薄壳山核桃叶斑病病原菌生物学特性及室内药剂毒力测定.pdf
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1、薄壳山核桃叶斑病病原菌生物学特性及室内药剂毒力测定周洁璐1,吴天昊1,巨云为1,杨旭涛2,梁甜1,朱海军3(1.南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心,江苏南京210037;2.安徽省滁州市林业工作站,安徽滁州239000;3.江苏省农业科学院果树研究所,江苏南京210014)摘要:【目的目的】对薄壳山核桃 Carya illinoinensis 叶斑病 4 种病原菌,包括共享镰孢菌 Fusarium commune、暗球腔菌属Phaeosphaeri1 种 P.fuckelii、茶藨子葡萄座腔菌 Botryosphaeria dothidea 和灰葡萄孢 Botrytis cinerea
2、 进行生物学特性测定和不同化学药剂的室内毒力测定,探究其最适生长环境,并筛选最佳防治药剂。【方法方法】采用菌丝生长速率法测量病原菌在不同培养条件下的生长速率以及不同化学药剂对病原菌的抑菌率,用 DPS 计算抑制中浓度(EC50)。【结果结果】共享镰孢菌、P.fuckelii、茶藨子葡萄座腔菌和灰葡萄孢最适生长温度分别是 25、25、30 和 20;最适 pH 值分别是 8.0、7.0、7.0 和 6.0;最适碳源分别为葡萄糖、可溶性淀粉、蔗糖和可溶性淀粉;最适氮源分别为硝酸钾、胰蛋白胨、尿素和胰蛋白胨。5 种杀菌剂中 450gL1咪鲜胺对共享镰孢菌、茶藨子葡萄座腔菌和灰葡萄孢的毒力最强,EC5
3、0分别为 0.0108、0.0915 和 0.0210mgL1,250gL1吡唑醚菌酯对 P.fuckelii 的毒力最强,EC50值为 0.0041mgL1。【结论结论】4 种病原菌在含葡萄糖和可溶性淀粉的碳源环境下以及含尿素、硝酸钾和胰蛋白胨的氮源环境下生长旺盛,咪鲜胺与吡唑醚菌酯对该病具有很好的防治作用。图 4 表 2 参 31关键词:薄壳山核桃;叶斑病病原;生物学特性;毒力测定中图分类号:S763.1文献标志码:A文章编号:2095-0756(2023)05-1018-08BiologicalcharacteristicsandtoxicitytestofthepathogenofCa
4、ryaillinoinensisleafspotZHOUJielu1,WUTianhao1,JUYunwei1,YANGXutao2,LIANGTian1,ZHUHaijun3(1.Co-InnovationCenterforSustainableForestryinSouthernChina,ForestryCollege,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,Jiangsu,China;2.ForestryWorkstationofChuzhouCity,AnhuiProvince,Chuzhou239000,Anhui,China;3.Fruit
5、TreeResearchInstitute,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,Jiangsu,China)Abstract:Objective This study aimed to determine the biological characteristics and toxicity of fourpathogens,namelyFusarium commune,Phaeosphaeria fuckelii,Botryosphaeria dothidea,andBotrytis cinerea,thatcauseleaf
6、spotinCarya illinoinensisandexploretheoptimalgrowthconditionsforthesepathogensandeffectivecontrolagents.MethodThemyceliumgrowthratemethodwasutilizedtomeasurethegrowthratesofthepathogensunderdifferentcultureconditionsandtheinhibitionratesof5chemicalfungicidesonthepathogens.TheEC50wascalculatedusingDP
7、S.ResultF.communeandP.fuckeliigrewoptimallyat25,whileBotryosphaeria dothideaandBotrytis cinereagrewoptimallyat30and20,respectively.TheoptimalpHforgrowthwere8.0,7.0,7.0,and6.0forF.commune,P.fuckelii,Botryosphaeria dothideaand收稿日期:2023-02-01;修回日期:2023-06-19基金项目:安徽省林业科技创新研究项目(AHLYCX-2022-8);江苏省林业科技创新与推
