河南郑州周边地区小麦田的3种暗色真菌

2014-12-09 08:00耿月华张猛等
天津农业科学 2014年10期

耿月华 张猛等

摘 要:为研究小麦田土壤真菌物种多样性,采用稀释平板法分离20份小麦田土样进行测定。结果表明:分离获得3种暗色丝孢菌菌株,分别是麦根腐平脐蠕孢、小孢头束霉和刺黑乌霉。因此,他们和小麦病害有一定的关系,所研究玻片标本与活菌种均保存于河南农业大学菌物学标本室。

关键词:土壤真菌;麦根腐平脐蠕孢;小孢头束霉;刺黑乌霉

中图分类号: S432.4+4 文献标识码: A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.10.021

Dematiaceous Hyphomycetes from Wheat Farmland Soil of Zhengzhou, Henan Province

GENG Yue-hua1,ZHANG Meng1,WANG Min1,LIU Yu-qing3,ZHANG Yu-hui1,GAO Wei2

(1.College of Plant Protection of Henan Agricultural University,Zhengzhou,Henan 450002,China;2.College of Resources and Environmental Sciences, Henan Agricultural University,Zhengzhou,Henan 450002,China;3.Key Laboratory of Natural Products of Henan Academy of Sciences, Zhengzhou, Henan 450000,China)

Abstract: 3 species of soil dematiaceous hyphomycetes were found from 20 soil samples collected from wheat farmland Soil of Zhengzhou, Henan Province.They were Bipolaris sorokiniana, Cephalotrichum microsporum and Memnoiella echinata, they were described in detail. Specimens (dried cultures) and living cultures of all fungi studied have been deposited in the Herbarium of Henan Agricultural University: Fungi.

Key words: soil fungi;Bipolaris sorokiniana;Cephalotrichum microsporum;Memnoiella echinata

河南是小麦种植大省,气候处于亚热带温带过渡带,四季分明[1],而郑州地处中原腹地,黄河南岸,气候非常适合小麦的生长,同时也建有国家粮库,在国家粮食安全上起着举足轻重的位置[2],本文主要从郑州周边的小麦田分时段采集根系土壤,分离其中的暗色丝孢菌,通过初步分离鉴定出3种暗色丝孢菌,分别是麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、小孢头束霉(Cephalotrichum microsporum)和刺黑乌霉(Memnoiella echinata)。

1 材料和方法

1.1 供试材料

2013年选择小麦的冬前分蘖期、拔节期和小麦的抽穗杨花期分别在郑州周边小麦田采集了共20份土壤表层土[3]。

1.2 试验方法

采用稀释平板法处理土壤样品,单孢分离法分离纯化目的菌株[4]。将自来水琼脂+小麦秸秆培养基(TWA+W)上长出的菌落置于体视镜下观察,用细长挑针挑取目的真菌单个孢子于PDA平板,于21~25 ℃生化培养箱内培养4~7 d后,挑取单菌落,获得纯菌种,无菌操作。采用冷冻管保藏法和斜面保存法结合存放菌株,并制作干制培养物标本并保存,利用挑片法制作玻片标本。采用形态描述、绘图与显微摄影相结合的方式,全面记录菌株信息。

2 结果与分析

2.1 麦根腐平脐蠕孢(图1)

PDA上,菌落绒毛状,中央较隆起,边缘整齐,褐色至深褐色,背面深褐色,较易产孢,但孢子多存在变形现象。TWA+W上,菌落扩展迅速,轮纹状展开,产孢量大。表生菌丝淡褐色,具隔膜,多分枝,宽1.5~3.5 μm。分生孢子梗端生或侧生于菌丝,单生或簇生,直立,随产孢屈膝状弯曲,有时具稀疏分枝,黄褐色或褐色,近端部色渐淡,光滑,具隔膜,长可达200 μm,宽2.5~6 μm。分生孢子宽纺锤形或阔椭圆形[5],一般直,中部较宽,两端渐窄,端部和基部钝圆,有时两端有轻微隔膜增厚现象,褐色,光滑,6~12假隔膜,(65~88) μm×(21~25) μm,平均78 μm×23 μm。脐点平截,不明显[6-7]。

