铁皮石斛花椒鞘锈菌新病害鉴定分析

席刚俊 赵 楠 赵菊润 赵桂华

(1. 江苏农林职业技术学院，江苏 镇江 212400；2. 云南省龙陵石斛研究所，云南 保山 678300)

我国报道的铁皮石斛 (Dendrobiumofficinale) 病害种类很多[1-2]，但明确病原菌种类的研究甚少，且多数研究只简单描述病害症状。在病原菌种类未知的情况下，无法提出有效防治病害的方法，甚至会误诊，错过病害的最佳防治时间。随着我国铁皮石斛栽培面积的不断扩大和研究水平的提高[3-9]，新的铁皮石斛病害也不断被发现[10-13]。

锈菌属于专性寄生菌，由它引起的植物病害统称为锈病。铁皮石斛锈病由花椒鞘锈菌 (Coleosporiumzanthoxyli) 引起，未发现转主寄主。全世界已报道了鞘锈菌属 (Coleosporium) 真菌239个种、变种和专化型。其中，我国约报道60种[14-15]，转主寄主涉及16个科植物，其中，菊科植物上有18种，其余42种分别寄生于15个科46属植物上。目前，国内仅分布在云南西部、西南部及龙陵地区。除少数几种为短循环型生活史外，大多数为转主寄生长循环型，能产生5种类型的孢子。由于鞘锈菌对冬孢子阶段的寄主植物选择并不十分严格，相近种的寄主有重叠现象[16-17]。

近年来，虽已有铁皮石斛新病害和新病原菌的研究，但在石斛只发现2种锈病，它们的病原不同，由紫皮石斛锈病鸡矢藤鞘锈菌 (Coleosporiumpaederiae) 引起，而铁皮石斛锈病由花椒鞘锈菌 (Coleosporiumzanthoxyl) 引起，二者完全不同。本研究主要对铁皮石斛锈病的危害症状、病原菌鉴定和发病规律进行研究，并提出防治建议。

1 研究地概况

研究地位于云南省龙陵县龙山镇横山村 “中国龙陵石斛种质资源保护研究中心”，地处东经98°25′～99°11′，北纬24°07′～24°50′，海拔648～3 600 m。目前该研究中心共收集鉴定石斛种质223种，其中收集国产石斛70种 (含野生石斛40余种)，国外石斛13种；兰科石斛属以外种质45属140种，兰科以外的其他药用植物种质30种，待鉴定种质80余份。

2 研究方法

2.1 标本采集

于2014年8月20—29日，在云南省保山市龙陵县对铁皮石斛病害进行调查，选取具有锈病夏孢子堆和冬孢子堆的叶片，在3个地点各采集1份，装入保鲜袋中，并进行编号，带回实验室进行镜检和形态学观察。

2.2 形态学观察

将夏孢子堆和冬孢子堆做成徒手切片，根据文献 [14-16] 进行鉴定锈菌种类。在Zeiss Imager.1型德国蔡斯光学显微镜下观察夏孢子和冬孢子的形态、大小、形状和颜色，并拍照、测量其大小。

2.3 发病规律观察

于2014年1—12月，在云南省龙陵县石斛研究所石斛种质资源中心对铁皮石斛锈病进行定点观察，记录发病时间，以及不同时间对铁皮石斛危害程度。

3 结果与分析

3.1 症 状

从调查和定点观察可知，铁皮锈病仅危害叶片。由图1可知，锈病发生初期，叶片正面出现退色、圆形的黄斑，后逐渐扩大，7 d左右在叶片背面出现黄色或橘黄色的夏孢子堆，散生，大的夏孢子堆常形成同心环状，圆形，破皮外露，粉状，直径2.4～5.2 mm。另，有昆虫取食夏孢子堆的痕迹。

图1铁皮石斛锈病夏孢子阶段
Fig.1 Ureterosporium stage ofD.officinalerust

9月下旬冬孢子开始形成，可同时在一株铁皮石斛叶片上观察到夏孢子阶段和冬孢子阶段。冬孢子堆生于夏孢子堆的位置，通常呈圆环状，表皮下生，突起，垫状，红褐色；成熟的冬孢子堆为橙红色、蜡质状，散生或排成环状 (如图2)。

图2铁皮石斛锈病冬孢子的初期阶段
Fig.2 Early stage of teliospore ofD.officinalerust

该病原菌除了危害铁皮石斛外，也危害球花石斛 (Dendroniumthyrsiflorum) (图3)、大苞鞘石斛 (Dendroniumwardianum) (图4) 和花椒 (Zanthoxylumbungeanum)。危害严重时，植株会提前落叶，生长减慢，直接影响当年产量。