8、广项目(LYKJ202025);江苏省农业自主创新资金项目 CX(22)2027;江苏省林业科技创新与推广项目(LYKJ-丰县2021001)作者简介:周洁璐(ORCID:0009-0000-9098-9024),从事病虫害防治研究。E-mail:。通信作者:巨云为(ORCID:0000-0003-1413-8775),博士,副教授,从事昆虫生物学、生态学研究,E-mail:浙江农林大学学报,2023,40(5):10181025Journal of Zhejiang A&F Universitydoi:10.11833/j.issn.2095-0756.20230029Botrytis ci
9、nerea,respectively.Glucose,solublestarch,sucrose,andsolublestarchweretheoptimalcarbonsources,respectively.Similarly,potassium nitrate,tryptone,urea,and tryptone were the optimal nitrogensourcesforthesefourfungalspecies,respectively.Ofthefivefungicidestested,450gL1prochlorazexhibitedthe highest level
10、 of toxicity to F.commune,Botryosphaeria dothidea,and Botrytis cinerea,with EC50 of0.0108,0.0915,and0.0210mgL1,respectively.Additionally,the250gL1pyrazolylesterdemonstratedthestrongesttoxicitytoP.fuckelii,withEC50of0.0041mgL1.ConclusionThefourtypesofpathogenicfungigrowedwellincarbonsourceswithelevat
11、edlevelsofglucoseandsolublestarch,aswellasnitrogensourcesthatcontainurea,potassiumnitrate,andtryptone.Prochlorazandpyrazolylestercaneffectivelycontrollthedisease.Ch,4fig.2tab.31ref.Key words:Carya illinoinensis;pathogenofleafspot;biologicalcharacteristics;virulencetest薄壳山核桃 Carya illinoensis 属于胡桃科 J
12、uglandaceae 山核桃属 Carya,原产于北美密西西比河流域1,集坚果、油料、用材于一体,树形高大挺秀,株型紧凑2,极具经济价值。中国引种薄壳山核桃的历史始于 19 世纪末3,随着种植规模的不断扩大,薄壳山核桃病害的发生越来越多,已报道的约21 种,包括叶部病害 11 种,其中,薄壳山核桃黑斑病、褐斑病及白粉病4等叶部病害较为严重,影响薄壳山核桃产量和品质5。薄壳山核桃叶部黑斑病及褐斑病病害统称为叶斑病6。INGRAM7认为:炭疽菌 Colletorichumspp.是引起薄壳山核桃黑斑病的主要菌种,邓蕾等8认为山核桃黑斑病病原为小孢拟盘多毛孢 Pestalotiopsis micr
13、ospora,2 种菌都被证实对叶片和果实具有侵染性。杨莉等9对四川的核桃褐斑病进行柯赫氏法则的验证,明确其病原为链格孢属的 Alternaria alternata。前期从薄壳山核桃叶斑病组织中分离鉴定出 4 种病原菌分别是共享镰孢菌 Fusarium commune、暗球腔菌属 Phaeosphaeria 的 P.fuckelii、茶藨子葡萄座腔菌 Botryosphaeria dothidea 和灰葡萄孢 Botrytiscinerea6。这 4 种菌已被确认为植物病原菌且寄主多样化,共享镰孢菌有报道可引起龙牙百合 Liliumbrowniivar.viridulum 枯萎病10和烟草
14、Nicotiana tabacum 根腐病11;暗球腔菌属 Phaeosphaeriaspp.对淡竹 Phyllostachys glauca、桂竹 Phyllostachys reticulata 和香蕉 Musaspp.1213具有较大危害;茶藨子葡萄座腔菌寄生性较广,可以侵染山核桃 Carya cathayensis、杨树 Populusspp.、桉树 Eucalyptusspp.等经济树种并对其造成严重危害1415;灰葡萄孢可引起草莓灰霉病等16。目前这 4 种病原菌的相关生物学特性和农药毒力测定的研究较浅。由于同种病原不同菌株因环境差异而导致敏感性不同,因此有必要对该 4 种致病菌株
