向日葵盤腐型菌核病發病規律研究

馬立功，孟慶林，張勻華* ，王志英

(1.東北林業大學林學院，黑龍江哈爾濱150040;2.黑龍江省農業科學院植物保護研究所，黑龍江哈爾濱150086)

由核盤菌［Sclerotinia sclerotiorum(Lib)de Bary］引起的向日葵菌核病是向日葵最重要的病害之一，世界各國均有發生，嚴重影響向日葵的生產發展。我國向日葵菌核病的危害也較嚴重，東北三省、山西及內蒙古等向日葵產區均有發生，以黑龍江省最嚴重［1－3］。向日葵菌核病從病原菌的侵染方式上分為菌絲體侵染型和子囊孢子侵染型。根據菌核病的發生部位和癥狀分為根腐型、莖腐型、葉腐型和盤腐型。根腐型是土壤或種子中的菌核萌發后，以菌絲體侵染;莖腐型、葉枯型和爛盤型的初侵染源都是子囊孢子［4］。我國向日葵菌核病重病區絕大部分是因向日葵生育后期(7～8月)多雨、空氣濕度大，以子囊孢子侵染為主。向日葵地上部分的抗性表現為葉強于莖、莖強于花盤，所以爛盤型菌核病危害最重，其次是根腐型。葉腐型很少發生而且只發生在局部葉片［5］。

目前，對于向日葵菌核病的研究主要集中在病原菌生物學特性［6－7］、致病機理［8－9］和抗病鑒定方法及抗性資源篩選方面［10－11］，而對該病的侵染途徑及發病規律少有報道。為此，筆者通過室內和田間試驗定量分析了溫濕度、播期等因素對盤腐型菌核病發生的影響，旨在為明確向日葵盤腐型菌核病的發生規律及其防治提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試菌。向日葵核盤菌采自田間自然發病花盤上的菌核，經分離純化獲得。

1.1.2 供試品種。龍食葵2號(耐病)和美葵 LD5009(感病)。

1.2 方法

1.2.1 核盤菌子囊孢子的制備。將供試核盤菌菌株經人工培養產生的菌核5℃低溫處理20 d后，置于裝有滅菌沙的發芽盒中，放置在20℃、自然散射光下保濕培養，萌發后收集子囊孢子并配成不同濃度的孢子懸浮液備用。

1.2.2 子囊孢子侵染花盤過稱觀察。在向日葵R-5.1期，取田間花期一致的花頭帶入室內，并將花頭帶莖桿的一端插入Hoagland液體培養液中培養備用。將濃度為5 000個/ml孢懸液噴霧接種花盤的正面和背面，套袋保濕，置于25℃光照培養箱中。然后每隔12 h觀察記錄花盤的發病情況。

1.2.3 孢子濃度、溫濕度對向日葵盤腐病發生的影響。采摘田間R-5.1花期一致的花盤備用，方法同“1.2.2”。孢子濃度設500、1 000、5 000、10 000 和20 000 個/ml的孢懸液 5 個處理，然后置于相對濕度95%和35%的25℃恒溫光照培養箱中。溫度設10、15、20、25和30℃ 5個處理。接菌孢懸液濃度為5×103個/ml孢懸液，相對濕度為95%;溫濕度設22℃/95%RH、22℃/35%RH、18℃/95%RH和18℃/35%RH 4個處理。上述試驗每處理5盤，3次重復，72 h后全盤調查記錄花盤的病花率。

1.2.4 田間接菌時期與盤腐病發生的關系。在向日葵生育期 R-4、R-5.1、R-5.5、R-5.9 和 R-6 噴霧接種濃度為 5 000個/ml孢懸液，每盤5 ml，接種部位設花盤正面和背面，每處理20盤，3次重復，接種后用牛皮紙袋套上花盤。30 d后調查記錄發病情況。

