蔡梦杭,徐 灿,刘 启,俞 燕,黄家风
(石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用自治区高校重点实验室,新疆石河子 832003)
【研究意义】新疆是我国最大的植棉区,也是全国黄萎病发病较重的地区。影响到新疆棉花产业的发展,需明确黄萎病菌(Verticilliumdahliae)在新疆棉田的分化及分布。研究新疆北疆棉区棉花黄萎病菌的致病类型培养特性及致病力分化对新疆棉花生产发展有实际意义。【前人研究进展】大丽轮枝菌变异性强,在与寄主协同进化的过程中,常发生生理分化,产生新的生理型或致病型[1]。1966年美国学者首次根据不同菌系对棉花致病的严重程度和症状类型,将大丽轮枝菌划分为两种致病类型:落叶型T-1(后改为T-9)和非落叶型菌系SS-4,落叶型致病力比非落叶型强10倍[2]。1982年姚耀文等[3]根据为害程度将我国棉花黄萎病菌划分为强、中、弱3个生理型;朱荷琴等[4]2007~2008年的研究表明,我国棉花黄萎病菌的优势致病类型为中等致病力菌株,而新疆棉区的菌株以弱致病力菌株为优势类群。段维军[1]、韩宏[5]、李国英[6]等研究表明,新疆棉花黄萎病菌致病力有明显增强的趋势。刘海洋等[7]研究发现,棉花黄萎病菌落叶型菌系已占37.3%。对于棉花大丽轮枝菌致病性的研究主要集中在致病类型(落叶型和非落叶型)和对寄主致病力强弱方面进行划分,而对于造成番茄黄萎病的番茄大丽轮枝菌,其致病类型的划分主要根据是否介导含Ve1抗性基因的番茄产生抗性,分为1号生理小种(含Ave1基因)和2号生理小种,只有1号生理小种才能介导含Ve1抗性基因的番茄产生抗性[8]。除了致病性的分化,大丽轮枝菌的培养性状也存在差异,根据PDA平板上的菌落培养性状,大丽轮枝菌至少形成菌丝型、菌核型、中间型3种菌落形态,朱荷琴[9]等将全国主要棉区的棉花黄萎病菌在 PDA 培养基上培养性状分为5个类型,新疆棉花黄萎病菌培养性状变异最小,只表现一种培养类型。【本研究切入点】新疆棉花黄萎病发展迅速,发病提前,研究新疆北疆棉区棉花黄萎病致病类型、培养特性及致病力分化。为害加重。研究北疆棉花黄萎病菌的致病类型、培养特性及致病力分化。【拟解决的关键问题】在北疆棉区采集棉花黄萎病病菌,进行落叶型、非落叶型以及生理小种的鉴定、分析不同致病类型在田间的分布情况、选取代表菌株对其培养性状及对棉花的致病力进行比较分析。为大丽轮枝菌群体遗传结构和制定黄萎病防治措施提供依据。
于2016年9月至2018年9月从新疆北部主要植棉区:伊犁、博乐、五家渠、石河子、奎屯、塔城发病棉田采集棉花黄萎病病株。以乡/连为单位,选取不相邻的3~5块条田(经纬度差异明显),随机选取5株病样,剪取病株根茎部30 cm待用。去除未分离到黄萎病菌的样品后,每块条田至少有3个黄萎病菌菌株,因此,共采集条田147块,分离得到病样644株。表1
表1 北疆主要棉区棉花黄萎病病株采集Table1 Collection of Verticillium wilt disease from the main cotton planting area in Northern Xinjiang
序号No.采集地Area具体地点Locations条田数Fields株数Total1伊犁Yili64团4152博乐Bole83团、89团、金播种业试验田、五师客运站旁7933五家渠Wujiaqu105团、新湖农场、芳草湖五场19554石河子Shizi121团、133团、144团、147团、148团、149团、150团401785奎屯Kuytun123团、124团、125团、126团、127团、128团、129团、130团742886塔城Tacheng184团315合计Total147644
1.2.1 菌株的分离与培养
