北京市昌平區不同生菜品種病害調查與病原鑒定

盧 蝶, 褚明昕, 陳笑瑜, 韓瑩琰, 尚巧霞*

(1. 農業應用新技術北京市重點實驗室,植物生產國家級實驗教學示范中心,北京農學院, 北京 102206;2.北京市植物保護站, 北京 100029)

生菜LactucasativaL.為菊科萵苣屬一、二年生草本植物,又稱為葉用萵苣,能形成葉球或以嫩葉供食用。生菜根據葉片形狀,可以分為結球生菜、散葉生菜和半結球(直立)生菜[1]。不同品種生菜的葉片顏色不同,目前有紫色、紅色和綠色[2]。生菜在世界各地栽培普遍,由于富含蛋白質、糖類、維生素和礦物質等營養成分、熱量低,受到消費者青睞,近年來成為設施蔬菜的主栽類型[3-4]。生菜以葉為主要食用器官,生長周期短,目前是北京市播種面積最大的綠葉蔬菜[2,5]。隨著人們對生菜的消費需求量擴大,種植面積逐年增加,在栽培過程中一些常見的病害也容易發生,主要菌物病害包括霜霉病、灰霉病、褐斑病、黑斑病、枯萎病、菌核病等,另外原核生物病害和病毒病害也會嚴重發生[6-9]。生菜病害在露地栽培或保護地栽培普遍發生,造成大量葉片變黃或變褐枯死,植株長勢弱,可導致減產20%～50%,影響食用和貯運[8]。為了解北京市昌平區生菜病害發生情況和發生規律,進一步研究主要病害的防治技術,并為生菜抗病品種的選育以及抗病機制研究奠定基礎,本文以10個品種為調查對象,對溫室栽培環境中的生菜進行了生長期病害調查,明確不同生菜品種的抗病性,并對病原進行了形態學鑒定,以期為生菜育種和栽培工作以及生菜病害的防治提供必要的依據。

1 材料與方法

1.1 調查時間和地點

2017年4月-10月,對北京市昌平區馬池口鎮亭子莊村、南邵鎮姜屯村溫室栽培的生菜進行病害調查。

1.2 調查品種

有‘北散生1號’、‘北散生2號’、‘北散生3號’、‘北散生4號’和‘北散生5號’等5個綠葉生菜品種,以及‘北紫生1號’、‘北紫生2號’、 ‘北紫生3號’、‘北紫生4號’和‘紅皺’等5個紫葉生菜品種。除‘紅皺’外,均為北京農學院選育的生菜品種(表1)。

1.3 調查方法

對昌平區栽培生菜的8個溫室進行了病害普查,分別對不同品種生菜進行了病害種類及病株率調查[10]。不同病害通過癥狀觀察識別,并對典型特征拍照記錄[11]。每種病害均采集10個以上具有典型癥狀的樣品,編號并記錄樣品序號、品種名稱、癥狀特征、采集時間、地點和采集人等信息[12]。

病株率=發病植株數/調查的總植株數×100%。

1.4 病菌分離培養及保存

采用組織分離培養法,從生菜葉片樣品的病健組織交界處,切取 5 mm×5 mm小塊,75%乙醇處理30 s～1 min或0.1%升汞3～5 min表面消毒,無菌水清洗3次,組織表面水分晾干后,轉移到 PDA培養基,25℃培養,長出菌落后,挑取菌落邊緣菌絲或單孢分離方法進行純化[13]。將純化的病菌轉接到PDA斜面上,培養7 d后,4℃保存。

1.5 病原鑒定

田間采集的病樣低溫保存、進行徒手切片制片,或病菌經分離純化后制片,顯微鏡觀察病原形態特征并鑒定[13]。

2 結果與分析

2.1 病害種類

在生菜的不同生長期進行調查,共調查4次,結果表明,北京市昌平區溫室栽培的生菜病害主要有2種菌物病害和1種細菌病害,分別是生菜霜霉病、生菜灰霉病和生菜軟腐病。共調查了1 064個植株,其中‘北散生1號’132株、‘北散生2號’140株、‘北散生3號’114株、‘北散生4號’120株、‘北散生5號’118株、‘北紫生1號’159株、‘北紫生2號’102株、‘北紫生3號’59株、‘北紫生4號’37株、‘紅皺’83株,以生菜霜霉病、生菜灰霉病發生最為嚴重。

