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辽宁省赤芍叶霉病病原学及防治基础研究

毛宁  
【摘要】:赤芍(Paeonia veitchii Lynch)为毛茛科芍药属多年生草本植物,分布于我国西北、东北和华北地区,以根入药,具有较高的药用价值和经济价值。随着赤芍的开发与利用,人们对其需求量不断增加,导致其资源逐渐减少,难以满足市场需求。为保护野生资源和维持生态平衡的稳定发展,辽宁省沈阳、清原、本溪及昌图等地区开始进行人工归圃栽培。在赤芍栽培过程中,赤芍病害问题日渐突出,其中,叶霉病为该作物最严重的病害,主要危害叶片,使其萎蔫,抑制植株生长,迄今国内外对该病害的研究鲜有报道。本文对该病害的发生危害、病原菌的鉴定、生物学特性、细胞壁降解酶的活性和室内药剂筛选进行了系统研究,为赤芍叶霉病的田间识别和防控提供了理论依据。1.辽宁赤芍主要病害田间调查及病原菌鉴定为明确辽宁省赤芍主要病害种类及发生危害情况,2018-2020年对辽宁省沈阳、清原和昌图等7个主要赤芍种植区进行了系统调查,结果表明,危害辽宁赤芍生产的主要病害有5种,通过症状观察、培养特性、形态学鉴定、分子鉴定、特异性引物检测和致病性测定,鉴定5种病害的病原分别为赤芍叶霉病菌Cladosporium paeoniae,赤芍轮斑病菌Cercospora brunkii,赤芍白粉病菌Erysiphe paeoniae,赤芍炭疽病菌Colletotrichum coccodes和赤芍根腐病菌Fusarium oxysporum,赤芍叶霉病发生于6月上旬,8月中下旬至9月为盛发期。该病分布十分广泛且危害严重,各调查种植地区均有分布。清原地区发病较为严重,病情指数可以达到50以上,病株率约为74.5%~100%,病叶率约为43.2%~95.1%,危害极其严重且蔓延速度快,可以导致植株成批枯死。赤芍白粉病该病主要分布在清原、沈阳、宽甸、西丰,其中沈阳地区发病相对较重,病株率约35.9%~56.1%,病叶率约为16.6%~75.5%。赤芍轮斑病只在抚顺清原和沈阳发生,在清原发病较为严重,病株率约为35.9%~89.3%,病叶率约为16.6%~75.1%。赤芍炭疽病主要分布在本溪、沈阳和法库,其中本溪地区发病相对重,病株率约为28.9%~56.1%,病叶率约为17.3%~44.2%。根腐病主要分布在沈阳和法库,病株率较低,其中在法库地区发病相对重,病株率约为18.5%~23.5%。2.赤芍叶霉病病菌生物学特性研究通过生物学特性研究表明,叶霉病菌在10~30℃均能生长,最适温度为25℃,菌丝生长速度为1.03 mm/d;在p H值为3~10均可生长,最适p H为7,菌丝生长速率为1.73 mm/d;病菌最适光照条件为24 h光照,菌丝生长速度为1.03 mm/d;菌丝生长最适培养基为V8培养基,平均生长速度为2.90mm/d;最适宜菌丝生长的碳、氮源的培养基半乳糖和甘氨酸,菌丝生长速度分别为2.00mm/d和1.84 mm/d。分生孢子在10~35℃均能产生,孢子的形成最适温度为25℃,产孢量为9.7×10~6个/皿;在p H 4~10均可产生分生孢子,p H 7时产孢量最大,产孢量为6.5×10~7个/皿;在24 h光照条件较利于分生孢子的产生,产孢量为5.7×10~7/皿;最适孢子产生的培养基为V8培养基,产孢量为8.5×10~7个/皿;最适孢子产生的培养基为V8培养基,产孢量为8.5×10~7个/皿;分生孢子6 h开始萌发,24 h萌发率达94.64%;分生孢子在5~35℃均可萌发,最适萌发温度为25℃,萌发率为72.32%;分生孢子最适宜萌发碳、氮源为蛋白胨和麦芽糖,萌发率分别为74.11%和86.67%;在持续黑暗条件下有助于孢子萌发,其萌发率为91.67%;分生孢子在p H 4~10条件下均可萌发,最适p H为7,萌发率为79.11%。菌丝致死的温度57℃,孢子致死的温度为59℃。3.赤芍叶霉病菌细胞壁降解酶及其活性研究细胞壁降解酶是植物病原真菌的重要毒力因子,在病斑扩展过程中起重要作用。赤芍叶霉病菌能产生PG、PMG、PGTE、PGTE、Cx和Ex酶,但其发生条件差异显著。赤芍叶霉病菌接种不同天数后,于病斑处测定产酶活性,结果表明,果胶酶中的PMG酶在接种第16 d酶活性最高,约为43.52 U/mg,纤维素酶EG、Cx酶活性相对较低。对叶霉病菌的产酶条件进行研究,病菌最适产酶温度为25℃,其中PMTE酶活性最高,约为2166.02 U/m L;病菌最适培养时间为20 d,活性约为1079.91 U/m L;持续震荡24 h有利于病菌CWDEs的产生;24 h黑暗条件有助于CWDEs的产生,PMG酶和PG酶的活性较高,其中持续黑暗的条件PMG酶的活性最高,约为1827.78 U/m L;PMG的最适产酶p H为7,活性约为3793.638 U/m L,最适产酶氮源为蛋白胨,酶活性约为6777.01 U/m L;最适碳源为蔗糖,活性约为3028.18 U/m L。通过用果胶酶和纤维素酶对健康的叶片进行接种,赤芍叶片均可形成褐色斑点,随着病斑扩展,经果胶酶处理的赤芍叶片的病斑较纤维素酶处理的病斑大。4.赤芍叶霉病室内药剂筛选毒力测定结果表明,供试8种杀菌剂对赤芍叶霉病菌菌丝生长及分生孢子萌发均有不同程度的抑制作用。有筛选出2种防效较好的杀菌剂,分别为400g/L氟硅唑和50%多菌灵。其中,400g/L氟硅唑对病菌菌丝的抑制作用最强,EC_(50)值为1.801 mg/L。其次50%多菌灵,EC_(50)值为2.76 mg/L。对孢子萌发的抑制较好的是药剂为80%代森锰锌、400 g/L氟硅唑SC、25%吡唑醚菌酯和50%多菌灵,其中抑制效果效果最好的为25%吡唑醚菌酯,抑菌率在90%以上。结合该病害流行规律,规划合理施药方法,为有效防治叶霉病奠定了理论依据。


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