





摘要 為明確辣椒葉斑病病原菌種類并篩選高效防治藥劑,采用組織分離法分離病原菌,基于病原菌致病性、形態和分子生物學特征確定其分類地位,采用菌絲生長抑制法測定病原菌對殺菌劑的敏感性。分離獲得形態特征一致的17個菌株。在PDA培養基上,菌落灰綠色,分生孢子器暗褐色、球形或扁球形,直徑為72.50~158.80μm。分生孢子無色、透明,橢圓、圓柱形,單孢或雙孢,大小為(3.15~7.84)m×(1. 58~3.45)μm。基于rDNA-ITS、LSU、RPB2和TUB2基因序列聯合構建系統發育樹顯示,病原菌與Stagonosporopsis pogostemonis單獨聚成一支。15%咪鮮胺微乳劑和10%苯醚甲環唑水分散粒劑對病原菌有較好的抑制作用,ECso在0.2~0.4 mg/L之間。研究結果可為辣椒葉斑病的防治提供依據。
關鍵詞 辣椒;葉斑;病原鑒定;藥劑敏感性
中圖分類號:S 436.418 文獻標識碼:A DOI:10.16688/j.zwbh.2024136
辣椒Capsicum annuum L.是重要的蔬菜和調味品,中國是辣椒生產、出口大國,辣椒年產量占世界1/3左右,位居世界第一。廣東是冬季北運辣椒的重要生產地,每年種植面積達9.92萬hm2,是發展特色農業的主要支柱產業,但由于廣東高溫高濕的氣候環境,易發生各種葉斑病,影響辣椒產量和品質。
炭疽病是發生最為普遍的辣椒葉斑病,現報道有20多種炭疽菌可侵染辣椒[3-4],危害我國辣椒的主要有膠孢炭疽菌Colletotrichum gloeosporioides、球炭疽菌C.coccodes、尖孢炭疽菌C.acutatum、平頭炭疽菌C.truncatum和黑色炭疽菌C.nigrum。其他辣椒真菌性葉斑病病原菌有茄匍柄霉Stem-phylium solani、番茄匍柄霉S.lyco persici、鏈格孢Alternaria alternata、辣椒色鏈格孢A.cap-sicicola、芹菜尾孢Cercospora apii、辣椒尾孢C.capsici、辣椒葉點霉Phyllosticta capsici、尖孢枝孢Cladosporium oxysporum、新月彎孢Curvularia lunata和多主棒孢Corynespora cas-siicola等,可見辣椒葉斑病病原菌種類復雜。當氣候適合或田間管理粗放,葉斑病在辣椒產區普遍發生。因田間癥狀相似,種植戶常無法對癥下藥,多使用廣譜類殺菌劑進行防治,防效不理想,造成亂用農藥,任意增加農藥品種、盲目加大用藥量或施藥次數的現象比較普遍。
2021年-2023年在廣東韶關的南雄和始興發現一種辣椒葉斑病,局部危害嚴重,現對其病原菌種類進行鑒定,測定病原菌對常用殺菌劑的敏感性,以期為該葉斑病的田間診斷和防治提供科學依據。
1材料與方法
1.1材料
辣椒病害樣本:采自廣東省韶關市南雄和始興辣椒種植區。供試培養基:馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(PDA),馬鈴薯葡萄糖培養液(PDB),玉米粉瓊脂培養基(CMA)。室內抑菌試驗供試藥劑及其生產廠家見表1。
1.2病原菌的分離純化
2021年6月-2023年6月在廣東韶關市南雄(114.33°E,25.14°N)和始興(114.08°E,24.78°N)采集辣椒葉斑病樣本,觀察記錄葉斑病田間癥狀并拍照。采用組織分離法對患病葉片進行病原菌分離和純化,接種到PDA平板上培養成熟,4℃保存備用。
1.3致病性測定
活體接種試驗:取在PDA上培養8d的分離菌株,用無菌水制備5×106個/mL的孢子懸浮液。取生長期一致的辣椒苗,吸取100μL孢子懸浮液無傷滴接在葉片上,接種5株辣椒,每株2片葉,以無菌水作對照。離體接種試驗:剪取辣椒葉片、果實和枝條,吸取100μL孢子懸浮液無傷滴接在辣椒葉片、果實上,刺傷滴接在枝條上。每處理10個樣本,以無菌水為對照。將所有處理均小心置于26℃、相對濕度90%的人工氣候箱中,若液滴滑脫,及時補加。每日觀察樣本發病情況,出現明顯癥狀后進行病原菌再分離、純化。
1.4病原菌形態觀察
將菌株接種到PDA和CMA平板上,26℃黑暗培養,觀察記錄菌落形態和顏色變化。培養8d后制片,在光學顯微鏡下觀察菌絲、孢子、分生孢子器等形態,測量孢子、分生孢子器大小。
