǒng)殺菌劑對長三角不同地區(qū)、不同寄主上的灰霉病病菌的抑制效果較差。
為了綜合評價長三角地區(qū)果蔬灰霉病病菌對傳統(tǒng)殺菌劑和新型殺菌劑的抗藥性情況,指導生產(chǎn)實踐,對采自長三角不同地區(qū)、不同寄主上的210株灰霉病病菌菌株對咯菌腈和啶酰菌胺的抗藥性進行檢測。由表4可知,在210株灰霉病病菌菌株中,未檢測到對咯菌腈產(chǎn)生抗藥性的菌株,說明咯菌腈對灰霉病病菌具有較好的防治效果。關于灰霉病病菌對啶酰菌胺的抗藥性,檢測啶酰菌胺對孢子萌發(fā)的抑制效果,灰霉病病菌并未能在試驗過程中全部產(chǎn)孢,產(chǎn)孢率較低,經(jīng)過孢子誘導條件的優(yōu)化,仍有59株灰霉病病菌未能成功產(chǎn)孢,產(chǎn)孢率為71.90%,因此最終檢測151株成功產(chǎn)孢的灰霉病病菌對啶酰菌胺的抗藥性。
表2 長三角不同地區(qū)果蔬灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利的抗性頻率
表3 長三角地區(qū)不同種果蔬作物上灰霉病病菌對嘧霉胺、多菌靈、腐霉利的抗性頻率
表4 長三角不同地區(qū)果蔬灰霉病病菌對咯菌腈和啶酰菌胺的抗性頻率
由表4、表5可知,全部檢測的151株成功產(chǎn)孢的灰霉病病菌中,在5.0 μg/mL鑒別濃度下,檢測到23株對啶酰菌胺產(chǎn)生抗藥性的菌株,抗性頻率為15.23%。從不同地區(qū)菌株的抗性頻率來看,不同地區(qū)之間菌株抗性差異較大,淮安、嘉善、寧波等地區(qū)菌株的抗性頻率較高,但由于檢測的菌株數(shù)量較少,須要進行后續(xù)的菌株采集和抗藥性檢測工作,進一步評價這3個地區(qū)菌株的抗藥性;蘇州地區(qū)的菌株抗性頻率較高,達到26.32%;南通、上海等地區(qū)的菌株抗性頻率較低,鹽城、鎮(zhèn)江、揚州等地區(qū)未發(fā)現(xiàn)對啶酰菌胺產(chǎn)生抗藥性的菌株。對于采自不同寄主菌株的抗藥性來說,黃瓜和瓠瓜上的灰霉病病菌抗藥性較高,萵苣和西瓜上未發(fā)現(xiàn)對啶酰菌胺產(chǎn)生抗藥性的菌株,但因菌株數(shù)量較少,須要進行后續(xù)的菌株采集和抗藥性檢測工作,進一步評價上述4種寄主上灰霉病病菌的抗藥性;在草莓和番茄上發(fā)現(xiàn)了抗性菌株,但抗性頻率也較低。綜上所述,在長三角地區(qū)部分地區(qū)不同果蔬品種上檢測到對啶酰菌胺產(chǎn)生抗性的菌株,但抗性頻率較低。
表5 長三角地區(qū)不同種果蔬作物上灰霉病菌對咯菌腈和啶酰菌胺的抗性頻率
灰霉病病菌給農業(yè)生產(chǎn)造成了極其嚴重的危害[16-17],長期以來用于防治果蔬灰霉病的傳統(tǒng)殺菌劑主要包括嘧霉胺、多菌靈、 腐霉利等[18]。這些傳統(tǒng)的化學防治藥劑均已發(fā)現(xiàn)抗性菌株,這些藥劑在農業(yè)生產(chǎn)中的防治效果較差,在國內外關于很多地區(qū)都相繼報道了灰霉病病菌對一些傳統(tǒng)的化學防治藥劑產(chǎn)生了較高的抗藥性[18-20]。
本研究綜合評價了長三角不同地區(qū)不同寄主上的灰霉病病菌對上述3種傳統(tǒng)殺菌劑的抗藥性情況,結果表明,從長三角9個地區(qū)、6種果蔬作物采集分離得到的210株灰霉病病菌,對3種殺菌劑均表現(xiàn)出很高的抗性水平,抗性頻率分別為68.57%、70.48%、68.10%。除揚州地區(qū)外,其他8個地區(qū)的灰霉病病菌均對上述3種殺菌劑產(chǎn)生了較高抗藥性;除采自部分寄主上的灰霉病病菌菌株數(shù)較少外,草莓、黃瓜、番茄上的灰霉病病菌對上述3種殺菌劑均產(chǎn)生了較高抗藥性。表明3種傳統(tǒng)型對長三角地區(qū)灰霉病的防治效果較差,說明在農業(yè)生產(chǎn)中須要選擇新型替代殺菌劑防治果蔬灰霉病。
咯菌腈和啶酰菌胺是防治果蔬灰霉病效果較好的新型殺菌劑[21],檢測采自長三角地區(qū)的210株灰霉病病菌對這2種殺菌劑的抗藥性,未發(fā)現(xiàn)對咯菌腈產(chǎn)生抗藥性的菌株,說明咯菌腈對灰霉病病菌具有較好的防治效果,對咯菌腈的使用應做好抗性預防工作。
在成功產(chǎn)孢的159株灰霉病病菌菌株中,檢測到對啶酰菌胺產(chǎn)生抗性的菌株有23株,抗性頻率為15.23%,抗性頻率較低;除了部分檢測菌株數(shù)較少的地區(qū)外,蘇州地區(qū)灰霉病病菌對啶酰菌胺的抗藥性較高,抗性頻率達26.32%;說明啶酰菌胺對灰霉病的總體防治效果較好,但部分地區(qū)的灰霉病病菌對啶酰菌胺已經(jīng)產(chǎn)生了較高的抗藥性。Veloukas等證實,近年來由于該藥劑的大量使用,已經(jīng)導致啶酰菌胺對灰霉病病菌的防治效果下降[22]。紀軍建等的研究也表明,咯菌腈在防治灰霉病時可作為首選藥劑,啶酰菌胺在防治灰霉病時可作為候選藥劑[23]。
綜上所述,咯菌腈在防治灰霉病時效果最好,啶酰菌胺的效果次之,檢測到對啶酰菌胺產(chǎn)生抗性的菌株,藥劑的田間使用應做好抗性預防工作,同時注意抗藥性暴發(fā)的風險;對不同地區(qū)、不同寄主上的灰霉病病菌的抗藥性進行重點監(jiān)測,指導科學用藥。在藥劑抗性嚴重的地區(qū)或寄主上,應減少該類藥劑的使用次數(shù)或使用量,盡量避免單劑使用。建議停止使用嘧霉胺、多菌靈、腐霉利等高抗藥劑,推薦使用吡咯類殺菌劑,如咯菌腈等,或煙酰胺類殺菌劑,如啶酰菌胺等,但使用時仍應注意藥劑的用量,并注意與不同作用機制的殺菌劑復配或交替使用。