1.2.5 田間接菌濃度與盤腐病發生的關系。在田間向日葵R-5.1 期，對花盤分別噴霧接種濃度為 200、500、1 000、5 000、10 000、15 000、20 000 和 25 000 個/ml的孢懸液，每盤 5 ml，試驗每處理設60盤，3次重復，30 d后調查盤腐的發病率和病情指數。病情分級標準:0級，無癥狀;1級，花盤背面病斑面積占花盤面積的25%以下;2級，花盤背面病斑面積占花盤面積的26%～50%;3級，花盤背面病斑面積占花盤面積的51%～75%;4級，花盤背面病斑面積占花盤面積的75%以上。病情指數=∑(各級別花盤數×相對級數值)/(調查總花盤數×病級)×100;發病率=發病花盤數/處理總花盤數×100%。

1.2.6 不同播期對盤腐病發生的影響。2012、2013年在黑龍江省哈爾濱市試驗田進行了播期試驗。試驗設5月19日、5月29日、6月9日3個播期，每處理78 m2，3次重復。在成株期調查盤腐發病率和病情指數。計算方法同“1.2.5”。

2 結果與分析

2.1 子囊孢子侵染向日葵花盤過稱 室內對子囊孢子侵染花盤的途徑進行了觀察，結果表明，子囊孢子首先從花盤已打開的花頭侵入，48 h后花瓣開始萎蔫顯癥(圖1-a，b)，72 h后菌絲穿透花托進入相連的籽粒(圖1-c，d，e)，然后約24 h后菌絲從已侵染的籽粒蔓延到周圍的籽粒以及相連花盤的海綿組織(圖1-f)，此后菌絲在海綿組織迅速蔓延，與此相連的籽粒也逐漸被菌絲侵蝕，隨著花盤營養消耗，菌絲在海綿組織形成粒狀或條狀黑色菌核，在花盤正面形成蜂窩狀菌核塊。用子囊孢子懸浮液接種花盤背面，未顯癥。

2.2 孢子濃度、溫濕度對向日葵盤腐病發生的影響 室內試驗結果表明，在接種孢子為5 000個/ml、濕度為95%RH情況下，向日葵盤的病花率隨著溫度的增加而升高。當溫度為10℃時，病花率為8%，當溫度增加到25℃時病花率達到最高，為85%，此后隨溫度增加，發病減輕。子囊孢子侵染花盤的最適溫度為20～25℃(圖2-A)。在25℃下，向日葵盤的發病率隨著孢子濃度增加而線性升高，濕度為95%RH的發病率約是35%RH的2倍(圖2-B)。當溫度保持在22℃、95%RH時，花盤2 d后開始顯癥，隨后病花率迅速上升，第6天花盤的病花率達到78%;而35%RH時，花盤5 d后才開始顯癥，8 d后病花率達到25%。當溫度保持在18℃、95%RH時，花盤2 d后開始顯癥，隨后病花率迅速上升，第5天花盤的病花率即可達到76%;而35%RH時，花盤4 d后開始顯癥，6 d后病花率迅速上升。當溫度為18、22℃時，95%RH花盤的發病率約是35%RH的2倍(圖2-C)。由此可見，溫濕度對子囊孢子的潛育期和侵染都有影響，接菌孢子濃度越高，發病越重。

2.3 田間接菌時期與盤腐病發生的關系 在向日葵不同生育期接種核盤菌子囊孢子，試驗結果表明，在向日葵生育期 R-5.1、R-5.5、R-5.9 和 R-6 接種，均發生盤腐癥狀，而 R-4期未發病。隨著接種時期的推移，盤腐顯癥的位置有所不同。R-5.1期接種，顯癥的位置在花盤的邊緣，隨著接種時期的推移，顯癥的位置逐漸趨向于花盤的中心，如R-6期接種，發病的癥狀只在花盤的中央(圖3)。由此可見，田間子囊孢子在向日葵整個花期均能侵染，子囊孢子最有利的侵染點是花盤上正在打開的花頭，孢子侵染越早，造成的危害越嚴重。

