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烟草黑胫病菌对六种杀菌剂的抗性测定及抗甲霜灵机制的初步研究

许学明  
【摘要】: 烟草黑胫病是世界烟草生产中危害最严重的病害之一,也是我国烟草的主要病害。本研究采用菌落生长速率法,测定了2005年从云南、贵州和山东主要烟区病株上分离到的烟草黑胫病菌(Phytophthora nicotianae var. nicotianae )38个菌株对2种保护性杀菌剂和4种内吸性杀菌剂的抗性;采用频次分析法建立了烟草黑胫病菌对6种杀菌剂的敏感性基线;通过对烟草黑胫病菌的药剂诱导,获得了抗甲霜灵的低抗及高抗突变株;检测了各个抗性菌株抗药性的遗传稳定性;测定了各个抗性菌株的抗性水平;比较了低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株的菌落生长速率,诱导并比较了低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株的孢子囊数量,采用活体接种法比较了低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株之间的致病力,比较了低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株之间的适合度;比较了不同浓度的甲霜灵处理后低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株所在溶液的电导率变化情况;比较了低抗菌株、高抗菌株和敏感菌株的酯酶同工酶和可溶性蛋白质的聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱;测定了抗甲霜灵烟草黑胫病菌突变株对5种参试杀菌剂的交互抗性。研究结果表明: 1.百菌清、代森锰锌、甲霜灵、霜脲氰、乙膦铝和霜霉威对38个菌株的EC50值分布在2.3325~49.471、3.5098~82.055、0.0867~1.6781、24.042~62.663、60.468~239.51和2493.3~19625μg/mL之间,均值为9.3509±2.7721、10.590±4.0556、0.2991±0.0843、35.891±2.7823、105.73±11.154和9688.7±1396.4μg/mL;烟草黑胫病菌对上述6种杀菌剂的抗性低,尚未出现抗性上升的抗药性亚群体。 2.百菌清、代森锰锌、甲霜灵、霜脲氰、乙膦铝和霜霉威对均来自敏感群体、组成近正态连续抗性频次分布的30、37、34、37、37和25个菌株的EC50均值5.9856±0.7817、8.6588±1.0941、0.2389±0.0292、35.167±2.4317、102.11±8.6497和7136.1±929.93μg/mL,可分别作为烟草黑胫病菌对上述6种杀菌剂的敏感性基线。 3.通过甲霜灵诱导,获得了10个低抗突变株及1个高抗突变株。在0~20μg/mL的浓度范围内,抗性突变株的发生频率随甲霜灵浓度的增加而提高,突变株的发生频率与诱导药剂浓度的对数之间存在高度正相关。 4.尽管甲霜灵对11个抗性突变株的菌落生长抑制率在不同世代间的变化复杂,但最后都从第2代、第4代或第6代开始稳定下来,说明所有抗性突变株的抗药性都能稳定遗传。 5.11个抗性突变株中, 10个为低抗性突变株,甲霜灵对其EC50值分布在1.1257~ 4.4157μg/mL之间,EC50均值为2.7267μg/mL,抗性水平分布在3.54~13.90之间,抗性水平均值为8.59;10M-004为高抗性突变株,甲霜灵对其的EC50值(161.77μg/mL)最大,其抗性水平(509.83)最高;没有出现中抗突变株。提示抗甲霜灵突变可能属于质量性状的突变。 6.烟草黑胫病菌的所有供试抗性突变株的离体适合度指数、活体适合度指数及综合适合度指数均低于敏感菌株;抗性突变株中,高抗突变株10M-004的离体适合度指数、活体适合度指数及综合适合度指数均最高;离体适合度指数、活体适合度指数及综合适合度指数与抗甲霜灵水平之间均不存在相关性。 7.甲霜灵能对烟草黑胫病菌的细胞膜造成伤害,使敏感菌株ZC002和低抗菌株10M-006的细胞膜透性不断上升;高抗菌株10M-004适应甲霜灵的能力明显高于敏感菌株ZC002和低抗菌株10M-006,其细胞膜受伤害的程度相对较低,且这种适应能力随着甲霜灵浓度的提高而减弱。 8.烟草黑胫病菌对甲霜灵的敏感菌株ZC002、低抗菌株10M-006和高抗菌株10M-004在酯酶同工酶电泳图谱上存在着明显的特异性差异。Rf 0.705和Rf 0.849酶带为敏感菌株ZC002的特征带,Rf 0.487酶带为高抗菌株10M-004的特征带。高抗菌株10M-004和低抗菌株10M-006的Rf 0.026酶带的量高于敏感菌株ZC002。 9.烟草黑胫病菌对甲霜灵的敏感菌株ZC002、低抗菌株10M-006和高抗菌株10M-004在可溶性蛋白质电泳图谱上没有明显的特异性差异,但抗性菌株可溶性蛋白的含量比敏感菌株高。 10.抗甲霜灵烟草黑胫病菌菌株对有机硫类保护性杀菌剂代森锰锌有负交互抗性现象,而对取代苯类保护性杀菌剂百菌清、乙酰胺类内吸性杀菌剂霜脲氰、烷基磷酸盐类内吸性杀菌剂乙磷铝和氨基甲酸酯类内吸性杀菌剂霜霉威无交互抗性。关键词:烟草黑胫病菌;杀菌剂;抗性;抗甲霜灵机制;适合度


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