寧夏甘草銹病發(fā)生規(guī)律初步研究△

陳宏灝，南寧麗，張治科，張蓉

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，寧夏 銀川 750002)

寧夏甘草銹病發(fā)生規(guī)律初步研究△

陳宏灝，南寧麗，張治科，張蓉*

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院 植物保護(hù)研究所，寧夏 銀川 750002)

目的：銹病是寧夏人工種植甘草的主要病害之一，長(zhǎng)期以來(lái)其流行規(guī)律不清，本文旨在初步揭示甘草銹病在寧夏發(fā)生規(guī)律。方法：采用田間系統(tǒng)調(diào)查監(jiān)測(cè)甘草銹病流行動(dòng)態(tài)，通過(guò)染色觀察甘草銹菌夏孢子侵染過(guò)程，根據(jù)病癥以及冬孢子、夏孢子萌發(fā)條件推斷銹菌越冬階段，通過(guò)成偶檢驗(yàn)法觀察病害傳播方式。結(jié)果：甘草銹病在寧夏一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)有兩個(gè)高峰期，分別于6月中旬和9月上旬。夏孢子萌發(fā)后在氣孔旁或氣孔上方形成附著胞，直接從氣孔侵染，部分芽管不形成附著胞，通過(guò)甘草葉片的腺體侵入，在15 ℃下甘草銹菌夏孢子68 h能夠完成侵染過(guò)程，但在35 ℃下僅潛育期就長(zhǎng)達(dá)24 d。甘草銹菌以冬孢子或菌絲體越冬，成為次年初侵染源，夏孢子靠氣流傳播造成再侵染，病害呈中心傳播，屬于多循環(huán)病害。結(jié)論：明確了甘草銹病消長(zhǎng)規(guī)律、侵染過(guò)程和病害循環(huán)規(guī)律，為該病害科學(xué)、有效防治提供了理論支撐。

甘草；甘草單胞銹菌；銹?。涣餍幸?guī)律

寧夏素來(lái)就是甘草之鄉(xiāng)，所產(chǎn)甘草歷史淵源，名蓋西北，有“西鎮(zhèn)甘草”之稱。寧夏干旱少雨、日照充足、蒸發(fā)量大、風(fēng)大沙多等特殊的環(huán)境培育了獨(dú)具特色的西鎮(zhèn)甘草，寧夏鹽池縣及其周邊的同心、靈武、中寧等干旱、半干旱荒漠草原和丘陵地帶區(qū)域?yàn)闉趵瓲柛什莺诵姆植紖^(qū)域[1]。隨著人工種植甘草的迅速發(fā)展，甘草銹病呈逐年上升趨勢(shì)，甘草銹病是為害甘草葉部重要病害之一[2-5]，由甘草單胞銹菌UromycesglycyrrhizaeMagn.引起，春季常造成甘草植株干枯死亡，秋季發(fā)生常造成甘草落葉減產(chǎn)。目前甘草銹病的相關(guān)研究報(bào)道較少，發(fā)生規(guī)律還太不清楚。本文針對(duì)甘草銹病在寧夏的分布、消長(zhǎng)及病害侵染循環(huán)規(guī)律開(kāi)展調(diào)查研究，其結(jié)果將為該病害科學(xué)、有效防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 田間系統(tǒng)調(diào)查

根據(jù)甘草分布、栽培條件和病害發(fā)生特點(diǎn)，在寧夏鹽池縣大水坑鎮(zhèn)、花馬池鎮(zhèn)、馮記溝鄉(xiāng)、高沙窩鎮(zhèn)、王樂(lè)井鄉(xiāng)的甘草人工種植區(qū)和甘草野生區(qū)共設(shè)置19個(gè)系統(tǒng)調(diào)查點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。自2014年4月下旬開(kāi)始調(diào)查，每半個(gè)月調(diào)查一次，采用棋盤式、田間隨機(jī)10點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取1株甘草，各株隨機(jī)抽取25片甘草葉，調(diào)查病情嚴(yán)重度，計(jì)算病情指數(shù)，繪制病情消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)曲線。

