李淑平 張 偉 王新語 李 晶 張煥春*
(1山東省煙臺市農業(yè)科學研究院,煙臺 265500;2煙臺大學生命科學學院,煙臺 264005)
甜櫻桃是我國北方種植經濟效益最高的樹種之一,我國從20世紀80年代開始引種栽培,目前全國栽培面積超過13.5萬hm2。櫻桃根頸腐爛病是櫻桃生產中的一種致死病害,在櫻桃的新老產區(qū)均有發(fā)生,嚴重影響櫻桃的產量和品質。本研究在櫻桃的主產區(qū)煙臺,以患根頸腐爛病櫻桃樹為試材,對其病原菌進行分離、鑒定,以期為該病害的田間防治提供理論依據。
在山東煙臺的蓬萊、福山區(qū)、牟平區(qū)等櫻桃主產地,共8個采樣點,選擇櫻桃根頸腐爛病樹,切取病健交界的皮層和木質部組織,放入干凈的采集袋內,帶回實驗室分離培養(yǎng)。
在超凈臺上,先切取較大病斑組織 (1 cm左右小塊),置于70%乙醇中浸3~5 min,再將病斑組織移入0.1%HgCl2溶液中浸3~5 s,消毒后切取病斑組織中央部分,經滅菌水漂洗3次后,轉移到PDA培養(yǎng)基上,放入生化培養(yǎng)箱,25℃培養(yǎng)。
利用改良CTAB法提取致病病菌DNA,采用ITS4 (5′-TCCT CCGCTTATTGATATGC-3′)和TTS5 (5′-GGAAGTAAAAGTCGTAAGAAG-3′)作為通用引物。按常規(guī)應體系50 μL:10×PCR buffer 5 μL,Taq 酶 1 μL,dNTP 1 μL,上游引物1 μL, 下游引物 1 μL,DNA 模板 1 μL,ddH2O 40 μL。 擴增條件:94 ℃預變形性 5 min;94 ℃變性 30 s,54 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 1 min,共35個循環(huán);最終72℃延伸10 min。
回收PCR產物,將目的片段連接到載體Pmd19-T Vector上,進行轉化,挑選PCR檢測為陽性的菌落,接種到Amp+LB液體培養(yǎng)基中,180 r/min 37℃搖菌過夜,按質粒提取試劑盒小量提取質粒。用pMD19-T載體引物M13(-47)和 M13(-48)雙向測序,測序結果拼接,于 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/上 BLAST 比對。
供試植物為2年生美早櫻桃苗,試驗部位為根頸處,接種時間為6月份。先用滅菌棉棒蘸取滅菌水把試驗部位擦凈、晾干,再用75%酒精消毒、晾干。用縫衣針針刺需接種部位,1 cm2約刺10個孔。以5 mm打孔器在培養(yǎng) 3 d的供試菌株菌落邊緣打取菌餅作為接種體。接種菌餅后,用滅菌棉球蘸無菌水覆蓋接種部位,外纏保鮮膜保濕。對照處理不接種菌餅,其它步驟相同。用紅色油漆筆標記接種部位。每個處理5株。保濕48 h后,拆除保鮮膜,接種部位用濕潤的土覆蓋,并經常檢查確保濕潤。2個月后觀察發(fā)病情況。確定發(fā)病的植株,再采集病樣進行分離、鑒定。與接種病菌分子鑒定結果相同的,確定為致病菌。
將煙臺的8個櫻桃根頸腐爛病發(fā)病地點采集到的病樣經分離純化,得到10個菌株,經致病性測定及分子鑒定,結果見表1。
