月季白粉病孢子形態(tài)觀測與病害調(diào)查_楊忠義.pdf
山西農(nóng)業(yè)科學 2018, 46( 3): 449-452 Journal of Shanxi Agricultural Sciences月季白粉病孢子形態(tài)觀測與病害調(diào)查楊忠 義 ,趙 偉 ,羅堯幸 ,韓 凱 ,楊 杰 ,劉 濤 ,王靜波 ,劉榕晨 ,紀 薇( 山西農(nóng)業(yè)大學園藝學院, 山西 太谷 030801)摘 要 :選取山西農(nóng)業(yè)大學不同區(qū)域生長的月季 , 對 其病情指數(shù)進行調(diào)查,同時設(shè)置不同溫度梯度進行月季白粉病菌孢子萌發(fā)培養(yǎng)試驗,顯微觀測其白粉病菌孢子的萌發(fā)動態(tài) 。結(jié)果表明,月季白粉病孢子萌發(fā)的最適溫度為32;栽培區(qū)域位于 A( N37.424°, E 112.579°), B( N37.422°, E 112.584°)和 C( N37.422°, E 112.580°)的月季感病程度分別為中抗( MR) 、抗?。?R)和高抗( VR) 。研究可為了解月季白粉病發(fā)生機理提供理論基礎(chǔ),對篩選抗白粉病月季品種和指導月季栽培管理、 白粉病防治具有重要實踐意義。關(guān)鍵 詞 :月季;白粉病; 發(fā)病指數(shù); 白粉病孢子形態(tài)中圖 分 類號 :S436.85 文獻 標 識碼 :A 文章 編 號 :1002-2481( 2018) 03-0449-04Spores Morphology Observation and Disease Investigationof Sphaerotheca pannosa in Chinese roseYANGZhongyi, ZHAOWei, LUOYaoxing, HANKai, YANGJie, LIUTao, WANGJingbo, LIURongchen, JI Wei( College ofHorticulture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China)Abstract: In this experiment, Rosa hybrida was selected from different regions as the test material, and the disease index wasinvestigated. Meanwhile, different temperature gradients were used to prepare spore germination culture experiment for powdery mildewof Rosa hybrida, and the germination dynamics of powdery mildew was observed by microscope. The results showed that the optimumtemperature for germination of rose powdery mildew was 32 . The degree of disease susceptibility on rose in cultivated area A( N37.424°, E 112.579°) , B( N37.422°, E 112.584°) and C( N37.422°, E 112.580°) were moderate resistance( MR) , resistance( R) , highresitance( HR) . This study provides a theoretical basis for understanding the occurrence mechanism of rose powdery mildew, and hasimportant practical significance for screening and breeding of Rosa hybrida varieties and guiding the cultivation management andpowderymildewcontrol ofrose.Key words: Chinese rose; powderymildew; disease index; the spore morphologyofSphaerotheca pannosa收稿 日 期 :2017- 11- 13基 金 項 目 :山西省高等學??