1.5病原菌的分子生物學鑒定
隨機選取4個菌株接種于PDB培養液,26℃、150r/min振蕩培養3d,收集菌絲,用真菌基因組DNA抽提試劑盒[生工生物工程(上海)股份有限公司]提取病菌基因組DNA。用特異引物(表2)進行PCR,擴增rDNA-ITS、LSU、RPB2和TUB2基因的部分序列。20μL反應體系:100ng/μL DNA模板1μL,50μmol/L正、反向引物各1μL,2×PCRMix預混液8.5μL,ddH20 8.5μL。反應條件為:94℃預變性10min;94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,共34個循環;72℃延伸10min,瓊脂凝膠電泳檢測PCR產物,擴增出的序列送生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序。將測得的序列提交至NCBI,獲得序列登錄號。同時在NCBI上做BLAST比對,提取GenBank中近似種的序列,用MEGA 7.0軟件進行序列比對后拼接。采用鄰接法,構建基于rDNA-ITS、LSU、RPB2和TUB2序列的多基因系統發育進化樹,確定菌株的分類地位,系統發育樹各個分支的支持強度通過1000次重復自展檢驗數值進行評估。
1.6病原菌對殺菌劑敏感性測定
采用菌絲生長抑制法,經預備試驗,將供試藥劑稀釋,取1mL藥液加入99 mL PDA培養基(45℃)中,最終殺菌劑有效成分處理濃度見表1。每100 mL培養基平均倒入5個平皿,制成含藥平板,接入供試菌株菌絲塊(直徑6 mm),3次重復,以加無菌水為對照,26 0C培養5d,用十字交叉法測量各處理的菌落直徑,利用統計軟件SPSS 21.0計算相關參數。
2結果與分析
2.1病害田間發病癥狀
初期,葉片上出現褐色水漬狀小斑點(圖1a)。環境條件適宜時,小點迅速擴大為灰白色橢圓、梭形或不規則形病斑,病健交界處明顯,為褐色線紋,有時病斑上有輪紋(圖1b)。多個病斑可聯合成大斑(圖1c),嚴重時辣椒葉片上密布病斑,造成葉片部分或整片枯死,引起大量落葉。該病主要危害葉片,老葉和嫩葉均可受害(圖1d),也可侵染枝條(圖1e)、果柄、果萼(圖1f)和果實等部位。多雨、高濕環境,病害發展較快。
在廣東韶關南雄,辣椒葉片4月開始發病,管理粗放的辣椒田塊,發病率高達40%以上,隨著病害發展,下部葉片干枯卷曲。當病菌侵染辣椒果柄和果萼時,辣椒果實多表現為畸形,難以繼續生長。嚴重時,部分辣椒果實脫落,損失較大。
2.2菌株分離及致病性測定
自廣東韶關南雄、始興采集辣椒病害樣本8個,采用組織分離法,得到了17株培養形態和顯微形態相似的真菌菌株。隨機選擇菌株SGL-2、SGL-5、SGL-9和SGL-13作為供試菌株進行試驗。
4株菌株孢子懸浮液接種活體辣椒后3~5d,葉片均出現褐色水漬狀病斑(圖2b),后發展為灰白色病斑,病健交界處褐色,與田間癥狀相似,葉片發病率達100%,對照均不發病。無傷接種辣椒離體葉片和果實,也均產生灰白色病斑(圖2c~d)。針刺接種枝條時,部分枝條可產生褐斑,但不明顯(圖2e),3次重復的發病率為40.00%、40.00%和60.00%。表明該分離菌株對辣椒葉片、果實的致病力較強,但對枝條的致病性較弱。從病斑上再分離獲得的菌株與接種菌株形態一致,符合柯赫氏法則。
2.3病原菌形態特征
4株供試菌株在PDA和CMA上形態相似,26℃培養,生長速度在6.40~6.80 mm/d之間。在PDA上,菌落初為灰白色,后轉為灰綠色(圖3a),背面墨綠色(圖3b),菌絲絨狀,菌落厚。在PDA上可產生分生孢子器,暗褐色,球形或扁球形,直徑為72.50~158.80μm(n=50,圖3c)。分生孢子單孢或雙孢,無色、透明,橢圓形、圓柱形,兩端鈍,大小為(3.15~7.84) μm×(1.58~3.45)μm(n=50,圖3d)。在PDA和CMA培養基上均未見有性態子囊殼產生。
2.4病原菌的分子生物學鑒定
