文章编号:1000-1573(2004)06-0074-04中国马铃薯疮痂病研究初报赵伟全, 杨文香, 刘大群, 张 汀, 孟庆芳, 张丽蕊(河北农业大学植物保护学院,河北省农作物病虫害生物防治技术工程研究中心,河北保定071001)摘要:从中国10个省份采集了马铃薯疮痂病薯,描述了各省疮痂病的症状。
在马铃薯疮痂病斑上分离得到80株链霉菌菌株,通过盆栽试验、小薯片法和萝卜幼苗检测法等3种方法对菌株进行致病性检测,发现其中30株具有致病性。
对3种测定方法的结果进行比较,结果表明小薯片法和萝卜幼苗检测法适于进行马铃薯疮痂病菌致病性的检测。
关 键 词:马铃薯疮痂病;链霉菌;致病性测定中图分类号:S 431.13 文献标识码:APrimary study on the potato scab in ChinaZHAO Wei -quan ,YAN G Wen -xian g ,LIU Da -qun ,ZHANG Ting ,MEN G Qing -fan g ,ZH AN G Li -rui(College of Plant Protection ,A gricultural U niversity of Hebei ,Biocontrol Centre of Plant Diseases and Plant Pests of Hebei P rovince ,Baoding 071001,China )Abstract :The tubers w hich diseased with potato scab were collected from 10provinces in China ,and the scab sy mptoms w ere described .Eig hty Streptomyces strains were isolated from scab lesions .Three kinds of the pathogenicity tests showed that 30Streptomyces strains w ere pathogenic .Inocu -lation w ith pathogenic strains induced scab symptoms in potato ,produced necrotic reaction o n tuberslices ,and sig nificantly reduced shoot height of radish seedlings .The results showed that the tuberslice bioassay and the radish seedling test w ere suitable fo r identifying pathogenic Streptomycesstrains .Key words :po tato scab ;Streptomyces ;pathogenicity test马铃薯疮痂病(Potato scab )是由链霉菌引起的一种病害,该病害在中国各马铃薯产区均有不同程度发生。
由于该病对产量的影响不大,往往被人们忽视,致使该病有逐年加重的趋势。
感病的品种,收获时大多数薯块可感染疮痂病,有的块茎表皮全部被病菌侵染。
由于该病影响马铃薯的外观和品质,使薯块的质量下降,降低了马铃薯的商品价值,使之市场竞争力降低,从而带来经济损失。
国外报道引起该病的病原链霉菌至少有3种,分别为Streptom yces scabies 、S .acidiscabies 和S .turgidiscabies [1-3]。
除侵染马铃薯外,疮痂病菌还可以侵染甜菜、萝卜、胡萝卜等块茎类作物。
我国对马铃薯疮痂病的研究尚处于起步阶段,虽然该病已经成为马铃薯生产的一大障碍,但还未引起人们的足够重视,很多地区对该病还都不甚了解。
目前的研究收稿日期:2004-05-13基金项目:国家863项目(2003AA 241130)作者简介:赵伟全(1975-),男,黑龙江牡丹江人,河北农业大学植物病理学博士生,研究方向为分子植物病理学.通讯作者:刘大群(1958-),男,教授,博士生导师.E -mail :ldq @mail .hebau .edu .cn第27卷第6期2004年11月河北农业大学学报JOURNAL OF AGRICU LT URAL UNIVERSI TY OF HEBEI Vol .27No .6Nov .2004仅限于对该病防治方法的探索,有关中国马铃薯疮痂病的分布及病原的研究还未见报道。
本研究对我国10个省(区)的马铃薯疮痂病的发生情况进行了初步调查,采集了各地的病薯标样,并对病原的分离和致病性测定方法作了初步研究。
1 材料和方法1.1 标本的采集试验所用马铃薯疮痂病薯分别采自黑龙江、内蒙古、河北、山东、山西、陕西、四川、贵州、云南、甘肃等10个省(区)。
1.2 菌株的分离及孢悬液的制备参照刘大群(1992)[4]所采用的方法。
将病薯用蒸馏水洗净,用解剖刀切取大约5mm 3的病健交界处的薯块,于次氯酸钠溶液(1%)中浸泡约30s ,取出切成1mm 厚的小片,置于1.8%的琼脂培养基上(含1mg /L Penicillin G )28℃培养5～7d ;挑取单菌落划线于OMA 培养基(含1mg /L Penicillin G )纯化,连续纯化3次后,即得纯链霉菌菌株。
