11種殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的毒力測(cè)定

吳偉懷等

摘 要 由鐮孢炭疽菌（Colletotrichum falcatum Went.）引起的甘蔗赤腐病是甘蔗上最具毀滅性的病害之一，在病害流行季節(jié)能導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。為了解甘蔗赤腐病原對(duì)殺菌劑的敏感性，本研究測(cè)定了11種殺菌劑對(duì)該病原菌的毒力。結(jié)果表明，11種殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的毒力存在明顯差異。其中，戊唑醇、丙環(huán)唑、咪酰胺、苯醚甲環(huán)唑、多菌靈等5種藥劑對(duì)甘蔗赤腐病菌菌絲體生長(zhǎng)具有較好的抑制作用，EC50值介于0.227～0.818 μg/mL。其對(duì)應(yīng)EC95值也都小于12 μg/mL，介于1.416～11.339 μg/mL。就敏感性而言，4株赤腐病菌菌株對(duì)多菌靈的b值在11種殺菌劑中均為最大。由此表明，甘蔗赤腐病菌對(duì)多菌靈的劑量反應(yīng)變化比其它幾種殺菌劑均要敏感。

關(guān)鍵詞 甘蔗赤腐病 ；鐮孢炭疽菌 ；多菌靈 ；殺菌劑 ；毒力

分類號(hào) S482.2 ；S566.1

In vitro Inhibitory Effects of 11 Fungicides on Mycelial Growth

of Sugarcane Red Rot Pathogen

WU Weihuai1） WANG Caixia2） LIANG Yanqiong1） HE Chunping1）

XI Jingen1） ZHENG Jinlong1） LI Rui1） ZHENG Xiaolan1） YI Kexian1）

（1 Environment and Plant Protection Institute / Ministry of Agriculture Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural and Forest Invasive Alien Pests / Hainan Key Laboratory for Detection and Control of Tropical Agricultural Pests， CATAS， Haikou， Hainan 571101；

2 College of Environment and Plant Protection， Hainan University， Haikou， Hainan 570228）

Abstracts Red rot caused by Colletotrichum falcatum Went is the most devastating problem of sugarcane （Sacchrum officinarium L.） and causes serious yield losses under favorable environmental conditions. In order to understand the pathogen sensitivity to fungicides， and 11 fungicides were tested in vitro for their effectiveness to inhibit to four isolates of C. falcatum. The results indicated that different fungicides exhibited diverse toxicities， and the most effective in vitro proved to be the fungicides containing tebuconazole， propiconazole， prochloraz， difenoconazole and carbendazim. Their EC50 and EC95 values for inhibition of the isolates ranged from 0.227 μg / mL to 0.818 μg/mL and 1.416 μg/mL to 11.339 μg/mL， respectively. The in vitro sensitivity of C. falcatum to 11 fungicides was also examined. The results showed that the b values from carbendazim were the highest among the 11 fungicides with respect to different isolates. These results indicate that the sugarcane red rot pathogen is more sensitive to carbendazim than other fungicides tested.

