松栎柱锈菌侵染蒙古栎叶上的真菌种群分布

肖龙敏，刘雪峰，张玉洲，王岩，薛煜

(1. 西北农林科技大学林学院，陕西 杨陵 712100； 2.东北林业大学林学院，黑龙江 哈尔滨 150040；3.黑龙江省黑河市逊克县道干林场，黑龙江 黑河 164499)

蒙古栎Quercusmongolica是营造防风林、水源涵养林及防火林的优良树种，是国家二级珍贵树种，也是中国东北林区主要次生林树种及城市园景树和行道树树种。蒙古栎常常会被松栎柱锈菌CronartiumquercuumBerk Miyabe侵染，叶子萎黄、枯落，给东北养蚕业造成巨大损失，又可作为第二年初侵染源，加重松瘤锈病(Cronartiumquercuum)侵染[1-4]。

为了解不同地区感病蒙古栎叶上真菌种群的组成和分布情况，找出各自优势种和建群种，为控制松栎柱锈菌进一步扩散，开发和利用蒙古栎资源提供依据。2014年作者在4个地区采集松栎柱锈菌侵染的蒙古栎叶片，分离、培养、鉴定其上的真菌种群，以期为进一步研究和筛选松栎柱锈菌的拮抗真菌提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 2014年春、秋季分别在大兴安岭塔河林业局、密山市兴凯湖采集松栎柱锈菌侵染的蒙古栎越冬和当年病叶，当年秋季在黑龙江省五大连池朝阳林场和内蒙自治区扎赉特旗神山林场采集松栎柱锈菌侵染的蒙古栎当年病叶；所采材料分别放入纸袋，带回实验室置于冰箱4 ℃下保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 分离培养 将蒙古栎病叶样本切成2 cm×2 cm小块，用漂白粉1∶14倍液消毒3 min左右，取出用无菌水漂洗3次，用镊子挑取叶片分别接种到PDA(配方：土豆200 g，葡萄糖20 g，琼脂20 g，水1 000 mL)和玉米粉培养基(配方：玉米粉20 g，琼脂17 g，水1 000 mL)上，每个培养皿内放5块材料；各设5个重复。将接种后的培养皿倒置放入25 ℃培养箱中培养，定期观察菌落生长情况。

1.2.2 菌种鉴定 待菌落形成后，挑取培养基上培养的真菌，制成临时玻片或永久玻片，在显微镜下观察，记录并统计各菌种出现的频率(检出率)、形态特征；并结合培养特性及菌落的特征，根据工具书和其它相关真菌分类学资料进行种类鉴定[5-6]。

2 结果与分析

2.1 大兴安岭地区蒙古栎病叶真菌菌群种类与分布 大兴安岭地区蒙古栎病叶上共分离真菌12属(种)，其中PDA培养基上分离11属(种)，玉米粉培养基上分离9属(种)。

在PDA培养基上，越冬病叶和当年病叶分离出的真菌存在差异，其中越冬叶上共分离出7属(种)，检出率最高的是链格孢，为36%，为该真菌群落的优势属，其次为假丝酵母Candida和青霉属Penicillium，分别为24%和12%；当年病叶上共分离出7属(种)，检出率最高的是粉红单端孢Trichotheciumroseum和毛霉属Mucor，同为20.0%，其次为木霉属Trichoderma和镰刀菌属Fusarium，分别为16%和12%(表1)。

在玉米粉培养基上，越冬病叶和当年病叶分离出的真菌也存在差异。其中越冬病叶上分离出4属(种)，检出率最高的是枝孢属Cladosporiun，为40%，其次是链格孢，为16%；当年病叶上共分离出6属(种)，检出率最高的是枝孢属，为76%，其次是黑孢属Nigrospora，为28%(表1)。说明环境情况、养分有可能会影响到真菌种群的生长发育。

