成團泛菌引起的棉花爛鈴病對棉花產量因子和品質的影響

劉雅琴　楊　麗　李國英　任毓忠　孫六華　何　梅

摘要：成團泛菌(Pantoea agglomerans)引起的棉花爛鈴病主要造成棉鈴吐絮不暢，棉纖維變色，籽粒干癟。本試驗對感染該病害的不同棉花品種的發病率、緘長、單鈴重、衣分以及色澤等指標進行測定，用SAS軟件分析，結果顯示：所有棉花品種都有爛鈴病的發生，平均發病率為20.6％，不同品種間發病有明顯的差別。病害對單鈴重、衣分、癟籽率、絨長及色澤的影響主要體現在單鈴重平均減輕27.6％、衣分平均降低5.3％和癟籽率平均增加1.6倍、絨長平均縮短1.6 mm及平均顏色加深2.0％。由成團泛茵引起的這種細菌病害可引起棉花減產高達10％～20％。

關鍵詞：棉花產量；棉花品質；成團泛菌；細菌性爛鈴病

中圖分類號：S 435．621．29

由成團泛菌(Pantoea agglomerans)引起的棉花細菌性爛鈴病是近年來才發現的棉鈴上的一種新的細菌性病害，在棉花結鈴期主要造成棉花纖維變色和種子腐爛，在吐絮期引起鈴殼開裂后棉絨變為黃褐色，部分或全部心室不能正常開裂，棉花頂部形成褐色僵瓣。

棉花的單鈴重、衣分、癟籽率、棉纖維的長度和色澤是棉花產量的主要構成因素和棉花品質優劣的重要指標。本次試驗對感染細菌性爛鈴病的十多個棉花品種進行絨長、單鈴重、衣分等指標的測定，同時采用掃描儀以及Photoshop處理測試棉樣的色度平均值等，分析被感染細菌病害的棉花各產量、品質性狀指標與正常棉花之間的差異，以確定病害對棉花生產的影響。

1材料和方法

1.1病害癥狀及病原鑒定

2007年10月棉花吐絮期，分別從石河子和瑪納斯的棉田中及石河子大學實驗站試驗田中采集發病的棉鈴，觀察田間的癥狀特點，并將樣本帶回實驗室進行病原分離鑒定。

分離所用培養基為金氏B(KB)培養基。從發病的棉鈴中隨機挑取1～2個棉籽(帶棉絨)用70％的乙醇表面消毒30 s，用無菌水沖洗后置于小研缽中研磨，蘸取該組織液在：KB培養基上畫線分離，28℃培養24 h后，挑取單菌落純化，應用成團泛菌(P.agglomerans)的特異性引物pagF(5-CACTGGAAACGGTGGCTAAT-3)和pagR(5-CGGCAGTCTCCTTTGAGTTC-3)對病原進行鑒定。

1.2棉花不同品種的發病情況調查

1.2.1供試品種

供試棉花品種為：新海21、非洲E140、新陸早26、新陸早28、新陸早21、新炮臺、新陸早24、新陸早22、新陸早19、新陸早16、新陸早13、新陸早12、81-3、標雜、中35、297-5、ZM-1。

1.2.2試驗設計

在石河子大學農學院實驗站種植不同的棉花品種，每個品種建立2 m×2 m的小區，每個處理3次重復，田間常規管理，到棉鈴全部吐絮后，每個處理隨機選取10株，記錄全株棉鈴的發病情況，計算各處理的發病率，用SAS統計軟件進行方差分析(P≤0.05)，比較品種間的發病差異。同時，收集各品種發病的和正常吐絮的棉鈴(每個品種不少于20個)，帶回實驗室進行品質測定。

1.3病害對棉花產量因子及品質的影響

將大田和試驗小區收集的發病棉鈴和健康棉鈴分別測定其平均絨長、衣分、單鈴重，用98％的硫酸脫絨后測定癟籽率，另外，稱取3 g扎花后的棉絨，將棉纖維展平于掃描儀(300萬像素)上掃描成像，使用Photoshop軟件測出棉纖維的色度平均值。以上所得數據用SAS統計軟件進行成對數據的t測驗，比較病健棉花的品質差異。

2結果與分析

2.1病害癥狀及病原的鑒定

在棉花吐絮期，該病害在田間表現為植株的部分棉鈴吐絮不暢，發病輕的棉鈴部分心室或心室中靠近棉鈴上部的棉花黏結在一起，不能正常從鈴殼中伸展出，發病部位的棉花纖維呈淡黃色或黃褐色，呈黃色部分僵瓣狀；發病嚴重時整個棉鈴的棉花都呈黃褐色僵瓣狀，鈴殼雖可以張開，但張開的鈴殼扭曲變形，棉花緊緊地嵌入在變形的鈴殼內，不能正常吐絮；這樣的棉鈴很難將棉花取干凈，增大了拾花的難度；內部的種子干癟，剖開種皮，種子內部變為黃褐色，種子的成熟度降低。嚴重影響了棉花纖維的品質和產量。

