木薯新發(fā)藻斑病在中國(guó)的發(fā)生調(diào)查及病原鑒定

陳奕鵬 時(shí)濤 蔡吉苗 李超萍 李博勛

摘 要 2010～2015年，筆者在對(duì)中國(guó)木薯主栽區(qū)的病害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了一種新的葉斑病。該病在云南、海南、廣西、江西、福建等地區(qū)均有發(fā)生，生長(zhǎng)中后期爆發(fā)流行，初步分析低溫是該病成災(zāi)的關(guān)鍵因子。病原在葉片上形成黃褐色或黑褐色、近圓形、中央灰白色毛氈狀的病斑，發(fā)病葉片大量脫落，嚴(yán)重影響木薯的長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量。對(duì)來(lái)自不同地區(qū)的病樣進(jìn)行顯微觀察。結(jié)果表明：病原在寄主組織上均形成有隔的孢囊梗，單生或叢生，其上著生數(shù)個(gè)圓形、黃色的孢子囊，表明其為寄生性頭孢藻。

關(guān)鍵詞 木薯；藻斑?。活^孢藻；低溫

中圖分類號(hào) S533 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

木薯（Manihot esculenta crantz）為大戟科木薯屬灌木狀多年生作物，起源于熱帶美洲地區(qū)，有4 000多年的栽培史。木薯塊根肉質(zhì)，富含淀粉，具有耐旱耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)、粗生易長(zhǎng)等特點(diǎn)，在較少投入和粗放管理時(shí)同樣可獲得令人滿意的產(chǎn)量，甚至在邊際土地也能獲得一定的產(chǎn)量。在中國(guó)糧食短缺時(shí)期及許多發(fā)展中國(guó)家中，木薯都是作為解決糧食安全和發(fā)展初級(jí)經(jīng)濟(jì)的首選作物之一[1]。2014年FAO統(tǒng)計(jì)國(guó)際木薯總產(chǎn)量為2.88億t，預(yù)計(jì)2015年總產(chǎn)量為2.89億t[2]。木薯在中國(guó)的栽培史接近200 a，主要用作工業(yè)原料，可生產(chǎn)變性淀粉、化工產(chǎn)品、淀粉糖等大量產(chǎn)品，相關(guān)產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位[3]。據(jù)國(guó)家木薯產(chǎn)業(yè)體系的統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)木薯種植面積約為39.27萬(wàn)hm2，鮮薯總產(chǎn)量為893.63萬(wàn)t[4]。中國(guó)的木薯生產(chǎn)不能自給，每年均從國(guó)外進(jìn)口大量的木薯干片及淀粉，自2005年起一直是世界上最大的進(jìn)口國(guó)[5]。

2010年11月，筆者在海南省儋州市的木薯田中發(fā)現(xiàn)了一種新病害。病原主要為害葉片，形成黃褐色或黑褐色、近圓形、具有明顯的同心輪紋、后期中央灰白色毛氈狀的病斑。發(fā)病葉片變黃，提前脫落，降低了植株的長(zhǎng)勢(shì)并造成嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。由于隨后的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)該病是由寄生性頭孢藻（Cephaleuros virescens Kunze）侵染引起的，因此命名為藻斑病。本研究開(kāi)展該新發(fā)病害的發(fā)生調(diào)查、病原鑒定等方面的研究工作，為進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)防控技術(shù)研究提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 木薯藻斑病發(fā)生調(diào)查與流行規(guī)律分析