2.2 小孢头束霉(图2)

菌落平展,粉状,培养后期明显可见直立的孢梗束,灰绿色或灰褐色,背面褐色。生长速度中等,PDA上,25 ℃下,2周直径2.5~3.5 cm。菌丝体表生或大部分埋生。菌丝淡褐色或褐色,光滑,具隔膜,宽1.5~2.5 μm,常形成菌丝束。孢梗束高100~800 μm,柄部暗褐色,由紧密压在一起的分生孢子梗组成,头部圆柱形。也有小的孢梗束直接着生在菌丝上。环痕梗单生或多个簇生在产孢小梗上,5~10 μm长,基部宽3~4 μm,至端部渐尖,宽1.5~2.5 μm,无色,光滑。分生孢子卵形,端部多数尖,少数钝圆,基部钝,淡棕色,聚集在一起呈暗褐色,光滑,(3.5~5.5)μm×(2.5~4) μm[8]。

2.3 刺黑乌霉(图3)endprint

菌落平展,绒毛状,初无色或极淡黄色,后随产孢变褐色或黑色,背面黄褐色或灰褐色,边缘不规则缺刻状,颜色较淡,中央大量产孢。生长缓慢,PDA上,25 ℃下,2周直径达2~2.5 cm。分生孢子梗有限生长,分化明显,单生或簇生,直立或略弯曲,不分枝,1~2隔膜,长50~80 μm,宽3~6 μm,初无色,后橄榄褐色,近端部常明显粗糙或被黑色颗粒,基部细胞稍膨大,顶部着生产孢瓶体部位膨大,宽4~6 μm,产孢瓶体6~9个,内壁芽生,有限生长,离生,单细胞,淡橄榄褐色,椭圆形或卵圆形,光滑,具有明显的领部结构。分生孢子顶生,向基序列产生,初无色,光滑,成熟后褐色或黑色,不透明,具有明显的瘤突,球形或亚球形,直径3~6 μm[9-10]。

3 讨 论

麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana),该菌可以引起小麦根腐病和叶斑病,在小麦的多个生长阶段可以致病,幼苗期引起芽腐和苗枯,成株期引起叶斑、穗腐、根腐、茎基腐和黑胚粒。自然界分布广泛,是属内常见的一个种[11]。1979年戴芳澜在《中国真菌总汇》中以禾旋孢腔菌Cochliobolus sativvus收录了该种。其产生长蠕孢犬牙素,红色色素,柄曲霉素及长蠕孢素等代谢产物。该种在形态上与中国平脐蠕孢B. chinensis G.Y. Sun et T.Y. Zhang近似,区别在于后者的分生孢子常为棍棒形或长椭圆形,与该种宽纺锤形或阔椭圆形的孢子不同。另外,两者在PDA上培养的菌落形态不同。而我们是在未发病的小麦田地分离到的该菌,小麦未发病的原因可能是环境条件不适宜,没有满足病害三角中的环境要求。笔者拟继续跟踪该田块以后几年内的小麦病害发生状况,以便更好地了解该病原菌的流行规律[12]。

