馬鈴薯立枯絲核菌生物學特性研究

臺蓮梅， 趙巧蘭， 靳學慧， 金光輝

（黑龍江八一農墾大學農學院，大慶 163319）

馬鈴薯立枯絲核菌生物學特性研究

臺蓮梅， 趙巧蘭， 靳學慧， 金光輝

（黑龍江八一農墾大學農學院，大慶 163319）

采用生長速率法研究了黑龍江省馬鈴薯立枯絲核菌（Rhizoctonia solaniKühn）菌絲生長的條件。結果表明病菌菌絲在10～35℃均能生長，適宜溫度是25～30℃，30℃菌絲生長最快。在p H為3～12的范圍內病菌菌絲均能生長，以p H 5～7菌絲生長速度較快。黑暗對菌絲生長有促進作用，光照可促進菌核的形成。不同碳源、氮源對立枯絲核菌菌絲生長的影響均較明顯，可溶性淀粉和酵母粉對菌絲生長有顯著的促進作用。立枯絲核菌菌絲體及菌核的致死溫度分別為49℃和51℃。明確了黑龍江省馬鈴薯立枯絲核菌生長的環境條件，可為病害防治提供理論依據。

馬鈴薯； 立枯絲核菌； 生物學特性

馬鈴薯立枯絲核菌病，又稱黑痣病、莖基腐病等，是土傳性病害。在我國，立枯絲核菌病最早是1922年和1932年分別于臺灣和廣東發現，目前它的分布已經相當普遍［1］。近年來，隨著馬鈴薯產業的迅速發展，種植面積不斷擴大，加上其他農作物種植結構的調整，導致馬鈴薯不能正常輪作，馬鈴薯立枯絲核菌病有加重的趨勢。植株發病后，不僅薯塊變小，產量降低，而且品質變劣，重病區可減產51%［2］。絲核菌侵染幼芽后，有的幼芽在出土前就腐爛死亡，形成芽腐，造成田間缺苗；出土后染病植株莖基形成褐色凹陷病斑，受害重的可造成立枯、頂端萎蔫或葉片卷曲等癥狀。薯塊受害后，表面有許多形狀、大小不規則的黑色菌核。菌絲生長溫度最低為4℃，最適為23℃，生長上限溫度為32～33℃之間，34℃時停止生長［2］。根據菌絲是否融合，將立枯絲核菌劃分為13個融合群（AG1～AG13）［3-4］。融合亞群已有18個［5］。Scholte等［6］認為AG-3能夠引起馬鈴薯絲核菌病的發生，其寄主范圍很小。Virgen等［7］根據來自墨西哥15個地點的取樣調查得出，AG-3和AG-4的發生率分別為73.5%和26.5%。其他融合群如AG1、AG2、AG5、AG7和AG9在馬鈴薯黑痣病中也有發現［8］。馬鈴薯立枯絲核菌病的防治，目前主要采用化學藥劑進行拌種、溝施［9-10］。關于該病其他方面的研究報道較少。本試驗對采集的馬鈴薯絲核菌莖潰瘍病樣進行病原菌分離、鑒定，對病菌的生物學特性進行研究，以期為病害發生規律的研究和病害綜合防治提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試菌種

供試病菌：分離自黑龍江農墾總局九三管理局植保站試驗田的馬鈴薯病樣。28℃條件下，PDA上培養2 d，取直徑為6 mm的等齡菌餅供試。

1.2 不同溫度對病菌菌絲生長的影響

分別設置5、10、15、20、25、30、35℃，共7個處理。每個處理4次重復。將菌餅接種于PDA平板上，36 h后用十字交叉法測量菌落直徑。

1.3 不同p H對病菌菌絲生長的影響

PDA培養基滅菌以后，無菌條件下用1 mol/L NaOH和1 mol/L HCl溶液調節PDA培養基的p H，分別設置3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0共10個p H梯度。每個處理4次重復。將菌餅接種于PDA平板上，于28℃恒溫培養箱中培養。36 h后用十字交叉法測量菌落直徑。

1.4 不同碳源對病菌菌絲生長的影響

供試碳源：葡萄糖、半乳糖、乳糖、可溶性淀粉、麥芽糖、果糖，將查氏培養基中的蔗糖置換其他碳源，并且以無糖為對照配成不同碳源的培養基，共7個處理，每處理4次重復。

查氏培養基：2.00 g KNO3，1.00 g KH2PO4，0.5 g KCl，0.01 g FeSO4，0.50 g MgSO4·7H2O，20.00 g瓊脂，30.00 g蔗糖，1 000 g蒸餾水。將菌餅接種于不同碳源培養基中，以不加碳源為對照，28℃恒溫培養箱中培養。36 h后測量菌落直徑。

1.5 不同氮源對病菌菌絲生長的影響

供試氮源：蛋白胨、半胱氨酸、硝酸鈉、酵母粉、丙氨酸、尿素；查氏培養基中的硝酸鉀置換成其他氮源，并設無氮對照，配成不同氮源的培養基，共7個處理，每處理4次重復。將菌餅接種于不同氮源培養基中。28℃恒溫培養箱中培養36 h后，測量菌落直徑。