參照李超萍等[6]的方法，于2010～2016年對(duì)中國(guó)海南、廣西、廣東、云南、江西和福建等地的木薯種植區(qū)進(jìn)行病害調(diào)查，分析主栽種質(zhì)及新育成種質(zhì)的發(fā)病情況。在發(fā)病田間采取5點(diǎn)取樣法，每個(gè)點(diǎn)選擇30株植株，觀察葉片或莖桿上的發(fā)病情況，計(jì)算發(fā)病率。每株分別隨機(jī)選取下部已變黃、中部深綠色及上部淺綠色發(fā)病復(fù)葉各1張，重復(fù)3次，統(tǒng)計(jì)單位面積上的病斑數(shù)量，計(jì)算平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，并用SAS9.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析[7]。在天氣網(wǎng)（http：//www.tianqi.com/）檢索病害調(diào)查地區(qū)的氣溫信息，分析溫度和病害流行之間的關(guān)系。

1.2 木薯藻斑病的病原鑒定

在不同發(fā)病區(qū)域的病株上采集典型病樣，先用無(wú)菌刀片將病斑上組織取下，浸泡在水中；再用Nikon Eclipse 80i顯微鏡（Tokyo，Japan）觀察病原的顯微結(jié)構(gòu)特征；最后用附帶的 ACT-1軟件進(jìn)行測(cè)量，并和相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯藻斑病的發(fā)生調(diào)查

經(jīng)過(guò)多年度多次調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)云南、海南等5個(gè)省的木薯主栽區(qū)均有該病害發(fā)生（表1）。病原主要為害葉片，僅2013年10月在云南地區(qū)的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)桂熱4號(hào)幼嫩莖稈受害。病害發(fā)生后，最初葉片上形成灰綠色針頭狀小斑點(diǎn)，隨后擴(kuò)大為黃褐色或黑褐色、正面稍隆起、具有明顯同心輪紋、近圓形的典型病斑，略帶黃色暈圈。后期病斑中央正反面有大量灰白色毛氈狀物，即病原組織。發(fā)病葉片變黃、凋萎并提前脫落（圖1）。桂熱4號(hào)莖桿受害時(shí)出現(xiàn)類似的灰綠色至褐色病斑。重病植株葉片大量凋落、長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?、產(chǎn)量和留種的種莖質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。該病在田間常和細(xì)菌性枯萎病、褐斑病、棒孢霉葉斑病等病害混合發(fā)生。

2.2 木薯藻斑病流行規(guī)律分析

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，華南系列的7個(gè)品種、桂熱系列的3個(gè)品種及新選048、南植199等主栽品種均受藻斑病為害，而H1071、1301、F499等新育成的種質(zhì)同樣不具抗性。

在田間條件下，病原最初侵染下部葉片，隨后向中部和上部的葉片蔓延。2015年12月分別在廣西平南縣上渡鎮(zhèn)和海南省儋州市那大鎮(zhèn)選取新選048和華南205田間病株，取樣并統(tǒng)計(jì)上、中、下部葉片上的病斑數(shù)，結(jié)果表明，病株下部葉片受害重且病斑多，中部葉片次之，上部葉片受害輕且病斑數(shù)最少（表2）。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該病害在木薯生長(zhǎng)中期即可發(fā)生為害，但病害的爆發(fā)流行通常出現(xiàn)在木薯生長(zhǎng)中后期的10月或11月。如2015年云南保山地區(qū)木薯種植4個(gè)月后，病害即在當(dāng)年的7月零星發(fā)生，但該病嚴(yán)重危害并造成葉片大量凋落出現(xiàn)在11月。當(dāng)月平均氣溫低于20 ℃時(shí)，發(fā)病植株病葉即出現(xiàn)凋落現(xiàn)象，且溫度越低凋落現(xiàn)象越嚴(yán)重，初步分析低溫可能是該病成災(zāi)的關(guān)鍵因子之一。

2.3 木薯藻斑病病原鑒定

分別于2013年10月、2015年12月和2016年1月在云南保山、廣西平南和海南儋州采集病樣并進(jìn)行顯微觀察，結(jié)果表明，病原寄生在木薯組織內(nèi)，病斑上均形成有隔的孢囊梗。孢囊梗單生或叢生，頂端細(xì)胞膨大為橢圓形的柄下細(xì)胞，其上著生數(shù)個(gè)圓形、黃褐色、有柄的孢子囊（表3）。圖2為2015年12月在廣西平南縣上渡鎮(zhèn)采集到的病樣顯微觀察結(jié)果。參照黎尚豪等[8]、Thompson等[9]、Sinclair等[10]的有關(guān)記載，表明該病為寄生性頭孢藻（Cephaleuros virescens Kunze）侵染引起。

