綠豆尾孢菌葉斑病研究進展

郭安　杜成章　張曉春　陳紅　王萍　皮竟　張繼君

摘要綜述了近年來綠豆尾孢菌葉斑病的病害癥狀、侵染循環、生長特性、病害防治和互作關系等研究進展，并展望了綠豆尾孢菌病今后的研究方向，為今后的綠豆尾孢菌葉斑病的防治及培育綠豆抗病品種提供了參考。

關鍵詞綠豆尾孢菌葉斑病；病害癥狀；生長特性；病害防治

中圖分類號S435.22文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）33-0163-03

Research Progress on Mung Bean Cercospora Leaf Spot

GUO An，DU Chengzhang，ZHANG Xiaochun，ZHANG Jijun* et al

（Chongqing Academy of Agricultural Science，Chongqing 402160）

AbstractThe disease symptoms， disease cycle， growth characteristics，disease control of mung bean Cercospora leaf spot and the interaction mechanism between pathogens and host were summarized in detail， and the research direction of mung bean Cercospora leaf spot were also prospected to provide reference for the disease control and breeding diseaseresistant varieties of mung bean Cercospora leaf spot in the future.

Key wordsThe mung bean Cercospora leaf spot；Disease symptoms；Growth characteristic；Disease control

綠豆是我國主要小雜糧作物[1-2]，隨著綠豆種植面積的逐年增加，綠豆病害也逐步增加，綠豆尾孢菌葉斑病已成為為害綠豆的主要侵染性真菌病害[3-4]。我國安徽、河南、河北、陜西等省綠豆尾孢菌葉斑病發病較重[5]。李怡琳等[6]報道安徽省嘉山縣為尾孢菌葉斑病的常發區，1979年種植466 hm2綠豆良田，由于尾孢菌葉斑病的危害，造成減產，僅收20 kg種子。2015年李薇[7]報道黑龍江地區尾孢菌葉斑病普遍發生，不同地區發生程度不同，2013—2014年林甸縣發病嚴重，2014—2015年肇源縣發病很重。目前，關于綠豆尾孢菌葉斑病的研究報道較少，筆者綜述了綠豆尾孢菌葉斑病的病害癥狀、侵染循環、生長特性、病害防治、病原菌與綠豆互作關系等方面的研究進展，以期為今后綠豆尾孢菌葉斑病的防治及綠豆抗病品種的培育提供借鑒。

1病害癥狀及侵染循環

綠豆尾孢菌葉斑病是由尾孢菌屬的多個種引起的，李薇[7]、白金鎧[8]記載主要致病菌有3個，分別為菜豆明尾孢菌[Cercospora caracallae（Speg.）Chupp.]、菜豆尾孢菌（Cercospora cruenta Sacc.）和變灰尾孢菌（Cercospora canescens Ellis.W.Martin.）。由菜豆明尾孢菌和菜豆尾孢菌引起的病害癥狀相似，發病較輕，對綠豆危害不重，而由變灰尾孢菌引起的葉斑病在綠豆生產上屬于毀滅性病害，造成大面積減產甚至絕收，發病較輕時會造成20%～50%減產，發病嚴重時造成90%以上減產[7，9]。該病在開花前發生，病原菌主要侵染綠豆植株的葉部，發病初期葉片上出現水漬狀褐色小點，迅速擴大，病斑近圓形，邊緣為紅褐色或紅棕色，中央為淺灰色到淺褐色，在連雨天或濕度很大時，病斑上會產生灰色霉層，當病情嚴重時，病斑會連成片，導致穿孔，葉片枯死[10-13]。國內劉昌燕等[14]首次通過分離物的rDNA ITS區域測序比對，確定引起綠豆葉斑病的主要致病菌為變灰尾孢菌。病原菌以菌絲體和分生孢子在種子或病殘體中越冬，成為翌年初侵染源。翌年春，在病殘體和發病植株上繁殖產生大量分生孢子，分生孢子隨風、雨、氣流等方式傳播侵染同一生長季內的其他寄主植物[3]。炎熱潮濕條件下，經分生孢子多次再侵染，病原菌大量積累，引起流行，尤以秋季多雨、連作地或反季節栽培發病重；若少雨干旱，則發病較輕[14]。

2病原菌生長特性研究

變灰尾孢菌是半知菌亞門真菌（Deuteromycotina）絲孢綱（Hyphomycetes）絲孢目（Hyphomycetales）暗色孢科（Dematiaceae）尾孢屬（Cercospora），生活史只有無性階段或有性階段尚未發現[15]。病原菌生長特性研究，為綠豆品種抗病性篩選和抗病品種選育提供大量菌源，為綠豆葉斑病的流行、防治等提供依據。

