ＣＯ_２濃度對西瓜枯萎病菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響

摘要: 采用PDA 培養(yǎng)基， 研究了不同CO2 濃度對西瓜枯萎病菌絲生長及孢子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明， 在一定CO2 濃度范圍內(nèi)， 隨著CO2 濃度的增加， 4 種菌株的菌絲日生長量和孢子萌發(fā)率均有相應(yīng)的變化， 濃度越高抑制效果越明顯。與對照相比， Sh 和H01、H02 分別在1 600、2 000 mg/L 時菌絲生長受到顯著抑制; H03 對CO2 不敏感， 在整個測量過程中菌絲抑制無顯著變化; 4 種菌株菌絲日生長量分別減少: H01， 0.02～0.10 cm; H02， 0.02～0.12 cm;H03， 0.01～0.08 cm; Sh， 0.01～0.25 cm。Sh、H01、H02、H03 孢子萌發(fā)率分別在1 400、1 600、1 800、2 000 mg/L 時開始受到顯著抑制; 孢子萌發(fā)率分別降低: H01， 4.3%～9.8%; H02， 2.7%～5.6%; H03， 2.0%～3.7%; Sh， 2.2%～11.9%。

關(guān)鍵詞: 西瓜枯萎病; CO2; 菌絲抑制; 孢子萌發(fā)

Effects of CO2 concentr ation on mycelial growth and spor e germination of Fusarium oxsporum f. sp. niveumSHAN Guo- lei1， ZHU Shi- dong1， ZHU Xiu- lei1， ZHAO Guan- yan1， LI Ren- jie2， CHEN Lei3(1. College of Horticulture， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui， 230036， China; 2. Agricultural Garden and Experimental TotalField Administrative Center， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui， 230036， China; 3. Huahai Agriculture Limited Company，Hefei， Anhui， 230031， China)

Abstr act: The effects of CO2 concentration on mycelial growth and spore germination rate of Fusarium oxsporum f. sp. niveumwere studied on the PDA culture medium. The results showed that mycelial growth amount per day and germination rate ofspore of four isolates were reduced as the increase of CO2 concentration， the higher concentration the more obvious suppression.

Compared with CK， the mycelial growth of Sh and H01， H02 isolates was significantly inhibited respectively at 1 600，2 000 mg/L. The mycelial inhibitation did not have prominent change in the entire course of measure as H03 was insensitiveto CO2 . The amount of mycelial date growth decreased by H01: 0.02- 0.10 cm; H02: 0.02- 0.12 cm; H03: 0.01- 0.08 cm; Sh:0.01- 0.25 cm respectively. The spore germination rate of Sh， H01， H02， H03 began to be inhibited notably when 1 400，1 600， 1 800， 2 000 mg/L respectively. The spore germination rate was decreased by 2.2%- 11.9%， 4.3%- 9.8%， 2.7%-5.6%， 2.0%- 3.7% respectively.

Key words: Pathogen of wilt of watermelon; CO2; Mycelial growth; Spore germination

西瓜枯萎病又稱蔓割病、萎蔫病， 是一種世界性瓜類土傳病害， 該病菌是由尖孢鐮刀菌西瓜專化型(Fusarium oxysporium f. sp. niveum)侵染引起的維管束系統(tǒng)病害[1]。西瓜枯萎病在我國南北各產(chǎn)區(qū)的發(fā)生都比較嚴重， 可造成西瓜產(chǎn)量下降30%， 有些地塊減產(chǎn)50% 以上， 甚至絕產(chǎn)， 給西瓜生產(chǎn)造成嚴重的經(jīng)濟損失[1]。目前生產(chǎn)上主要采用藥劑防治， 隨著人們對無公害瓜菜需求量的增大及環(huán)保意識的逐步增強， 生物防治將逐步取代藥劑防治。因此該試驗主要從生物防治的角度出發(fā)， 研究了不同CO2 濃度對西瓜枯萎病菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響， 擬為生物防治西瓜枯萎病提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試菌種西瓜枯萎病病菌來源及編號金項目: 安徽省自然科學(xué)基金項目( 03041107) 。０１

圖1 不同CO2 濃度對菌種H01、H02 、H03、Sh菌絲日生長量的影響

FON H01， 合肥郊區(qū)大楊店; FON H02， 合肥郊區(qū)三十崗; FON H03， 肥西煙墩; FON Sh， 陜西三原。菌種H01、H02、H03、Sh 均為合肥豐樂種業(yè)西瓜研究所提供， 其中H01、H02、H03 為0 號生理小種， Sh 為1號生理小種。

1.1.2 培養(yǎng)基斜面試管及平板培養(yǎng)基均采用PDA 培養(yǎng)基。

1.2 試驗方法

1.2.1 菌絲生長量測定取菌齡7 d、長勢良好的純培養(yǎng)物， 用滅菌打孔器切取直徑5 mm 的菌片接至PDA 平板中央， 每皿接1 塊， 放于自制封閉有機玻璃容器中。CO2 設(shè)置800、1 000、1 200、1 400、1 600、1 800 和2 000 mg/L 7 個濃度處理， 以不加CO2 為對照; CO2 濃度用GXH- 305A 型紅外CO2 分析儀檢測。在超凈工作臺上完成上述步驟后， 將有機玻璃容器置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)， 3 次重復(fù)。光照培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度、光照均控制在適宜菌株生育范圍內(nèi)。用直線生長法， 即在培養(yǎng)皿上每日定時標記菌絲生長前緣位置， 以2 次標記間的長度為菌絲日生長量， 每天定時測量。