在无菌操作环境下,将病株切取3 cm节段,去皮,先后于0.1%的升汞中浸洗50 s,75%酒精中浸洗30 s,再分别于3个无菌水中依次浸洗10 s,置于无菌滤纸上晾置2 min,切成1~2 mm厚度的圆片,斜插在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基的平板中,24℃暗培养7~12 d。待菌丝、菌核长出,根据菌落形态、分生孢子梗和分生孢子特征初步鉴定为棉花黄萎病致病菌后,采用平板稀释法单孢纯化[10]后于-80℃保存备用。
1.2.2 棉花黄萎病菌的分子检测
将分离纯化后的各供试菌株,在PDA培养基中24℃暗培养7 d后,刮取菌丝体及微菌核,液氮冷冻后研磨成细粉,使用由北京索莱宝科技公司的Biospin真菌基因组DNA提取试剂盒提取各菌株基因组DNA。以供试菌株的基因组DNA为模板,先用大丽轮枝菌特异引物VDS-F/VDS-R[11]对所有样品进行 PCR 扩增以确定分离的菌株是否是大丽轮枝菌;再分别用大丽轮枝菌落叶型菌系特异引物D1和D2、非落叶型菌系特异引物ND1和ND2对所有样品进行 PCR 扩增以确定菌株的致病类型。根据各地区的样品数量按比例选取代表菌株,分别用1号生理小种特异引物VdAve1F和VdAve1R[8]、2号生理小种特异引物VdR2F和VdR2[12]进行 PCR 扩增以确定菌株的生理小种。引物由上海生工生物工程有限公司合成。表2
表2 棉花黄萎病菌PCR检测所用引物
Table 2 The primers used in PCR detection forV.dahliaefrom cotton
引物名称Primers引物序列Primer sequence产物(bp)The size of PCR Product VDS-F5-CGGTGACATAATACTGAGAG-3'VDS-R5-GACGATGCGGATTGAACGAA-3'520D15'-CATGTTGCTCTGTTGACTGG-3'D25'-GACACGGTATCTTTGCTGAA-3'548ND15-CAGGGGATACTGGTACGAGACG-3'ND25-ATGAGTATTGCCGATAAGAACA-3'1 500Vd Ave1F 5' -AAGGGGTCTTGCTAGGATGG- 3'Vd Ave1R5' -TGAAACACTTGTCCTCTTGCT- 3'700Vd R2F 5' -ACTTAACGAAAGCATGCGC- 3' Vd R2R5' -CTTGACTTGCCGGCTCC- 3'250
1.2.3 条田类型划分
根据落叶型和非落叶型菌株在一块条田中所占的比例将发病条田划分为5种类型:I型:单一落叶型菌株分布的地块,落叶型菌株所占比例是100%;II型:落叶型菌株占总菌株数的比例是50%~100%,非落叶型菌株占总菌株数的比例小于50%,即落叶型菌株分布占优势的地块;III型:落叶型和非落叶型菌株所占比例各为50%;IV型:落叶型菌株占总菌株数的比例小于50%,非落叶型菌株占总菌株数的比例是50%~100%,即非落叶型菌株分布占优势的地块;V型:单一非落叶型菌株分布的地块,非落叶型所占比例是100%。
1.2.4 大丽轮枝菌培养特性分类
将病株中初分离获得的菌株纯化后,按照菌落生长情况进行初步归类,再根据各地区采集的菌株数量按比例选取了18个菌株作为代表菌株进行培养性状的观察。将18个供试菌株单胞纯化后转入PDA平板上,24℃黑暗培养7 d后,用灭菌牙签挑取菌丝,置于PDA平板中心,每个菌株5个重复,24℃培养15 d后测量各菌系菌落直径,采用Excel 2010和SPSS19.0软件进行试验数据统计分析,采用Tukey s-b(K)单因素ANOVA分析法进行差异性检验,显著水平为0.05,同时观察记载其菌落色泽、形态、气生菌丝、微菌核的产生情况。18个菌株使用的 PDA 培养基为同一批制备,并保证培养条件完全一致。
1.2.5 致病性测定