图3球花石斛的夏孢子阶段
Fig.3 Ureterosporium stage ofD.thyrsiflorumrust

图4大苞鞘石斛的夏孢子阶段
Fig.4 Ureterosporium stage ofD.wardianumrust

3.2 病原形态特征

病原为花椒鞘锈菌ColeosporiumzanthoxyliDietel & P. Syd. [as ′xanthoxyli′], in Dietel, Hedwigia 37: 217 (1898), 性孢子和锈孢子阶段未知。

夏孢子堆无包被，生在寄主组织中，成熟时突破表皮外漏，粉末状；夏孢子串生，多为宽椭圆或近圆形 (图5)，黄褐色；未成熟的夏孢子无色 (如图5b)；表面有粗瘤或环纹，在赤道线上有2～4个发芽孔，其大小为23.4～35 μm × 19.4～24.2 μm，平均大小为29.9 μm × 22.2 μm。

图5夏孢子形态
Fig.5 Mophology of urediospores

冬孢子堆蜡质状，红褐色；冬孢子无柄，单细胞，壁无色，倒棍棒形，棒状或柱状，红褐色 (如图6)，顶部具有无色透明胶质鞘，厚度为15.4 μm，底部有足细胞，其大小为129.9～169.9 μm × 15～24.3 μm，平均大小为146.4 μm × 18.3 μm，壁厚18～22 μm。冬孢子不经休眠会直接萌发成内生担子，内担子常具2～3横隔或具一斜隔，自担子上会生出小梗，顶部着生黄褐色，圆形至长椭圆形的担孢子。

图6未成熟的棍棒状冬孢子形态
Fig.6 Mophology of immature clavated teliospores

3.3 发病规律

观察证明，铁皮石斛锈病的发生期为5—11月底。在症状出现以后，随着温度升高，降雨量增加，病害逐渐扩展蔓延，其中7—9月发病严重时，会导致植株提前落叶。病原菌主要在病叶内以菌丝和冬孢子形式越冬。在9月份，冬孢子形成后直接产生担子和担孢子，侵染周围健康的铁皮石斛，有再次侵染。担孢子随气流传播，萌发后可从叶背气孔侵入和直接侵入，潜伏期2～3周。在25～28 ℃，相对湿度大于80%以上是锈病发生较快的时期。

4 结论与讨论

本研究证明，铁皮石斛锈病是由花椒鞘锈菌引起的一种新病害，是我国首次报道。目前仅分布在云南地区，未发现转主寄主。该病害7—9月发生最严重，造成植株提前落叶，直接影响生长和产量；在25～28 ℃，相对湿度80%以上是导致锈病发生的主要原因。同时，龙陵县复杂的地理环境给该锈病的发生、蔓延创造了有利条件。

花椒鞘锈菌在我国的寄主范围较广，其中包括铁皮石斛外、球花石斛、大苞鞘石斛3种；花椒、剌花椒 (Zanthoxylumacanthopodium)、樗叶花椒 (Zanthoxylumailanthoides)、翅花椒 (Zanthoxylumalatum)、光叶花椒 (Zanthoxylumnitidum)、秦椒 (Zanthoxylumpiperatum.)、竹叶椒 (Zanthoxylumplanispinum)、野花椒 (Zanthoxylumsimulans)、狭叶花椒 (Zanthoxylumstenophyllum) 9种[14]。

花椒鞘锈菌是专性寄生菌，只能生活在活的寄主细胞或组织内，不引起组织的立刻死亡。但在夏孢子堆上常有一些重寄生菌，造成夏孢子堆颜色有橘黄色变为灰白色至褐色，这种现象在所有锈病中普遍存在，但是最常见、分布最广的是枝孢 (Cladosporiumsp.)、链格孢 (Alternariaspp.) 和镰刀菌 (Fusariumsp.)[18]，它们都是潜在的生物防治真菌。目前还未知该锈菌的转主寄主，故无法从源头上控制传播来源，防止带病种苗的调运是控制该病害的有效方法。冬季清除病叶，带出栽培基地烧毁或深埋也是一种减少病害发生的措施。在病害发生初期，可用50%粉锈宁可湿性粉剂800倍液喷洒叶片，5～7 d 喷1次，连喷 3 次，可在一定程度上控制病害的蔓延。

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