表1 大兴安岭地区松栎柱锈菌侵染蒙古栎病叶上真菌群落分布情况

无论在PDA培养基还是玉米粉培养基上，链格孢都出现在越冬病叶上，说明该菌有可能是该生境真菌群落的后来者。在PDA培养基上无论越冬病叶还是当年病叶，均可以分离到粉红单端孢、镰刀菌和青霉，表明这3种真菌都是该群落中的相对固定成员(表1)。

2.2 兴凯湖地区蒙古栎病叶上真菌菌群种类与分布 兴凯湖地区蒙古栎当年病叶上共分离到真菌11属(种)，其中PDA培养基上分离6属(种)，玉米粉培养基上分离5属(种)；蒙古栎越冬病叶上共分离到真菌10属(种)，其中PDA培养基上分离9属(种)，玉米粉培养基上分离5属(种)。

越冬病叶上的真菌在PDA培养基上生长良好，菌丝繁茂，共分离出9属(种)，检出率最高的是链格孢，为60%，其次为粉红单端孢为44%；当年病叶上共分离出6属(种)，检出率最高的是青霉和毛霉属，分别为68%和48%。当年病叶的真菌检出率普遍较高，在12%～68%之间(表2)。这与当时的水分充沛，温度适宜的环境条件有关。

在玉米粉培养基上，越冬病叶和当年病叶分离出的真菌均为5个属(种)，但种类不同。其中越冬病叶上真菌检出率最高的是枝孢属，为52%，其次是色串孢，为40%；当年病叶上真菌检出率最高的是枝孢属为84%，其次是黑孢属，检出率为32%。链格孢虽然不是优势属，但是该群落中的固定成员，无论是在不同培养基上，还是不同的生活环境中均以一定的频率出现(表2)。

表2 兴凯湖地区松栎柱锈菌侵染蒙古栎病叶上真菌群落的分布情况

2.3 内蒙古地区蒙古栎病叶上真菌菌群种类与分布 在内蒙古神山林场蒙古栎当年生病叶上共分离出真菌8属(种)，其中PDA培养基上共分离真菌6种，枝孢属为优势属，占68%，亚优势属种为青霉属、粉红单端孢，均为20%。玉米粉培养基上共分离真菌5属(种)，枝孢属为优势属，占60%，链格孢为亚优势属，占32%，再其次为色串孢属Torula(表3)。

所有真菌属(种)在PDA培养基上都生长旺盛，而在玉米粉培养基上菌丝均稀疏，说明玉米粉培养基的营养成分不适于这些真菌生长。

表3 内蒙古地区松栎柱锈菌侵染蒙古栎当年病叶上真菌群落分布情况

续表

2.4 五大连池地区蒙古栎病叶上真菌菌群种类与分布 该地区共从蒙古栎当年病叶上分离到真菌6属(种)，其中PDA培养基上分离5属(种)，检出率最高的是粉红单端孢，为64%，其次为芽枝霉和青霉，分别为48%和20%，链格孢和附球孢均为12%；在玉米粉培养基上分离5属(种)，检出率最高的是粉红单端孢，为68%，其次是色串孢和枝孢属，分别为56%和44%(表4)。五大连池地区当年生病栎叶真菌种群数量较前3个地区低，这可能与当地的小环境有关；五大连池属近代活火山口，植被种类不十分丰富及环境条件干燥。