圖1 寧夏甘草銹病調(diào)查樣點(diǎn)分布圖

1.2 甘草銹病侵染循環(huán)研究

侵染源與傳播方式觀察：在鹽池縣花馬池人工甘草種植田定株觀察甘草銹病越冬后的病癥表現(xiàn)；利用成偶檢驗(yàn)法調(diào)查甘草銹病的傳播方式。

甘草銹菌越冬觀察：于11月初將夏孢子分別置于地表、5 cm土層下和距地面15 cm高度處，次年4月監(jiān)測(cè)夏孢子的萌發(fā)情況。在載玻片上制作PDA培養(yǎng)基薄片，抖落葉片上的新鮮夏孢子，然后放入鋪有3層濕吸水紙的直徑90 mm的培養(yǎng)皿中，蓋上培養(yǎng)皿蓋子，室內(nèi)溫度保持在17 ℃培養(yǎng)。48 h顯微鏡下調(diào)查孢子萌發(fā)情況[6]，每個(gè)處理調(diào)查3個(gè)視野。

1.3 甘草銹菌夏孢子侵染過(guò)程觀察

用毛筆輕輕刷下夏孢子接種于新鮮甘草葉片，接種8、20、32、44、68、96 h取樣。將葉片置于95%乙醇和棉蘭乳酚油等量混合液中，在酒精燈上加熱1.5 min，然后在室溫下靜置48 h。取出葉片漂洗2次，置于飽和水合氯醛中。用甘油作浮載劑進(jìn)行微分干涉顯微鏡觀察，觀察病原菌的侵染過(guò)程以及被侵染后細(xì)胞的變化情況。

2 結(jié)果分析

2.1 甘草銹病田間分布及消長(zhǎng)規(guī)律

根據(jù)調(diào)查，寧夏甘草銹病主要分布在花馬池鎮(zhèn)、馮記溝鄉(xiāng)、青山鄉(xiāng)和大水坑鎮(zhèn)的人工甘草種植區(qū)，而野生甘草發(fā)生普遍較輕，多見(jiàn)于建植3年以上的田塊。5月初開(kāi)始發(fā)病，通常有兩種類型，一種葉背面產(chǎn)夏孢子，另一種產(chǎn)性子器。6月初，第1種癥狀類型葉片開(kāi)始似缺水狀干枯，第2種癥狀類型葉片開(kāi)始產(chǎn)生夏孢子。6月中旬發(fā)病達(dá)到高峰期，第1種癥狀類型葉片全部干枯，第2種癥狀類型葉片上見(jiàn)到大量夏孢子。此后，隨著病株逐漸枯死，田間可調(diào)查到的病情開(kāi)始下降，7月中旬已經(jīng)見(jiàn)不到病葉。到8月下旬，甘草葉表面見(jiàn)到大量花斑，病害逐漸發(fā)展產(chǎn)生冬孢子。一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)一般流行兩次，高峰期分別于6月中旬和9月上旬，田間流行時(shí)間動(dòng)態(tài)第一階段符合Logisti模型，表達(dá)式為X2=13.267 4/[1+EXP(5.948 8-0.258 708X1)]，第二階段符合yield density模型，表達(dá)式為X2=1/(-512.651 1+12.959 1X1-0.064 148X12)，X2為病情指數(shù)，X1為距5月1日的天數(shù)。

A.2014年；B.2015年。圖1 2014—2015年甘草銹病田間病情消長(zhǎng)規(guī)律

2.2 甘草銹病侵染循環(huán)

甘草銹菌越冬后田間發(fā)病癥狀有兩個(gè)類型，一種葉背面產(chǎn)夏孢子，另一種產(chǎn)性子器。因此，冬孢子、夏孢子或菌絲體均有越冬的可能。在不同環(huán)境下設(shè)置了夏孢子越冬試驗(yàn)，結(jié)果表明，甘草銹菌夏孢子無(wú)論在地上15 cm、地表、地下5 cm處均不能萌發(fā)，說(shuō)明夏孢子并不能越冬。冬孢子的越冬試驗(yàn)結(jié)果表明，新鮮冬孢子通過(guò)誘導(dǎo)也不能萌發(fā)，室內(nèi)放置越冬萌發(fā)率較低為1.34%，而室外放置越冬萌發(fā)率較高達(dá)65.31%，說(shuō)明甘草銹菌冬孢子萌發(fā)屬于真正休眠，需要一定放置時(shí)間和反復(fù)凍融才能萌發(fā)。通過(guò)以上結(jié)果可以推斷甘草銹菌在寧夏以冬孢子和殘留在植株體內(nèi)的菌絲體越冬。甘草銹病初侵染源為上年潛伏在甘草根芽處的冬孢子和殘留在植株體內(nèi)的菌絲體，再侵染源為夏孢子。主靠空氣傳播，田間表現(xiàn)為中心傳播。甘草銹病一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)一般流行兩次，屬于多循環(huán)病害。

