杜婵娟,杨 迪 , 叶云峰 ,潘连富 ,张 晋,付 岗
(1 广西农业科学院植物保护研究所/广西作物病虫害生物学重点实验室,南宁, 530007;2 广西农业科学院园艺研究所,南宁,530007)
百香果Passifloraedulis,学名西番莲,原产于南美洲热带地区,因富含多种营养物质,具有独特的浓郁香气,同时兼具食用价值和药用价值,深受消费者喜爱[1-2]。
我国从20世纪90年代开始引种百香果,主产区分布包括广西、广东、海南、云南和福建等地[3]。截至2018年,我国百香果种植面积4.73万hm2,鲜果产量达63.5万t,成为近年来我国大力发展的新兴产业之一[4]。
随着百香果产业的快速发展,我国百香果种植面积不断扩大,其病虫害问题也日益突出[6-13]。其中,可可毛色二孢Lasiodiplodiatheobromae引起的果腐病是近年发生在百香果果实上新病害[14],可造成果实腐烂,严重影响鲜果经济价值。然而,目前国内鲜见防治百香果采后果腐病的相关研究报道,病害防治困难较大。
为进一步了解百香果果腐病菌的生物学特性,我们研究其相关生物学特性,测定14种杀菌剂对病原菌的室内毒力,为百香果采后果腐病的防治提供参考。
1.1 材料
百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodiatheobromae,由广西壮族自治区农业科学院植物保护研究所分离与保存。培养基包括马铃薯葡萄糖培养基(PDA)和察氏培养基[15]。
杀菌剂:植物仿生类,80%乙蒜素乳油,河南科邦化工有限公司产。硫代氨基甲酸酯类,80%代森锰锌可湿性粉剂,陶氏益农农业(中国)科技有限公司产。咪唑类,450 g/L咪鲜胺水乳剂,青岛中达农业科技有限公司产。三唑类,250 g/L丙环唑乳油,山东潍坊双星农药有限公司产;430 g/L戊唑醇悬浮剂,江苏七洲绿色化工股份有限公司产;10%苯醚甲环唑水分散粒剂,先正达南通作物保护有限公司产。苯并咪唑类,50%多菌灵可湿性粉剂,上海悦联化工有限公司产。烷基多胺类,400 g/L嘧霉胺悬浮剂,拜耳(中国)有限公司产。甲氧基丙烯酸酯类,25%嘧菌酯悬浮剂,陕西皇牌作物科技有限公司产;22.5%啶氧菌酯悬浮剂,安阳市锐普农化有限公司产;30%吡唑醚菌酯悬浮剂,河南勇冠乔迪农业科技有限公司产;50%肟菌酯水分散粒剂,河北兴柏农业科技有限公司产。酰胺类,41.7%氟吡菌胺悬浮剂,拜耳(中国)有限公司产;50%啶酰菌胺水分散粒剂,巴斯夫欧洲公司产。
1.2 pH值、温度和光照的影响试验
将纯化后的病原菌移至PDA平板,28 ℃培养2 d,用灭菌的直径5 mm打孔器沿菌落边缘取菌饼,分别接种至pH值3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5和11.0的PDA平板,28 ℃培养36 h;另将菌饼接种至PDA平板后,分别放置在10、13、16、19、22、25、28、31、34、37和40 ℃培养36 h;另将菌饼接种至PDA平板后,分别放置24 h/d光照、12 h/d光暗交替和24 h/d黑暗下,28 ℃培养36 h,每处理重复3次,采用十字交叉法测量各处理菌落直径。
1.3 不同碳源、氮源的影响试验