萍紕?chuàng)新項目 ( 2016153) ;山西農(nóng)業(yè)大學引進人才博士科研啟動基金項目( 2013YJ22);山西省高等學校優(yōu)秀青年學術(shù)帶頭人( 2017)作者簡 介 :楊忠義( 1967-) , 男,山西芮城人,副教授,博士,主要從事藥用植物選育及副產(chǎn)品開發(fā)利用研究工作。紀 薇為通信作者。doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2018.03.33月季 ( Rosa hybrida)被譽為花中皇后,屬于薔薇科( Rosaceae)薔薇屬( Rosa)植物1。作為 我 國傳統(tǒng)十大名花之一,月季既可作為觀賞植物,也可作為藥用植物,其株型繁多 、姿色多樣 、適應力強 、便于管理,深受人們的喜愛,已成為園林綠化的重要植物2-3。白粉 病 ( Sphaerotheca pannosa( Wallr.) Lev)是月季的主要病害之一4,其是由白粉病菌 ( Podosphaerapannosa)專性寄生于月季上導致的,不僅使月季的觀賞價值降低,還使植株的生長受到影響5。白粉病菌主要侵染月季的綠色器官, 葉片 、花 器 、嫩梢發(fā)病重。 病菌主要以菌絲在病梢、 病葉、 病蕾上及芽內(nèi)等處過冬6。近年來,月季種植地區(qū)和規(guī)模不斷增 加 ,危害呈加重趨勢,該病可引起葉片卷曲 、枯焦,嫩梢可枯死,花不能開放或花姿不整,影響切花的觀賞價值和產(chǎn)量,給月季產(chǎn)業(yè)造成了很大危害7。本試驗選取山西農(nóng)業(yè)大學校園內(nèi)不同區(qū)域的染白粉病月季, 進行病指調(diào)查以及實驗 室月季白粉病菌孢子形態(tài)觀察和其在不同溫度梯度下的萌發(fā)培養(yǎng)試驗,旨在為日后月季白粉病防治工作提供良好的理論依據(jù)。1 材料 和 方法1.1 材料 和 儀器研究材料為山西農(nóng)業(yè)大學校園內(nèi)不同區(qū) 域的 不同品種藤本月季染病葉片,取材地點分別為449· ·山西農(nóng)業(yè)科學 2018 年第 46 卷第 3 期A( N 37.424°, E 112.579°), B( N37.422°, E 112.584°)和 C( N37.422°, E 112.580°) 。主要設(shè)備儀器:恒溫培養(yǎng)箱( DHP- 9272,中國上海) 、冰箱、 數(shù)碼顯微鏡( OLYMPUSDP71) 。1.2 試驗 方 法1.2.1 月季白粉病孢子侵染葉片動態(tài)過程觀察與萌發(fā)培養(yǎng) 月季白粉病孢子在葉片的侵染過 程觀察采用文獻 8的方法進行;白粉病孢子在培養(yǎng)基中萌發(fā)過程觀察按照文獻 9的方法進行;不同溫度下月季白粉病孢子萌發(fā)率試驗采用文獻 9的方法進行,即將培養(yǎng)皿分別在 4, 20, 24, 28, 32, 36下培養(yǎng), 12 h 后,每隔 4 h 鏡檢孢子萌發(fā)的數(shù)量。1.2.2 月季白粉病葉片病情指數(shù)調(diào)查 采用文獻1的方法對供試材料的抗性進行自然鑒定 。于月季白粉病發(fā)生盛期( 2016- 08- 2909- 01),對學校月季生長區(qū)域進行調(diào)查,每小區(qū)隨機 3 點取樣,每點隨機選取 200 個葉片,共 600 片葉 。按照月季白粉病分級標準進行病害調(diào)查(表 1, 2),計算病情指數(shù) 。感病指數(shù)( SI) (病級值 ×該級發(fā)病葉數(shù))調(diào)查總?cè)~數(shù) ×最高病級 值×100;孢 子 萌發(fā)率 視野內(nèi)萌發(fā)孢子數(shù) / 視野內(nèi)萌發(fā)與未萌發(fā)的孢子總數(shù)×100%。1.3 數(shù)據(jù) 分 析利用 SPSS 17.0 和 Excel 2007 進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析,并采用 Duncan 新復極差法( P0.05) 。