以SGL-2、SGL-5、SGL-9和SGL-13為供試菌株,用特異性引物擴增其rDNA-ITS、LSU、RPB2和TUB2的部分序列并測序,分別獲得489、331、596 bp和1327 bp的基因序列,將序列提交至Gen-Bank,獲得基因登錄號,具體見表3。同時在Gen-Bank上進行序列匹配分析,供試菌株的ITS、LSU、RPB2和TUB2序列與Stagonosporopsis pogoste-monis菌株TYJ-SP1和TYJ-SP2的對應基因序列一致性達到99.79%~100%。選用其近源相關序列,聯合4個基因片段構建系統發育樹,聚類分析結果顯示(圖4),4株供試菌株與S.pogostemonis的4個菌株單獨聚為一支。結合形態學結果,將該辣椒葉斑病原菌鑒定為Stagonosporopsis pogoste-monis。
2.5病原菌對殺菌劑敏感性測定
以菌株SGL-2和SGL-9為供試菌株,測定不同殺菌劑對病原菌菌絲生長的抑制效果。由表4可見,10種殺菌劑對辣椒葉斑病菌菌絲生長均有一定的抑制作用,其中15%咪鮮胺ME的抑制作用最強,對菌株SGL-2和SGL-9的ECo為0.282mg/L和0.293mg/L。其次是10%苯醚甲環唑WG,對兩個菌株的ECso分別為0.303 mg/L和0.387mg/L。另外,廣譜殺菌劑80%多菌靈WP對病原菌也有很好的抑制效果,EC50分別為2.279mg/L和2.451 mg/L。但其他廣譜殺菌劑75%百菌清WP和70%甲基硫菌靈WP則對病原菌的毒力較差,尤其是70%甲基硫菌靈WP對2個菌株的ECso均大于1000 mg/L。
3結論與討論
2021年至2023年,在廣東省韶關南雄和始興發現辣椒葉斑病局部危害嚴重,分離純化病原菌,經致病性測定、病菌培養性狀和形態觀察,同時基于rDNA-ITS、LSU、RPB2和TUB2基因序列聯合構建系統發育樹,鑒定病原菌為Stagonosporopsis pogostemonis。Stagonosporopsis屬是一類重要的植物病原真菌,其中S.cucurbitacearum,主要侵染各種瓜類引起蔓枯病,危害嚴重。而屬內其他種多侵染植物引起典型葉斑病,如S.vannaccii,S.caricae,S.heliopsidis等。S.pogostemonis同樣可引起葉斑病,已報道該菌可侵染廣藿香Pog-ostemon cablin和羽衣甘藍Brassica oleracea var.botrytis。本文是國內S.pogostemonis侵染辣椒引起葉斑病的首次報道,該病在廣東韶關南雄和始興管理粗放的辣椒田塊發生嚴重,發病率高達40%以上。當病原菌侵染辣椒果柄和果萼時,產生畸形果,部分辣椒果實脫落,損失較大。該病菌致病力較強,無需傷口,可直接侵入辣椒葉片和果實,造成病斑,表明病原菌孢子可通過雨水濺射、灌溉水漫灌等傳播到健康植株,環境條件適宜時,連片為害。
對Stagonosporopsis屬真菌環境友好的生物菌劑開發尚處于實驗室階段,無法大規模田間應用,現階段仍以化學防治為主。為有效防治病害,測定10種常用殺菌劑對辣椒葉斑病菌的毒力,其中15%咪鮮胺ME和10%苯醚甲環唑WG的抑菌作用最強,ECso在0.2~0.4 mg/L。陳悅等報道同屬真菌S.cucurbitacearum對450g/L咪鮮胺EW和10%苯醚甲環唑WG等16種殺菌劑表現出較高的敏感性,ECso lt;20.0 mg/L。占爽等的研究也表明450g/L咪鮮胺EC和37%苯醚甲環唑WP對S.cucurbitacearum的EC50均小于10 mg/L。杜公福等報道10%苯醚甲環唑WG對S.cucurbitacearum的EC50為1.3933 mg/L,可見咪鮮胺和苯醚甲環唑對多種作物上Stagonosporopsis屬真菌有較好的抑制作用。本研究發現辣椒葉斑病原菌S.pog-ostemonis對廣譜性殺菌劑80%多菌靈WP較敏感,對兩個菌株的EC為2.279 mg/L和2.451mg/L,這在針對Stagonosporopsis屬真菌的藥劑篩選中,未見報道。百菌清和甲基硫菌靈也是廣譜型殺菌劑,常用于各種葉斑病的防治,研究顯示辣椒上的S.pogostemonis對這2種藥劑不敏感,尤其是70%甲基硫菌靈WP對病原菌的EC50大于1000mg/L,因此,不建議用這2種藥劑防治該葉斑病。辣椒葉斑病菌對咪鮮胺、苯醚甲環唑和多菌靈敏感,其中多菌靈價格相對便宜,成本較低,是性價比較高的防治藥劑,下一步將進行田間藥效試驗來驗證咪鮮胺、苯醚甲環唑和多菌靈的田間防治效果,以期為該病害的防控推薦有效藥劑。