定西市黃芪根腐病優勢病原菌生物學特性研究

丁文姣，于安芬，李瑞琴，徐 瑞，白 濱

（甘肅省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，甘肅 蘭州 730070）

黃芪普遍種植于甘肅各地，尤以甘肅中部的定西等地最多［1-4］。近年來，隨著中藥產業化的不斷發展，黃芪種植面積也不斷擴大，輪作周期縮短，連作面積增加，導致黃芪根腐病越來越嚴重。根腐病危害的黃芪植株，其地上部生長衰弱，地下部被害主、側根出現褐色壞死病斑，嚴重時根皮腐爛呈纖維狀，直接影響黃芪的產量和品質。我們在對甘肅中部地區黃芪根腐病原的研究中發現，茄病鐮刀菌（Fusarium solani）是該區域黃芪根腐病的優勢病原菌。為探明黃芪根腐病優勢病原菌生長發育與溫度、光照、酸堿度和營養等生物學因子的關系，對來源于甘肅中部地區黃芪根腐病的優勢病原菌茄病鐮刀菌的生物學特性進行了研究，以期為黃芪無公害生產和根腐病綜合防治提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試黃芪根腐病優勢病原菌及來源

供試黃芪根腐病優勢病原菌茄病鐮刀菌（F.solani）菌株為2014—2015年從甘肅省定西市4個縣13個鄉黃芪產區采集的15份黃芪根腐病株標樣上分離，通過單孢純化得到純培養，根據Burgess等［5］與 Neson 等［6］的分類系統在標準培養基和標準培養條件下鑒定，用柯赫氏法致病性試驗證明其致病性后置于-20℃冰箱保存，試驗前在PDA平板上活化待用。

1.2 供試培養基種類

供試培養基為以下集中培養基［7-8］，PDA培養基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂13 g、水1 000 mL。基礎培養基：KCl 0.5 g、FeSO4·7H2O 0.01 g、K2HPO41.0 g、 MgSO4·7H2O 0.5 g、KNO32.0 g、葡萄糖30 g、瓊脂13 g、蒸餾水1 000 mL。

1.3 菌種擴繁

將活化的菌種接種于PDA平板上，25℃下擴繁生長5 d，用于生物學特性的研究。

1.4 生物學特性

1.4.1 溫度對黃芪根腐病優勢病原菌生長和產孢的影響 將擴繁菌種用直徑為6 mm的打孔器打成菌餅，接種于PDA平板中央，分別置于5、10、15、20、25、30、35、40℃共8個梯度下于黑暗條件下培養，3次重復。3 d后用十字交叉法測量菌落直徑，取其平均值。5 d后用血球計數板計算產孢量［7-10］。

1.4.2 pH對黃芪根腐病優勢病原菌生長和產孢的影響 用濃度為1～10 mol/L的鹽酸和氫氧化鈉溶液配制pH分別為5、6、7、8、9、10等6個酸堿度梯度的PDA培養基。用直徑為6 mm的菌餅分別接種于不同pH的PDA平板中央，3次重復，25℃黑暗條件下培養，其余同1.4.1［7-10］。

1.4.3 光照對黃芪根腐病優勢病原菌生長和產孢的影響 在人工氣候箱內設置24 h連續黑暗、24 h連續熒光、12 h連續黑暗＋12 h連續熒光交替處理共3種光照條件，將6 mm的菌餅接種于PDA平板中央，分別置于以上條件的人工氣候箱內培養，3次重復。其余同1.4.1［7-10］。

1.4.4 不同碳源對黃芪根腐病優勢病原菌生長和產孢的影響 用蔗糖、甘露醇、乳糖、山梨醇、D-果糖、木糖、L-山梨糖、鼠李糖、麥芽糖替換基礎培養基中的葡萄糖，配制不同碳源的固體培養基，設不添加碳源為對照。將6 mm的菌餅接種于平板中央，分別置于25℃黑暗條件下培養培養，每處理3次重復。其余同1.4.1［7-10］。

1.4.5 不同氮源對黃芪根腐病優勢病原菌生長和產孢的影響 用蛋白胨、DL-甲硫氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、谷氨酸鈉、甘氨酸、賴氨酸替換基礎培養基中的KNO3，配制不同氮源的固體培養基，設添加氮源KNO3為對照。將6 mm的菌餅接種于平板中央，分別置于25℃黑暗條件下培養培養，3次重復。其余同1.4.1［7-10］。

1.5 黃芪根腐病優勢病原菌致死溫度的測定

利用恒溫水浴的方法測定致死溫度。將6 mm菌餅接入規格為15 mm×200 mm的滅菌試管中，每管裝10 mL滅菌蒸餾水，接入3個菌餅。分別在40、45、50、55、60℃的恒溫水浴鍋中處理10 min，處理時緩慢搖動試管使之受熱均勻。將不同溫度處理后的菌餅用滅菌挑針挑出接入PDA平板上，置25℃恒溫箱中保暗培養，5 d后觀察有無菌落生長。3次重復。