2.2 病害發生情況

對北京市昌平區溫室栽培的不同生菜品種的病害進行田間調查,統計發病植株,計算病株率,初步鑒定和比較不同品種的抗病性。不同生菜品種病害種類及病株率調查結果見表1。

表1不同生菜品種及病害調查結果

Table1Differentlettucevarietiesandsurveyresultoflettucediseases

品種名稱Variety品種來源Source品種類型Type病株率/% Disease incidence生菜霜霉病Lettuce downy mildew生菜灰霉病 Lettuce gray mold生菜軟腐病Lettuce soft rot總病株率/%Total incidence北散生1號北京農學院綠葉散生15.215.2030.3北散生2號北京農學院綠葉散生0000北散生3號北京農學院綠葉散生16.716.7033.3北散生4號北京農學院綠葉散生30.825.01.757.5北綠生5號北京農學院綠葉散生20.316.1036.4北紫生1號北京農學院紫葉散生038.40.640.0北紫生2號北京農學院紫葉散生89.003.993.0北紫生3號北京農學院紫葉散生06.806.8北紫生4號北京農學院紫葉散生064.9064.9紅皺意大利進口紅葉散生09.609.6

結果顯示,只有‘北散生2號’沒有以上3種病害的發生,表現最抗病。‘北紫生3號’、‘紅皺’和‘北紫生4號’只發生了生菜灰霉病,但是前兩個品種病株率較低,分別為6.8%和9.6%,表現相對抗病,而‘北紫生4號’病株率高達64.9%,其他生菜品種均有2種或3種病害發生。調查中有5個品種發生了生菜霜霉病,病株率為15.2%～89.0%;8個品種發生生菜灰霉病,病株率為6.8%～64.9%;3個品種發生生菜軟腐病,病株率為0.6%～3.9%。

2.3 病害特點

2.3.1 生菜霜霉病

田間癥狀:主要危害葉片,幼苗、成株均可發病,以成株受害重，發病初期,病斑受葉脈限制,沿葉脈進行擴展,褪綠呈淺黃色,多角形,葉片皺縮(圖1a);田間濕度高時葉片背面產生白色霉層(圖1b)。發病盛期,病斑連成片,葉片枯死。

發生規律:此病在低溫高濕的環境下生長繁殖速度快。最適溫度為15～20℃,相對濕度 95%左右,連作、地勢低洼、排水不良、氮肥施用過多的田塊發病重。

圖1 生菜霜霉病癥狀Fig.1 Symptom of lettuce downy mildew

2.3.2 生菜灰霉病

田間癥狀:幼苗、成株均可發病。幼苗染病,葉片呈水浸狀腐爛;成株染病后,近地表葉片初呈水浸狀,后變褐色(圖2)。病葉莖部紅褐色,莖基部與葉柄基部癥狀相似,環繞一周后,地上部莖葉凋萎,整株死亡。

圖2 生菜灰霉病癥狀Fig.2 Symptom of lettuce gray mold

發生規律:病菌以菌核或分生孢子隨病殘體在土壤中越冬,分生孢子借氣流傳播,也可以通過未腐熟的漚肥或灌溉擴散。植株葉面有水滴或傷口,環境溫度20℃左右、相對濕度高于94%時易發病。保護地栽培通風不良、種植密度大、缺肥缺水、大水漫灌,發病重。

2.3.3 生菜軟腐病

田間癥狀:生菜軟腐病又稱水爛[6],主要表現為莖或根莖部腐爛(圖3)。莖染病,初生水浸狀斑,深綠色不規則,后變褐色,迅速軟化腐敗;根莖部染病,根莖基部變為淺褐色、腐爛,病情嚴重時地上部倒伏;病部有淺灰褐色黏稠狀物溢出,有惡臭氣味。

圖3 生菜軟腐病癥狀Fig.3 Symptom of lettuce soft rot

發生規律:病菌隨病殘體在土壤中越冬,借雨水飛濺、水流及昆蟲傳播,從傷口侵入。氣溫高、多雨條件易發病,連作、田塊積水,栽培環境濕度大發病重。

2.4 病原鑒定

2.4.1 生菜霜霉病

病原物:藻物界卵菌門菌物,萵苣盤梗霉Bremialactucae[14]。孢囊梗自氣孔伸出,單生或2～6根束生,無色,無分隔。主干基部稍膨大,叉狀對稱分枝4～6次,主干和分枝呈銳角,孢囊梗頂端分枝擴展成碟狀,邊緣長出3～5條短梗,每梗上著生一個孢子囊(圖4a);孢子囊單胞,無色,卵形(圖4b)。