以察氏培养基为基础培养基,分别用葡萄糖、甘露醇、D-半乳糖、乳糖、山梨醇、果糖、可溶性淀粉、木糖、木糖醇和甘油等含碳化合物,等量置换基础培养基中的蔗糖,制成不同碳源培养基;用硝酸钾、甘氨酸、硫酸铵、L-脯氨酸、亚硝酸钠、L-精氨酸、氯化铵、DL-丙氨酸、L-天冬氨酸和尿素等含氮化合物,等量置换基础培养基中的硝酸钠,制成不同氮源培养基,将病原菌菌饼接种至不同碳源或氮源培养基中,重复3次,28 ℃培养36 h,采用十字交叉法测量各处理菌落直径。
1.4 杀菌剂室内毒力测定
采用平板生长速率法,将供试14种杀菌剂用无菌水配制成母液,分别加入PDA中配制成不同浓度含药平板。即丙环唑和苯醚甲环唑浓度为3.125、6.25、12.5、25、50 mg/L;戊唑醇、多菌灵和吡唑醚菌酯浓度为6.25、12.5、25、50、100 mg/L;乙蒜素、嘧霉胺和咪鲜胺浓度为12.5、25、50、100、200 mg/L;啶氧菌酯和氟吡菌胺浓度为25、50、100、200、400 mg/L;嘧菌酯、肟菌酯和啶酰菌胺浓度为62.5、125、250、500、1 000 mg/L;代森锰锌浓度为125、250、500、1 000、2 000 mg/L。每平板中央移入菌饼1块,每浓度重复3次,以不含药剂的PDA为对照, 28 ℃培养36 h,采用十字交叉法测量菌落直径,计算相对抑菌率。以药剂浓度对数值为自变量(x),相对抑菌率的概率值为因变量(y),进行线性回归分析,建立毒力回归方程,计算相关系数r和抑菌有效中浓度EC50和EC95。相对抑菌率(%)=(对照菌落直径-药剂处理菌落直径)/(对照菌落直径-5)×100。
1.5 数据统计与分析
数据用Excel 2019汇总、计算平均值和作图,并采用SPSS 18.0软件的Duncan’s新复极差法进行方差分析。
2.1 pH值和培养温度对菌丝生长的影响
从图1可知,病原菌在pH值3.5~10.5范围内均可以生长,培养36 h,病原菌菌落直径13.62 mm以上。当pH值为4.5~5.5时,菌落生长最快且不同处理间差异不显著(p<0.05),菌落直径最大可达64.48 mm。当pH值11.0时,病原菌停止生长。病原菌在10~40 ℃范围内均可生长;培养36 h,以31~34 ℃时菌落生长最快,且差异不显著(p<0.05),菌落直径最大可达68.15 mm。当温度小于16 ℃或大于40 ℃时,病原菌生长缓慢,菌落直径在7.63 mm以下。
注:不同小写字母表示处理间存在显著性差异(p<0.05)。
2.2 碳源、氮源和光照条件对菌丝生长的影响
从表1可知,供试碳源条件下,病原菌均可较好生长。培养36 h,病原菌在以蔗糖、甘油、D-半乳糖、葡萄糖、甘露醇、木糖醇、D-木糖、乳糖、山梨醇和可溶性淀粉为碳源的培养基上生长差异不显著,菌落直径为43.20~59.64 mm。病原菌可利用11种供试氮源生长。在以硫酸铵和氯化铵为氮源的培养基上,病原菌生长最迅速,培养36 h,菌落直径均在74 mm以上。以尿素为氮源的培养基上,病原菌生长最慢,其菌落直径仅3.34 mm,显著低于其他氮源处理(p<0.05)。
表1 不同碳源、氮源和培养光照条件对百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae菌丝生长的影响
不同光照条件下,病原菌在PDA上的生长无显著性差异,菌落直径均在45 mm以上,说明光照对病原菌菌丝生长的影响不大。
2.3 杀菌剂对病原菌的室内毒力