表1 8個櫻桃采樣點病菌分離鑒定情況
有8個菌株可引起發(fā)?。?株撕裂蠟孔菌,1株赤球叢赤殼,1株粗毛栓菌屬白腐菌,3株擬莖點霉屬病菌,2株尖孢鐮刀菌。另鑒定到木霉 菌 屬 (Trichoderma album) 和 糞 殼 菌 綱(Sordariomycetes)各 1株,不能引起發(fā)病。
5種病菌在PDA培養(yǎng)條件下,均未產生孢子。25℃暗培養(yǎng)4 d,各菌落形態(tài)如圖1。赤球叢赤殼菌落白色,菌絲絨毛狀細密,均勻,菌落直徑為3.8 cm。擬莖點霉屬菌落白色,致密,菌落正面高低不平,菌落直徑為7.8 cm。撕裂蠟孔菌菌落白色,菌絲稀疏,菌落直徑為7.4 cm。粗毛栓菌屬白腐菌,菌落白色,呈射軸狀,疏密相間,菌落直徑為6.5 cm。尖孢鐮刀菌菌落正面白色,反面粉紅色,菌絲絨毛狀,細密均勻,菌落直徑為3.9 cm。
圖1 引起櫻桃根頸腐爛病的病菌
在夏季高溫多雨季節(jié),櫻桃接種病菌,1個月后可發(fā)現根頸部位有白色菌絲纏繞。刮開樹皮,可見病菌由針刺部位侵染,圍繞針刺點縱深發(fā)展。前期預備試驗顯示,如沒有刺傷,接種病菌后1年仍未表現出病癥,說明病菌主要從傷口侵入。
接種2個月后調查,對照只在針刺點形成褐色疤痕,周圍腐爛狀,但并不深入。接種病菌的樹體,外表被白色菌絲纏繞,刮開樹皮后,已分辨不出接種的針刺孔,病組織相連,和田間櫻桃根頸腐爛病樹癥狀相似。
圖2 5種真菌在櫻桃苗上的接種效果
櫻桃根頸腐爛病在櫻桃產區(qū)時有發(fā)生,輕者影響果實品質,嚴重的造成整株樹死亡。根據多點采樣分析及分子鑒定,確定有5種真菌可造成櫻桃根頸腐爛,即尖孢鐮刀菌、擬莖點霉屬菌、粗毛栓菌屬白腐菌、赤球叢赤殼和撕裂蠟孔菌。
擬莖點霉屬和尖孢鐮刀菌這兩類病菌,在國內多有報道。擬莖點霉屬是重要的植物病原,可引起潰瘍、爛莖、果腐、葉枯、枝枯、根腐、樹皮壞死等多種癥狀[1-2]。尖孢鐮刀菌是一種世界性分布的病原真菌,寄主范圍廣泛,可引起100多種植物維管束萎蔫病害[3-4]。由本實驗分離鑒定結果可知,引起櫻桃根頸腐爛病的病菌中,8個發(fā)病點,有3個點分離到擬莖點霉屬菌,占37.5%;2個點分離到尖孢鐮刀菌,占25%。
呂勁峰等[5]在廣東雞蛋果上報道發(fā)現了赤球叢赤殼,稱該病原菌主要侵害根、莖交界處,橫切病莖可見木質部變褐,可引起大量植株迅速凋萎死亡。
關于粗毛栓菌屬白腐菌的文章,大多為此菌在造紙中用來生物降解纖維的應用研究,Milenkovic M等[6]報道,此菌在埃塞俄比亞可引起泡桐衰退病。Jelena等[7]利用此菌來降解木質素。目前國內沒有此菌引起病害的報道。
關于撕裂蠟孔菌,李淑平[8]前期發(fā)表的文章有所介紹。通過后續(xù)4種病菌的發(fā)現,說明引起櫻桃根頸腐爛的病原不同,但發(fā)病癥狀相似。推測或許還有其它病菌可引起此病。而且,試驗中發(fā)現,只有針刺接種,才可以導致發(fā)病,說明這幾種病菌是通過傷口侵染,因此在櫻桃的生產管理中,為防止根莖腐爛病的發(fā)生,要保護好根頸部位,盡量避免造成傷口。這也解釋了為什么冬天凍害嚴重年份,翌年此病大爆發(fā),是因為凍害造成了傷口,利于病菌的侵染。