刺黑乌霉(Memnoiella echinata)是1873年Rivolta在意大利北部的干草和空的麦秆上发现此菌,并定名为Penicillium echinatum Rivolta,其显著特征是产生黑色链生的类似Aspergillus niger的瓶梗孢子和类似Stachybotrys青霉状的头部。Saccado(1886)将其从中划分出来置入HaplographiumBerk.& Br.。忽略了Rivolta的研究,Hhnel在1923年从棉纱上发现一相同的分离物并建立新种Memnoniella aterrima。Galloway(1933)认真对比了Rivolta和Hhnel的研究后接受H·hnel的Memnoniella,并建立了新组合M. echinata (Riv.) Galloway。Bisby(1943)曾认为M. echinata或许是S. subsimplex的一个非正常阶段,因为可能黏球的形成是因为孢子的滞留成链而停止。但在1945年通过进一步对比研究不同地区的几个分离物后确认二者是完全不同的[13]。与M. echinata相似的种是M. zingiberis Rao,也产生粗糙的球形孢子,直径4.4~6.8 μm,Jong & Davis认为它可能是M. echinata的同物异名,但由于没能得到的M. zingiberis培养物而无法进行比较,现在还是把他们作为不同的种对待。另一个相似的种为M. levispora Subramanian,其分生孢子光滑,直径3~7 μm,二者易于区分。该种从森林、草地以及耕作田的土壤中都有分离的报道,也存在于香蕉、烟草以及松树等多种植物的根际,具有较强的纤维素分解能力,可利用纤维素为唯一的碳源[14]。

参考文献:

[1] 石祖梁,王飞,张传辉,等.氮肥运筹对稻茬小麦土壤磷素平衡的影响[J].华北农学报,2014(3):187-192.

[2] 于会佳,杨丽娜,孟天天,等.油污土壤植物与真菌联合生物修复的研究[J].天津农业科学,2013,19(5):66-69.

[3] 张峰峰,赵玉洁,谢凤行,等.AM真菌提高植物耐盐性研究进展与展望[J].天津农业科学,2008,14(6):66-70.

[4] 陈锐,朱珠,兰青阔,等.真菌RNA沉默研究进展[J].天津农业科学,2014,20(5):5-13.

[5] Alocorn J L.Genetic concepts in Drechslera,Bipolaris and Exserohilum[J]. Mycotaxon,1983(17):1-86.

[6] Shoemaker RA.Nomenclature of Drechslera and Bipolaris,grass parasites segregated from Helminthosporium[J]. Canadian Journal of Botany,1959(37):879-887.

[7] 文景芝,陆家云.内脐蠕孢属、平脐蠕孢属和突脐蠕孢属的分类鉴定[J].东北农学院学报,1991,2(22):120-126.

[8] Deighton F C.Four synnematous hyphomycetes[J].Trans. Br. Soc,1974,62(2):243-252.

[9] De-wei Li,Chins Yang,Haugland R, et al. A new species of Memnoniella[J]. Mycotaxon,2003:253-257.

[10] Haugland R A,Vesper S J, Harmon S. Phylogenetic relationships of Memnoniella and Stachybotrys species inferred from ribosomal DNA sequences and evaluation of morphological features for Memnoniella species identification[J]. Mycologia,2001(96):54-65.

[11] Ellis M B.Dematiaceous Hyphomycetes[M]. Commonwealth Mycological Institute,Kew,1971:1-608.

[12] 王同智,包玉英.AM真菌对濒危物种四合木及近缘种霸王抗旱性的影响[J].华北农学报,2014(3):170-175.

[13] 张朝轩,杨天仪,吴淑杭,等.微生物肥料对土壤生态及葡萄叶片叶绿素荧光特性的影响[J].天津农业科学,2011,17(1):92-95.

[14] 王惠哲,李淑菊,霍振荣,等.探讨黄瓜枯萎病菌DNA遗传多态性研究的可能性[J].天津农业科学,2006,12(3):4-7.endprint

菌落平展,绒毛状,初无色或极淡黄色,后随产孢变褐色或黑色,背面黄褐色或灰褐色,边缘不规则缺刻状,颜色较淡,中央大量产孢。生长缓慢,PDA上,25 ℃下,2周直径达2~2.5 cm。分生孢子梗有限生长,分化明显,单生或簇生,直立或略弯曲,不分枝,1~2隔膜,长50~80 μm,宽3~6 μm,初无色,后橄榄褐色,近端部常明显粗糙或被黑色颗粒,基部细胞稍膨大,顶部着生产孢瓶体部位膨大,宽4~6 μm,产孢瓶体6~9个,内壁芽生,有限生长,离生,单细胞,淡橄榄褐色,椭圆形或卵圆形,光滑,具有明显的领部结构。分生孢子顶生,向基序列产生,初无色,光滑,成熟后褐色或黑色,不透明,具有明显的瘤突,球形或亚球形,直径3~6 μm[9-10]。

