南疆核桃腐爛病菌生物學特性研究

劉振亞 嚴海璘 朱宗財 李亞鵬 張王斌

（塔里木大學植物科學學院，新疆 阿拉爾843300）

核桃（Juglans regiaL），屬于核桃科（Juglandaceae）、核桃屬（Juglans），①是世界著名的4 大堅果之一。2015 年全疆核桃種植面積達3. 516 77×105hm2，總產6.008 44×108kg，居全國首位，核桃已成為促進新疆農村經濟社會發展、農民增收的支柱產業之一［1］。然而近年來，核桃病發生越來越嚴重，樹齡較大的核桃園一般年份發病率在50%左右，嚴重時可達90%以上，腐爛病已嚴重制約核桃產業的可持續發展［2］。而目前對新疆核桃腐爛病的生物學特性，核桃腐爛病發生嚴重是否與防護林有關？與防護林腐爛病是否存在交互侵染？這些問題很少有學者研究，明確這些問題，對防治核桃腐爛病具有重要意義。邵延慧［3］研究表明柳樹腐爛病可讓楊樹和胡楊發病嚴重，也能讓棗樹、梨樹和蘋果樹發病但不產生分生孢子器，因此在生產實際中提倡在梨園、棗園和蘋果園周圍可以種植柳樹為防護林，在防護林的建設時盡量減少柳樹與胡楊和楊樹混栽。邢紅亮［4］將桃樹腐爛病接種到梨樹、蘋果樹、棗樹、楊樹、柳樹、胡楊上，發現均能發病且都能產孢。唐俊煜［5］將香梨腐爛病接種到紅棗、蘋果樹、核桃樹、柳樹、楊樹、梨樹和沙棗樹上，發現均能發病，但只在蘋果樹和梨樹上產孢。核桃與防護林之間相互接種病菌，是否能發病并產孢？核桃腐爛病對溫度、pH 和光照的適應性以及對碳氮源利用情況如何？這些問題還沒有學者進行研究。因此，本文以此為出發點，研究核桃腐爛病的生物學性狀和與防護林是否存在交互侵染，為新疆南疆核桃腐爛病的防治和核桃園合理布局提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌種的采集和分離

從新疆阿克蘇地區采集核桃腐爛病的病皮（含健康組織）或病枝條，放于牛皮紙標本袋中［6］。按照組織塊分離法分離病原菌，經科赫氏法則驗證后，獲得單菌落后保存菌種。

1.2 致病性測定

采用離體枝條接種法［7］，將核桃、柳樹和胡楊腐爛病菌接種于核桃、柳樹和胡楊枝條上，置于25 ℃將核桃、柳樹和3 d后觀察記錄枝條發病情況。

1.3 分離株培養性狀觀察

將接種分離株的PDA 培養基置于25 ℃條件下暗培養，從第2 d 觀察記錄菌落的顏色、形狀、氣生菌絲的疏密程度、產孢時間，直到菌落長滿皿［8］。

1.4 不同條件對菌落生長的影響

1.4.1 不同環境條件對菌落生長的影響

將分離株接于不同溫度（10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、28 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃）、不同pH 值（2、3、4、5、6、7、8、9、10、11）和置于24 h 光照、12 h 光暗交替、24 h 黑暗條件下，置于25 ℃條件下，暗培養，每隔24 h測量菌落直徑，記錄菌落形態特征［9］。

1.4.2 不同營養條件對菌落生長的影響

以查彼克培養基（Czapek）為基礎培養基，將分離株置于不同碳源種類（葡萄糖、麥芽糖、淀粉代替蔗糖和空白對照）和不同氮源種類（酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、硫酸銨、甘氨酸和硝酸鉀代替硝酸鈉和空白對照）培養基上，25 ℃條件下暗培養，每隔24 h 測量菌落直徑和記錄形態特征［9］。

2 結果與分析

2.1 致病性測定結果

表1 不同腐爛病菌對寄主的致病性測定

由表1可知，將核桃腐爛病菌接種于柳樹和胡楊枝條上，在胡楊和柳樹枝條上均發病，但在胡楊枝條上病斑擴展速度快于柳樹枝條，在17 d 時，在胡楊枝條上產孢，而在觀察期內柳樹枝條上沒有產孢。將柳樹和胡楊腐爛病菌接種到核桃枝條上，發現在核桃枝條上均發病，都在第7 d 天產孢，病斑擴展速度相近。柳樹和胡楊腐爛病相互接種，發現在枝條上均能發病和產孢。由此說明，核桃、柳樹和胡楊存在交互侵染的可能。