Keywords Colletotrichum falcatum ； carbendazim ； fungicide ； toxicity

由鐮孢炭疽菌（Colletotrichum falcatum Went.）引起的甘蔗赤腐病是甘蔗最具毀滅性的病害之一，也是一種廣泛分布于世界各蔗區(qū)的老病害[1]。該病最早于1893年發(fā)生于印度尼西亞[2]，幾年后印度也報(bào)道了該病[3]。目前，該病害已成為印度甘蔗產(chǎn)業(yè)上危害最嚴(yán)重的病害[4-5]。該病嚴(yán)重危害時(shí)可導(dǎo)致甘蔗蔗莖產(chǎn)量減產(chǎn)29%以上，以及蔗糖產(chǎn)量損失31%以上[6]。目前我國已成為種植面積位居世界第三的甘蔗生產(chǎn)大國，甘蔗赤腐病同樣也是影響我國甘蔗產(chǎn)業(yè)的重要真菌性病害之一。培育抗病品種是防治包括甘蔗赤腐病在內(nèi)的植物病害最經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的方法[7]。然而，一方面培育甘蔗抗病品種需要花較長(zhǎng)的時(shí)間，另一方面即使成功培育出來的抗病品種也常常由于病原菌小種的變異，在推廣幾年后就失去了抗性[5，8-10]。簡(jiǎn)而言之，短期內(nèi)輔以必要的化學(xué)防治仍然是防治種傳病害甘蔗赤腐病的一種行之有效的方法。Subhani等曾利用12種殺菌劑對(duì)來自巴基斯坦的赤腐病菌的抑制效果進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，苯菌靈（50%可濕性粉劑）、富力庫以及瑞毒霉（75%可濕性粉劑）等3種藥劑在5、10、20、50 μg/mL濃度下，均能完全抑制菌絲體生長(zhǎng)[11]。而來自Malathi的研究結(jié)果表明，雖然多菌靈是甲基托布津的代謝產(chǎn)物，但是在室內(nèi)多菌靈的抑制效果要明顯優(yōu)于甲基托布津的（最低抑制濃度MIC分別為1和100 mg/L），但其盆栽防治效果則比甲基托布津的差，其中以0.25%甲基托布津懸浮液浸種24 h后種植對(duì)甘蔗的存活率最好[12]。相比之下，在藥劑篩選方面，我國目前還未見比較全面的報(bào)道。為此，本文旨在利用11種殺菌劑，對(duì)從海南霸王嶺以及光雅甘蔗地分離的4株甘蔗赤腐病菌進(jìn)行毒力測(cè)定，以比較分析這些殺菌劑對(duì)該病菌生長(zhǎng)的影響，以期為生產(chǎn)中防治甘蔗赤腐病藥劑選擇提供指導(dǎo)與參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌株

從海南霸王嶺以及光雅甘蔗等地收集赤腐病害典型標(biāo)本，參考梁艷瓊等[13]的方法經(jīng)單孢分離與致病性測(cè)定確認(rèn)后獲得甘蔗赤腐病菌菌株，從中選取來自海南霸王嶺的菌株cf-1與cf-2，以及采自海南光雅甘蔗地菌株cf-3與cf-4共4株赤腐病菌作為供試菌株。

1.1.2 供試殺菌劑與培養(yǎng)基

所選取的11種供試的殺菌劑具體信息，以及經(jīng)過預(yù)備實(shí)驗(yàn)后，用于本實(shí)驗(yàn)的最終有效濃度詳見表1。試驗(yàn)中所用培養(yǎng)基均采用PDA培養(yǎng)基（馬鈴薯20 g，葡萄糖15 g，瓊脂18 g，加去離子水至1 000 mL）。

1.2 方法

在預(yù)備試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇各藥劑對(duì)甘蔗赤腐病菌菌絲體生長(zhǎng)具有一定抑制作用的4～5個(gè)濃度，作為各藥劑的供試濃度。將事先準(zhǔn)備好的PDA培養(yǎng)基于微波爐中熔化，待冷卻至50℃左右時(shí)，于超凈工作臺(tái)上，將配制好的藥劑分別取2 mL加入到78 mL PDA培養(yǎng)基中，充分混勻后分別倒入4個(gè)無菌的培養(yǎng)皿（Φ=9 cm）中（即每處理重復(fù)4次）。依此類推，制成不同藥劑濃度梯度的含藥培養(yǎng)基，每個(gè)藥劑以加入等體積的無菌水的PDA平板為對(duì)照。培養(yǎng)基于超凈臺(tái)凝固后，用打孔器（Φ=0.5 cm）制取在PDA培養(yǎng)基上已培養(yǎng)6 d的甘蔗赤腐病菌，接種于含藥PDA平板中央（菌絲面朝下），封口膜封口后于28℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。待對(duì)照菌絲體直徑至少4 cm以上但不長(zhǎng)滿皿時(shí)，用十字交叉法測(cè)量供試病菌的菌落直徑，計(jì)算生長(zhǎng)抑制率，分析不同殺菌劑對(duì)供試病菌菌絲生長(zhǎng)的影響。其中生長(zhǎng)抑制率計(jì)算公式為：生長(zhǎng)抑制率=[（對(duì)照菌落直徑-0.5）-（處理菌落直徑-0.5）]/（對(duì)照菌落直徑-0.5）×100%。再根據(jù)生物統(tǒng)計(jì)幾率值換算表，將抑制百分率換算成抑制幾率值。以試驗(yàn)中設(shè)定的濃度對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，抑制幾率值為縱坐標(biāo)，計(jì)算不同殺菌劑對(duì)相應(yīng)菌株的劑量反應(yīng)回歸方程y=bx+a，并由回歸方程計(jì)算各藥劑對(duì)相應(yīng)菌株的抑制中濃度EC50、EC95及相關(guān)系數(shù)r值與斜率b值。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌EC50值的比較分析

利用11種殺菌劑對(duì)來自海南甘蔗種植地的4株甘蔗赤腐病菌進(jìn)行了毒力測(cè)定。結(jié)果表明，11種供試的殺菌劑對(duì)4株甘蔗赤腐病菌菌絲體生長(zhǎng)抑制強(qiáng)弱與藥劑濃度均呈正相關(guān)。其中戊唑醇、丙環(huán)唑、咪酰胺、苯醚甲環(huán)唑、多菌靈等5種藥劑對(duì)甘蔗赤腐病菌菌絲體生長(zhǎng)具有顯著的抑制效果。其EC50值均小于1 μg/mL，分別為0.545、0.485、0.227、0.614和0.818 μg/mL。而甲基硫菌靈、嘧霉胺、腈菌唑等3種藥劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的抑制作用也較強(qiáng)，其平均EC50值分別為7.176、13.288和10.613 μg/mL。比較而言，甲基托布津和百菌清對(duì)甘蔗赤腐病菌的抑制作用較差，其平均EC50值分別為50.308與113.533 μg/mL；而三唑酮對(duì)赤腐病菌抑制效果最差，其平均EC50值高達(dá)783.768 μg/mL。由此可見，11種供試殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的毒力存在明顯差異。見表2。

2.2 供試殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌EC95值的比較分析

為了進(jìn)一步確認(rèn)11種殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的毒力差異，為此進(jìn)一步對(duì)11種藥劑的EC95值進(jìn)行了比較分析。根據(jù)11種藥劑EC95值大體可以將其分為4種類型。第1種類型包括戊唑醇、丙環(huán)唑、咪酰胺和多菌靈共4種藥劑，其EC95值均小于10 μg/mL，分別為4.506、9.193、2.403和1.416 μg/mL；第2種類型包括甲基硫菌靈、苯醚甲環(huán)唑、以及嘧霉胺共3種藥劑，其EC95值介于10～50 μg/mL，分別為19.198、11.339與25.369 μg/mL。第3種類型為甲基托布津和腈菌唑，其EC95值為245.514與308.892 μg/mL。第4種類型包括2種藥劑（百菌清與三唑酮），其EC95值均在10 000 μg/mL以上。由此可見，11種供試殺菌劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的EC95值也存在明顯差異。

2.3 甘蔗赤腐病菌對(duì)殺菌劑的敏感性分析

由于毒力回歸曲線的斜率（b值）與病原菌對(duì)殺菌劑的敏感性成正比。為此，進(jìn)一步比較分析了4株甘蔗赤腐病菌對(duì)11種殺菌劑的劑量反應(yīng)回歸方程中的b值。整體而言，4株赤腐病菌對(duì)11種殺菌劑的b值介于0.624 4～7.343 4。就菌株cf-1而言，11種殺菌劑b值處于0.624 4～7.131，最小b值來自百菌清，而最大b值來自腈菌唑，其最大差異（最高b值/最低b值）達(dá)到11.42倍；就菌株cf-2而言，其b值處于0.644 5 ～ 6.558 5，最小b值來自百菌清，最大b則來自多菌靈，二者差異到達(dá)10.18倍；就菌株cf-3而言，其b值處于0.750 1～6.751 5，最小b值來自百菌清，最大b則來自多菌靈，二者差異到達(dá)9倍；就菌株cf-4而言，其b值處于0.680 1～7.343 4，最小b值來自三唑酮，最大b則來自多菌靈，二者差異達(dá)10.8倍。由此表明，甘蔗赤腐病菌對(duì)這幾種殺菌劑的敏感性亦存在差異，相差均在10倍左右。值得注意的是，在11種殺菌劑中，多菌靈對(duì)4個(gè)菌株的b值均為最高，表明甘蔗赤腐病菌對(duì)多菌靈的劑量反應(yīng)變化比其它殺菌劑敏感。見表3。