15、进行生物学测定。化学防治仍然是植物病害防治的主要手段,合理使用农药可以降低病原菌的抗药性,增加防治效果17。本研究对 4 种病原菌的生物学特性进行研究,并用 5 种化学试剂进行室内毒力测定,旨在为薄壳山核桃叶斑病的防控提供可靠的理论依据。1材料与方法1.1材料1.1.1供试菌株薄壳山核桃叶斑病病原菌共享镰孢、P.fuckelii、茶藨子葡萄座腔菌和灰葡萄孢在南京六合区、镇江句容市、安徽省滁州市采集感病薄壳山核桃叶片分离纯化获得。1.1.2供试药剂5 种供试药剂包括 250gL1吡唑醚菌酯悬浮剂(河北中保绿农作物科技有限公司)、450gL1咪鲜胺水乳剂(湖南新长山农业发展股份有限公司)、400g
16、L1百菌清悬浮液(天津艾格福农药科技有限公司)、250gL1氰烯菌酯悬浮剂(江苏省农药研究所股份有限公司)、300gL1丙硫菌唑悬浮剂(安徽久易股份有限公司)。1.2薄壳山核桃叶斑病病原菌生物学测定1.2.1温度对菌丝生长速率的影响将 4 种致病菌株用无菌打孔器打成直径 5mm 的菌块,接种至马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)培养基上,设置 5、10、15、20、25、30、35 等 7 个温度处理,每个处理设置 3 次重复,采用十字交叉法分别测量培养 7和 14d 的菌落直径,计算生长速率。第 40 卷第 5 期周洁璐等:薄壳山核桃叶斑病病原菌生物学特性及室内药剂毒力测定10191.2.2pH
17、 对菌丝生长速率的影响以马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)为基本培养基,用 lmolL1的HCl 溶液和 lmolL1的 NaOH 溶液调整 PDA 培养基的 pH 值,设 4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0 等7 个处理,将 5mm 的菌块接入不同 pH 的培养基,27 恒温培养,每个处理设置 3 次重复。除 P.fuckelii 分别于培养 7和 14d 测量直径外,其余 3 种分别于培养 3和 7d 时测量供试菌株直径,计算生长速率。1.2.3碳氮源对菌丝生长速率的影响以基础培养基(0.25gL1硫酸镁,0.30gL1磷酸二氢钾,2.00gL1硝酸钾,30.00gL1
18、葡萄糖,20.00gL1琼脂,1000mL 水)为供试培养基。保持其他试剂不变,分别以 30.00gL1葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、可溶性淀粉作为不同碳源,进行碳源试验;保持其他试剂不变,分别以 2.00gL1硝酸钾、硫酸铵、尿素、牛肉浸膏、胰蛋白胨作为不同氮源,进行氮源试验。将 5mm 菌块接入培养基,27 恒温培养,每个处理设置 3 次重复,测量方法同 1.2.2,计算生长速率。1.3药剂对病原菌菌丝生长的毒力测定采用生长速率法测定不同杀菌剂对薄壳山核桃叶斑病病原菌的抑菌作用。将 5 种药剂加入无菌水中,按照一定比例稀释设置 5 个质量浓度梯度(表 1),再将稀释后的制剂与融化的 PDA
19、培养基以体积比199 混合均匀,配置出不同质量浓度的含药培养基并计算含药培养基中原药的质量浓度,含药培养基原药质量浓度=药剂体积药剂中有效成分质量浓度/含药培养基体积。每种药剂每个质量浓度梯度设置3 个重复,设置不含药剂的 PDA 培养基为空白对照。将 5mm 的菌块移入培养基中,27 恒温培养,每个处理 3 次重复,培养 37d 后,采用十字交叉法测量供试菌株的菌落直径。抑制率=(对照菌落直径处理菌落直径)/对照菌落直径100%。将 5 种药剂 5 个质量浓度梯度下菌落生长的抑菌率的值换算成抑制几率值,作为因变量(y),药剂质量浓度的自然对数值作为自变量(x),利用最小二乘法建立“浓度对数几
20、率值”直线方程18。用 Excel 和 DPS 软件求出相关系数(r)、抑制中浓度(EC50)及毒力回归方程(y=ax+b),比较不同药剂对病原菌的毒力效果。表1药剂稀释质量浓度Table1Dilutionmassconcentrationofreagents病菌稀释质量浓度/(mgL1)吡唑醚菌酯咪鲜胺百菌清氰烯菌酯丙硫菌唑共享镰刀菌1000.0、100.0、10.0、1.0、0.210.0、2.0、1.0、0.2、0.110.0、2.0、1.0、0.2、0.1100.0、10.0、1.0、0.2、0.11000、100、10、2、1P.fuckelii10000、100、10、2、110.
