康乃馨銹病病原生物學特性研究

梁巧蘭， 陳 剛，3， 徐秉良＊， 徐 瓊， 彭志云

（1.甘肅農業大學草業學院，草業生態系統教育部重點實驗室，中－美草地畜牧業可持續發展研究中心，甘肅省草業工程實驗室，蘭州 730070；2.蘭州市農業科學研究所，蘭州 730070；3.甘肅省干旱生境作物學重點實驗室－甘肅省作物遺傳改良與種質創新重點實驗室，蘭州 730070）

康乃馨（Dianthus caryophyllus Linn.）又名麝香石竹，為石竹科、石竹屬、多年生草本植物，因其花形、瓣形，顏色繁多。有“十樣錦”之稱，是世界五大切花之一［1］。近年來在甘肅省種植面積逐年擴大，對于發展甘肅經濟和提高農民收入具有重要意義，但康乃馨銹病發生嚴重，葉片、莖稈，甚至花萼均可感病。感病輕者葉片提早枯死，植株生長緩慢，綻花期延長，花形變小，花色褪淡，帶菌葉片光合作用在很大的程度上受到影響，感病嚴重的植株往往在幼苗期就提前死亡。康乃馨銹病不僅嚴重影響植株長勢和花朵的品質，而且極大地降低了康乃馨的觀賞價值和商品價值。

目前有關康乃馨銹病的研究已有一些報道［2－4］，但有關康乃馨銹病病原生物學特性的研究國內外尚未見報道，為此本試驗對發生在甘肅省的康乃馨銹病癥狀及其生物學特性進行了研究，以期為進一步掌握該病害的發病規律及綜合防治提供一定的依據。

1 材料與方法

1.1 田間調查

2012年6月，對甘肅省蘭州市鮮切花生產基地中大棚栽培的康乃馨采用隨機取樣法抽取10座大棚，并采用5點取樣法對康乃馨銹病的發病情況進行調查。每棚每點取5叢植株，共260株，按康乃馨銹病分級標準［5］（0級，不發病；1級，病斑分布占整株表面積的1／4以下；2級，病斑分布占整株表面積的1／4～1／2以下；3級，病斑分布占整株表面積的1／2～3／4以下，伴有葉枯出現；4級，病斑分布占整株表面積3／4及以上，引起植株枯萎，以致死亡）進行調查。調查結果按下式計算發病率及病情指數。

1.2 康乃馨銹病病原生物學特性研究

采集新鮮的、未經藥劑處理的康乃馨銹病夏、冬孢子病葉，刮取病原菌夏、冬孢子，稀釋成10×10倍鏡下每視野50～60個孢子［6］，制成菌懸液備用。

1.2.1 溫度對病菌孢子萌發的影響

采用懸滴法研究溫度對病菌孢子萌發的影響［7］。設置溫度5～40 ℃，共劃分為5、10、15、20、25、28、30、35和40℃9個處理，每個處理重復3次，24h后記錄數據并計算孢子萌發率。

1.2.2 光照對病菌孢子萌發的影響

采用懸滴法研究光照對病菌孢子萌發的影響［7］。在28℃下分別設置全光照、12h光暗交替和黑暗3種處理，每個處理3次重復，24h后記錄數據并計算孢子萌發率。

1.2.3 pH對病菌孢子萌發的影響

用1mol／L NaOH 和1mol／L HCl配制pH4～10的溶液，采用懸滴法于28℃時進行觀察，每隔2 h測定1次，每個處理重復3次，24h后記錄數據并計算pH對病原菌萌發率的影響［7］。

1.2.4 濕度對病菌孢子萌發的影響

采用小容器空氣濕度調節法［7］，在培養皿中加入不同溶液，并在其中央放一U形棒，將載有病原菌的載玻片放于U形棒上并用保鮮膜封住培養皿，每個處理3次重復，24h后記錄數據并計算濕度對病菌孢子萌發率的影響。

1.2.5 營養對病原菌孢子萌發的影響

設置10%康乃馨葉片榨汁液、20%康乃馨葉片榨汁液、10%康乃馨葉片煎汁、20%康乃馨葉片煎汁、1%葡萄糖液和無菌蒸餾水6個處理［8］，每個處理3次重復，24h后記錄數據并計算營養條件對病菌孢子萌發率的影響。

