紫花苜蓿世界新病害异茎点霉根腐病的研究

【摘要】：紫花苜蓿病害是限制苜蓿生产的主要因素,而苜蓿根腐病的发生不仅严重影响苜蓿产量和品质,还会加快苜蓿草地的衰退。为查明我国“草都”内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗苜蓿病害对苜蓿生产的影响,本学位论文在国家牧草产业技术体系赤峰试验站(天山镇)对紫花苜蓿病害发生情况进行了调查,发现了一种世界新病害,研究了其病原的生物学、生理学、致病性、侵染循环和对30个苜蓿品种的抗病性,获得如下结果:1.该地区病害有:苜蓿白粉病(Leveillula leguminosarum)、苜蓿锈病(Uromyces striatus)、苜蓿褐斑病(Pseudopeziza medicaginis)、苜蓿炭疽病(Colletotrichum sp.)、苜蓿茎点霉叶斑病与黑茎病(Phoma medicaginis)、苜蓿小光壳叶斑病(Leptosphaerulina briosiana)、苜蓿壳针孢叶斑病(Spetoria medicaginis)和苜蓿根腐病(Fusarium spp.,Paraphoma sp.),共8种,其中茎点霉叶斑病与黑茎病、小光壳叶斑病、壳针孢叶斑病和苜蓿根腐病为最主要的病害。2.苜蓿异茎点霉根腐病的命名与症状:田间3龄植株根腐病的发病率为68%,根皮层中上段变黑、腐烂,根中柱变黄褐色、黑色,腐烂,而植株的地上部分无异常。优势菌为异茎点霉属(Paraphoma sp.),分离率为77.1%。采用种子接种和幼苗蘸根接种结果均表明该菌为紫花苜蓿的致病菌。根据该病原菌的形态特征和利用ITS、EF1-α和TUB序列构建系统发育树,将该菌鉴定为根异茎点霉(Paraphoma radicina),其引致的苜蓿根腐病为世界新病害,据此将该病命名为苜蓿异茎点霉根腐病,英文名为Alfalfa Paraphoma Root Rot(APRR)。APRR的典型症状为:主要危害主根中上段,导致根皮层漆黑色、腐烂,根中柱变褐色、腐烂,茎叶部与健康植株无明显差异。该病的识别要点为:根皮层上着生黑色颗粒物,为其分生孢子器。3.苜蓿异茎点霉根腐病的危害:影响植株生长和导致种子腐烂。在培养皿上种子上接种1周,幼苗发病率为84%,幼苗死亡;幼苗经蘸根接种4周时,开始发病,接种2个月后,植株发病率达70%,且株高、根长和生物量均显著(P0.05)低于对照,但未见植株死亡。4.异茎点霉根腐病的侵染循环和根异茎点霉的生物学特征:采集自发病田的土壤在温室种植苜蓿种子2月时,植株发病率为60%,病情指数为22.0,表明该病害可通过土壤传播,为土传病害之一。纯培养条件下测定结果显示,该菌的菌落在25℃~30℃和pH 8~9条件下生长最好,但高于55℃无法生长。孢子萌发的最佳温度为25℃和pH 7,高于40℃无法萌发。根异茎点霉可利用碳源和氮源较广,在供试的所有碳源和氮源上均可生长。该菌极难产孢,在供试的8种培养基中,培养1周时仅在苜蓿根煎液培养基(ARA)上产孢,4周时在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)上也可产孢,但在ARA上的产孢量显著高于PDA。5.对30份紫花苜蓿品种温室条件下蘸根接种根异茎点霉后各指标进行测定后发现,草原3号的发病率和病情指数最高,分别为90%和62.5,而龙威3010、甘农3号和超音速的发病率和病情指数均显著低于其他多数品种。综合评价的结果表明,龙威3010、巨能2号和甘农3号对根异茎点霉具有较强的抗病性,为高抗品种,而草原3号和公农1号对该病原菌的抗病性较差,为感病品种。