任维超,刘 娜,李寿永,张振芳,练 森,李保华
(1 青岛农业大学植物医学学院,山东266109)(2 烟台市蓬莱区大辛店镇农业综合服务中心)
近年来,山东省烟台市套袋苹果上发生1 种新病害,对果实外观影响很大。该病于2013 年发病较为严重,2020 年再次大面积严重发病,烟台产区绝大部分苹果园都发现了此种病害,一般果园果实发病率在1%以下,个别果园病果率超过3%。目前,国内尚无该病的有关研究报道,为此作者对该病的病原进行了分离鉴定,并参考国外的有关资料,分析了病害的发病规律和条件,并提出防治建议。
该病主要出现在摘袋后的果实上,为疮痂状或粗皮状病斑(图版1)。病斑圆形,规则,直径5~20 mm,表皮木栓化,粗糙,黄褐色至黑褐斑,边缘黑色,为病菌的菌丝层,部分病斑的中央隆起(图版1)。病菌仅危害果实的表皮,影响外观,果肉完好,果实品质不受影响。病果入库后,病菌仍能生长扩展,在病斑外围形成黑色环状条带,为病原菌在角质层下放射状扩展形成的菌丝层。多数病果上1~2 个病斑,发病严重的果实上有几十个病斑(图版1)。
刮取病斑组织,能镜检到病菌的分生孢子(图1-A)和分生孢子梗(图1-B)。分生孢子淡褐色,椭圆形或卵圆形,瓜子状或葫芦状,单胞或双胞,内有油球,大小为4.1~6.2 μm×10.3~15.8 μm。分生孢子萌发从侧面或顶端产生芽管。分生孢子梗丛生,暗褐色,无分枝,直立或弯曲,3.2~6.3 μm×25.0~47.0 μm。分生孢子梗芽生式产孢,合轴式延伸,分生孢子脱落后,留有孔状孢子痕(图1-B)。
图1 苹果痣状疮痂病分生孢子(A)和分生孢子梗(B)
挑取单个孢子,转入马铃薯+葡萄糖+琼脂培养基(PDA)上培养,30 d 后可形成灰黑色菌落。菌落圆形,边缘灰白色,气生菌丝短,绒毛状(图2-A)。病菌在培养基上生长速度缓慢,生长最快的菌株25 ℃下培养30 d,菌落直径能达到1.5 cm(图2-B)。
图2 苹果痣状疮痂病(V.asperata)菌落
挑取单个孢子纯化病原菌,以纯化病菌的DNA为模板,利用ITS1(5′-TCCGTAGGTGAACCTGCG G-3′)和ITS4(5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′)通用引物可以扩增出病菌的ITS 序列,序列长度为549 bp。将扩增出的序列在NCBI 数据库中BLAST比对,发现扩增序列与国外报道病菌(Venturia asperata)的相似度高达99.6%。利用检测V.asperata的特异性引物[1],以从病斑表层组织中直接提取的DNA 为模板,在检测的11 个病斑中都能扩增出特异性条带(图3)。根据病菌的ITS 序列、特异引物的扩增结果、孢子和孢子梗的形态,以及在果实上造成的症状,参照新西兰、加拿大、法国和意大利的研究结果,初步确认该病由病原菌Venturia asperataSamuels&Sivanesan 侵染所致。
图3 苹果痣状疮痂病(V.asperata)扩增出的特异性条带
国外报道,V.asperata在苹果果实上能引起非典型的疮痂病症状(Atypical scab-like symptoms)[2],而黑星病菌(Venturia inaequalis)在果实上诱发的症状属于典型的疮痂病症状。黑星病菌诱发疮痂病的症状,木栓化组织厚,病斑凹陷,开裂,果实畸形。V.asperata所导致的疮痂症状,木栓化层仅限表层组织,木栓化组织薄,似黑“痣”,随果实生长开裂,不影响果实生长。根据V.asperata导致的疮痂症状与苹果黑星病菌所导致疮痂症状的不同,可把“苹果痣状疮痂病”作为其中文名称,以区别于其他病害。目前,该病主要分布在烟台苹果产区的‘富士’品种上,套袋果实发病相对较重,海棠和‘嘎拉’果实上偶有发现。
V.asperata于1975 年首次在新西兰报道。1973年,Samuels 和Sivanesan 在苹果越冬病叶上检查黑星病菌的子囊孢子时,发现1 种与苹果黑星病菌子囊孢子形态不同的子囊孢子,并对其形态和分类地位进行研究,最终定名为V.asperataSamuels &Sivanesan[2]。1985 年,加拿大在苹果落叶上也发现该种病菌[3]。V.asperata一直被认为是苹果落叶上的一种腐生菌,直到2007 年Caffier 等在法国南部发现V.asperata能在苹果果实上引起非典型的疮痂病症状(Atypical scab-like symptoms)。在法国西南部,由V.asperata侵染所造成的果实发病率在不同果园差别很大,从10%到60%不等[1]。Caffier 等用V.asperata的分生孢子接种苹果叶片和果实,都能侵染。病菌接种2 周后,幼嫩叶片上能观察到产孢病斑,其面积占到整个叶面积的40%~50%,病斑没有明显的症状,只产生非常稀疏霉层。在果实上,病菌引起典型的痣状疮痂病斑。病菌能在苹果落叶上越冬,越冬后能产生子囊孢子,在法国南部子囊孢子自3 月底开始释放直到5 月底结束(初花后1个月)[1]。2018 年,意大利北部苹果产区也发现了V.asperata在苹果果实上引起的痣状疮痂病斑[4]。
目前,苹果痣状疮痂病在我国的发病规律和条件尚不清楚。根据国外的研究结果,结合我国发病情况分析,在我国苹果痣状疮痂病菌也应该在苹果落叶上越冬,越冬后产生子囊孢子,在4—6 月幼果生长期遇雨后释放,并随气流传播侵染幼嫩果实和叶片。病菌侵染幼嫩的叶片后,虽没有明显的症状,但可产生分生孢子,分生孢子随雨水传播再侵染果实和叶片。果实在套袋前已被病菌侵染,但没有表现出明显的症状。5—6 月是痣状疮痂病菌侵染果实的主要时期,也是病害防治的关键时期。5—6月多雨的年份,可造成病菌的大量侵染,如2013年和2020 年。
根据V.asperata的生物学特性推测,痣状疮痂病虽不会像黑星病那样在苹果上形成严重危害,但在5—6 月多雨的年份,会导致大量果实受侵染。随清园彻底清除果园内和周边的落叶,5—6 月多雨年份可于降雨前或降雨后随其他病害的防治喷施2~3 次杀菌剂,可有效地控制苹果痣状疮痂病的危害。