2 結(jié)果 與 分析2.1 月季白粉病孢子葉片內(nèi)部侵染動態(tài)過程觀察月季孢子萌發(fā)后將吸器伸入寄主細胞內(nèi)吸取營養(yǎng), 分生孢子梗通常上下等徑, 薄壁,其長度往往受地區(qū) 、生長環(huán)境 、寄主生長部位等的影響而差別很大10。月季葉片上的白粉病菌菌絲數(shù)量隨著培養(yǎng)時間延長而逐漸增 加 (圖 1) 。4 h 后可見由白粉病孢子萌發(fā)形成的分生孢子梗; 8 h 后形成的菌絲數(shù)量明顯增多,大量分生孢子梗出現(xiàn); 12 h 后葉片表皮細胞已不存在完整結(jié)構(gòu),葉片出現(xiàn)彎曲。2.2 月季白粉病孢子在培養(yǎng)基中萌發(fā)過程觀察在光學顯微鏡視野中, 出 現(xiàn)大量月季白粉病孢子(圖 2- A),隨著培養(yǎng)時間增長,月季白粉病孢子開始產(chǎn)生分生孢子梗及芽管(圖 2- B和 2- C) 。在圖2- D 和 2- E 中,通過光學顯微鏡低倍鏡( 4×10)可以觀察到培養(yǎng)基中遍布由孢子萌發(fā)產(chǎn)生的菌絲體,高倍視野中可以看到明顯的分生孢子和分生孢子梗( 40×10) 。2.3 不同溫度下月季白粉病孢子萌發(fā)率統(tǒng)計從圖 3 可 以 看出,月季白粉病孢子在 436表 1 月季白粉病病情鑒定分級病級013579發(fā)病程度 /%無病斑55.11010.12525.15050.1注:發(fā)病程度指病斑面積占整個葉片面積的百分比 。表 2 月季白粉病感病程度分級標準感病指數(shù)( SI)010102020303040405050 以上感病程度高抗( HR)抗?。?R)中抗( MR)中感( MS)感?。?S)高感( HS)450· ·楊忠義等:月季白粉病孢子形態(tài)觀測與病害調(diào)查表 3 不同栽培區(qū)域月季白粉病自然鑒定分級栽培區(qū)域ABC感病指數(shù)( SI)26.8±13.7a16.5±7.3a6.1±2.2a感病程度中抗( MR)抗?。?R)高抗( HR)均可萌發(fā)。 不同培養(yǎng)溫度下, 隨著培養(yǎng)時間延長, 孢子萌發(fā)率呈現(xiàn)增長趨勢。 月季白粉病孢子在培養(yǎng)基中培養(yǎng) 4 h,當培養(yǎng)溫度在 32時,孢子萌發(fā)率( 45.8%) 顯著高于 4 ( 30.7%), 24 ( 32.4%)和36( 28.1%)時萌發(fā)率,與 28( 39.5%)萌發(fā)率差異不顯著;孢子培養(yǎng) 8 h 時,萌發(fā)率隨時間延長不呈遞增趨勢,培養(yǎng)溫度在 28( 59.9%)和 32( 70.3%)顯著高于 4( 38.8%), 20( 27.9%), 24( 44.6%)和 36 ( 37.7%);孢子培養(yǎng) 12 h 時,培養(yǎng)溫度在32 時,孢子萌發(fā)率達到最大值( 71.0%),顯著高于其他溫度: 28( 56.4%) 24( 55.7%) 4( 47.7%) 36( 37.7%) 20( 34.9%) 。由此可知,月季白粉病孢子萌發(fā)最適溫度為 32。2.4 月季白粉病病情指數(shù)調(diào)查當月季感染白粉病,葉片會發(fā)生 一 定 的畸形,葉片皺縮卷曲,葉背出現(xiàn)白色小粉斑,嚴重時,葉面布滿圓形或者不規(guī)則形的白斑2(圖 4) 。由 表 3 可知, 月季在不同栽培區(qū)域白粉病均有發(fā)生,位于 A, B 和 C 區(qū)的月季感病程度分別為中抗( MR) 、抗病( R)和高抗( HR),感病指數(shù)( SI)不存在顯著性差異 。表明栽培在不同區(qū)域的月季,由于溫度、 濕度的不同,抗白粉病能力也存在差異11。3 結(jié)論 與 討論近年來,國內(nèi)外學者對月季 白粉病進行了相關(guān)研究, 如月季白粉病的病原菌 、發(fā)病規(guī)律及寄主 、病原關(guān)系12、抗 性 基 因13-15等 方 面 。然而眾多研究發(fā)現(xiàn) ,培育抗病品種是控制月季白粉病最經(jīng)濟 、有效的方法16。為獲 得 月季抗白粉病品種,了解月季白粉病菌孢子形態(tài)是最重要的前提條件 。