3 讨 论

麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana),该菌可以引起小麦根腐病和叶斑病,在小麦的多个生长阶段可以致病,幼苗期引起芽腐和苗枯,成株期引起叶斑、穗腐、根腐、茎基腐和黑胚粒。自然界分布广泛,是属内常见的一个种[11]。1979年戴芳澜在《中国真菌总汇》中以禾旋孢腔菌Cochliobolus sativvus收录了该种。其产生长蠕孢犬牙素,红色色素,柄曲霉素及长蠕孢素等代谢产物。该种在形态上与中国平脐蠕孢B. chinensis G.Y. Sun et T.Y. Zhang近似,区别在于后者的分生孢子常为棍棒形或长椭圆形,与该种宽纺锤形或阔椭圆形的孢子不同。另外,两者在PDA上培养的菌落形态不同。而我们是在未发病的小麦田地分离到的该菌,小麦未发病的原因可能是环境条件不适宜,没有满足病害三角中的环境要求。笔者拟继续跟踪该田块以后几年内的小麦病害发生状况,以便更好地了解该病原菌的流行规律[12]。

刺黑乌霉(Memnoiella echinata)是1873年Rivolta在意大利北部的干草和空的麦秆上发现此菌,并定名为Penicillium echinatum Rivolta,其显著特征是产生黑色链生的类似Aspergillus niger的瓶梗孢子和类似Stachybotrys青霉状的头部。Saccado(1886)将其从中划分出来置入HaplographiumBerk.& Br.。忽略了Rivolta的研究,Hhnel在1923年从棉纱上发现一相同的分离物并建立新种Memnoniella aterrima。Galloway(1933)认真对比了Rivolta和Hhnel的研究后接受H·hnel的Memnoniella,并建立了新组合M. echinata (Riv.) Galloway。Bisby(1943)曾认为M. echinata或许是S. subsimplex的一个非正常阶段,因为可能黏球的形成是因为孢子的滞留成链而停止。但在1945年通过进一步对比研究不同地区的几个分离物后确认二者是完全不同的[13]。与M. echinata相似的种是M. zingiberis Rao,也产生粗糙的球形孢子,直径4.4~6.8 μm,Jong & Davis认为它可能是M. echinata的同物异名,但由于没能得到的M. zingiberis培养物而无法进行比较,现在还是把他们作为不同的种对待。另一个相似的种为M. levispora Subramanian,其分生孢子光滑,直径3~7 μm,二者易于区分。该种从森林、草地以及耕作田的土壤中都有分离的报道,也存在于香蕉、烟草以及松树等多种植物的根际,具有较强的纤维素分解能力,可利用纤维素为唯一的碳源[14]。

参考文献:

[1] 石祖梁,王飞,张传辉,等.氮肥运筹对稻茬小麦土壤磷素平衡的影响[J].华北农学报,2014(3):187-192.

[2] 于会佳,杨丽娜,孟天天,等.油污土壤植物与真菌联合生物修复的研究[J].天津农业科学,2013,19(5):66-69.

[3] 张峰峰,赵玉洁,谢凤行,等.AM真菌提高植物耐盐性研究进展与展望[J].天津农业科学,2008,14(6):66-70.

[4] 陈锐,朱珠,兰青阔,等.真菌RNA沉默研究进展[J].天津农业科学,2014,20(5):5-13.