通過對以上發病棉鈴在室內分離培養并利用成團泛菌(P.agglomerans)特異性引物進行PCR擴增，結果表明，不管是來自大田還是試驗田中表現明顯黃褐色僵瓣狀的棉鈴，都可以從棉纖維或種子上分離到大量細菌，該細菌在KB培養基上培養24 h后，形成白色圓形菌落，菌落直徑2～3 mm，微凸起，邊緣整齊，48 h后形成淡黃色的圓形菌落，在紫外燈下觀察無黃綠色熒光。而正常棉鈴中都沒有該細菌的大量存在。將純化后的細菌利用成團泛菌特異性引物進行菌落PCR擴增后，都可以得到1條1 000bp的目標條帶(圖1)。表明引起新疆棉花吐絮期僵瓣花的主要病原為成團泛菌(P.agglomerans)。

2.2不同棉花品種發病情況

表1顯示，P.agglomernns在不同棉花品種都能引起棉鈴爛鈴病的發生，平均發病率為20.6％。但不同品種間發病有明顯的差別，發病率較高的品種有新陸早28號、ZM-1和297-5，發病率分別為32.1％、30.1％和25.6％。發病較輕的為新海21、新炮臺和標雜A，平均發病率分別為12.7％、12.9％和15.2％；其他品種的發病率介于中間。

2.3病害對棉花產量因子及品質的影響

表1顯示，P.agglomerans引起的棉花爛鈴病對棉花產量因子如單鈴重、衣分、癟籽率都有不同程度的影響，主要體現在單鈴重減輕、衣分的降低和癟籽率的增加，利用成對數據的t測驗結果顯示，發病的棉鈴和正常棉鈴的以上產量構成因子之間都存在極顯著的差異(P＜0.01)。

分別對健康和發病棉花的絨長、單鈴重、衣分、癟籽率、纖維色澤進行成對數據的t測驗，檢驗結果如下：絨長|t|=3.73，v=22，t(0.01)=3.119；單鈴重|t|=12.20，v=22，t(0.01)=3.119；衣分|t|=4.11，v=22，t(0.01)=3.119，癟籽率|t|=8.04，v=20，t(0.01)=3.135，色澤|t|=8.04，v=20，t(0.01)=3.135。|t|值均大于t(0.01)，均有極顯著差異。

發病的棉鈴比正常棉鈴單鈴重平均輕1.5 g，平均鈴重降低率為27.6％；其中對新陸早28號、新炮臺和非洲E140的影響最大，單鈴重分別比正常棉鈴輕2.8、2.4 g和2.3 g，單鈴重降低率分別為45.2％、43.6％和43.4％；病害對297-5(實驗小區)、新陸早34號和新陸早21號單鈴重的影響較小，平均降低率分別為6.1％、12.2％和16.3％。

發病的棉鈴比正常棉鈴的衣分平均降低2.0％，衣分平均降低率為5.3％；病害對297-5(瑪納斯、大田)、新陸早26號和ZM-1的衣分影響最大，分別比正常棉鈴降低5.2％、4.7％和4.4％，平均降低率分別為12.6％、11.1％和10.0％。

病害對棉花癟籽率的影響較大，發病棉花的平均癟籽率是正常棉花平均癟籽率的1.6倍，高的可達12～16倍，表明病害對棉花種子的成熟度影響較大，病害感染越早，對種子的影響越大。

另外，由P.agglomerans引起的棉花爛鈴病對棉花纖維的品質如絨長和色澤都有不同程度的影響，利用成對數據的t測驗結果也表明，發病的棉花纖維品質與健康棉花纖維品質之間也存在極顯著的差異(p＜0.01)。主要體現在絨長的縮短，發病棉花的纖維長度比正常棉花的纖維長度平均縮短1.6 mm(平均縮短率為5.0％)；對棉花色澤的影響主要是纖維色澤的加深，平均顏色加深2.0％。

3結論與討論

棉花吐絮期，棉花細菌性爛鈴病在田間主要表現為整個棉鈴或棉鈴的部分呈黃褐色僵瓣狀；張開的鈴殼扭曲變形，棉花緊緊地嵌入在變形的鈴殼內，不能正常吐絮；內部的種子干癟，剖開種皮，種子內部變為黃褐色，種子的成熟度降低。

P.agglomerans在不同棉花品種都能引起爛鈴病的發生，但不同品種間發病有明顯的差別。P.agglomerarts引起的棉花爛鈴病對單鈴重、衣分、癟籽率等棉花產量因子都有不同程度的影響，主要體現在單鈴重減輕、衣分的降低和癟籽率的增加；表明病害對棉花種子的成熟度影響較大，病害感染越早，對種子的影響越大。

棉纖維的長度和色澤可以間接地反映出棉纖維的內在質量，棉纖維的長度長、色澤好，紡用價值高，品質好；發病棉花的纖維長度比正常棉花的纖維長度平均縮短1.6 mm(平均縮短率為5.0％)；對棉花色澤的影響主要是纖維色澤的加深，平均顏色加深2.0％。

通過對不同棉花品種開花后期的各項產量性狀指標以及纖維品質的測定可以發現，由成團泛菌(P.agglomerans)引起的這種細菌病害對棉花的產量和品質有很大的影響，引起棉花減產高達10％～20％，因此對于該細菌病害的防治具有重大意義。