2.1培養基與其他真菌不同，變灰尾孢菌菌絲體生長緩慢，產孢時間長，長時間的培養容易被雜菌覆蓋，造成分離困難，在不同培養基上生長差異顯著[16]。李怡琳等[5]發現病原菌在PPSA與COA培養基產孢較高，且PPSA更為突出；孢子擴大培養試驗結果表明，高粱米培養基能大量產生分生孢子。金玉曉等[17]選用12種培養基進行試驗，表明菌絲生長最適培養基是PSA和PDA培養基。劉昌燕等[14]選用5種培養基，供試分離物在不同養基上的生長速率差異不顯著，但在V8培養基上生長速率相對較快，菌落直徑最大。張海濤等[18]從采自大慶市林甸縣的綠葉斑病標樣上分離得到的純培養2014LD14-08菌在10種培養基上培養，研究表明高粱粒培養基是最適產孢培養基。

2.2溫度變灰尾孢菌菌絲在5 ℃時不生長，在10～30 ℃時均可生長，但生長速度差異顯著，25 ℃時菌絲生長速度最快，也是產孢的最適溫度[17-18]。

2.3光照變灰尾孢菌孢子形成的數量與光照相關，光照可促進病原菌孢子的形成，明顯提高產孢量。李怡琳等[5]研究表明，在12 h光照/12 h黑暗交替培養產孢量最大。金玉曉等[17]研究表明，在光照、光暗交替、黑暗條件下培養，菌絲生長速度不同。在光暗交替下的菌落直徑最大，光暗交替與光照差異不顯著，與黑暗差異顯著。張海濤等[18]研究表明，在連續光照和12 h光照/12 h黑暗條件下的產孢量高于連續黑暗條件下，但差異不顯著，并且連續黑暗有利于變灰尾孢菌分生孢子的萌發，萌發率達76%。

2.4pH變灰尾孢菌與其他尾孢菌屬真菌一樣，有較好的pH耐受性，菌絲在較寬的pH范圍內均能生長。金玉曉等[17]研究表明，菌絲pH在4.0～11.0時，均能生長并形成正常菌落，最適pH為7.0。劉昌燕等[14]研究表明，分離物Cc-5在pH為2.0～11.0時均能生長，在pH為6.0時生長速率最快，弱酸性最適宜生長。張海濤等[18]研究表明，變灰尾孢菌分生孢子可在較寬的pH范圍內萌發，在pH為4.0～11.0時均可萌發，pH為6.0～7.0時萌發率最高，達8542%。

2.5碳源不同的碳源影響菌絲的生長和分生孢子萌發。金玉曉等[17]研究表明，病原菌絲適宜的碳源為麥芽糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖和半乳糖，其中菌絲生長最快的為麥芽糖。張海濤等[18]研究表明，蔗糖能促進分生孢子萌發，萌發率可達87%，是分生孢子萌發的最適碳源。

2.6氮源菌絲和分生孢子萌發在不同氮源培養基中生長速度有明顯差異。金玉曉等[17]研究表明，菌菌絲生長適宜的氮源為酵母膏、蛋白胨、丙氨酸和甘氨酸，最適氮源為酵母膏，與其他氮源差異顯著。張海濤等[18]研究表明，蛋白胨是分生孢子萌發的最佳氮源。

3綠豆尾孢菌葉斑病防治

目前，防治綠豆尾孢菌葉斑病的主要方法是培育抗病品種和化學藥劑防治[19-22]。由于該病菌的分離培養和產孢較困難，而品種抗病性鑒定研究需要大量菌源，因此給綠豆抗病品種的鑒定和篩選帶來一定困難，抗病品種較少，利用化學藥劑進行防控仍然是防治該病害的主要措施。

3.1培育抗性品種對于植物病害的防治，選育和利用抗病品種是最經濟有效的防治措施[23]。目前，對綠豆抗性品種的選育主要是通過田間人工接種病菌，進行抗病性評價，篩選出抗性品種。李怡琳等[5]采用噴霧接種孢懸液的方法從大田200份國內外綠豆品種中篩選到抗病品種4份、中抗品種8份。Iqbal等[13]采用噴霧接種孢懸液的方法對大田中58種綠豆進行了抗性評價，篩選出12個高抗品種、15個抗病品種、17個中抗品種。Vadav等[24]從65份綠豆種質資源中篩選出高抗品種1份、抗病品種3份、中抗品種52份。張海濤[25]對18份收集的綠豆資源進行抗葉斑病評價，鑒定出抗病品種1份、中抗品種11份。

