啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响

张海洋 李海燕 孟庆林 何超群 潘文瀚 徐晶宇

摘要：旨在明確新型杀菌剂啶酰菌胺对向日葵核盘菌生物活性的影响，为其推广应用提供科学依据。以向日葵核盘菌菌丝、孢子和菌核为试材，采用生物测定方法测定啶酰菌胺对向日葵核盘菌菌丝生长、孢子萌发及菌核形成的影响。研究结果表明，啶酰菌胺处理后的核盘菌菌丝生长速率受到抑制，其抑制菌丝生长的EC50为0.2152μg/mL。随杀菌剂浓度的升高，核盘菌菌丝生长量明显下降，浓度为16.667μg/mL时，对核盘菌形成菌核数量的抑制率达到84.62%，对核盘菌形成菌核总干重的抑制率达到61.07%。孢子萌发试验结果表明，啶酰菌胺处理后子囊孢子萌发受到抑制，其抑制子囊孢子萌发的EC50为0.056μg/mL。在浓度为0.267μg/mL时，孢子芽管伸长抑制率达到78.15%。啶酰菌胺不仅对核盘菌菌丝生长有抑制作用，还可以降低子囊孢子的侵入、阻止子囊孢子萌发形成的芽管在植物组织的继续侵染，有效降低田间土壤中菌核残留量。对向日葵菌核病的防治前景十分广阔，可以作为田间防治向日葵菌核病的轮换药剂。

关键词：向日葵菌核病；啶酰菌胺；核盘菌；菌丝生长；孢子萌发

中图分类号：S435.655文献标志码：A论文编号：cjas20191000226

基金项目：国家特色油料产业技术体系“细菌病害防控”（CARS-14-1-20）。

Effect of Biological Activity of Boscalid on Sclerotinia sclerotiorum of Sunflower Zhang Haiyang1， Li Haiyan1， Meng Qinglin2， He Chaoqun3， Pan Wenhan1， Xu Jingyu1

（1College of Agriculture， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing 163319， Heilongjiang， China；

2Institute of Plant Protection， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150000， Heilongjiang， China； 3Heilongjiang Furui Seed Industry Co.， Ltd.， Harbin 150000， Heilongjiang， China）

Abstract： The aims are to clarify the effect of the new fungicide boscalid on the biological activity of Sclerotinia sclerotiorum， and provide a scientific basis for its promotion and application. In this research， we used the hyphae， spores and sclerotia as test samples. Bioassay method was used to confirm the effect of boscalid on mycelial growth， spore germination and sclerotia formation of Sclerotinia sclerotiorum. The results showed that the mycelial growth rate of Sclerotinia sclerotiorum treated with boscalid was inhibited； the EC50 was 0.2152μg/mL. With the increase of germicide concentration， the mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum decreased significantly. When the concentration was 16.667μg/mL， the inhibition rate of sclerotia formation of Sclerotinia sclerotiorum reached 84.62%， and the inhibition rate of total dry weight of sclerotia formation of Sclerotinia sclerotiorum reached 61.07%. The result of spore germination test showed that the germination of ascospores was inhibited after being treated with boscalid， and the EC50 was 0.056μg/mL. The inhibition rate of spore germ tube elongation reached 78.15% at the concentration of 0.267μg/mL. The boscalid not only inhibits the mycelial growth of Sclerotinia sclerotiorum， but also reduces the invasion of ascospores， and prevents the germ cells formed by the germination of ascospores from infecting the plant tissues continuously， which effectively reduces the residual amount of sclerotia in field soil. It has a very broad prospect for the prevention and treatment of sunflower sclerotinia， and can be used as a rotation agent for controlling sunflower sclerotinia in field.

Keywords： Sclerotinia Rot of Sunflower； Boscalid； Sclerotinia Sclerotiorum； Hyphal Growth； Spore Germination

0引言

向日葵是一种菊科向日葵属一年生高大草本植物，是世界四大油料作物之一[1]，具有良好的耐旱与耐盐碱性，广泛分布于中国的东北、西北和华北等地区[2]。向日葵是中国重要的经济作物，近年来，由于种植业结构的调整和食品加工业需求增加，向日葵种植面积不断扩大，表现出良好的发展形势[3]。向日葵菌核病是由核盘菌侵染引起的一种重要的向日葵真菌病害，在中国东北、内蒙古等产区，因菌核病造成向日葵地块平均发病率达到40%～60%，最高可达到90%以上[4]，严重影响着向日葵产量和品质。