21、0、2.0、1.0、0.2、0.1100、10、4、2、110000、100、40、20、10100、10、4、2、1茶藨子葡萄座腔菌10000、100、10、2、1100.0、10.0、1.0、0.2、0.110000、100、10、2、110000、100、40、20、101000、100、10、2、1灰葡萄孢10000、1000、400、200、1001.00、0.20、0.10、0.02、0.0110000、100、10、2、110000、100、40、20、101.00、0.20、0.10、0.02、0.012结果与分析2.1病原菌生物学特性研究2.1.1温度对菌丝生长速率的影响如图
22、 1 所示:共享镰孢菌在 1035 下均能生长,最适生长温度为 25,菌落的生长速率为 10.76mmd1,温度在 10 以下时,菌落受到抑制;P.fuckelii 菌丝在1030 下均能生长,最适生长温度为 25,菌落的生长速率为 5.00mmd1,温度在 5 和 35 时生长速率为 0;茶藨子葡萄座腔菌在 1035 下均能生长,最适生长温度为 30,菌落的生长速率为21.76mmd1,温度在 5 及以下时生长受到抑制;灰葡萄孢在 525 下均能生长,最适生长温度为20,菌落的生长速率为 14.95mmd1,温度在 30 及以上生长受到抑制。2.1.2pH 对菌丝生长速率的影响如图 2 所示
23、:共享镰孢菌在 pH 为 4.010.0 的条件下均可生长,最适宜菌丝生长的 pH 为 8.0,菌丝生长速率为 9.40mmd1,在 pH4.0 的条件下,菌丝生长受限;P.1020浙江农林大学学报2023 年 10 月 20 日fuckelii 在 pH4.010.0 的条件下均可生长,最适宜菌丝生长的 pH 为 7.0,菌丝生长速率为 5.90mmd1,在 pH4.0 的条件下,菌丝生长受限;茶藨子葡萄座腔菌在 pH4.010.0 的条件下均可生长,最适宜菌丝生长的 pH 为 7.0,该病原菌适于中性环境下生长,菌丝生长速率为 18.74mmd1,茶藨子葡萄座腔菌在pH4.010.0 的条
24、件下无明显被抑制的现象,pH 的波动对其生长影响不大;灰葡萄孢在 pH4.010.0 的条件下均可生长,最适宜菌丝生长的 pH 为 6.0,菌丝生长速率为 10.69mmd1。2.1.3碳源对菌丝生长速率的影响如图 3 所示:共享镰孢菌在含葡萄糖的培养基上菌丝生长最快,生长速率为 11.89mmd1,但共享镰孢菌对这 5 种碳源的利用效果差异不显著;P.fuckelii 对可溶性淀粉的碳源利用效果最好,菌丝生长速率为 4.32mmd1,P.fuckelii 利用效果最差的碳源为乳糖,菌丝生长速率为 2.87mmd1;茶藨子葡萄座腔菌利用效果最差的碳源为麦芽糖,菌丝生长速率为 8.11mmd1;
25、灰葡萄孢对可溶性淀粉的碳源利用效果最好,菌丝生长速率为 10.79mmd1,灰葡萄孢利用效果最差的碳源为麦芽糖,菌丝生长速率为 8.7mmd1。生长速率/(mm d1)aaaaa910111213葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖淀粉碳源葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖淀粉碳源葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖淀粉碳源葡萄糖蔗糖麦芽糖乳糖淀粉碳源bcaca012345aabba05101520abccba051015不同小写字母表示组间差异显著(P0.05)。P.fuckelii共享镰孢菌茶藨子葡萄座腔菌灰葡萄孢图3不同碳源对菌株菌丝生长速率的影响Figure3Effectofdifferentcarbonsourceonmycel
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