3 討論

赤腐病曾在不同國家蔗區(qū)出現(xiàn)過幾次大流行，導(dǎo)致當(dāng)?shù)馗收嶂髟云贩N不得不被淘汰[5，8-9]。生產(chǎn)中曾嘗試了多種方法用來防治甘蔗赤腐病[14-15]。實(shí)踐證明，種植抗病品種是一種比較經(jīng)濟(jì)有效的方法。正因?yàn)槿绱?，一直以來植物病理學(xué)家和植物育種學(xué)家都試圖將相關(guān)野生物種中的基因?qū)氲皆耘嘧魑镏校瑥亩米魑镒陨淼目剐远謸醪≡娜肭?。然而，到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)某個(gè)基因能抗對(duì)應(yīng)病原菌的所有基因。也就是說，大多數(shù)植物抗病基因都具有小種特異性。這也就是某些抗性品種常常由于病原菌的變異其抗性常常被突破的原因。由此可見，采用化學(xué)方法防治病害，仍然是一個(gè)不可缺少的選項(xiàng)。本研究利用11種殺菌劑，對(duì)從海南蔗區(qū)分離的4株甘蔗赤腐病菌進(jìn)行了毒力測(cè)定。結(jié)果表明，戊唑醇、丙環(huán)唑、咪酰胺、苯醚甲環(huán)唑和多菌靈對(duì)甘蔗赤腐病菌菌絲體生長(zhǎng)的EC50值介于0.227～0.818 μg/mL。其對(duì)應(yīng)EC95值也都值均小于12 μg/mL，介于1.416 ～11.339 μg/mL。由此表明，這5種藥劑對(duì)甘蔗赤腐病菌的生長(zhǎng)具有較好的抑制作用。這一結(jié)果與Subhani等[11]、Imtiaj等[16]的結(jié)果比較一致，前者的研究結(jié)果表明苯菌靈、富力庫和瑞毒霉3種藥劑對(duì)赤腐病菌抑制效果較好，而后者研究表明代森鋅、多菌靈、雷多米爾對(duì)赤腐病菌分生孢子的萌發(fā)抑制效果最好。在二者的研究結(jié)果中均有同屬于苯并咪唑類殺菌劑的苯菌靈與多菌靈。

在赤腐病菌對(duì)殺菌劑的敏感性方面，同一菌株對(duì)不同藥劑其b值存在差異，其最大差異（最高b值/最低b值）可達(dá)到11.42倍，由此表明同一菌株對(duì)不同藥劑的敏感程度不同。反之亦然，即同一藥劑對(duì)不同菌株的其b值也存在差異，由此表明同一藥劑對(duì)不同菌株的毒力存在差異。盡管如此，多菌靈對(duì)4株赤腐病菌菌株的b值在11種藥劑中均為最大，由此表明，甘蔗赤腐病菌對(duì)多菌靈的劑量反應(yīng)變化比其他幾種殺菌劑均敏感。這再次證明多菌可以作為防治該病害藥劑之一。

需要注意的是，由于多菌靈是苯并咪唑類殺菌劑，若長(zhǎng)期使用，病原菌比較容易產(chǎn)生抗藥性，在生產(chǎn)中不宜單一、長(zhǎng)期地使用該藥劑。根據(jù)本研究結(jié)果，建議生產(chǎn)中可以將多菌靈、戊唑醇、丙環(huán)唑、咪酰胺、苯醚甲環(huán)唑等幾種藥劑交替使用；此外由于本研究?jī)H是室內(nèi)完成，受環(huán)境影響因素較小，而在大田的防治效果則受多種因素影響，故實(shí)際的大田防治效果還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。

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