北京市昌平區(qū)不同生菜品種病害調(diào)查與病原鑒定

盧 蝶, 褚明昕, 陳笑瑜, 韓瑩琰, 尚巧霞*

(1. 農(nóng)業(yè)應(yīng)用新技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,植物生產(chǎn)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,北京農(nóng)學(xué)院, 北京 102206;2.北京市植物保護(hù)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(jù)葉片形狀,可以分為結(jié)球生菜、散葉生菜和半結(jié)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(zhì)、糖類、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分、熱量低,受到消費(fèi)者青睞,近年來成為設(shè)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(fèi)需求量擴(kuò)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(fā)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(yán)重發(fā)生[6-9]。生菜病害在露地栽培或保護(hù)地栽培普遍發(fā)生,造成大量葉片變黃或變褐枯死,植株長勢弱,可導(dǎo)致減產(chǎn)20%～50%,影響食用和貯運(yùn)[8]。為了解北京市昌平區(qū)生菜病害發(fā)生情況和發(fā)生規(guī)律,進(jìn)一步研究主要病害的防治技術(shù),并為生菜抗病品種的選育以及抗病機(jī)制研究奠定基礎(chǔ),本文以10個(gè)品種為調(diào)查對象,對溫室栽培環(huán)境中的生菜進(jìn)行了生長期病害調(diào)查,明確不同生菜品種的抗病性,并對病原進(jìn)行了形態(tài)學(xué)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(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間和地點(diǎn)

2017年4月-10月,對北京市昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)亭子莊村、南邵鎮(zhèn)姜屯村溫室栽培的生菜進(jìn)行病害調(diào)查。

1.2 調(diào)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(gè)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(gè)紫葉生菜品種。除‘紅皺’外,均為北京農(nóng)學(xué)院選育的生菜品種(表1)。

1.3 調(diào)查方法

對昌平區(qū)栽培生菜的8個(gè)溫室進(jìn)行了病害普查,分別對不同品種生菜進(jìn)行了病害種類及病株率調(diào)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(gè)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(shí)間、地點(diǎn)和采集人等信息[12]。

病株率=發(fā)病植株數(shù)/調(diào)查的總植株數(shù)×100%。

1.4 病菌分離培養(yǎng)及保存

采用組織分離培養(yǎng)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(zhuǎn)移到 PDA培養(yǎng)基,25℃培養(yǎng),長出菌落后,挑取菌落邊緣菌絲或單孢分離方法進(jìn)行純化[13]。將純化的病菌轉(zhuǎn)接到PDA斜面上,培養(yǎng)7 d后,4℃保存。

1.5 病原鑒定

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

2 結(jié)果與分析

2.1 病害種類

在生菜的不同生長期進(jìn)行調(diào)查,共調(diào)查4次,結(jié)果表明,北京市昌平區(qū)溫室栽培的生菜病害主要有2種菌物病害和1種細(xì)菌病害,分別是生菜霜霉病、生菜灰霉病和生菜軟腐病。共調(diào)查了1 064個(gè)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(fā)生最為嚴(yán)重。

2.2 病害發(fā)生情況

對北京市昌平區(qū)溫室栽培的不同生菜品種的病害進(jìn)行田間調(diào)查,統(tǒng)計(jì)發(fā)病植株,計(jì)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(diào)查結(jié)果見表1。

表1不同生菜品種及病害調(diào)查結(jié)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(nóng)學(xué)院綠葉散生15.215.2030.3北散生2號北京農(nóng)學(xué)院綠葉散生0000北散生3號北京農(nóng)學(xué)院綠葉散生16.716.7033.3北散生4號北京農(nóng)學(xué)院綠葉散生30.825.01.757.5北綠生5號北京農(nóng)學(xué)院綠葉散生20.316.1036.4北紫生1號北京農(nóng)學(xué)院紫葉散生038.40.640.0北紫生2號北京農(nóng)學(xué)院紫葉散生89.003.993.0北紫生3號北京農(nóng)學(xué)院紫葉散生06.806.8北紫生4號北京農(nóng)學(xué)院紫葉散生064.9064.9紅皺意大利進(jìn)口紅葉散生09.609.6

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

2.3 病害特點(diǎn)