种子处理、棉苗培育均参照段维军[13]的方法进行。将PDA平板上培养7 d的菌株放入察氏液体培养基中24℃,200 r/min摇培5 d,4层纱布过滤收集菌株的分生孢子,用清水调整孢子浓度至1×107cfu/mL,采用孢子悬浮液浸根接种法[14]接种第3片真叶展开的棉苗。开始发病后,采用棉花苗期5级分级法进行病情调查[15],病级分级标准分别为0级:健株;1级:1~2片子叶出现病状;2级:1~2片真叶表现明显病状;3级:3片及3片以上真叶表现病状;4级:植株生长点死亡或全株枯死。每隔2 d 记录病情指数,病情指数=[(1×1级发病株数)+(2×2级发病株数)+(3×3级发病株数)+(4×4级发病株数)]×100÷[总株数×4(即最高病级)]。每个菌株接种3盒水培棉苗,每盒12株棉苗,共计36株。
使用SPSS对接种30 d的平均病指进行数据分析。
2.1.1 棉花黄萎病菌的种类鉴定
利用大丽轮枝菌特异引物 VDS-F/VDS-R,对分离获得的644个菌株进行PCR检测,研究表明,644个菌株均能扩增到约520 bp的目标条带(图1A),北疆各棉区发生的棉花黄萎病病原都是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)。图1
注:A:棉花黄萎病菌种的PCR鉴定,1~10分别是北疆各地的代表菌株,CK:阴性对照;B:棉花黄萎病菌落叶型和非落叶型致病类型的PCR鉴定,1~10分别是部分落叶型菌株的PCR鉴定,11~20分别是部分非落叶型菌株的PCR鉴定;C:棉花黄萎病菌生理小种的PCR鉴定,1~10分别是北疆各地的代表菌株;Vu:1号生理小种的阳性对照
Note: A: PCR identification ofV.dahliaefrom cotton; 1-10: the representative strains ofV.dahliaecollected from Northern Xinjiang.B: PCR identification of pathogenic types ofV.dahliaefrom cotton; 1-10: PCR identification of defoliating strains; 11-20: PCR identification of non-defoliating strains.C: PCR identification of physiological races ofV.dahliaefrom cotton.1-10: the representative strains ofV.dahliaecollected from Northern Xinjiang.Vu: positive control of physiological races 1, CK: negative control
图1 北疆棉花黄萎病菌的PCR鉴定
Fig.1 PCR identification ofV.dahliaefrom cotton in Northern Xinjiang
2.1.2 棉花黄萎病菌落叶型和非落叶型致病类型的PCR鉴定
研究表明,利用落叶型菌系特异引物D1和D2可从435个菌株中扩增到约550 bp的目标条带(图1B),这些菌株为落叶型菌系,占总菌株的67.5%;利用非落叶型菌系特异引物ND1和ND2可从179个菌株中扩增到约1 500 bp的目标条带(图1B),这些菌株为非落叶菌系,占总菌株的27.8%;30个菌株(占4.7%)用2对引物均扩增不到任何目标条带,这30个大丽轮枝菌菌株不能用落叶型和非落叶型对其致病类型进行归类。北疆棉花黄萎病菌以落叶型菌系为 主要致病类型。图1
研究表明,伊犁、博乐、五家渠、石河子、塔城的落叶型菌系所占比例分别为66.7%、84.9%、78.2%、80.9%和100%,表明这些地区的棉花黄萎病菌以落叶型大丽轮枝菌为优势菌系。奎屯地区落叶型和非落叶型菌系的比例分别为30.9%和65.7%,落叶型菌系所占比例明显小于非落叶型菌系,奎屯棉花黄萎病菌以非落叶型大丽轮枝菌为优势菌系。表3
