苦瓜枯萎病菌的生物學特性研究

摘要 對尖鐮孢苦瓜專化型(Fusarium oxysporum f.sp.momdicae SunHuang)的生物學特性進行研究。結果表明，苦瓜枯萎病孢子在蒸餾水中萌發率僅為5％左右，在葡萄糖、蔗糖等溶液中提高到19％，而在苦瓜植株煎汁中可達到96％～100％，這說明孢子萌發，營養條件是主要因素。菌絲生長的最適溫度為28～30℃，產孢的最適溫度為28℃。該菌在pH2.3～11.3的范圍內都能生長，最適pH6.3。全光照條件下生長最好，全黑暗的條件下長得最慢。菌絲生長最適碳源是可溶性淀粉，最適氮源是蛋白胨。

關鍵詞 苦瓜枯萎病；尖鐮孢苦瓜專化型；生物學特性

中圖分類號 S436.42

枯萎病是苦瓜生產最重要的病害之一，在我國苦瓜種植區均有發生。食用苦瓜具有藥用價值，近年來種植面積不斷擴大，由于苦瓜重茬面積較大、抗病品種較少等原因，苦瓜枯萎病發生與危害越來越嚴重。據報道，苦瓜枯萎病發病率為15％～25％，嚴重時高達60％～80％，病害流行時可使瓜田出現大量死藤，減產30％以上，嚴重影響苦瓜的產量和品質。特別是在連作幾年后的土地上種植，由于病原的大量積累，可造成全田絕收的后果，給苦瓜生產帶來了嚴重的損失，已成為制約苦瓜生產的主要因素。引起該病害的病原是尖鐮孢苦瓜專化型(Fusarium oxysporum f.sp.momdicae SunHuang)。為了配合苦瓜枯萎病的防治工作，有必要對該病害的病原進行一些基礎性研究。國外對該病原研究主要集中在病原鑒定，致病性測定、防治等應用研究上，關于該菌生物學特性的報道非常少，而國內尚無報道。作者對苦瓜枯萎病菌生物學特性進行研究，旨在為苦瓜枯萎病的預測預報及防治提供理論依據。

1 材料與方法

1．1 病菌來源

2006年7～8月從本所苦瓜試驗地采集枯萎病病株，按常規分離方法，從苦瓜病株上分離病原菌，并經柯赫氏法則驗證，鑒定為尖鐮孢苦瓜專化型(Fusarium oxysporum f.sp.momdicae Sun＆Huang)。本試驗所用病菌是從衡雜苦瓜1號上分離得到的單孢子培養菌株。

1．2 影響孢子萌發的因素

1．2．1 營養條件

供孢子萌發用的溶液分別為苦瓜植株煎汁(新鮮苦瓜植株200 g，加1 000 mL水，煮沸20 min)；含碳量為1％的糖溶液；含氮量為0.02％的氨基酸溶液以及自來水和蒸餾水。用培養7 d的孢子配成孢子懸浮液，分別滴在凹玻片上，3次重復，置于28℃下保溫培養，定時檢查萌發率，每處理檢查300個孢子。

1．2．2 溫度

將用苦瓜植株煎汁配制的孢子懸浮液滴在凹玻片上，置于4～40℃下作萌發試驗。

1．2．3 pH

先配制好pH1.2～10范圍的磷酸鹽緩沖溶液，然后分別與苦瓜植株煎汁孢子懸浮液以2:1混合，再用酸度計測定pH后，每個凹玻片上滴3滴作萌發試驗。

1．3 影響菌絲生長和產孢的因素

1．3．1 溫度

采用PDA培養基，用4 mm²的菌苔接種，置于6～40℃下，重復3次，6 d后測量菌落直徑和產孢量。

1．3．2 pH

采用PDA培養基和Czapek培養液，滅菌后用濃度為1 mol/L的NaOH和1 mol/L的HCl將pH調到2.3～11.3的范圍，每個培養皿加10 mLPDA培養基，每個三角瓶加100 mLCzapek培養液，用菌苔接種，在28℃下培養6 d后測量菌落直徑和產孢量，14 d后稱菌絲干重。 1．3．3 光照

采用PDA培養基和Czapek培養液，光源為普通日光燈(1 500 lx)，設連續光照、8 h光照與16 h黑暗、連續黑暗幾種處理，用菌苔接種，在28℃下培養7 d后測量菌落直徑和產孢量，14 d后稱菌絲烘干重。 1．3．4 碳源

采用Richard培養基，但其中的碳源以其他糖代替，用量以30 g葡萄糖的含碳量(10.91 g)為標準換算，采取過濾滅菌，對照以蒸餾水代替糖液。每個培養皿倒10 mL培養基，用菌苔接種，在28℃下培養6 d后測量菌落直徑和產孢量，重復3次。 1．3．5 氮源