1.2.6 病菌致死溫度的測定

將盛有病原菌的孢子懸浮液注入試管中，分別于35404550℃的恒溫水浴鍋中處理10min立即吸取孢懸液制成懸滴，于28℃的恒溫箱中保濕暗培養，72h后觀察孢子萌發狀況。以孢子能夠萌發的最高溫度為基礎，每增加1℃為一個處理，共設5個溫度處理，每個處理3次重復，在各溫度處理中，又設置10、15、20min時間處理，24h后觀察不同處理條件下夏孢子萌發情況，測定夏孢子致死溫度與時間的關系［8］。

2 結果與分析

2.1 田間發病情況

調查結果表明，康乃馨銹病在甘肅省蘭州市鮮切花生產基地種植康乃馨的大棚內普遍發生。發病輕的田塊發病率為30%左右，病情指數9.3，發病嚴重的田塊發病率達87.86%，病情指數60.4。并且在調查過程中發現大棚天窗下部的病害較棚內其他地方嚴重，分別為90.13%和47.68%。調查的品種（‘瑪斯特’、‘火焰’、‘藍貴人’、‘粉黛’和‘黃自由’）中以‘瑪斯特’最易感病，病情指數最高達64.7。

2.2 康乃馨銹病癥狀表現

康乃馨銹病主要危害葉片，但也侵染莖稈及花器（圖1）。葉片感病，初期呈水漬狀小斑點，后為褪綠色黃斑，隨著病情發展，病斑逐漸形成近圓形隆起的皰狀物，即病原菌的孢子堆。孢子堆葉上兩面生，葉片背面明顯多于葉片正面，且病斑能夠跨越主脈繼續侵染。夏孢子堆黃褐色，散生，圓形、橢圓形至不規則形，大小為（0.14～0.6）cm×（0.07～0.20）cm，外被白色薄膜，薄膜破裂后散出黃色或黃褐色的菌粉，即病原菌的夏孢子；冬孢子堆深黑色，散生，圓形或橢圓形，多形成于葉片基部或老葉上，大小（0.06～0.11）cm×（0.05～0.19）cm，外被白色薄膜，薄膜破裂后散出深黑色的菌粉，即病原菌的冬孢子；莖稈、花器感病癥狀同葉片。

圖1 康乃馨銹病癥狀Fig.1 Symptoms of the carnation rust

2.3 康乃馨銹病病原生物學特性研究

2.3.1 溫度對夏孢子萌發的影響

試驗結果表明（表1），康乃馨銹病夏孢子在5～40℃內均可萌發。其中5～28℃范圍內，夏孢子的萌發率隨著溫度的增加而增加；28℃最高，達76.11%，極顯著高于其他溫度條件下夏孢子的萌發率（P＜0.01），表明28℃是康乃馨銹病夏孢子萌發的最適溫度；28～40℃內，夏孢子的萌發率隨著溫度的增加而逐漸降低。

表1 不同溫度對夏孢子萌發的影響（24h）1）Table 1 Effects of temperatures on the germination rate of uredospores（24h）

2.3.2 光照對夏孢子萌發的影響

光、暗條件對康乃馨銹病夏孢子萌發的影響差別較大。試驗結果表明（圖2），黑暗條件下夏孢子的萌發率最高，達95.21%，極顯著高于全光照及12h光暗交替條件下夏孢子的萌發率（P＜0.01），且12h光暗交替條件較全光照條件下夏孢子萌發率稍高，在5%水平上存在差異，1%水平上無差異。因此黑暗條件更有利于康乃馨銹病夏孢子的萌發。

2.3.3 pH對夏孢子萌發的影響

pH對康乃馨銹病夏孢子萌發影響試驗結果表明（圖3），康乃馨銹病夏孢子在pH4～10的范圍內均可萌發，當pH7時萌發率最高，達82.30%，極顯著高于其他pH條件下夏孢子的萌發率（P＜0.01由此可見，中性條件最適宜康乃馨銹病夏孢子萌發，同時，從圖中還可以看出康乃馨銹病的夏孢子在堿性環境條件下較酸性環境條件下更易萌發。

2.3.4 濕度對夏孢子萌發的影響

試驗結果表明（表2），濕度對康乃馨銹病夏孢子的萌發起著非常重要的作用，只有當環境的相對濕度達到100%時夏孢子才能夠萌發，且在有水滴存在的條件下夏孢子的萌發率顯著提高。