在本試驗中,葉面病菌的染色是制片的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不同的染色方法會直接影響最終結(jié)果。 一般要先進行組織透明處理,以減少葉片色素,但處理以后的組織透性增強,染料容易進入 。本試驗采用臺盼藍染色,效果明顯,易操作 。本試驗中,月季白粉菌分生孢子在 436均可萌發(fā),萌發(fā)的最適溫度為 32,與鄭坤等17-18研究稍有不同,關(guān)于月季白粉菌分生孢子 萌 發(fā)的最適溫度尚需進一步研究 。張斌等11研究 表 明,分生孢子的萌發(fā)受相對濕度的影響很大,最適的相對濕度為 97%99%。當?shù)陀?95%時萌發(fā)率就很低18,當夜 間 月季栽培區(qū)域溫度較低 、濕度較大時,可導致月季白粉菌分生孢子萌發(fā),之后的高溫則會促進分生孢子形成,并釋放到環(huán)境中進而再次侵染。 因此,月季栽培者要注意控制環(huán)境條件,避免有利白粉病孢子萌發(fā)并擴展的條件,降低栽培者的經(jīng)濟損失。本試驗對山西農(nóng)業(yè)大學校園栽培區(qū)域 A, B 和C 進行抗病性自然鑒定,結(jié)果表明, A, B, C 區(qū)所引種栽培的月季品種普遍具有一定的抗病性,這同時也與栽培區(qū)域的地理環(huán)境有關(guān)19。李社 增 等20研究發(fā)現(xiàn), 利用一個年度計算的相對病情指 數(shù)劃分品種的抗病性,僅僅是一定概率下的抗病性 。但以感病指數(shù)表示一個品種的抗病性,能夠在很大程度上降低年度間的變異,因此,適當延長觀測時間及重復次數(shù),既有助于更加全面 、準確的掌握月季品種對白粉病的抗性,也能夠在一定程度上增加結(jié)果的可451· ·(上接 第 440 頁 ) 12曲 田 麗,張淑穎,金玉蘭 . 合歡內(nèi)生菌 H8 的分離 、鑒定及其抗菌代謝物質(zhì)研究J. 華北農(nóng)學報, 2015, 30( 1): 54- 60. 13吳紅玉,鄭美艷,許敏,等 . 核桃內(nèi)生菌 HT- 6 發(fā)酵濾液的抑菌作用研究J. 山西農(nóng)業(yè)科學, 2015, 43( 10): 1315- 1317. 14 YANGK, YUM, SHENYH, et al. Isolation &identification ofen-tophytic bacterial strain from Rabdosia rubescens & its biocontroleffects against plant pathogensJ. Journal ofMicrobiology, 2013, 33( 1): 20- 24. 15李寧 . 油菜內(nèi)生拮抗細菌的篩選及對菌核病菌的抑制作用研究D. 合肥:安徽農(nóng)業(yè)大學, 2013. 16 GONDSK, BERGENMS, TORRESMS, et al. Endophytic Bacillus spp. produce antifungal lipopeptides and induce host defencegene expression in maize J. Microbiological Research, 2015, 172( 1): 79- 87. 17歐雄常,柳鳳,何紅,等 . 紅樹內(nèi)生細菌 AmS2 對多種植物病原真菌的抑制作用J. 廣東農(nóng)業(yè)科學, 2013, 40( 5): 73- 75. 18李晨楚,張榮意,康迅,等 . 枯草芽孢桿菌 B43 對香蕉枯萎病菌抑菌活性及其活性成分分析 J. 中國南方果樹, 2017, 46( 3):57- 63. 19陳梅春,王階平,肖榮鳳,等 . 地衣芽胞桿菌 FJAT- 4 脂肽結(jié)構(gòu)鑒定及其對尖孢鐮刀菌的抑制作用 J. 微生物學報, 2017, 57( 12): 1924- 1934.山西農(nóng)業(yè)科學 2018 年第 46 卷第 3 期比較 性 。然而, 本研究在田間發(fā)病方面得到的初步結(jié)論有待于后續(xù)試驗進一步驗證。參考 文 獻 : 1梁 崢 ,賈民隆,李永平,等 . 微型月季組培快繁關(guān)鍵技術(shù)研究 J.山西農(nóng)業(yè)科學, 2017, 45( 11): 1751- 1754, 1822. 2劉應珍,吳洪娥,金平,等 . 