3 討論與結(jié)論

2010～2015年，筆者們?cè)趯?duì)中國(guó)木薯主栽區(qū)的病害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，新發(fā)藻斑病在中國(guó)木薯主產(chǎn)區(qū)的云南保山、海南儋州和?？凇V西平南、江西東鄉(xiāng)、福建大田等地區(qū)均有發(fā)生，是木薯種植中后期的主要病害之一。該病在木薯生長(zhǎng)中期即可發(fā)生，中后期流行為害，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和留種種莖的質(zhì)量。對(duì)調(diào)查當(dāng)月及前一個(gè)月的月平均氣溫進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)低溫可能是該病流行的重要因素之一。中國(guó)熱區(qū)面積有限，北移種植成為當(dāng)前木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，而低溫是北移種植中必須考慮的重要因素。江西省東鄉(xiāng)縣是當(dāng)前中國(guó)木薯北移種植主要地區(qū)之一，藻斑病已在該地區(qū)嚴(yán)重發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)華南系列、桂熱系列等主栽種質(zhì)及1301等新育成種質(zhì)對(duì)藻斑病均不具抗性，表明該病已成為當(dāng)前生產(chǎn)中值得關(guān)注的一個(gè)新問(wèn)題。

田間調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該病在田間常和其它病害混合發(fā)生。就病癥而言，細(xì)菌性枯萎病常形成水浸狀角型病斑，褐斑病為褐色圓形病斑，棒孢霉葉斑病病斑中央常紙質(zhì)化并伴有穿孔現(xiàn)象，炭疽病病斑中央淺褐黃色而其極易擴(kuò)大并連結(jié)成片。和這些常見(jiàn)葉部病害相比，藻斑病病斑上具有明顯的同心輪紋，并且后期形成大量的灰白色毛氈狀物，這是主要的鑒別特征。

從云南保山、廣西平南和海南儋州等地的5個(gè)發(fā)病木薯品種上采集藻斑病病樣，顯微觀察發(fā)現(xiàn)病原均能在木薯組織上形成頂部著生有柄孢子囊、單生或叢生、褐色或淡褐色的孢囊梗，表明該病由寄生性頭孢藻侵染引起。本研究所用不同來(lái)源的病樣之間及侵染榕樹(shù)[11]、肉桂[12]的頭孢藻在孢囊梗的長(zhǎng)度、寬度及孢子囊的直徑等方面存在一定的差異，表明該病原存在著分化現(xiàn)象。

頭孢藻是常見(jiàn)的寄生在高等植物上的藻類，能夠危害經(jīng)濟(jì)林木（如茶樹(shù)[13]、廣玉蘭[14]、鱷梨[15]、肉桂[12]、油茶[16]等）、觀賞植物（如榕樹(shù)[11]等）及水果（如黑莓[17]等）。目前有關(guān)頭孢藻類病害的研究主要集中在病害發(fā)生情況描述及防治藥劑篩選等方面，病原的致病性測(cè)定和185 rDNA序列分析等分子鑒定均未見(jiàn)報(bào)道。通常認(rèn)為頭孢藻寄生于植物組織，Holcomb等[17]報(bào)道為害黑莓的頭孢藻能夠在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但缺乏相關(guān)研究。筆者們嘗試用包括PDA在內(nèi)的多種培養(yǎng)基進(jìn)行病原的培養(yǎng)，但均未能成功。本研究首次發(fā)現(xiàn)中國(guó)木薯受寄生性藻類危害，為進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)防控技術(shù)研究提供了依據(jù)。

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