辣椒疫霉产孢能力与致病力的相关性分析

李 萍，张茜茹，吴 亚，高智谋*

(1.安庆职业技术学院园林园艺系，安徽安庆 246003;2.安徽农业大学植物保护学院，安徽合肥 230036)

辣椒疫霉(Phytophthora capsici)是一种重要的植物病原卵菌，常威胁茄科、葫芦科和豆科等多种农作物的生产，给全世界蔬菜产业造成严重危害［1－2］。该病菌广泛分布于北京、上海、湖南、安徽、甘肃、新疆、陕西、青海、内蒙古、辽宁、吉林、山东、云南、台湾、湖北、海南等地，并在江苏、浙江、安徽、上海等长江中下游地区造成严重损失［3－7］。由辣椒疫霉引起的辣椒疫病成为我国辣椒主产区严重病害［8］，辣椒疫病发生时，叶片、果实和茎部均可受害，引起呈暗绿色水渍状，湿度大时产生白色菌丝层，最后坏死［9］。

辣椒疫霉主要以卵孢子和厚垣孢子在土壤中或残留在地上的病残体内越冬，作为来年病害发生的初侵染源。卵孢子在土中病残体内可以存活3年，条件适宜时，卵孢子可萌发并侵染寄主植物的根系或地下部分，或者萌发后产生孢子囊，孢子囊释放出游动孢子，经雨水或灌溉水传播至植物地上茎、叶及果实上引起发病。在合适条件下，辣椒疫霉侵入辣椒等寄主后通常在几天内就可在病部表面产生大量孢子囊并释放出游动孢子，成为再侵染源，借助风和雨水或带病的种苗、土壤及灌溉水进行传播［10］。因此，游动孢子囊的产量是辣椒疫病发生流行的必要条件，但有关辣椒疫病发病程度与游动孢子囊产量的关系尚未见报道。为此，笔者研究了游动孢子囊产量与辣椒疫霉对辣椒的致病力关系，从生物学特性方面探讨了辣椒疫霉的致病力分化机制，从统计学上剖析了致病力分化与游动孢子囊产量的关系，旨在为该病害的防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试作物。辣椒品种为“艳阳”。

1.1.2 供试培养基。胡萝卜培养基(CA)［11］:将200 g新鲜胡萝卜切成小片，加去离子水500 ml，煮沸后计时30 min，用双层纱布过滤去渣，补水至1 000 ml，加入琼脂20 g，121℃高压蒸汽灭菌20 min。10%V8培养液:100 ml V8汁加入1 g CaCO3，1 500 r/min 离心10 min，上清液与去离子水按1∶9的比例稀释，121℃高压蒸汽灭菌20 min。

1.2 方法

1.2.1 供试菌株的分离及其致病力测定。2006～2010年在安徽淮南(HN)、合肥(HF)、潜山(QS)、岳西(YX)、和县(HX)、石台(ST)、铜陵(TL)、阜阳(FY)和亳州(BZ)等县(市)辣椒上采集辣椒疫病病株，采用组织分离法，使用选择性培养基对病原菌进行分离，共获得56个分离物，分离获得的培养物经形态学鉴定后，单孢分离并保存。采用活体刺茎接种法测定辣椒疫霉不同菌株对辣椒的致病力。

1.2.2 游动孢子囊产量测定。参照陈方新等［12］的方法，将供试菌株移至CA上，25℃黑暗培养3 d，用打孔器(d=4 mm)沿菌落边缘打取菌碟，分别放入含15 ml的10%V8培养液中，每皿4块菌碟，每菌株3次重复。25℃黑暗培养72 h后，倾去培养液，加入15 ml无菌水，隔12 h后再换一次无菌水，24 h后将产生大量孢子囊的3次重复混合，3 000 r/min匀浆1 min，匀浆后用无菌水定容至50 ml，加入0.05%的吐温80，经磁力搅拌器搅拌充分混匀后，分别配制成孢子囊悬浮液。用微量加样器吸取5 μl悬浮液于载玻片上拉出1条水带，置于10×10倍显微镜下计数游动孢子囊数目。

1.2.3 游动孢子囊产量与致病力的相关性分析。画出辣椒疫霉游动孢子囊产量与其致病力的散点图及拟合的线性图，计算相关系数(r)，根据相关系数大小分析相关程度:r＜0，负相关;r=0，无线性相关;︱r︱ ＞0.95，显著性相关;︱r︱＞0.80，高度相关;0.50≤︱r︱ ＜ 0.80，中度相关;0.30≤︱r︱ ＜0.50，低度相关;︱r︱ ＜0.30，关系极弱，认为不相关。在P＜0.05水平上有显著性差异表明有统计学意义［13］。

