西瓜根腐病菌的生物学特性

中国蔬菜2010（18）：60-63CHINAVEGETABLES西瓜根腐病菌的生物学特性耿丽华郭绍贵张海英宫国义许勇*（国家蔬菜工程技术研究中心，北京100097）摘要：对西瓜根腐病病原菌的生物学特性进行了研究，结果表明：西瓜根腐病病原菌生长温度范围是10～40℃，适宜生长温度为25～30℃；pH4～10范围内都能生长，适宜pH范围为7～10，昀适pH为8；能够很好地利用多种碳源；适宜的氮源是硝态氮，而铵态氮不利于其生长。该病原菌的分生孢子在相对湿度达到90%的条件下，才有可能萌发，萌发的昀适相对湿度是100%；分生孢子适宜萌发温度为25～30℃；分生孢子的昀低致死温度为58℃，5min。关键词：西瓜；根腐病；生物学特性中图分类号：S436.5文献标识码：A文章编号：1000-6346（2010）18-0060-04BiologicalCharacteristicsofWatermelonFusariumRootRotPathogenGENGLi-hua,GUOShao-gui,ZHANGHai-ying,GONGGuo-yi,XUYong*（NationalEngineeringResearchCenterforVegetables,Beijing100097,China）Abstract：Thebiologicalcharacteristicsofwatermelon〔Citrulluslanatus（Thunb.）Matsum.etNakai〕rootrotpathogenwasinvestigated.Theresultsareshownasfollows:thetemperaturerangeforthepathogengrowthis10-40℃,andtheoptimumis25-30℃.ThepathogencangrowattherangeofpH4-10,andtheoptimumispH8.Itcanwellutilizemanykindsofcarbonsources;thesuitablenitrogensourceisnitratenitrogen,butammonium-nitrogen（NH4-N）isnotfavorableforpathogengrowth.Onlywhentherelativehumidityreaches90%,theconidiumofthispathogencangerminate,andtheoptimalrelativehumidityis100%,theoptimaltemperatureforconidiagerminationis25-30℃.Theconidiumlethaltemperatureis58℃for5minutes.Keywords：Watermelon;Rootrot;Biologicalcharacteristics西瓜〔Citrulluslanatus（Thunb.）Matsum.etNakai〕根腐病是近年来我国西瓜生产上新发生的一种多发性病害，呈现出发病早、速度快、为害重、损失大的特点，已经发展成为西瓜主产区的主要病害之一。该病发病初期植株茎基与主根上部皮层呈水浸状、浅褐色，后逐渐至深褐色，昀终皮层变糟破碎。通常发现该病时叶片已经出现萎蔫，几天之内整个植株萎蔫死亡。扒开感病植株基部周围的表层土壤，能看到茎基及主根上部有明显的皮层腐烂坏死；感病植株极易从感病部位折断。田间调查表明：晴天少雨条件下该病害发展慢、为害轻；阴雨天或浇水后病害发展快、为害重；连作地、粘土地和低洼地发病较重。收稿日期：2010-03-22；接受日期：2010-05-19基金项目：国家现代西瓜甜瓜产业技术体系（nycytx-36-01-01-01），国家科技支撑计划（2009BADB8B02），北京市自然科学基金重点项目（6091001），北京市财政项目作者简介：耿丽华，副研究员，专业方向：蔬菜病理，E-mail：[e-mail]*通讯作者（Correspondingauthor）：许勇，研究员，博士生导师，专业方向：西瓜遗传育种，E-mail：[e-mail]2010（18）耿丽华等：西瓜根腐病菌的生物学特性61本试验对西瓜根腐病病原菌的生物学特性进行了系统的研究，旨在为该病的综合防治提供依据，为筛选西瓜根腐病抗性种质资源和选育抗病品种奠定基础。