2.2 分離株在PDA培養上的培養性狀

菌落正反面均為乳白色，呈羽毛狀，氣生菌絲較少，菌絲緊貼在培養基上，從第7 d開始產生子實體。

2.3 環境條件對菌落生長的影響

2.3.1 溫度對菌落生長的影響

分離株病原菌在15～35 ℃溫度條件下均能正常生長，在15 ℃以下和30 ℃以上，分離株生長緩慢，低于10 ℃和高于40 ℃分離株不生長，說明分離株對高低溫度的抵抗力不強，分離株的最適生長溫度在25～28 ℃之間，在此溫度范圍內，菌落生長較快，產生產孢體數量多，時間快（見圖1）。

圖1 溫度對核桃腐爛病菌菌落生長的影響

2.3.2 pH對菌落生長的影響

由圖2 可知，該菌落適合生長的pH 范圍廣，在pH3～10 菌落均能生長。在pH 低于4 和pH 高于8時，菌落生長緩慢，產生的產孢體少；在pH 低于2 和高于11，菌落不生長；在pH5～6時，菌落生長速率很快，菌絲致密，菌落呈乳白色，說明菌落適合于偏弱酸性的環境條件下生長。

圖2 pH對核桃腐爛病菌菌落生長的影響

2.3.3 光照條件對菌落生長的影響

分離株在不同光照條件下均能生長，光照條件對分離株菌落生長有促進作用，但不同光照條件對分離株菌落生長的影響存在差異性。全光照和光暗交替的菌落生長均快于全黑暗的菌落生長，表現出光照條件有利于菌落的生長。全光照（5 d）和光暗交替（7 d）處理產生產孢體的時間早于全黑暗（10 d）處理。全光照和光暗交替的菌落顏色為乳白色，而全黑暗處理的菌落顏色為灰白色，說明在沒有光照條件下，菌落更容易分泌色素。

圖3 光照條件對核桃腐爛病菌菌落生長的影響

2.4 營養條件對菌落生長的影響

2.4.1 不同氮源對菌落生長的影響

分離株均可在牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、硝酸鉀、硫酸銨、甘氨酸培養基以及無氮培養基上生長，但在各培養基上菌落生長存在明顯的差異。在以牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、硫酸銨為氮源的培養基上菌落生長速率和產孢時間快，菌落直徑大，說明這四種碳源培養基有利于菌落的生長，但牛肉膏效果最好，其次是酵母膏、蛋白胨、硫酸銨。分離株在無氮的培養基、硝酸鉀和甘氨酸培養基上生長緩慢，說明分離株很難利用這兩種氮源。

圖4 分離株在不同氮源培養基上的菌落直徑

圖5 分離株在不同碳源培養基上的菌落直徑

2.4.2 不同碳源對菌落生長的影響

從圖5 可以看出，分離株可在蔗糖、淀粉、麥芽糖和葡萄糖培養基以及無碳培養基上生長，但在各培養基上菌落生長存在差異。在麥芽糖培養基上，分離株生長最好，菌落生長速率快，菌絲生長密集，菌落直徑大。分離株還可以在無碳源的培養基上緩慢生長，說明碳源不是分離株存活的必要條件，但它是分離株正常生長的重要因素。

3 討論

本文主要對核桃腐爛病菌的培養性狀、致病性、在不同環境條件和不同營養條件下病原菌的生長情況進行研究。研究結果表明，核桃腐爛病與防護林腐爛病存在交互侵染，腐爛病能在核桃、柳樹和胡楊之間相互侵染，只是在致病力上存在一定的差異性，這是核桃腐爛病發生嚴重的一個重要因素。在研究不同營養條件對菌落生長的影響時，發現分離株可以在無碳源和氮源的培養基上生長，甚至在無氮源培養基上的生長超過了在硫酸銨和甘氨酸中的生長，說明核桃腐爛病菌具有高效的碳氮營養代謝途徑，這是臧睿［10］的研究結果一致。本文研究的核桃腐爛病最適溫度為28 ℃，最適pH 為5～6，研究結果與邵延慧［9］研究的柳樹腐爛病，唐俊煜［5,11］研究的棗樹和香梨腐爛病，邢紅亮［4］研究的桃樹腐爛病，這些同地區不同寄主上的腐爛病對最適溫度和pH 的適應性相一致，與臧睿［10］和倫瑩瑩［12］對蘋果樹腐爛病研究結果也一致，說明腐爛病對最適溫度和pH 的適應性與不同寄主和地區無關。

4 結論

4.1 對核桃腐爛病的生物學性狀進行研究，研究結果為核桃腐爛病菌落生長的最適溫度為28 ℃；最適pH 值為5～6；最適光照條件為全光照條件；最適氮源和碳源是牛肉膏和麥芽糖。

4. 2 核桃、柳樹和胡楊腐爛病菌互相接種后發病，說明核桃腐爛病與柳樹和胡楊腐爛病存在交互侵染。因此，在生產實際中防治腐爛病，一定注意對防護林的防治；在新建核桃園時，盡量避開有胡楊和柳樹的防護林。