2.3.5 營養對夏孢子萌發的影響

營養條件對康乃馨銹病夏孢子的萌發率亦有較大的影響。試驗結果表明（表3），夏孢子在1%葡萄糖液和無菌蒸餾水中的萌發率最高，分別為81.79%和81.63%，顯著和極顯著高于其他營養條件下夏孢子的萌發率，且1%葡萄糖液和無菌蒸餾水對康乃馨銹病夏孢子萌發率的影響不存在顯著差異（P＞0.05）。因此，1%葡萄糖液或無菌蒸餾水更有利于康乃馨銹病夏孢子的萌發。

表2 不同濕度對夏孢子萌發的影響（24h）1）Table 2 Effects of humidity on the germination rate of uredospores（24h）

表3 營養條件對夏孢子萌發的影響（24h）1）Table 3 Effects of nutrition on the germination rate of uredospores（24h）

2.3.6 夏孢子的致死溫度測定

經試驗處理鏡檢后發現，康乃馨銹病夏孢子在45℃條件下處理10min后即失去萌發力，因此，以40℃為最低起點，共設置41、42、43、44和45℃5個處理，每個處理重復3次，在各溫度處理中，分別處理10、15、20min，測定夏孢子致死溫度與時間的關系［8］。

夏孢子致死溫度的測定結果表明（表4），夏孢子在42℃處理1015min時均可萌發，但處理20min時則失去萌發力，43℃處理10min即不能萌發，因此康乃馨銹病夏孢子的致死溫度為42℃（20min）或43℃（10min）。方差分析結果表明，42℃處理15min后康乃馨銹病夏孢子萌發率極顯著低于其他條件下夏孢子的萌發率，41℃處理15min與41℃處理20min對康乃馨銹病夏孢子萌發率的影響不存在極顯著差異，41℃（10min）、41℃（15min）、42 ℃（10min）及42 ℃（15min）相互間同樣存在極顯著差異（P＜0.01）。

表4 夏孢子致死溫度的測定1）Table 4 Lethal temperature of uredospores

對康乃馨銹病冬孢子生物學特性采用與夏孢子同樣的研究方法，但均未見有萌發。

3 結論與討論

本試驗對發生在甘肅省的康乃馨銹病癥狀及病原生物學特性進行了研究，結果表明：康乃馨銹病對植株地上部分均可造成危害，但以葉片受害較重。植株感病，初期產生黃褐色的夏孢子堆，隨著天氣變涼或葉片老化逐漸形成黑褐色的冬孢子堆，該病害在康乃馨上只見夏孢子與冬孢子階段而未見其他階段，此外在調查的過程中發現病斑能夠跨越主脈繼續侵染，這與前人的報道有所不同［2］；康乃馨不同品種間對銹病的抗性存在差異；高溫、高濕、中性以及黑暗條件利于康乃馨銹病夏孢子的萌發，夏孢子僅在飽和濕度下才能萌發，有水滴存在時萌發率顯著提高；對冬孢子生物學特性采用與夏孢子相同的研究方法，但均未見萌發。

田間種植康乃馨的大棚一年四季溫濕度均較高，康乃馨銹病以夏孢子的形式即可在棚內完成循環侵染，不斷加重病害的發生。因此，降低康乃馨銹病夏孢子的萌發率對提高大棚栽培康乃馨銹病的防治效果具有重要意義。

康乃馨性喜干燥、通風良好、日照充足的環境，忌高溫、高濕，最適生長溫度15～20℃，最適pH5.6～6.5［9－10］。而康乃馨銹病病原夏孢子生物學特性的研究結果表明，15～20℃條件下康乃馨銹病的夏孢子均處于較低的萌發率水平。因此田間大棚內應及時放風排濕，降低溫濕度，減少水滴的形成，從而創造利于康乃馨生長而不利于銹病夏孢子萌發的環境條件，進而降低夏孢子的萌發率，減輕病害的發生。夏孢子致死溫度為42℃（20min）或43℃（10min），因此在田閑時可采用高溫悶棚同時結合噴施藥劑的方法殺滅病原夏孢子，減少夏孢子的侵染量。

大棚天窗下部病害較棚內其他地方發生嚴重，可能的原因是天窗下部空氣流動快，冷熱空氣交換使水滴冷凝滴落在植株上，水滴的存在進一步加重了病害的發生。另外，該病害在康乃馨上只見夏孢子與冬孢子階段，而未見其他階段。試驗對康乃馨銹病冬孢子采用與夏孢子同樣的研究方法，但均未見有萌發。有關康乃馨銹病冬孢子的萌發及其在病害循環過程中的作用有待于進一步的研究。

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