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(fā)病,以成株受害重，發(fā)病初期,病斑受葉脈限制,沿葉脈進(jìn)行擴(kuò)展,褪綠呈淺黃色,多角形,葉片皺縮(圖1a);田間濕度高時(shí)葉片背面產(chǎn)生白色霉層(圖1b)。發(fā)病盛期,病斑連成片,葉片枯死。

發(fā)生規(guī)律:此病在低溫高濕的環(huán)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(fā)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(fā)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(huán)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(fā)生規(guī)律:病菌以菌核或分生孢子隨病殘?bào)w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(kuò)散。植株葉面有水滴或傷口,環(huán)境溫度20℃左右、相對濕度高于94%時(shí)易發(fā)病。保護(hù)地栽培通風(fēng)不良、種植密度大、缺肥缺水、大水漫灌,發(fā)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(xiàn)為莖或根莖部腐爛(圖3)。莖染病,初生水浸狀斑,深綠色不規(guī)則,后變褐色,迅速軟化腐敗;根莖部染病,根莖基部變?yōu)闇\褐色、腐爛,病情嚴(yán)重時(shí)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(fā)生規(guī)律:病菌隨病殘?bào)w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(fā)病,連作、田塊積水,栽培環(huán)境濕度大發(fā)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(kuò)展成碟狀,邊緣長出3～5條短梗,每梗上著生一個(gè)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(yǎng)3 d,菌落白色,菌絲稀疏;5 d后,菌落呈灰白色,邊緣不規(guī)則;10 d后,培養(yǎng)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)論與討論

生菜喜冷涼環(huán)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(fā)生情況與環(huán)境溫度、濕度有密切的關(guān)系[15]。本文選擇了昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)和南邵鎮(zhèn)溫室栽培的生菜進(jìn)行病害調(diào)查,調(diào)查的溫室內(nèi)均種植有10個(gè)生菜品種,在同一個(gè)溫室內(nèi),不同品種的生菜種植面積相同,并且溫室內(nèi)沒有種植其他植物。調(diào)查發(fā)現(xiàn)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(diào)查的10個(gè)生菜品種均為散葉類型,病害發(fā)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(fā)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(dá)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(fā)生生菜霜霉病;對于生菜灰霉病,僅‘北紫生2號’沒有發(fā)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(fā)生。通過本文調(diào)查得知,北京市昌平區(qū)溫室栽培的10個(gè)生菜品種中‘北散生2號’抗病性最強(qiáng),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(zhì)下降和產(chǎn)量損失,已經(jīng)成為溫室蔬菜栽培過程中的重要病害[16]。本研究發(fā)現(xiàn),生菜灰霉病發(fā)生非常普遍,只有‘北散生2號’、‘北紫生2號’沒有發(fā)生,其他品種生菜的病株率為6.8%～64.9%。生菜軟腐病發(fā)生較輕,10個(gè)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(fā)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(diào)查的10個(gè)品種中有5個(gè)沒有發(fā)生生菜霜霉病,其他5個(gè)品種的病株率為15.2%～89.0%。調(diào)查結(jié)果表明,生菜霜霉病在15～20℃低溫高濕條件下發(fā)病重,而生菜灰霉病發(fā)病溫度、濕度略低于生菜霜霉病。經(jīng)過多次調(diào)查發(fā)現(xiàn)同一個(gè)品種,溫室內(nèi)接受陽光一側(cè)的灰霉病發(fā)生重,而靠近墻面一側(cè),溫度略低、濕度略高霜霉病發(fā)生重,該調(diào)查結(jié)果也與二者發(fā)病規(guī)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(fā)生變化,增加了病害的調(diào)查難度,所以必須在每茬生菜的生育期內(nèi)進(jìn)行多次調(diào)查。本文在調(diào)查中只發(fā)現(xiàn)了個(gè)別品種發(fā)生生菜軟腐病且病株率較低,根據(jù)田間病株的腐爛癥狀、惡臭味等典型特征進(jìn)行病害鑒定,未對病原進(jìn)行深入研究。北京市昌平區(qū)不同生菜品種病害發(fā)生情況的調(diào)查結(jié)果對生菜栽培育種以及生菜病害的防治工作具有重要應(yīng)用價(jià)值。