[5] Alocorn J L.Genetic concepts in Drechslera,Bipolaris and Exserohilum[J]. Mycotaxon,1983(17):1-86.

[6] Shoemaker RA.Nomenclature of Drechslera and Bipolaris,grass parasites segregated from Helminthosporium[J]. Canadian Journal of Botany,1959(37):879-887.

[7] 文景芝,陆家云.内脐蠕孢属、平脐蠕孢属和突脐蠕孢属的分类鉴定[J].东北农学院学报,1991,2(22):120-126.

[8] Deighton F C.Four synnematous hyphomycetes[J].Trans. Br. Soc,1974,62(2):243-252.

[9] De-wei Li,Chins Yang,Haugland R, et al. A new species of Memnoniella[J]. Mycotaxon,2003:253-257.

[10] Haugland R A,Vesper S J, Harmon S. Phylogenetic relationships of Memnoniella and Stachybotrys species inferred from ribosomal DNA sequences and evaluation of morphological features for Memnoniella species identification[J]. Mycologia,2001(96):54-65.

[11] Ellis M B.Dematiaceous Hyphomycetes[M]. Commonwealth Mycological Institute,Kew,1971:1-608.

[12] 王同智,包玉英.AM真菌对濒危物种四合木及近缘种霸王抗旱性的影响[J].华北农学报,2014(3):170-175.

[13] 张朝轩,杨天仪,吴淑杭,等.微生物肥料对土壤生态及葡萄叶片叶绿素荧光特性的影响[J].天津农业科学,2011,17(1):92-95.

[14] 王惠哲,李淑菊,霍振荣,等.探讨黄瓜枯萎病菌DNA遗传多态性研究的可能性[J].天津农业科学,2006,12(3):4-7.endprint

菌落平展,绒毛状,初无色或极淡黄色,后随产孢变褐色或黑色,背面黄褐色或灰褐色,边缘不规则缺刻状,颜色较淡,中央大量产孢。生长缓慢,PDA上,25 ℃下,2周直径达2~2.5 cm。分生孢子梗有限生长,分化明显,单生或簇生,直立或略弯曲,不分枝,1~2隔膜,长50~80 μm,宽3~6 μm,初无色,后橄榄褐色,近端部常明显粗糙或被黑色颗粒,基部细胞稍膨大,顶部着生产孢瓶体部位膨大,宽4~6 μm,产孢瓶体6~9个,内壁芽生,有限生长,离生,单细胞,淡橄榄褐色,椭圆形或卵圆形,光滑,具有明显的领部结构。分生孢子顶生,向基序列产生,初无色,光滑,成熟后褐色或黑色,不透明,具有明显的瘤突,球形或亚球形,直径3~6 μm[9-10]。

3 讨 论

麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana),该菌可以引起小麦根腐病和叶斑病,在小麦的多个生长阶段可以致病,幼苗期引起芽腐和苗枯,成株期引起叶斑、穗腐、根腐、茎基腐和黑胚粒。自然界分布广泛,是属内常见的一个种[11]。1979年戴芳澜在《中国真菌总汇》中以禾旋孢腔菌Cochliobolus sativvus收录了该种。其产生长蠕孢犬牙素,红色色素,柄曲霉素及长蠕孢素等代谢产物。该种在形态上与中国平脐蠕孢B. chinensis G.Y. Sun et T.Y. Zhang近似,区别在于后者的分生孢子常为棍棒形或长椭圆形,与该种宽纺锤形或阔椭圆形的孢子不同。另外,两者在PDA上培养的菌落形态不同。而我们是在未发病的小麦田地分离到的该菌,小麦未发病的原因可能是环境条件不适宜,没有满足病害三角中的环境要求。笔者拟继续跟踪该田块以后几年内的小麦病害发生状况,以便更好地了解该病原菌的流行规律[12]。