2.1.3 生理小种PCR鉴定
从644个供试菌株中,根据各地区的菌株数量按比例选取代表菌株,伊犁3个、博乐19个、五家渠11个、奎屯36个、石河子58个、塔城3个,共130个菌株,分别用1 号生理小种的特异引物和2号生理小种的特异引物进行PCR扩增,结果显示,130个菌株均可用2号生理小种的特异引物扩增到约250 bp的目标条带,却不能用1号生理小种的特异引物扩增到任何条带(图1C),表明棉花大丽轮枝菌均为2号生理小种。图1
表3 落叶型和非落叶型菌株在北疆各棉区所占比例
Table 3 The proportion of defoliating and non-defoliating strains in cotton areas of Northern Xinjiang
地区Area落叶型菌系Defoliating strains非落叶菌系Non-defoliating strains无法确定Unable to determine个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion总数Total伊犁Yili1066.7533.30015博乐Bole7984.91415.10093五家渠Wujiaqu4378.2814.647.355奎屯Kuitun5530.911765.763.4178石河子Shihezi23380.93512.2206.9288塔城Tacheng15100.00000015合计Total43567.517927.8304.7644
研究表明,5种类型的条田中,I型条田,即单一落叶型菌株发生的地块数最多,占总地块数的57.8%;II型、III生条田,分别占总地块数的比例较少,但3类条田共占总地块数的24.5%;V型条田,即单一非落叶型菌株发生的条田,占总地块数的17.7%。该结果表明,单一落叶型菌株发生的地块最多,其次是落叶型和非落叶型菌株混合发生的地块,单一非落叶型菌株发生的地块最少。I型和II型条田以落叶型菌株为优势菌株,地块数是103块,占总地块数的70.1%;IV和V型条田以非落叶型菌株为优势菌株,它们的地块数是36块,占总地块数的24.5%。表明田间地块以落叶型菌株分布为主。伊犁、博乐、五家渠、石河子和塔城地区的棉田均以I型和II型条田为主,只有奎屯地区以IV和V型条田为主(占总地块数的67.5%)。表4
表4 北疆棉花黄萎病菌落叶型和非落叶型菌系在田间地块中分布
Table 4 Distribution of field plots with defoliation and non-defoliation strains in Northern Xinjiang
地区Area总地块数Number of plotsI型II型III型IV型V型个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion个数Number占比(%)Proportion伊犁Yili4375.0000000125.0博乐Bole7228.6571.4000000五家渠Wujiaqu191473.7210.515.300210.5奎屯Kuytun40922.537.512.51025.01742.5石河子Shihezi745473.0810.868.10068.1塔城Tacheng33100000000合计Total1478557.81812.385.4106.82617.7