1材料与方法1.1病原菌来源西瓜根腐病菌供试菌株XGF3-C1，由北京市农林科学院蔬菜研究中心于2006年5月从浙江温岭采集标样，经分离培养获得，进行了致病性测定和形态鉴定。1.2病原菌生物学特性1.2.1温度对菌丝生长的影响使用PDA培养基。用5mm打孔器从病原菌菌落边缘打取菌块，将其置于PDA培养基平板中央，将平板分别放在5、10、15、20、25、30、35、40℃下8个梯度的无光培养箱中培养，每个处理3次重复，5d后采用十字交叉法测量菌落直径。1.2.2碳源对菌丝生长的影响以查彼克（Czapek）培养基（方中达，1998）为基础，分别用等量的葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉、乳糖替代查彼克培养基中的30g蔗糖，另加17g琼脂。每处理3次重复；将直径为5mm的菌块置于培养基平板中央，在25℃无光培养箱中培养；7d后用十字交叉法测量菌落直径。1.2.3氮源对菌丝生长的影响以查彼克培养基为基础，分别用等量的硝酸钾、尿素、硝酸钙、硫酸铵和硝酸铵替代查彼克培养基中的2g硝酸钠，另加17g琼脂。每处理3次重复。病菌培养条件及菌落直径的测定同1.2.2。1.2.4pH对菌丝生长的影响用1mol·L-1NaOH和1mol·L-1HCl调节PDA培养基的pH，设pH为4、5、6、7、8、9、10共7个梯度，每处理3次重复。病菌培养条件及菌落直径的测定同1.2.2。1.2.5温度对分生孢子萌发的影响设5、10、15、20、25、30、35、40℃共8个温度梯度，取病菌分生孢子悬浮液，采用载玻片法培养（方中达，1998），24h后检查，每处理随机检查100个孢子，计算孢子萌发率。1.2.6湿度对分生孢子萌发的影响采用小容器空气湿度的调节法（方中达，1998），在密闭容器内用不同浓度的硫酸溶液控制相对湿度，置于25℃下定时镜检孢子萌发率，相对湿度分别为50%、75%、90%、100%共4个处理，每处理3次重复。1.2.7分生孢子致死温度测定将分生孢子悬浮液装于大小一致的5mL试管中，分别置于50、55、60℃的恒温水浴锅中加热5、10min，预热1min后开始计时。处理过程中随时缓缓摇刀试管，以保证温度均刀。取出后立即在冷水中冷却。采用载玻片法培养，于室温下培养24h。镜检记录100个孢子萌发情况，确认致死温度在55～60℃范围内后，又分别在56、57、58、59℃条件下进行试验。2结果与分析2.1病原菌的分离鉴定2006年从浙江温岭采集典型标样，经分离培养，获得5个分离物，经致病性测定证明其中的分离物XGF3-C1为致病菌，从接种发病的植株上再次分离得到病原菌进行形态观察（图1）。根据Booth（1988）的分类系统进行鉴定，病原菌为茄类镰刀菌〔Fusariumsolani（Mart.）Sacc.〕。2.2病原菌的生物学特性2.2.1温度和pH对病原菌菌丝生长的影响病原菌菌丝在5℃时不能生长，10℃生长缓慢，在10～30℃范围内，随着温度的升高病原菌菌丝生长加快，30℃时生长昀快，之后随着温度的62中国蔬菜CHINAVEGETABLES2010年9月（下）升高生长下降，40℃时只有微量生长（表1）。图1病原菌形态A，菌落正面；B，菌落背面；C，小型分生孢子；D，大型分生孢子；E，分生孢子梗。菌丝在pH为4时生长很慢；在pH5～8范围内，该菌丝生长逐渐加快，pH为8时生长昀快，之后生长有所下降（表1）。因此，该病原菌pH适宜范围为7～10，昀适pH为8。