1.2.2 病菌孢子萌發(fā)率測定采用水瓊膠平板表面萌發(fā)法[2]。取培養(yǎng)約1 周的西瓜枯萎病菌株， 加入無菌水， 用移菌環(huán)輕擦菌種表面移下孢子并配成孢子懸浮液， 取1 滴于顯微鏡下檢查， 要求在低倍視野中有20～30 個孢子。將制備好的孢子懸浮液用吸管取1 mL 滴在瓊膠平板上并用移菌環(huán)輕涂瓊膠表面，使懸浮液均勻分布在瓊膠平板上， 7 種濃度下培養(yǎng)2、4、6、8、10、12 h 各鏡檢1 次， 以不加CO2 為對照，CO2 濃度檢測及操作過程同上， 觀察孢子萌發(fā)情況。比較不同CO2 濃度對孢子萌發(fā)的影響， 3 次重復(fù)， 求出萌發(fā)率(%) 。孢子萌發(fā)的標準是芽管長度超過孢子本身直徑的一半， 萌發(fā)率計算公式如下:萌發(fā)率(%)=孢子萌發(fā)數(shù)/ 孢子總數(shù)×100

2 結(jié)果與分析

2.1 不同CO2 濃度對菌絲日生長量的影響試驗結(jié)果見圖1。從圖1 可以看出， 在一定CO2濃度范圍內(nèi)， 不同菌種的菌絲日生長量與CO2 的關(guān)系不同。隨著CO2 濃度的增加4 種菌株的菌絲日生長量均有相應(yīng)的變化。組間效應(yīng)檢測表明: 不同菌株對CO2 的敏感度存在顯著差別， Sh 對CO2 較為敏感; 不同濃度對菌株影響差別顯著(P<0.01)， 濃度越高抑制效果越明顯。經(jīng)統(tǒng)計分析表明: 與對照相比，Sh 在CO2 濃度1 200 mg/L 時受到抑制， 當(dāng)增至1 600mg/L 及更高濃度時菌絲抑制達到顯著水平; H01、H02 在1 800 mg/L 時開始受到抑制， 在2 000 mg/L時抑制效果顯著; H03 對CO2 不敏感， 從1 200 mg/L 時開始受到抑制， 但在整個測量過程中菌絲抑制情況無顯著變化。4 個菌種菌絲日生長量分別減少:H01， 0.02～0.10 cm; H02， 0.02～0.12 cm; H03， 0.01～0.08 cm; Sh， 0.01～0.25 cm。在低濃度下4 個菌種菌絲日生長量的抑制作用不明顯， 甚至還表現(xiàn)出了一定的促進作用。

2.2 不同CO2 濃度對病菌孢子萌發(fā)的影響

由于西瓜尖孢鐮刀菌是好氧微生物， 在培養(yǎng)過單國雷等: CO2 濃度對西瓜枯萎病菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響０２圖2 不同CO2 濃度對菌種H01、H02、H03、Sh孢子萌發(fā)率的影響

子及厚垣孢子在培養(yǎng)過程中只有少量形成[3]， 因此該試驗主要測定小型分生孢子的孢子萌發(fā)率。圖2 表示不同CO2 濃度對西瓜枯萎病孢子萌發(fā)的影響， 組間效應(yīng)檢驗表明: 不同CO2 濃度對孢子萌發(fā)率的影響差別顯著(P<0.05)， 濃度越高抑制作用越明顯; 不同菌株孢子萌發(fā)率受CO2 濃度的影響差別顯著(P<0.01)， Sh 的孢子萌發(fā)率受CO2 的影響最明顯。但4種孢子在低濃度下的萌發(fā)率都存在一定程度的波動。統(tǒng)計分析結(jié)果表明: 與對照相比，H01、H02、H03、Sh 分別在1 600、1 800、2 000、1 400 mg/L 時孢子萌發(fā)率受到顯著抑制， 孢子萌發(fā)率分別降低4.3%～9.8%、2.7%～5.6%、2.0%～3.7%、2.2%～11.9%。

3 結(jié)論與討論

西瓜尖孢鐮刀菌是好氧微生物， CO2 濃度成為控制孢子萌發(fā)和菌絲生長的關(guān)鍵環(huán)境因素之一， 高濃度的CO2 必然會抑制病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)，Brown[4]證明CO2 能抑制孢子的形成。該試驗結(jié)果也表明， 高濃度CO2 對西瓜枯萎病菌絲生長和孢子萌發(fā)均有抑制作用。4 種菌株的菌絲日生長量分別減少: H01， 0.02 ～0.10 cm; H02， 0.02 ～0.12 cm; H03，0.01～0.08 cm; Sh， 0.01～0.25 cm。孢子萌發(fā)率分別降低: H01， 4.3%～9.8%; H02， 2.7%～5.6%; H03， 2.0%～3.7%; Sh， 2.2%～11.9%。濃度越高抑制效果越明顯。從不同CO2 濃度下菌絲生長和孢子萌發(fā)率的比較看， 孢子萌發(fā)比菌絲生長受CO2 的影響更明顯一些。但綜合CO2 對孢子萌發(fā)和菌絲生長的影響認為，在CO2 高濃度條件下即使孢子可以萌發(fā)， 但并非利于菌絲生長。

由于在高濃度CO2 氣體環(huán)境中， 無氧呼吸代謝途徑產(chǎn)生的代謝物對菌絲生長及孢子萌發(fā)產(chǎn)生了抑制作用; 枯萎病病菌的菌絲生長及孢子萌發(fā)適宜的pH 值為6， 而病菌生長代謝過程中能夠產(chǎn)生一定量的酸類[5]， 降低了病菌生長環(huán)境的pH 值， 對菌絲生長及孢子萌發(fā)也會產(chǎn)生一定的抑制作用。

參考文獻

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