1.6 光照對病菌菌絲生長及菌核形成的影響

分別設置連續光照、連續黑暗、12 h光暗交替3個處理，每個處理4次重復。將菌餅接種于PDA平板上。28℃恒溫培養，36 h后測量菌落直徑。觀察各處理最初形成菌核天數，以及10 d后形成菌核的數量。

1.7 病菌菌絲及菌核致死溫度的測定

菌絲體致死溫度測定：將6 mm菌餅置于同樣大小的無菌試管中，加入2 mL的無菌水。分別放入40、45、46、47、48、49、50、55、60℃不同溫度恒溫水浴鍋中加熱10 min，后用冷水將試管迅速冷卻。然后將試管中的菌餅取出放于PDA平板上，未經溫水處理的菌餅為對照，28℃條件下培養36 h后，記錄菌絲的生長情況。每處理4次重復。

菌核致死溫度測定：利用PDA培養基上生長1個月的成熟菌核為材料，將菌核放入無菌試管中，在40、45、50、51、52、53、54℃不同溫度恒溫水浴鍋中加熱10 min，并用冷水將試管迅速冷卻。將菌核取出放置于PDA平板上，未經溫水處理的菌核為對照。每個處理4次重復。28℃下進行光照培養36 h后，觀察菌核萌發情況。

2 結果與分析

2.1 溫度對病菌菌絲生長的影響

在PDA培養基上，病菌菌絲在5℃時不生長，在10～35℃均能生長，但在25～30℃生長較快，30℃生長最快。25、30℃菌落直徑分別為76.4 mm和81.6 mm。溫度35℃時，病菌菌絲生長速度明顯降低（圖1）。

圖1 溫度對立枯絲核菌菌絲生長的影響Fig.1 Effects of temperature on mycelial growth ofR.solani

2.2 p H對病菌菌絲生長的影響

不同的p H條件對菌絲生長影響差異明顯。p H在3～12范圍內病菌的菌絲均能生長，而p H 5～7菌絲的生長速度相對較快，36 h菌落直徑可以達到63.1～73.0 mm，p H為7時，菌絲生長速度最快（圖2）。另外，從試驗結果中還可以看出，病菌在酸性條件下有利于生長。

2.3 碳源對病菌菌絲生長的影響

病菌在供試的7種碳源中均可生長（表1）。其中以可溶性淀粉為碳源的菌絲生長最快，極顯著高于其他碳源（P＜0.01），其次是蔗糖為碳源的培養基中菌絲生長較快，顯著高于其他碳源（P＜0.05），在果糖培養基中菌絲生長效果差。

圖2 pH對立枯絲核菌菌絲生長的影響Fig.2 Effects of pH on mycelial growth ofR.solani

2.4 氮源對病菌菌絲生長的影響

病菌在供試的7種氮源中均可生長（表1）。其中以酵母粉為氮源生長最好，其次是蛋白胨為氮源生長較好，而對半胱氨酸的利用最差，各處理間差異極顯著。

表1 不同碳、氮源培養基培養的立枯絲核菌菌落直徑1）Table 1 Colony diameters ofR.solaniin different carbon and nitrogen sources

2.5 光照對病菌菌絲生長及菌核形成的影響

對病菌菌絲體及菌核進行光照、黑暗、光暗交替處理，結果見表2。在全黑暗情況下菌絲生長最快，菌落平均直徑為80 mm；其次是光暗交替，菌落直徑為74 mm，2個處理之間差異不顯著，但與全光照處理差異極顯著。

表2 不同光照下立枯絲核菌菌落直徑、菌核形成時間和數量Table 2 Colony diameters ofR.solaniand time and amount of sclerotia formation under different light conditions

光照有利于菌核的形成，在全光照條件下60 h即可形成菌核，菌核的數量顯著多于全黑暗和12 h光暗交替條件，培養10 d，全光照培養的菌核數量為493個/皿，光暗交替菌核數量為241個/皿，全黑暗菌核數量為120個/皿，各處理間差異極顯著（表2）。

2.6 病菌菌絲及菌核的致死溫度

表3結果表明，病菌菌絲經40～48℃處理10 min后，在28℃下培養36 h，在PDA培養基上均能生長，而49℃處理后培養，菌絲完全沒有生長，故病菌菌絲致死溫度為49℃。

表4結果表明，菌核經40～50℃處理10 min后，在28℃下培養36 h均能萌發形成菌落，經大于51℃的溫度處理，菌核均不萌發，故菌核的致死溫度為51℃。

3 結論與討論

本試驗結果表明，馬鈴薯立枯絲核菌菌絲在10～35℃范圍內能夠生長，但是在低溫下菌絲生長緩慢，5℃停止生長，其生長適宜溫度為25～30℃；在p H為3～12環境中菌絲均能生長，以p H 7最適生長；在供試的碳氮源中，可溶性淀粉、酵母粉有利于病菌的生長；黑暗有利于菌絲的生長，光照有利于菌核的形成；菌絲的致死溫度為49℃，菌核的致死溫度為51℃。