研究表明,供试菌株的菌落形态分成3类,菌丝型(VS):菌丝发达,始终不产生黑色微菌核,菌落白色,BD-2和KD-4菌株的菌落形态属于此类;中间型(VM):菌丝发达,菌落白色,仅在菌落中间产生少量微菌核,SD-7和WD-3菌株的菌落属于此类;菌核型(VH):产生大量黑色微菌核,菌丝不明显,菌落呈黑色,剩下的14个菌株的菌落形态均属于此类。菌核型类型中,14个菌株又分化形成3种类型:VH-I型菌落,黑色菌落外围有一圈较宽的白色菌丝圈环绕,呈同心圆状,菌落表面有少量绒毛状气生菌丝;VH-II型菌落,黑色菌落外围是一圈很细的白色菌丝圈,同心圆状,菌落表面气生菌丝稀疏,均匀分布或同心轮纹状分布;VH-III型菌落,黑色的菌落表面白色气生菌丝明显,同心轮纹状排列。北疆棉花黄萎病菌的培养性状存在明显分化,但以菌核型菌落为主要培养类型。
除菌落形态存在差异外,18个菌株的菌落生长速度也存在一定差异,KND-2菌株的菌落生长速度最快,形成的菌落直径最大,SND-6菌株的菌落生长速度最慢,形成的菌落直径最小。产生同种菌落类型的菌株,其菌落生长速度也存在差异,如VH-I类型中的KND-1和KND-2的菌落直径明显大于其它4个菌株的直径,VH-III类型中的KD-3菌株的菌落直径明显大于SND-6菌株的菌落直径。因此,从菌落生长速度的差异也说明北疆棉花黄萎病菌的培养性状存在明显分化。
将供试菌株的菌落类型与其致病类型进行对应,发现5个非落叶型菌株中,4个菌株(WND-1、BND-1、KND-1和KND-2)的菌落形态是VH-I,1个菌株(SND-6)的菌落形态是VH-III;13个落叶型菌株中,2个菌株(BD-2和KD-4)的菌落形态是VS;2个菌株(SD-7和WD-3)的菌落形态是VM;2个菌株(WD-2和TD-1)的菌落形态是VH-I;6个菌株(YD-1、SD-1、SD-2、SD-3、SD-4和SD-5)的菌落形态是VH-II;1个菌株(KD-3)的菌落形态是VH-III。非落叶型菌株形成VH-I型菌落的比例较高,落叶型菌株可形成5种菌落形态(VS、VM、VH-I、VH-II和VH-III),其中形成VH-II菌落的比例较高。图2,图3
注:VS型:菌丝型菌落;VM型:中间型菌落;VH-I型:菌核-I型菌落;VH-II型:菌核-II型菌落;VH-III型:菌核-III型菌落
Note: VS type: hyphal type colony; VM type: intermediate type colony; VH-I type: sclerotium-I type colony; VH-II type: sclerotium-II type colony; VH-III type: sclerotium-III type colony
图2 棉花黄萎病菌18个代表菌株培养性状
Fig.2 Culture characteristics of 18 representative strains ofV.dahliae
图3 棉花黄萎病菌18个代表菌株菌落直径
Fig.3 Colony diameter of 18 representative strains ofV.dahlia
将18个代表菌株接种第3片真叶展开时的陆地棉感病品种军棉1号,接种10 d时植株陆续发病,表现黄萎病典型症状,随着病情扩展,菌株之间的致病性表现明显差异:同一地区的不同菌株致病力表现差异,如来自石河子121团26连的SD-1菌株的致病力最强,接种30 d导致所有病株死亡,病指达到100,而来自石河子121团11连的SD-7菌株的致病力最弱,病指为34.03;此外,博乐的2个菌株之间、五家渠的3个菌株之间及奎屯的4个菌株之间的致病力均存在明显差异,北疆棉田黄萎病菌存在致病力分化。不同致病类型菌株之间致病力也存在差异,5个非落叶型菌株中,BND-1菌株引起的病指达到90.28,其它4个菌株引起的病指较低,在34.04~52.78,非落叶菌株之间致病力存在分化;13个落叶型菌株中,除了2个菌株(WD-3和SD-7)引起的病指低于40外,其它11个菌株引起的病指均高于54,其中3个菌株的病指高于90,4个菌株的病指高于80,其它4个菌株的病指范围在54.17~70.83,说明落叶型菌株的致病力也存在分化;大多数落叶型菌株引起的病指高于非落叶型菌株引起的病指,说明落叶型菌株的致病力普遍高于非落叶型菌株的致病力。