刺黑乌霉(Memnoiella echinata)是1873年Rivolta在意大利北部的干草和空的麦秆上发现此菌,并定名为Penicillium echinatum Rivolta,其显著特征是产生黑色链生的类似Aspergillus niger的瓶梗孢子和类似Stachybotrys青霉状的头部。Saccado(1886)将其从中划分出来置入HaplographiumBerk.& Br.。忽略了Rivolta的研究,Hhnel在1923年从棉纱上发现一相同的分离物并建立新种Memnoniella aterrima。Galloway(1933)认真对比了Rivolta和Hhnel的研究后接受H·hnel的Memnoniella,并建立了新组合M. echinata (Riv.) Galloway。Bisby(1943)曾认为M. echinata或许是S. subsimplex的一个非正常阶段,因为可能黏球的形成是因为孢子的滞留成链而停止。但在1945年通过进一步对比研究不同地区的几个分离物后确认二者是完全不同的[13]。与M. echinata相似的种是M. zingiberis Rao,也产生粗糙的球形孢子,直径4.4~6.8 μm,Jong & Davis认为它可能是M. echinata的同物异名,但由于没能得到的M. zingiberis培养物而无法进行比较,现在还是把他们作为不同的种对待。另一个相似的种为M. levispora Subramanian,其分生孢子光滑,直径3~7 μm,二者易于区分。该种从森林、草地以及耕作田的土壤中都有分离的报道,也存在于香蕉、烟草以及松树等多种植物的根际,具有较强的纤维素分解能力,可利用纤维素为唯一的碳源[14]。

参考文献:

[1] 石祖梁,王飞,张传辉,等.氮肥运筹对稻茬小麦土壤磷素平衡的影响[J].华北农学报,2014(3):187-192.

[2] 于会佳,杨丽娜,孟天天,等.油污土壤植物与真菌联合生物修复的研究[J].天津农业科学,2013,19(5):66-69.

[3] 张峰峰,赵玉洁,谢凤行,等.AM真菌提高植物耐盐性研究进展与展望[J].天津农业科学,2008,14(6):66-70.

[4] 陈锐,朱珠,兰青阔,等.真菌RNA沉默研究进展[J].天津农业科学,2014,20(5):5-13.

[5] Alocorn J L.Genetic concepts in Drechslera,Bipolaris and Exserohilum[J]. Mycotaxon,1983(17):1-86.

[6] Shoemaker RA.Nomenclature of Drechslera and Bipolaris,grass parasites segregated from Helminthosporium[J]. Canadian Journal of Botany,1959(37):879-887.

[7] 文景芝,陆家云.内脐蠕孢属、平脐蠕孢属和突脐蠕孢属的分类鉴定[J].东北农学院学报,1991,2(22):120-126.

[8] Deighton F C.Four synnematous hyphomycetes[J].Trans. Br. Soc,1974,62(2):243-252.

[9] De-wei Li,Chins Yang,Haugland R, et al. A new species of Memnoniella[J]. Mycotaxon,2003:253-257.

[10] Haugland R A,Vesper S J, Harmon S. Phylogenetic relationships of Memnoniella and Stachybotrys species inferred from ribosomal DNA sequences and evaluation of morphological features for Memnoniella species identification[J]. Mycologia,2001(96):54-65.

[11] Ellis M B.Dematiaceous Hyphomycetes[M]. Commonwealth Mycological Institute,Kew,1971:1-608.

[12] 王同智,包玉英.AM真菌对濒危物种四合木及近缘种霸王抗旱性的影响[J].华北农学报,2014(3):170-175.

[13] 张朝轩,杨天仪,吴淑杭,等.微生物肥料对土壤生态及葡萄叶片叶绿素荧光特性的影响[J].天津农业科学,2011,17(1):92-95.

[14] 王惠哲,李淑菊,霍振荣,等.探讨黄瓜枯萎病菌DNA遗传多态性研究的可能性[J].天津农业科学,2006,12(3):4-7.endprint