核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）是世界性分布的植物病原菌，可侵染多种类型的植物，包括油菜、大豆、向日葵和十字花科蔬菜等[5]。向日葵在生长和发育过程中极易受核盘菌危害而发生向日葵菌核病[6]，菌核病发生严重的原因多为向日葵生育期后期多雨，以子囊孢子借风雨传播的侵染方式为主[7]。向日葵菌核病是世界性范围的真菌病害，该病一旦发生，难以控制，且发病率逐年上升，甚至造成部分地区向日葵绝收[8]。生产上缺乏对菌核病表现免疫的向日葵育种材料，且菌核在土壤中能够越冬存活多年，从而导致作物轮作成为问题[9]。目前向日葵菌核病的防治效果仍不理想，生产上该病造成的损失很严重。控制向日葵菌核病的主要措施有农业防治、生物防治、化学防治等，化学防治成为防治向日葵菌核病的主要措施[10]。但由于单一药剂的大量重复使用，在多数产区已有抗药性产生的报道。Ma等[11]报道中国江苏省发现核盘菌对二甲酰亚胺类杀菌剂产生抗药性。任冬梅等[12]表明向日葵菌核病病原菌已对苯丙咪唑类多菌灵、菌核净产生抗药性。Zhou等[13-14]研究表明湖南、陕西等地也陆续发现核盘菌产生抗药性。侯亚光[15]研究表明新疆地区已经发现多菌灵抗性菌株比例为83.4%。抗药性的产生使向日葵菌核病的防治效果大大降低，为缓解这种现象，生产中亟需筛选具有新的作用方式的有效杀菌剂。啶酰菌胺是一种烟酰胺类杀菌剂，被应用于控制许多作物病害，如白粉病、灰霉病等，具有良好的发展前景[16]。但对菌核病的防治研究报道较少，本研究测定了啶酰菌胺对于向日葵核盘菌的生物活性的影响，明确其对核盘菌菌丝生长、孢子萌发、菌核形成的作用方式。旨在为选择有效的防治向日葵菌核病的杀菌剂提供依据，有利于制定和实施向日葵菌核病的早期防控措施、科学用药和持续防控。

1材料与方法

1.1材料

供试菌株：核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum），采自黑龙江省大庆市，由黑龙江八一农垦大学植物免疫研究室分离所得。

供试药剂：50%啶酰菌胺可湿性粉剂，巴斯夫（中国）有限公司

1.2方法

1.2.1啶酰菌胺对核盘菌生长的影响菌丝生长速率抑制法：在预试验基础上，将杀菌剂加入到PDA培养基中，配成含有效成分16.67、3.33、0.67、0.13、0.027μg/mL 5种浓度的含药培养基。用d=5 mm的打孔器打取菌碟，每皿含药的固体平板中央接一个菌碟。每个处理4次重复，等量无菌水作为对照。于25℃恒温培养箱中培养5天，十字交叉法测量菌落直径。计算菌落生长抑制率（1），建立毒力回归方程（2）并根据毒力回归方程推算出啶酰菌胺对核盘菌的抑制中浓度（EC50）。

菌丝干重法：打取培养3天的核盘菌菌碟放置于含有不同浓度的啶酰菌胺的PD培养基的三角瓶中，每瓶放置10个菌碟，25℃，120 r/min震荡培养5天后，布氏漏斗抽滤，收集菌丝，剔除菌碟，用蒸馏水冲洗2次并抽滤10 min后烘干称重，以加等量无菌水作为对照，每个处理4次重复。

1.2.2啶酰菌胺对核盘菌菌核形成的影响打取培养3天的供试核盘菌菌碟，接到含有不同浓度啶酰菌胺的PDA平板上，以加等量无菌水的处理作为对照，每处理4次重复。置于20℃培养箱培养15天后调查菌核数量，收集菌核，烘干后称重。

1.2.3啶酰菌胺对核盘菌子囊孢子萌发的影响采用孢子萌发抑制法，在预试验基础上，将配制的杀菌剂分别加入到制备好的孢子悬浮液中，配成含有效成分0.267、0.133、0.067、0.033、0.017μg/mL 5种浓度，以加等量无菌水的处理作为对照，每处理4次重复。每个处理取20μL置于凹玻片中，再将凹玻片置于保湿的培养皿中，25℃恒温保湿培养，6 h后显微观测孢子萌发情况，每玻片随机5个视野，不低于100个孢子，同时测量芽管长度，计算对芽管的抑制作用。按公式（3）（4）计算孢子萌发率、孢子萌发抑制率。