3.2藥劑防治不同的殺菌劑在有效的安全濃度范圍內能有效控制綠豆尾孢菌葉斑病的蔓延，同時，為防止病原菌產生耐藥性，降低防治效果，可采用輪換殺菌劑的方法。在用化學藥劑對綠豆尾孢菌葉斑病進行防治時，掌握最佳防治時期，即在發病初期開始第1次藥劑防治，以后每隔7 d防治1次，連續防治3次[26]。郭繼紅等[27]研究表明，滅病威對綠豆葉斑病的防治效果顯著。邢寶龍等[9]研究表明，用25%嘧菌酯懸浮劑500倍液浸種2 h+25%嘧菌酯懸浮劑600倍液噴霧、25%多·霉威懸浮劑500倍液浸種2 h+25%多·霉威懸浮劑600倍液噴霧、25%戊唑醇乳油500倍液浸種2 h+25%戊唑醇乳油600倍液噴霧能防治綠豆尾孢菌葉斑病。陳秀麗等[28]研究4種殺菌劑浸種和噴霧處理，結果表明種子浸種+噴霧處理的防病效果高于噴霧處理和種子處理。劉昌燕等[26]研究表明，43%戊唑醇懸浮劑800倍液噴霧、25%嘧菌酯懸浮劑800倍液噴霧、43%戊唑醇懸浮劑500倍液浸種2 h+43%戊唑醇懸浮劑800倍液噴霧、25%嘧菌酯懸浮劑500倍液浸種2 h+25%嘧菌酯懸浮劑800倍液噴霧4種處理對綠豆尾孢菌葉斑病的防治效果明顯，第3次施藥后28 d的防治效果均在80%以上。劉本晶等[29]研究了4種殺菌劑12種處理對綠豆尾孢菌葉斑病的防治作用，結果表明用25%嘧菌酯懸浮劑500倍液浸種30 min+25%嘧菌酯懸浮劑800倍液噴霧、60%乙霉·多菌靈可濕性粉劑800倍液浸種30 min+60%乙霉·多菌靈可濕性粉劑800倍液噴霧、43%戊唑醇懸浮液800倍液浸種30 min+43% 戊唑醇懸浮液800倍液噴霧的相對防效分別為85.12%、82.55%、82.29%，防治效果較好。薛仁風等[30]研究表明，43%戊唑醇懸浮劑1 500～2 000倍液能有效防治綠豆尾孢菌葉斑病。

3.3除草劑通過噴施除草劑不但可以有效防治綠豆田間雜草，還能對綠豆綠豆尾孢菌葉斑病起到一定的防治作用。葛維德等[31]研究表明，異丙甲草胺氟磺胺草醚播后苗前噴霧、拿捕凈氟磺胺草醚苗后噴霧、精喹禾靈+乙羧氟草醚苗后噴霧3種除草劑組合能有效防治葉斑病，其中精喹禾靈+乙羧氟草醚苗后噴霧的防治效果最好。

4病原菌與植物互作關系初步研究

植物與病原物在長期相互影響的共進化過程中，植物形成了一系列復雜而行之有效的保護機制來抵御病原微生物的侵染，涉及眾多信號因子和基因參與。自Fridovich提出生物超氧離子自由基學說以來，細胞保護性酶系統與植物抗病性的關系引起了人們的普遍關注[32]。張海濤[25]初步研究了病原菌與寄主互作的關系，發現在接種變灰尾孢菌后，綠豆體內過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）、過氧化物酶（POD）等防御相關酶活性總的變化趨勢是抗病品種酶活性響應時間早，升高幅度大。綠豆體內抗病相關防御基因GLU、PAL、CHI均出現明顯上調趨勢，激發了編碼這3種抗病相關蛋白的基因的表達。植物抗病、抗蟲以及其他環境脅迫反應通常由不同的植物激素參加調節，被稱為植物抗病防御基本信號通路[33]。由水楊酸介導的抗病防御信號途徑在植物系統獲得性抗性中發揮關鍵性作用[34]。在水楊酸介導的抗病防御信號途徑中，苯丙氨酸解氨酶（PAL）是調節該信號途徑的關鍵性酶[35-37]，與系統獲得抗性表達存在相關性[38]。張海濤[25]研究表明，不同抗性品種綠豆在接種變灰尾孢菌后，苯丙氨酸解氨酶基因受變灰尾孢菌誘導后第1和第15天的相對表達量上升，抗病品種綠美十號中的苯丙氨酸解氨酶基因的相對表達量要高于感病品種鸚哥綠。

5展望

自發現綠豆尾孢菌葉斑病以來，國內外學者在病原菌的純化培養和病害防治方面做了大量工作，但對綠豆與病原菌的互作還缺乏較為系統的研究。根據“基因對基因假說”，病原菌的無毒基因（Avr）與植物的抗性基因（R）相互作用才能使植物產生抗性反應，病原繁殖受到抑制，有效控制病害的發生[39]。因此，結合分子病理學的發展，病原菌侵染致病的重要相關基因、病原激發子的信號傳導、防衛反應基因激活機理以及外源信號啟動的防御通路將作為今后的研究熱點，同時利用綠豆的抗病及防衛基因培育抗病品種將是今后防治尾孢菌葉斑的主要途徑。

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