圖4 Bremia lactucae孢囊梗和孢子囊Fig.4 Sporangiophore and sporangia of Bremia lactucae

2.4.2 生菜灰霉病

病原物:真菌界半知菌類菌物灰葡萄孢Botrytiscinerea[14]。25℃ 條件下,菌絲在 PDA 上生長較快。培養3 d,菌落白色,菌絲稀疏;5 d后,菌落呈灰白色,邊緣不規則;10 d后,培養基上會形成很多黑色菌核(圖5a);病菌分生孢子梗單生或叢生,淺褐色,有隔膜,基部略膨大,頂端具有1～2次分支,分支頂端產生大量的分生孢子,分生孢子橢圓形,單胞,近無色(圖5b)。

圖5 Botrytis cinerea在PDA 上產生的菌核、 分生孢子梗及分生孢子Fig.5 Sclerotia, conidiophore and conidia of Botrytis cinerea on PDA medium

3 結論與討論

生菜喜冷涼環境,既不耐寒又不耐熱,生長適宜溫度為15～20℃,生育期短[2]。露地和溫室栽培的生菜均會受到病害侵染,病害的發生情況與環境溫度、濕度有密切的關系[15]。本文選擇了昌平區馬池口鎮和南邵鎮溫室栽培的生菜進行病害調查,調查的溫室內均種植有10個生菜品種,在同一個溫室內,不同品種的生菜種植面積相同,并且溫室內沒有種植其他植物。調查發現生菜病害主要有3種,分別是生菜霜霉病、生菜灰霉病和生菜軟腐病。本文調查的10個生菜品種均為散葉類型,病害發生種類和病株率因品種而不同。綠色散葉品種中,‘北散生1號’、‘北散生3號’、‘北散生4號’和‘北散生5號’上3種病害均有發生,生菜軟腐病病株率均低于生菜霜霉病和生菜灰霉病,‘北散生4號’和‘北散生5號’上的生菜霜霉病病株率均略高于生菜灰霉病。彩色散葉品種中,病株率差別較大,對于生菜霜霉病僅‘北紫生2號’受到侵染,且病株率達到89.0%,其余紫色品種‘北紫生1號’、‘北紫生3號’、‘北紫生4號’和紅色品種‘紅皺’均沒有發生生菜霜霉病;對于生菜灰霉病,僅‘北紫生2號’沒有發生生菜灰霉病,‘北紫生1號’、‘北紫生3號’、‘北紫生4號’和‘紅皺’均有生菜灰霉病發生。通過本文調查得知,北京市昌平區溫室栽培的10個生菜品種中‘北散生2號’抗病性最強,其次為紫色散葉品種‘北紫生3號’,‘紅皺’的抗性略低于‘北紫生3號’。

灰霉病引起植物品質下降和產量損失,已經成為溫室蔬菜栽培過程中的重要病害[16]。本研究發現,生菜灰霉病發生非常普遍,只有‘北散生2號’、‘北紫生2號’沒有發生,其他品種生菜的病株率為6.8%～64.9%。生菜軟腐病發生較輕,10個品種中只有‘北紫生1號’、‘北紫生2號’、‘北散生4號’有少量軟腐病發生,且病株率僅為0.6%～6.9%。不同品種對生菜霜霉病的抗性明顯不同,調查的10個品種中有5個沒有發生生菜霜霉病,其他5個品種的病株率為15.2%～89.0%。調查結果表明,生菜霜霉病在15～20℃低溫高濕條件下發病重,而生菜灰霉病發病溫度、濕度略低于生菜霜霉病。經過多次調查發現同一個品種,溫室內接受陽光一側的灰霉病發生重,而靠近墻面一側,溫度略低、濕度略高霜霉病發生重,該調查結果也與二者發病規律吻合。

生菜生育期較短,溫室栽培的生菜每年最多可種8茬。在生菜生長期間,隨著溫濕度變化,病害種類和病株率也會發生變化,增加了病害的調查難度,所以必須在每茬生菜的生育期內進行多次調查。本文在調查中只發現了個別品種發生生菜軟腐病且病株率較低,根據田間病株的腐爛癥狀、惡臭味等典型特征進行病害鑒定,未對病原進行深入研究。北京市昌平區不同生菜品種病害發生情況的調查結果對生菜栽培育種以及生菜病害的防治工作具有重要應用價值。