1.6数据统计

采用Microsoft Excel 2003進行数据的录入、整理，DPS统计软件进行数据分析。

2结果与分析

2.1啶酰菌胺对核盘菌生长的影响

由表1可知，啶酰菌胺对核盘菌菌丝生长速率和菌丝生长量有明显的抑制作用，且随啶酰菌胺浓度增大，抑制作用逐渐增强。浓度为0.027μg/mL，菌落生长速率抑制率达到26.45%，菌丝生长量抑制率为5.37%。浓度为16.667μg/mL，菌落生长速率抑制率达到91.68%，菌丝生长量抑制率为55.47%。且不同浓度对核盘菌菌丝生长的抑制均达到显著或极显著水平。将药剂对核盘菌的相对抑制率换算成抑制机率值与药剂浓度对数进行回归分析得毒力回归方程（5），EC50值为0.2152μg/mL。

2.2啶酰菌胺对核盘菌菌核形成的影响

表2数据显示，啶酰菌胺的浓度越高，对形成菌核数量和干重的抑制作用越大。啶酰菌胺低浓度0.027μg/mL下，形成菌核的数量和干重与对照相比分别降低了18.46%和5.15%，且對核盘菌形成菌核数量的抑制作用大于对菌核干重的抑制作用。啶酰菌胺高浓度16.667μg/mL时，核盘菌形成菌核的数量比对照降低了84.62%，形成菌核的干重与对照相比降低了61.07%。且与对照比均达到极显著差异。

2.3啶酰菌胺对子囊孢子萌发的影响

啶酰菌胺对核盘菌子囊孢子萌发的影响见表3。由表3可知，啶酰菌胺对核盘菌孢子的萌发和芽管伸长均有明显的抑制作用。随着杀菌剂浓度的提高，孢子萌发率逐渐降低，孢子萌发抑制率、芽管伸长抑制率逐渐升高。啶酰菌胺浓度为0.017μg/mL时，孢子萌发率与对照相比降低了11.73%，芽管伸长抑制率为20.85%，孢子萌发抑制率低于芽管伸长抑制率；啶酰菌胺浓度为0.267μg/mL时，孢子萌发率降低88.25%，芽管伸长抑制率达到78.15%，芽管长度和孢子萌发率均与对照差异达到极显著水平。将药剂对子囊孢子萌发的相对抑制率换算成抑制机率值与药剂浓度对数进行回归分析得毒力回归方程（6），EC50为0.0563μg/mL。

3结论与讨论

随着向日葵种植面积增加，采取对向日葵菌核病有效的化学防治措施对于确保向日葵产量尤为重要，当前中国对于向日葵菌核病的化学防治研究主要集中在苯并咪唑类杀菌剂、二甲酰胺类和甲氧基丙烯酸酯类。但是，中国各地均已有核盘菌对上述药剂产生抗药性的报道，且抗药性有稳定遗传的趋势[17-18]。因此，选择作用于不同位点、具有不同作用机理的新型杀菌剂是当前化学防治的关键。目前对于新型杀菌剂啶酰菌胺的研究主要集中在防治草莓灰霉病和葡萄灰霉病的领域，陈丽萍等[19]报道，啶酰菌胺对草莓灰霉病菌的抑菌效果较好，EC50为2.1504μg/mL；蒋忠洪等[20]研究显示啶酰菌胺和氟啶胺在一定条件下复配能提高对草莓灰霉病菌的抑菌效果；黄世荣等[21]报道50%啶酰菌胺可以有效防治桑葚菌核病。本研究采用杀菌剂室内生物活性测定的方法探究啶酰菌胺对向日葵核盘菌的抑制活性，结果表明啶酰菌胺对核盘菌的生长有明显的抑制作用，与王勇[22]、潘以楼等[23]的研究结果一致。

本研究发现，啶酰菌胺对核盘菌子囊孢子萌发的抑制中浓度小于对核盘菌菌丝的抑制中浓度，表明啶酰菌胺对子囊孢子萌发的抑制作用强于对菌丝的抑制作用；子囊孢子是向日葵菌核病的主要侵染源[24]，本研究结果显示啶酰菌胺对孢子萌发有很强的抑制作用（抑制率88.25%），对核盘菌孢子芽管伸长也有抑制作用（抑制率78.15%），表明啶酰菌胺不仅可以降低子囊孢子的侵入，还可以阻止子囊孢子萌发形成的芽管在植物组织的继续侵染；菌核是核盘菌在田间越冬的一种特殊的生存结构，本研究显示啶酰菌胺可以有效抑制菌核产生的数量（抑制率84.62%），并降低产生菌核的干重，预示在田间生产应用中，啶酰菌胺可以降低田间土壤中菌核残留量，减少隔年的菌核萌发量，从而在根源减少菌核病的发生，对向日葵菌核病的防治前景十分广阔。

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