2 結果與分析

2.1 不同溫度條件下黃芪根腐病優勢病原菌生長情況和產孢量

通過表1可以看出，在測試溫度范圍內，黃芪根腐病優勢病原菌在不同溫度下的菌落生長量和產孢量差異顯著。病原菌在溫度為5～40℃時均能生長，生長適宜溫度范圍為20～30℃，最適為25℃，菌落直徑為（28.33±0.22）mm。在10～30℃時均能產孢，產孢適宜溫度為20～30℃，最適為25℃，產孢量為（5.92±1.22）×108個/皿，5℃和35℃下則未見產孢。

表1 不同溫度下黃芪根腐病優勢病原菌的生長情況和孢子量①

2.2 不同酸堿條件下黃芪根腐病優勢病原菌生長情況和產孢量

在pH為5～10的酸堿度范圍內，黃芪根腐病優勢病菌都能生長。隨pH的升高，菌落直徑呈先增大后減小趨勢，以pH為5～8時生長較好，菌落直徑間無顯著差異；pH高于8時生長減慢。產孢量則以pH為6～7時最多，其中pH為6時最高，為（3.80±1.99）×108個/皿。

表2 不同pH下黃芪根腐病優勢病原菌的生長情況和孢子量

2.3 不同光照條件下黃芪根腐病優勢病原菌生長情況和產孢量

從圖1可以看出，在設置的3種光照處理中，以黑暗條件下菌落生長較快，說明黑暗條件利于菌絲的生長。但統計分析表明，不同光照處理間菌落生長量差異并不顯著，說明設置的3種光源對其生長無顯著影響。在對產孢量的影響方面，以24 h連續熒光下的產孢量最大，其次為12 h光暗交替，24 h連續黑暗下的產孢量最低。統計分析表明，光照處理間對產孢的影響有顯著差異，說明光照條件能促進產孢。

圖1 不同光照下黃芪根腐病優勢病原菌的生長情況和孢子量

2.4 不同碳、氮源對黃芪根腐病優勢病原菌生長情況及產孢量的影響

由表3可知，黃芪根腐病優勢病菌對培養基中的9種碳源利用能力都較好，生長量差異不顯著。產孢量明顯不同，在以乳糖為碳源的培養基上的產孢量最大，其次為蔗糖、葡萄糖、甘露醇，在不添加碳源的培養基上不產孢。黃芪根腐病優勢病菌可不同程度地利用無機氮源和有機氮源，菌落生長直徑在蛋白胨、丙氨酸培養基上最大，在其余氮源上菌落直徑差異不顯著。總體來說對無機氮源利用能力較強。產孢量則以KNO3為氮源的培養基為最大，含亮氨酸和苯丙氨酸的培養基產孢能力最弱。

表3 不同碳、氮源對黃芪根腐病優勢病原菌生長情況和產孢量的影響

2.5 黃芪根腐病優勢病原菌的致死溫度

從表4可知，經60℃及以上溫度恒溫水浴處理10 min的菌餅在PDA平板上均不再生長，表明病原菌致死溫度為60℃。

表4 黃芪根腐病優勢病原菌致死溫度測定結果①

3 小結與討論

研究表明，定西黃芪根部腐爛病的優勢致病病原菌為腐皮鐮刀菌。病原菌在溫度為5～40℃、pH為5～10內菌絲均能生長，生長的最適溫度為25℃，最適pH為5～8。菌絲致死溫度為60℃恒溫10 min。產孢最適溫度為25℃，5℃雖能緩慢生長，但不產生孢子。在pH為6時生長最快，產孢量最高。在全程光照條件下產孢量最多，在全程黑暗條件下菌絲生長最好。說明該菌對環境條件的適應范圍較廣，菌絲生長和孢子產生的適宜條件及適應范圍與甘肅黃芪栽培區的環境條件較為一致，且能夠利用多種單糖、多糖及醇類做碳源和硝酸銨、蛋白胨、甘氨酸、賴氨酸等多種無機氮和有機氮做氮源，在各種氮源碳源培養基上均能生長，對營養的要求不是很嚴格。這是甘肅地區黃芪根腐病近年來發病嚴重的原因之一。

黃芪根腐病是一種土傳病害，病菌可在土壤中逐年積累。根據黃芪根腐病優勢病原菌的生物學特性，對黃芪根腐病的防治應以預防為主，綜合協調運用以輪作為主的綜合措施，惡化病菌的生態條件，可減少病菌源數量，減輕根腐病危害，提高產量與品質。

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