2.2.2碳源和氮源对病原菌菌丝生长的影响从表2可以看出，在葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉、蔗糖和乳糖作为碳源的条件下，病原菌菌落直径分别为8.1、8.5、7.9、7.8、8.3cm，差异不显著，因此不同碳源对菌丝生长的影响没有显著差异。不同氮源对该病原菌生长的影响差异显著，适宜的氮源是硝酸钠和硝酸钙，菌落直径分别为8.6cm和8.1cm，其次是尿素，再次是硝酸钾，而硫酸铵和硝酸铵则不适宜该病原菌的生长（表2）。2.2.3温度和湿度对分生孢子萌发的影响在5℃条件下分生孢子不能萌发，20℃时孢子萌发率80%，25℃时孢子萌发率95%，温度超过30℃后，孢子萌发率开始下降。因此，25～30℃是分生孢子萌发的适宜温度。相对湿度为100%时，培养8h孢子萌发率为35%，培养24h孢子萌发率达98%；相对湿度为90%时，培养8h后孢子萌发率为5%，培养24h后孢子萌发率仅为12%；相对湿度为75%和50%时，分生孢子不萌发。说明分生孢子萌发对湿度的要求很高，100%是昀适宜分生孢子萌发的相对湿度。表1温度和pH对病原菌菌丝生长的影响温度/℃菌落直径/cmpH菌落直径/cm50.5g43.2c101.1f56.6b151.6e66.7b203.3c77.0ab254.5b87.4a305.3a97.0ab352.4d107.0ab400.6g注：表中同列数据后不同小写字母表示差异显著（α=0.05），下表同。表2碳源和氮源对病原菌菌丝生长的影响碳源菌落直径/cm氮源菌落直径/cm葡萄糖8.1aCO（NH2）27.6b麦芽糖8.5aCa（NO3）28.1ab可溶性淀粉7.9a（NH4）2SO41.3d蔗糖7.8aNaNO38.6a乳糖8.3aNH4NO31.9dKNO36.5c2010（18）耿丽华等：西瓜根腐病菌的生物学特性632.2.4分生孢子的致死温度分生孢子在50℃处理5min和10min条件下，孢子萌发率分别为12%和10%；55℃处理5min和10min条件下，孢子萌发率为10%；57℃、5min下孢子萌发率为3%，57℃、10min下孢子萌发率仅为1%。60℃条件下没有分生孢子萌发。可见，分生孢子的昀低致死温度为58℃，5min。3结论与讨论茄类镰刀菌是寄主范围较广的病原菌，可以与其他镰刀菌共同作用混合侵染一些植物，也可以单独侵染，导致受侵染的植物发生根腐病。王拱辰等（1991）和骆平西等（1991）报道，三七根腐病病原由茄类镰刀菌、尖孢镰刀菌（FusariumoxysporumSchl.）和串珠镰孢中间变种（Fusariummoniliformvar.intermecliumNeish&Keggett）共同组成；周洪友等（2004）报道，沙打旺根腐病由茄类镰刀菌和尖孢镰刀菌组成；而南瓜根腐病（Sumner，1976）、辣椒根腐病（刘丽云等，2007）、花椒根腐病（李智敏等，2006）、芦荟根腐病（姬广海等，2007）和甜瓜根腐病（杨来新等，2004）等，均由茄类镰刀菌侵染所致。本试验通过采集西瓜根腐病标样，进行病原菌分离鉴定，证明西瓜根腐病也是茄类镰刀菌侵染所引起的，这与林燚（2006）鉴定的结果相同。进一步对西瓜根腐病病原菌生物学特性进行研究，结果表明，西瓜根腐病病原菌生长温度范围为10～40℃，适宜生长温度为25～30℃；pH4～10范围内都能生长，适宜pH范围为7～10，昀适pH为8；能够很好地利用多种碳源；较适宜的氮源是硝态氮，而铵态氮不适宜其生长。该病原菌的分生孢子在相对湿度达到90%的条件下，才有可能萌发，萌发的昀适相对湿度为100%；分生孢子适宜萌发温度为25～30℃；分生孢子的昀低致死温度为58℃，5min。本试验结果表明，西瓜根腐病病原菌分生孢子的萌发对湿度要求较高，这和实际生产中西瓜根腐病的发病规律相吻合，即晴天少雨条件下，病害发展较慢、为害较轻，而阴雨天或浇水后病害发展较快、为害也较重；粘土地和低洼地发病较重。这表明土壤湿度是西瓜根腐病发生发展的一个关键因素，因此，在西瓜栽培管理中，应该采用适当的栽培和灌溉方式