同样，生长在玉米粉培养基上的真菌长势羸弱，而生长在PDA培养基上的真菌长势旺盛。

表4 五大连池地区松栎柱锈菌侵染蒙古栎病叶上真菌群落分布情况

3 结论与讨论

松栎柱锈菌是一种转主寄生菌，性孢子、春孢子阶段生长在樟子松Pinussylvestrisvar.mongolica上，夏孢子、冬孢子阶段生长在蒙古栎叶片上。作者通过对4个地区蒙古栎病叶上真菌群落分布情况的研究，共分离得到18属(种)真菌。发现不同地区的越冬病叶和当年生病叶上，真菌种群分布均有所不同，优势种也不同。这可能与当地环境以及病原菌自身特性有关。薛煜 等[4]通过对松栎柱锈菌冬孢子萌发的研究发现，在松瘤锈病侵染循环中，冬孢子的侵染起着非常重要的作用。因冬孢子的寿命长，萌发力可持续3个月左右，冬孢子在适宜的环境条件下几乎全部萌发，萌发力高于锈孢子的60%，冬孢子萌发产生的担孢子还以产生次生担孢子的形式来适应不利的萌发环境。薛煜 等[7]研究表明，蒙古栎展叶时，正是松栎柱锈菌成熟时，为了保护自身的安全，增强防御病原菌和其他生物的侵袭，而产生大量乙烯，但也可能正是其发散出的大量乙烯，又给松栎柱锈菌传导了有新“猎物”的信息，从而促进春孢子器成熟。Cristeseu 等[8]已证实植物受到病原微生物侵染后会在体内积累大量乙烯，这说明寄主和病原菌之间是有化学感应的。

蒙古栎病叶在不同培养基上培养分离的真菌种类不同，优势种也存在区别。4个地区在PDA培养基上分离的真菌种群均比玉米粉培养基上多，这与真菌各属(种)生活所需营养条件和适宜的环境条件有关。大兴安岭地区，无论在PDA培养基还是玉米粉培养基上，在越冬病叶上都出现链格孢菌，说明该菌在该生境中不是真菌群落的早期成员，而是后期的叶片分解者。胡勤星 等[9]利用不同的碳源培养基培养链格孢属真菌的7个种，表明7种链格孢菌的培养特征存在差异。许美玲 等[10]研究发现，同一菌株在人工培养条件下的生态特性与外界环境条件下不完全相同，不论是温度、pH值还是营养条件，在自然条件下其生长范围更广。于娟 等[11]对小兴安岭土壤表层真菌群落季节动态研究发现，土壤真菌的数量和种类受很多环境因素的影响，而林地内的温度、植被、土壤环境等因素都会随着季节的变化而变化。

从黑龙江省和内蒙古自治区4个地区蒙古栎病叶上分离培养得到的真菌中，粉红单端孢出现的频率很高。粉红单端孢是全球分布的一种真菌，以腐生为主，兼具寄生。1809年Link于德国柏林首次发现该菌，是引起多种植物病害的重要病原真菌，同时也具有较大的生物防治潜力。营金凤 等[12]用粉红单端孢菌株滤液对玉米小斑病(HelminthosporiummaydisNisik & Miy)孢子萌发作抑制试验，结果表明，粉红单端孢TrC菌株滤液对玉米小斑病菌孢子萌发有明显抑制作用，处理2，4，8，12，24 h后，孢子萌发抑制率分别为37.5%，53.33%，66.15%，55.56%，0.65%；其中以处理后8 h的孢子萌发抑制率最高。另外，观察发现，处理组萌发的孢子芽管较短，增粗、畸形。张世宏 等[13]培养粉红单端孢诱导产生大量的孢外几丁质酶，抗菌活性试验表明此纯酶有抑制烟草赤星病菌Alternariaalternata、串珠镰刀菌Fusariummoniliforme，稻瘟病菌Magnaporthegrisea，棉花黄萎菌Verticilliumdahliae，轮纹病菌Macrophomaspp.等病原菌孢子萌发和芽管伸长的作用，其中对棉花黄萎菌的抑制作用最强。此外，粉红单端孢菌的弱寄生和土壤习居特点决定了该菌还可以分解土壤中的有机物质，对于多种土传和种传植物病原菌有拮抗作用，所以粉红单端孢又是一种重要的生防资源[14-17]。Urbasch[14,18]发现粉红单端孢菌可以产生一种热稳定的细胞代谢产物，具毒素作用，可以对寄主真菌的菌丝生长和孢子萌发产生强烈抑制作用。总之，粉红单端孢菌是一种重要的生防菌，可以在多种病原上寄生，抑制病原菌的扩展和危害，甚至杀死病原菌。