2 结果与分析

2.1 56个供试菌株的致病力测定结果 56个供试菌株接种辣椒茎秆后均可引起发病，但不同菌株所致病斑的平均长度有显著差异(表1)。

表1 辣椒疫霉不同菌株对辣椒植株的致病力测定结果

2.2 安徽省辣椒疫霉游动孢子囊产量 安徽省不同地区的辣椒疫霉菌株在10%V8培养液中均可产生游动孢子囊且产量存在极显著差异(表2)。游动孢子囊产量最大的是亳州菌株BZ8，达1.37×104个/ml。合肥菌株 HF2和HF7的游动孢子囊产量最小，仅为2.70×102个/ml。在56个菌株中，有39个菌株的游动孢子囊产量标准偏差小于0.6×103个/ml，占总数的69.64%;有14个菌株的游动孢子囊产量标准偏差在0.61 ×103～0.90 ×103个/ml，占 25.00%;有3 个菌株的游动孢子囊产量标准偏差在0.91×103～0.99×103个/ml，占5.36%，表明辣椒疫霉游动孢子囊产生能力的稳定性较好。

由图1可知，供试菌株中有11株游动孢子囊产量为0.27×103～1.47×103个/ml，11株为2.13×103～3.87×103个/ml，16 株为 4.07 ×103～6.00 ×103个/ml，11 株为6.33 ×103～7.87 ×103个/ml，3 株为 8.20 ×103～8.87 ×103个/ml，2株为10.33 ×103～11.33 ×103个/ml，2 株为 12.20×103～13.73 ×103个/ml。可见，产孢量中等(4.07 ×103～7.87×103个/ml)的菌株有27个。

表2 安徽省辣椒疫霉的游动孢子囊产量 ×103个/ml

图1 辣椒疫霉游动孢子囊产量的频次分布

2.3 辣椒疫霉对辣椒的致病力与游动孢子囊产量的相关性 56个辣椒疫霉菌株中，有的菌株游动孢子囊产量低、致病力弱，有的菌株产孢量高、致病力强，但也有产孢量低、致病力强的菌株。相关性分析表明，辣椒疫霉的游动孢子囊产量与辣椒疫霉对辣椒植株苗的致病力存在一定的相关性，但相关性较小，r=0.165，R2=0.027 2，回归方程为 y=0.797 7x+40.147(式中x为游动孢子囊产量，y为辣椒疫霉对辣椒致病力引起的病斑长度)(图2)。因此，在一定范围内辣椒疫霉对辣椒植株苗的致病力强弱与游动孢子囊产量成正相关，但 r=0.165 ＜0.3，认为不相关。

图2 辣椒疫霉游动孢子囊产量与对辣椒植株苗致病力的相关性

3 讨论

游动孢子囊产量是辣椒疫霉主要的生物学特性之一，56个辣椒疫霉菌株在相同的培养条件下产孢量存在显著性差异。游动孢子囊产量与菌株的地理来源无关。同时，辣椒疫霉在培养条件(培养温度、培养基成分、摇床转速及摇菌时间)完全一致的情况下游动孢子囊的产量较稳定，若其中某一因素发生变化，产孢量可能会发生较大改变。关于病菌的产孢能力与致病力的相关性，有研究报道认为稻曲病的产孢能力与致病性有一定的相关性［14－15］，赵纯森等则认为禾谷镰刀菌的产孢量与致病力无显著相关性［16］。该研究认为辣椒疫霉游动孢子囊产量与致病力不相关，有些产孢量低的菌株致病力却较强，如菌株HF3和ST1，它们的产孢量分别为1.13 ×103和1.33 ×103个/ml，它们对辣椒苗所致病斑长度分别达63.7和60.2 mm。原因可能是游动孢子囊成熟后释放的游动孢子数目存在差异，也可能是菌株游动孢子囊成熟的时间不同;与辣椒疫霉致病力相关的因素不仅仅是产孢量，可能还有辣椒的品种、菌丝生长速率和病菌分泌的毒素。

不同辣椒疫霉菌株产孢量的差异显然与其菌株的遗传组成有关，即菌株的基因型决定了该菌株在人工培养基上的表型特征。不同菌株对寄主辣椒植株致病力的强弱程度也必然受菌株的遗传物质控制。而相同地理来源的菌株HF4和HF3对辣椒的病斑长度相差28.4 mm，菌株BZ8和BZ13在10%V8培养液中的游动孢子囊产量相差1.29×104个/ml，一定程度上表明同一地区的辣椒疫霉存在基因多样性或遗传变异等。

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