采用Richard培養基(以pH為7.5的磷酸鹽緩沖溶液代替蒸餾水)，但其中的氮源以其他含氮化合物代替，用量以1 g半胱氨酸的含量(0.116 g)為標準換算，氮源采取過濾滅菌。

2 試驗結果

2．1 影響孢子萌發的因素

2．1．1 不同營養成分對孢子萌發的影響

病菌孢子萌發速度和萌發率隨溶液營養成分不同而異，在清水或蒸餾水中萌發速度最慢，萌發率在5％左右，纈氨酸、亮氨酸等13種供試氨基酸均無顯著促進孢子萌發的作用。蔗糖、葡萄糖、樹膠酸糖、麥芽糖和半乳糖能促進孢子萌發，但萌發率最高不超過20％。在苦瓜植株煎汁中，孢子萌發不但快，而且萌發率可達96％～100％。

2．1．2 不同溫度對孢子萌發的影響

孢子在苦瓜植株煎汁中，萌發的溫度范圍是12～38℃，最適溫度26～28℃，最適合生長的溫度26℃，從10℃開始隨著溫度的升高萌發率逐步增大，28℃以上又逐步下降(表2)。

2．1．3 不同pH對孢子萌發的影響

孢子可在pH 1.2～10.0的磷酸鹽緩沖溶液中均能萌發，以pH5.8～7.1最佳(表2)。

2．2 影響菌絲生長和產孢的因素

2．2．1 溫度

在PDA培養基上，菌絲在10～38℃的溫度范圍內均可生長并產生孢子。菌絲生長的最適溫度為28～30℃，孢子產生對溫度變化較為敏感(表3)。

2．2．2 pH

該菌可在pH2.3～11.3的PDA培養基和Cza-pek培養液中生長和產孢，菌絲生長的最適pH是6.3，產孢的最適pH是6.3～8.5(表3)。

2．2．3 光照

光照對菌絲生長有利，連續光照處理的菌落直徑為69.5 mm，菌絲生長量為129.6 mg，比連續黑暗處理的菌落直徑大4.5 mm，菌絲生長量重43.3 mg。8 h光照與16 h黑暗處理的菌落直徑為66 mm，菌絲生長量為97.1 mg。光照對孢子產生影響不顯著。

2．2．4 碳源

供試的11種糖，該菌均能生長，菌絲生長的最適碳源是可溶性淀粉，產孢的最適碳源是蔗糖(表4)。

2．2．5 氮源

供試的13種有機氮(氨基酸)和7種無機氮，該菌均能利用，菌絲生長的最適氮源是蛋白胨，產孢的最適氮源是尿素(表4)。

3 討論

苦瓜枯萎病菌孢子在蒸餾水中萌發率僅為5％，在葡萄糖、蔗糖等溶液中提高到19％，而在苦瓜植株煎汁中可達到96％～100％，這說明苦瓜莖葉中含有最適合孢子萌發的營養物質或刺激物質，故萌發率高。

苦瓜枯萎病菌在PDA培養基上生長發育良好，其最適溫度范圍是28～30℃。湖南6～8月上旬的平均氣溫為20～30℃，正適合該病菌的生長發育，所以發病率極高。最適pH為6.3；對光照沒有特別要求，在溫度過高和過低、強酸環境下對菌落生長不利，說明該菌對環境的適應能力強，這種對環境的適應能力使得該菌在苦瓜種植區都能生存，如果連作，土壤的帶菌量大大增加。

苦瓜枯萎病菌對氮源利用能力強，有機氮和無機氮中的銨態氮、硝態氮均能利用。但病菌生長發育的不同階段對所需氮的結構各有不同，蛋白胨最利于菌絲生長，而尿素最利于產孢，其原因可能是因其營養階段中的代謝作用不同，因而對氮的結構要求也不同。

它們的生長對碳源的要求不高。無論是單糖形式的葡萄糖還是多糖形式的淀粉都能被利用。菌絲生長最適的碳源是可溶性淀粉，產孢最適碳源是蔗糖。這些試驗結果說明該菌對營養的要求并不高，對營養的要求具有更廣泛的適應能力。

本試驗研究和分析尖孢鐮刀菌苦瓜專化型的營養需求，為該菌的基礎研究尤其是為抗病育種和生物防治的研究提供了理論依據。對該菌的生存溫度和生態，病害循環和開展生物防治及其他防治措施提供了理論依據。本試驗是在室內進行，自然界的氣候環境復雜多變，而病害預測預報時要綜合考慮可能的影響因子，準確預報病害的發生，從而科學地指導生產。