李乾坤對甘肅省馬鈴薯種植區分離的立枯絲核菌的研究表明其菌絲生長溫度最低為4℃，最適為23℃，生長上限溫度在32～33℃之間，34℃時停止生長［2］。劉寶玉研究表明立枯絲核菌（分離于內蒙古馬鈴薯產區）菌絲生長適宜溫度為24～26℃，最低生長溫度為4℃，最高生長溫度為34℃；最高生長p H為11［11］。而本試驗立枯絲核菌分離于黑龍江九三管理局馬鈴薯種植田，生物學特性研究表明，該菌5℃即不能生長，生長最適溫度為25～30℃，35℃時菌絲生長良好；菌絲在p H為12條件下，也能生長。此結果與前人的研究報道有差異，這可能是分離的菌屬于不同的融合群，生物學特性有一定差異。立枯絲核菌的多個融合群可以侵染馬鈴薯［7-8］，因此，應對黑龍江省馬鈴薯立枯絲核病菌融合群的種類、分布，病菌生理生化、病理遺傳等方面進一步研究。

表3 不同高溫處理立枯絲核菌后菌落直徑Table 3 Colony diameters ofR.solaniat different temperatures

表4 不同高溫處理立枯絲核菌菌核后菌落直徑Table 4 Colony diameters ofR.solaniat different temperatures

該菌p H適應范圍廣，但研究表明酸性條件比堿性條件有利于其生長，應屬于偏弱酸性菌；可溶性淀粉、蔗糖有利于病菌的生長。因此，在生產上，種植馬鈴薯時應注意土壤酸堿度以及種植的前茬作物，以減少病害的發生。

［1］ 陳萬利.馬鈴薯黑痣病的研究進展［J］.中國馬鈴薯，2012，26（1）：49 51.

［2］ 李乾坤，孫順娣，李敏權.馬鈴薯立枯絲核菌病的研究［J］.馬鈴薯雜志，1988，2（2）：79 84.

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［4］ 李華榮.絲核菌的菌絲融合群及其遺傳多樣性研究的新進展［J］.菌物系統，1999（1）：100 107.

［5］ 曹春梅，李文剛，張建平，等.馬鈴薯黑痣病的研究現狀［J］.中國馬鈴薯，2009，23（3）：171 173.

［6］ Scholte K，Lootsma M.Effects of farmyard manure and green manure crops on populations of mycophagous soil fauna andRhizoctoniastem canker of potato［J］.Pedobiologia，1996，39（1）：15 22.

［7］ Virtgen C G，Olalde-Portugal V，Carling D E.Anastomosis groups ofRhizoctonia solanion potato in central Mexico and potential for biological and chemical control［J］.American Journal of Potato Research，2000，77（4）：219 224.

［8］ 王宇，楊志輝，秦宇軒，等.馬鈴薯黑痣病菌AG2-1和AG3融合群分析［J］.農業生物技術學報，2013，21（2）：230 237.

［9］ 李彩霞.不同殺菌劑防治馬鈴薯黑痣病田間藥效試驗［J］.農業科技，2012（5）：68 69，144.

［10］劉寶玉，蒙美蓮，胡俊，等.5種殺菌劑對馬鈴薯黑痣病的病菌毒力及田間防效［J］.中國馬鈴薯，2010，24（5）：306 310.

［11］劉寶玉，胡俊，蒙美蓮，等.馬鈴薯黑痣病病原菌分子鑒定及其生物學特性［J］.植物保護學報，2011，28（4）：379 380.

Biological characteristics ofRhizoctonia solaniisolated from potato

Tai Lianmei， Zhao Qiaolan， Jin Xuehui， Jin Guanghui
（College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing163319，China）

Biological characteristics ofRhizoctonia solaniwere studied by growth rate method.The results showed that the mycelium could grow under the temperature from 10℃to 35℃；the optimal temperature was 25－30℃，and the fastest growth of mycelia was at 30℃.The culture p H was 3－12，and the optimal p H was 5－7.Darkness could promote the growth of mycelia.Illumination could promote the formation of sclerotia.Various carbon and nitrogen sources significantly influenced the growth of mycelia.Soluble starch and yeast powder had significant promoting effects on the growth of mycelia.The lethal temperatures for mycelia and sclerotia were 49℃and 51℃，respectively.The environmental conditions forR.solaniisolated from potato in Heilongjiang were ascertained，which provides a theoretical basis for control of the disease.

potato；Rhizoctonia solani； biological characteristics

S 435.32

A

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.017

2014 02 15

2014 05 10

黑龍江省農墾總局攻關項目（HNKXIV-06 03B）

聯系方式E-mail：tailianmei@sina.com