将菌株的致病力与其菌落类型进行对应,结果显示,产生中间型菌落(VM)的2个菌株(WD-3和SD-7)的致病力最弱;病指分别为39.58和34.03,产生菌丝型(VS)的2个菌株(BD-2和KD-4)的致病力中等,病指分别为54.17和70.83;产生菌核型菌落的菌株,其致病力存在明显差异,如产生VH-I型菌落的菌株,BND-1的病指是90.28,WND-1的病指是52.78,KND-2的病指是34.68,至少菌核型菌株的致病力与其菌落形态之间没有相关性。表5
研究从北疆棉田病株上分离到644个大丽轮枝菌菌株,67.5%的菌株为落叶型菌系,27.8%为非落叶型菌系,供试菌株中以落叶型菌系为主要致病类型。还有4.7%的菌株不能用落叶型和非落叶型对其致病类型进行归类,该划分标准存在局限。由于番茄大丽轮枝菌根据是否介导含Ve1基因的番茄产生抗性分为1号生理小种(含Ave1基因)和2号生理小种(含Ave1基因)[8],对130个棉花大丽轮枝菌菌株进行生理小种鉴定,所有菌株均为2号生理小种,棉花黄萎病菌不含Ave1基因,生理小种的划分标准不适合棉花大丽轮枝菌,这与刘琳琳[16]和喻秀秀等[17]的研究结果一致。
表5 棉花黄萎病菌18个代表菌株培养性状及致病力的鉴定
Table 5 Culture characteristics and pathogenicity of 18V.dahliaestrains
序号NO.编号Number采集地点Location经度/ELongitude纬度/NLatitude菌落类型Coloytype 致病类型Pathotypes病情指数Diseaseindex1YD-1伊犁64团11连80°69'23″43°96'63″VH-IID96.532BND-1博乐83团6连82°57'44″44°53'35″VH-IND90.283BD-2博乐89团4连82°40'23″44°79'12″VSD54.174WND-1五家渠新湖农场87°54'01″44°16'79″VH-IND52.785WD-2五家渠芳草湖87°54'79″44°16'09″VH-ID81.256WD-3五家渠105团14连86°80'94″44°40'32″VMD39.587KND-1奎屯127团1连84°25'21″44°1'56″VH-IND44.448KD-4奎屯127团27连85°35'15″44°38'15″VSD70.839KD-3奎屯128团1连84°38'25″45°3'57″VH-IIID59.0310KND-2奎屯130团9连84°47'10″44°46'47″VH-IND34.6811SD-1石河子121团26连85°33'5″44°38'45″VH-IID10012SD-2石河子133团9连85°19'53″44°39'56″VH-IID93.7513SD-3石河子150团8连86°07'42″44°55'27″VH-IID66.6714SD-4石河子144团9连85°37'48″44°31'16″VH-IID87.5015SD-5石河子147团7连86°06'12″44°33'46″VH-IID84.7216SND-6石河子148团13连86°01'59″44°33'44″VH-IIIND34.0417SD-7石河子121团11连85°39'10″44°48'5″VMD34.0318TD-1塔城184团8连86°35'57″46°27'90″VH-ID81.94