2.3 甘草銹菌夏孢子侵染過(guò)程觀察

在15 ℃下，接種后8 h長(zhǎng)出芽管，20 h夏孢子大量萌發(fā)，芽管在葉表面自由伸展。32 h于氣孔旁或氣孔上方形成附著胞，直接從氣孔侵染，部分芽管不形成附著胞，通過(guò)甘草葉片的腺體侵入。44 h菌絲在葉肉細(xì)胞中蔓延，到68 h細(xì)胞遭到破壞，表現(xiàn)為細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)出現(xiàn)顆粒狀，后期慢慢壞死。15 ℃下從接種到顯癥大約需要3 d時(shí)間，而35 ℃下田間對(duì)烏拉爾甘草接種夏孢子，潛育期則長(zhǎng)達(dá)24 d。

3 討論

由于甘草銹病為低溫、濕潤(rùn)病害，在高溫、干燥的田間環(huán)境下，一方面病原菌很難萌發(fā)侵入，另一方面潛育期較長(zhǎng)，因此該病害在寧夏一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)一般流行兩次，兩次流行間隔較長(zhǎng)，往往造成病害不能傳播的誤解。甘草銹病5—6月份田間表現(xiàn)為兩種類型，一種葉背面產(chǎn)夏孢子，另一種產(chǎn)性子器，屬于同一病原的兩種病癥，而并非兩種病原菌所致。甘草銹病的癥狀之一是產(chǎn)性子器后產(chǎn)生夏孢子，而產(chǎn)性子器階段對(duì)植株也能夠致死，對(duì)于這種類型的嚴(yán)重度評(píng)價(jià)時(shí)作者對(duì)兩種表型采用了加權(quán)處理，此方法還有待進(jìn)一步商榷。甘草銹病在顯癥后很難防治，因此其早期診斷技術(shù)有待進(jìn)一步研究。

[1] 李明.甘草的研究概況[J].甘肅中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000(3)：23-25.

[2] 高立原，楊彩霞，劉浩.寧夏甘草病蟲害記述[J].植物保護(hù)，2002，28(4)：30-32.

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[4] 韓學(xué)儉.甘草主要病蟲害及防治[J].植物醫(yī)生，2007，20(1)：24-25.

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[6] 張永紅，黃麗麗，康振生.小麥條銹菌CY32夏孢子萌發(fā)研究[J].菌物學(xué)報(bào)，2006(4)：28-30.

PreliminaryResearchonEpidemicRegularityofLiquoriceRustinNingxia

CHEN Honghao，NANNingli，ZHANGZhike，ZHANGRong*

(InstituteofPlantProtection，NingxiaAcademyofAgriculturalSciences，Yinchuan750002，China)

Objective：Rust was one of the main diseases of artificial planting licorice in Ningxia，The research is aimed to explore the on licorice rust epidemic regularity that was not clear for a long time.Methods：Licorice rust epidemic dynamics was nvestigated by field monitoring，urediospore infection process was studied by dyeing observation，Overwintering stage was deduced by symptoms and spore germination conditions，disease transmission patterns tested by even method.Results：There were two peak period in a growing season，in the middle of June and early of September respectively.Urediospore produced appressorium after germination beside or above the pores，infected from the stomatal directly，others that not produced appressorium infected from the gland of licorice.Urediospore ofUromycesglycyrrhizaeMagn.complete the infection need 68 hours at 15℃，but incubation period spend 24 days.Winter spore or mycelium that by overwintering were primary infection source of disease，urediospore spread by airflow was further infection source，disease spread in center，belongs to the multicycle diseases.Conclusion：Growth and decline regularity，disseminated cycle regularity and infection process were made clear，The result provides theoretical support for control licorice rust scientifically and effectively.

Liquorice；UromycesglycyrrhizaeMagn.；Rust；epidemic regularity

2016-03-03)

寧夏農(nóng)林科學(xué)院科技先導(dǎo)項(xiàng)目(NKYJ-14-05)；寧夏自然基金(NZ14198)

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張蓉，研究員，研究方向：昆蟲生態(tài)及綜合防治；Tel：(0951)6886807，E-mail：chenhunhao@126.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.3.007