12 個引進月季品種的觀賞性狀及園林應用J. 貴州農(nóng)業(yè)科學, 2014, 42( 5): 188- 190. 3李紹翠,姜新強,丁愛琴,等 . 月季 RhMYB61 基因的克隆及表達特性分析J. 華北農(nóng)學報, 2017, 32( 5): 61- 68. 4宋偉,唐衛(wèi)東,李華雄,等 . 75%肟菌 ·戊唑醇(拿敵穩(wěn))水分散劑防治月季白粉病試驗J. 現(xiàn)代園藝, 2017( 3): 20- 21. 5 KIANI M, ZAMANI Z, NIKKHAH M J, et al. Screening of damaskrose genotypes for powdery mildew resistance J. Acta Hort, 2010( 2): 171- 174. 6鄭麗蓉 . 月季白粉病防治J. 云南農(nóng)業(yè), 2014( 5): 74. 7紀程,邱顯欽,張顥,等 . 中國古老月季資源的白粉病抗性鑒定J. 北方園藝, 2013( 9): 146- 148. 8王晏青 . 葡萄抗白粉病相關(guān)基因 Mlo 的克隆與功能研究 D. 楊凌:西北農(nóng)林科技大學, 2016. 9羅世杏 . 葡萄白粉病侵染過程和葡萄蛋白質(zhì)雙向電泳體系的建立D. 楊凌:西北農(nóng)林科技大學, 2008. 10中國科學院中國孢子植物志編輯委員會 . 中國真菌志 M. 北京:科學出版社, 1987. 11張斌,李濤 . 設(shè)施栽培月季白粉病田間發(fā)生消長規(guī)律與防治技術(shù)J. 貴州農(nóng)業(yè)科學, 2009, 37( 9): 101- 103. 12 DEWITTE A, LEUS L, VANH UJ, et al. Characterization of reac-tions to powdery mildew( Podosphaera pannosa) in resistant andsusceptible rose genotypesJ. Journal of Phytopathology, 2007, 155( 5): 264- 272. 13 LINDE M, DEBENER T. Isolation and identification of eight racesofpowderymildewofroses( Podosphaera pannosa)( Wallr.: Fr.) deBaryand the genetic analysis ofthe resistance gene Rpp1J. Theo-retical &Applied Genetics, 2003, 107( 2): 256- 262. 14 LINDE M, HATTENDORF A, KAUFMANN H, et al. Powderymildewresistance in roses:QTLmappingin different environmentsusing selective genotyping J. Theoretical and Applied Genetics,2006, 113( 6): 1081. 15徐強 . 刺梨抗白粉病分子機制的研究 J. 華中農(nóng)業(yè)大學學報,2011, 30( 1): 124- 127. 16莊得鳳,李曉麗,程洪森,等 . 抗白粉病月季資源的田間篩選J.中國農(nóng)學通報, 2017, 33( 25): 138- 145. 17鄭坤 . 番茄白粉病苗期抗病性鑒定方法研究及抗病種質(zhì)資源篩選D. 哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學, 2012. 18張喜萍,龔束芳,曲娟娟 . 環(huán)境條件對月季白粉菌的影響 J. 東北林業(yè)大學學報, 2003, 31( 4): 76- 77. 19白春微,閆金安,魏曙明 . 京津地區(qū)月季白粉病的發(fā)病情況調(diào)查 及 防 治 研 究 J. 安徽農(nóng)業(yè)科學, 2014, 42( 28):9764- 9765, 9767. 20李社增,馬平, HUANGH C,等. 相對病情指數(shù)劃分棉花品種抗病性的統(tǒng)計學基礎(chǔ)J. 棉花學報, 2003, 15( 6): 344- 347.452· ·