韩宏伟等[5]对2008年北疆发生的41个棉花黄萎病菌进行鉴定,结果显示落叶型菌株占供试菌株的39%,刘海洋等[7]对2013年南、北疆发生的59个棉花黄萎病菌进行鉴定,落叶型菌株占供试菌株的37.2%,刘廷利等[18]对2014年北疆发生的17个棉花黄萎病菌进行鉴定,落叶型菌株占供试菌株的76.5%。研究对田间病株的鉴定结果显示落叶型菌株占供试菌株的67.5%,并且对发病地块进行分析,单一落叶型菌株发生的地块最多,其次是落叶型和非落叶型菌株混合发生地块,田间以落叶型菌株为优势菌株的地块占总地块数的70.1%;表明落叶型菌株在棉田的分布在不断增加,已是田间地块的主要致病类型。但是通过对奎屯地区40块条田178个菌株进行分析,发现奎屯棉花黄萎病菌以非落叶型大丽轮枝菌为优势菌系,并且非落叶型菌株为优势菌系的地块占67.5%,奎屯地区棉花黄萎病菌的致病类型不同于北疆其它地区,是否与当地的种植的品种及种子来源有关有待进一步研究。另外,由于研究病株采集区域有限及条田病株数较少,因此,对于整个北疆棉区棉花黄萎病菌的致病类型及落叶型和非落叶型菌系的田间分布还需要更大范围的病株采集、分离与鉴定。
朱荷琴等[4]对全国不同地区来源的大丽轮枝菌的培养性状进行分析,认为新疆棉区的大丽轮枝菌的培养性状变异最小。而研究发现,来自北疆棉区的18个代表菌株,2个菌株形成菌丝型菌落,2个菌株形成中间型菌落,14个菌株形成菌核型菌落;菌核型菌株又进一步分化形成3种不同的菌落形态,并且菌株间的菌落生长速度也存在差异,表明北疆棉花黄萎病菌的培养性状存在明显分化。袁洪波等[19]2013年的研究发现,石河子棉花黄萎病菌以菌丝型菌株最多,占60%;其次是菌核型,占26.7%。研究表明,北疆棉花黄萎病菌以菌核型菌株最多,占77.8%,是主要的培养类型;18个代表菌株中来自石河子的7个菌株,6个产生菌核型菌落,1个产生中间型菌落,并且从石河子地区40个条田的病株上分离了178个菌株,菌核型菌株的比例占78.05%,中间型占19.02%,菌丝型占2.93%,与袁洪波等[19]的结果不一致。另外,将供试菌株的菌落类型与其致病类型进行对应,发现非落叶型菌株形成VH-I型菌落的比例较高,落叶型菌株虽然可形成5种菌落形态(VS、VM、VH-I、VH-II和VH-III),但是形成VH-II菌落的比例较高,因此,菌落类型与其致病类型之间是否有一定的相关性还有待进一步研究。
在感病棉花品种军棉1号上,大丽轮枝菌的致病性存在明显分化:一是同一地区的不同菌株,其致病力存在明显差异,因此,在同一地区推广某一个耐病品种很难达到有效防治棉花黄萎病的目的;二是不同致病类型的菌株之间致病力存在差异,落叶型菌株的致病力普遍高于非落叶型菌株的致病力,而且相同致病类型的菌株之间的致病力也存在差异,如非落叶型菌株中也有致病力很强的菌株。新疆棉花黄萎病菌致病类型从2004年报道以非落叶型、中等致病力菌株为主到目前以落叶型菌株为主[20],致病类型迅速变异及致病性明显变强的原因普遍认为是与新疆大量从内地引种有关,但是非落叶型菌株中出现致病力更强的菌株可能是大丽轮枝菌与不同抗性寄主互作、协同进化的结果。将菌株的致病力与培养性状进行对应,产生中间型菌落的2个菌株的致病力最弱;产生菌丝型菌落的2个菌株致病力中等,产生菌核型菌落的菌株,其致病力存在明显差异。宋晓轩等[21]报道棉花黄萎病菌产生菌丝型菌落的菌株致病力普遍比菌核型菌株的高,田秀明[22]报道的棉花黄萎病菌产生菌丝型菌落的菌株致病力相对较弱,大丽轮枝菌的培养特性与其致病力之间没有相关性。
从北疆棉田病株上分离到644个大丽轮枝菌菌株,67.6%的菌株为落叶型菌系,27.8%菌株为非落叶型菌系,4.7%菌株不能归类,供试菌株的致病类型存在分化;分析菌株在条田中的分布,以落叶型菌株为优势菌株的地块占70%,落叶型菌系为田间主要致病类型。18个代表菌株的培养特性存在菌核型、菌丝型和中间型3种菌落类型,菌核型为主要培养类型,并进一步分化成3种不同类型。落叶型菌株的致病力普遍高于非落叶型菌株,非落叶型菌株中也有致病力很强的菌株;同一地区的不同菌株的致病力存在明显差异。田间棉花黄萎病菌的致病类型、培养特性及致病力均存在明显分化。