2.4 田間接菌濃度與盤腐病發生的關系 從圖4可知，在自然發病率和病情指數分別為3.01%、1.20的情況下，隨著接種孢子濃度的增加，盤腐的發病率和病情指數也不斷升高。當接種的孢子濃度為200、500、1 000個/ml時，盤腐的發病率和病情指數分別為 13.11%和 7.24、23.65%和 16.14 以及28.50%和19.66。經方差分析，3個濃度之間差異不顯著。當接種的孢子濃度為5 000、10 000、15 000、20 000個/ml時，盤腐的發病率和病情指數分別為58.98%和45.16、67.25%和54.39、71.03%和61.07 以及77.63%和66.84。經方差分析，4個濃度之間差異不顯著。但接種濃度為200～1 000個/ml與濃度為5 000～20 000個/ml之間盤腐的發病率和病情指數均達到顯著水平。因此可以看出，子囊孢子的濃度對向日葵盤腐的發病率和病情指數都有很大的影響。

2.5 播期對盤腐發生的影響 由表1可知，龍食葵2號(耐病)和美葵LD5009(感病)2個品種，2012年整體盤腐病的發生率高于2013年，但隨著播期的推遲，2個品種的發病率和病情指數均明顯下降。經方差分析，3個播期的病情指數均達到顯著水平。相比5月19日播種，6月9日播種的龍食葵2號和美葵LD5009的發病率分別降低29.36%和51.52%。由此看出，適當推遲播期可有效降低向日葵盤腐病的發生。

表1 播期對向日葵盤腐發生的影響

3 結論與討論

目前，有研究報道越冬后的菌核在適宜的條件下可以萌發產生有柄的子囊盤，并散發子囊孢子，隨氣流、雨水和昆蟲傳播，初次侵染向日葵的花盤，形成爛盤型(盤腐型)［7］。但對子囊孢子初侵染位點以及田間孢子侵染向日葵花盤的時期未見報道。該研究發現，孢子的初侵染點是花盤正在打開的花頭，而不能從花盤背面組織侵入。這可能與核盤菌子囊孢子萌發后不能形成附著胞有關［12］。孢子萌發后分泌大量的細胞降解酶，酶的作用不僅有助該病原瓦解寄主表面以便順利侵入，而且可把寄主體內的各種物質轉化為能夠吸收的營養，供該病原攝取，以滿足病原生長的需要［13］。因而病菌更容易從花頭或花瓣等幼嫩組織侵入。因此，在生產中，只對花盤背面噴藥不能起到防病的作用。

溫濕度對子囊孢子潛育期和侵染都有影響。Boland等研究表明，在15～25℃、保濕條件下核盤菌子囊孢子侵染大豆潛育期至少為54 h，而不保濕條件下潛育期為70～120 h［14］。該研究表明，在22℃、95%RH時，子囊孢子侵染花盤48 h后開始顯癥，35%RH時，子囊孢子侵染花盤120 h后才顯癥，與上述研究結果基本一致。該研究發現，田間子囊孢子在向日葵整個花期(R-5.1～R-6)均能侵染，子囊孢子最有利的侵染點是花盤上已打開的花頭。花期孢子侵染越早，造成的危害越嚴重。盤腐的發病率和病情指數隨田間孢子濃度的增加而升高。我國向日葵菌核病重病區絕大部分是因向日葵生育后期(7～8月)多雨、空氣濕度大，土壤中菌核萌發出子囊盤散射出大量的子囊孢子，從而造成盤腐發生。因此，生產上應在向日葵整個花期采取防治措施，防治時期與田間子囊孢子高峰期相一致。此外，適當地推遲播期可使花期與子囊孢子的高峰期錯開，從而達到避病的效果。

該研究初步明確了向日葵盤腐病的發病規律，并為生產上防治該病提供了理論依據。但對子囊孢子侵染花盤的微觀過程、田間菌核萌發規律以及向日葵盤腐病的預測預報等方面需進一步研究。

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