从表2可知,供试14种杀菌剂对病原菌菌丝生长的抑制作用存在差异。其中,嘧霉胺的毒力最强,EC50为0.004 6 mg/L;其次为戊唑醇、多菌灵、苯醚甲环唑和丙环唑,其EC50均小于1 mg/L,分别为0.007 2、0.025 5、0.384 9和0.706 7 mg/L。毒力中等的为咪鲜胺、吡唑醚菌酯、乙蒜素和啶氧菌酯,EC506~76 mg/L。对病原菌的毒力效果较差的杀菌剂为代森锰锌、肟菌酯、啶酰菌胺和嘧菌酯,EC50均大于100 mg/L。氟吡菌胺的毒力效果最差,其EC50高达1 152.317 6 mg/L。此外,丙环唑的EC95最小,为33.129 5 mg/L;其次是咪鲜胺和戊唑醇,EC95分别为46.596 5和90.545 9 mg/L,三者的EC95均小于100 mg/L;乙蒜素、苯醚甲环唑和代森锰锌的EC95均小于1 000 mg/L,而其余药剂的EC95均大于1 000 mg/L。
表2 14种杀菌剂对百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae的室内毒力
可可毛色二孢作为一种寄主广泛的植物病原真菌[16],可引起多种植物果实病害,其生物学特性研究已有大量报道[17-22]。然而,来源于不同寄主的可可毛色二孢的生物学特性存在一定差异[22-24]。笔者2019年在广西北流、百色等地调查中发现可可毛色二孢会引起百香果采后果腐病[14]。由于该病害是近年来在百香果上发生的新病害,目前关于其病原菌的生物学特性及药剂筛选鲜见报道。研究结果表明,该病原菌在pH值3.5~10.5范围内均可生长,以pH值4.5~5.5生长最好;10~40 ℃范围内均可生长,以31~34 ℃生长最好,表明其适应性强,是一种嗜高温的微生物。该结果与刘小玉等[24]、董章勇等[25]、戴利铭等[26]的报道基本一致。广西百香果的采收期正值高温多雨的夏季,湿热的气候为果腐病发生及病害传播提供了有利条件。病原菌生长对碳源要求并不严格,均可利用供试的11种碳源;对氮源利用差异较大,最佳氮源为硫酸铵和氯化铵,利用尿素的能力最差。有研究表明,百香果果皮富含大量的营养物质[27],这为病原菌的生长繁殖提供了条件。由于病原菌利用尿素的能力较差,因此,百香果施肥管理时,喷施含有尿素的叶面肥来补充氮肥,可利于控制该病害的发生和扩展。
8类14种杀菌剂的室内毒力测定结果表明,三唑类的丙环唑和戊唑醇、咪唑类的咪鲜胺对病原菌表现出较强的抑制作用,这与戴利铭等[26]、唐利华等[28]、刘树森等[29]的研究相似。而苯并咪唑类、烷基多胺类、甲氧基丙烯酸酯类和酰胺类的供试杀菌剂对病原菌的EC95值均大于1 000 mg/L,表明这些药剂对病原菌的抑制效果较差,因此在生产上不推荐使用这类药剂防治百香果果腐病。由于不同类型的杀菌剂对病害的防治机理不同[30-32],为避免重复施用单一杀菌剂而使病原菌产生抗药性,可考虑交替使用不同类型的杀菌剂防治病害。此外,本研究调查发现,百香果果腐病菌主要通过果皮上的伤口侵染为害[14]。因此,为预防该病害发生,可在采收前全园喷施戊唑醇、苯醚甲环唑等药剂;采后则考虑使用咪鲜胺等药剂。
本研究仅测定了不同杀菌剂对病原菌的室内毒力,由于田间环境较为复杂,且杀菌剂对病害的防治与病原菌孢子的抗逆性、杀菌剂的稳定性、寄主植物的生长环境等诸多因素有关。因此,室内筛选药剂在田间施用时,实际防效可能会存在差异。下一步我们将开展田间药效试验,进一步验证杀菌剂的防效,为百香果果腐病的防治提供参考。