刮取生长6～8d 菌株的孢子,涂皿于OM A 培养基上,培养8～10d 后,用无菌水洗下孢子,经无菌棉球过滤后,转入离心管中,4℃10000r /min 离心15min ,弃上清,用1mL 20%的甘油重悬孢子即成孢悬液,-20℃保存。
1.3 菌株的致病性测定本研究采用3种方法测定菌株的致病性。
1.3.1 盆栽试验 参照FAUCH ER et al (1992)的方法[5]。
选择健康的种薯经次氯酸钠溶液(0.6%)浸泡10min 进行表面消毒,在无菌条件下切取含有芽眼的薯块,播入装有灭菌土的花盆中,每盆3块;用100m L 无菌水洗下在OMA 培养基上生长10d 的待测菌株的孢子,浇灌接种至直径为15cm 的花盆中,置于温室中培养,在种植后4～6周时保持短期干旱;10周后检测新生薯块的发病情况,并以此作为菌株的致病性评价指标。
1.3.2 小薯片法 参照LORIA et al (1995)的方法[6]。
选择健康的感病品种津引1号的马铃薯(直径约4～5cm ),先用75%的乙醇溶液进行表面消毒,然后用无菌打孔器(直径1.5cm )打取薯块的中心部分,将圆柱状的薯块切成厚2mm 左右的圆薯片,放在有无菌滤纸保湿的培养皿中,每皿4片;将在OMA 培养基上生长7d 的待测菌株切取0.5cm ×0.5cm 的菌块,倒置接种于薯片上;于22～24℃的恒温箱中黑暗培养,10d 后观察结果,以薯片的坏死作为致病性指标。
1.3.3 萝卜幼苗检测法 参照LEINER et al (1996)的方法[7]。
接种体的制备:将待测菌株的孢悬液15μL 接入OM B 液体培养基中,培养5d (220r /min ,28℃),离心,收集菌丝体并测量体积,用5倍体积的OM B 重悬菌丝体,作为接种体;以无菌培养滤液为接种体时,只须将离心的上清液经0.2μm 微孔滤膜真空抽滤后接种即可。
将萝卜籽(冀丰白萝卜)先用0.26%次氯酸钠溶液浸泡约10min ,用无菌水冲洗3遍,晾干,在以无菌滤纸保湿的培养皿中催芽24h ,选择萌发一致的籽粒放入装有10mL 1%琼脂培养基的50m L 试管中,每管3粒;接种200μL 接种体,以未接菌的OMB 作为对照,于24℃光照培养箱中培养,间歇光照,光照时间为每天16h ,6d 后取出测量幼苗长度。
以接种幼苗长度的平均值与对照幼苗长度平均值的百分比作为菌株的抑制率,以此作为致病性指标。
同时以培养滤液接种,看菌株的胞外分泌物对幼苗生长的影响。
以上每种方法均3次重复。
2 结果与分析2.1 中国马铃薯疮痂病的分布、危害状况及病因分析通过对黑龙江、内蒙古、河北、山东、山西、陕西、甘肃、四川、贵州、云南等10个省(区)的调查,发现马铃薯疮痂病在各马铃薯产区均有不同程度发生。
凡连年干旱、马铃薯连作、偏碱性土壤及栽培管理不当的马铃75 第6期 赵伟全等:中国马铃薯疮痂病研究初报薯产区发病率更高,尤其对微型薯的生产影响尤为严重。
在甘肃、内蒙古、山西等地,由于近年来气候比较干旱,利于疮痂病菌的活动,马铃薯疮痂病发生较重;在生产脱毒微型薯过程中,尤其是对重复使用蛭石为基质进行微型薯生产的田块,薯块的疮痂病发生较为普遍,疮痂病的发病率达30%～60%,严重影响微型薯的质量和销售,威胁微型薯的生产。
在对该地区的商品薯进行调查时发现,疮痂病薯块发生也较普遍(发病率一般在6%～10%),给马铃薯的生产造成很大的损失。
在四川,所调查的发病地块中只有一处沙壤土地块发病较轻(在调查时只发现2个感病薯块),而其它几处地块发病均很严重,随机拔取的植株均能看到感病薯块,且病斑大多数为凹陷状,与其它地区的病薯明显不同(见图1)。
图1 中国马铃薯疮痂病薯的症状Fig .1 The symptoms of potato scab in C hina引起马铃薯疮痂病的非生物因素主要是与病原菌的适宜生长条件密切相关,由于疮痂链霉菌主要是在土壤中生存,因此土壤的组成和性质对该菌影响很大。
通过对各调查地区的发病田块进行了解,发现了一些可能病因。
在对黑龙江的发病田块进行调查时发现,很多发病田块的种植者向土壤中施用了一定量的炉灰或未腐熟的家畜粪肥,也许是诱发该病的病因;在甘肃、内蒙古、山西、陕西等地,微型薯的发病多是由于重复使用蛭石基质造成的,其原因可能是由于蛭石的保水性能差和棚内温度较高等因素而利于该病的发生;大田的发病地块多数较干旱,有些地块施用了大量羊粪,可能成为该病的诱发病因;在四川,一些种植马铃薯的田块施用鸡杂粪并以稻草覆盖的发病严重;在云南和贵州,很多地区多年连作马铃薯,疮痂病发病较重。
2.2 我国马铃薯疮痂病的主要症状通过采集我国10个省的马铃薯疮痂病病薯。
发现不同地区的疮痂病薯的症状有很大不同,同一地区的病薯症状变化也很大;按表面症状主要可以分为凸起状、凹陷状和平状病斑(图1),病斑区域的细胞木栓化,呈痂状。
很多突起状病斑常伴随有中部的凹陷,分析其原因可能是在发病初期表现为凸起状,之后随着病斑扩展,中部木栓化的组织逐渐脱落,形成凹陷状病斑。
但平状病斑即使严重发病也不伴随有凹陷,只是表皮下的组织褐变坏死。
因此不同病斑的成因可能是不同的病原菌或环境条件的变化在起作用。