玉米小斑病菌對碳氮源的利用

陸寧海　吳利民　郎劍鋒　霍云鳳　石明旺　劉曉娟

摘要：研究玉米小斑病菌對6種碳源、5種氮源的利用情況。結果表明：麥芽糖、葡萄糖、淀粉、乳糖、甘露醇、蔗糖均可被玉米小斑病菌利用；其中淀粉、麥芽糖作為碳源時，菌落平均直徑最大，菌絲生長速度最快；葡萄糖作為碳源時，菌落平均直徑最小，菌絲生長速度最慢；以硫酸銨、硝酸鉀、蛋白胨、氯化銨、尿素作為氮源時，氯化銨、蛋白胨最有利于病原菌菌絲的生長，尿素最不利于菌絲的生長。

關鍵詞：玉米小斑病菌；碳源；氮源；菌絲生長

中圖分類號：S435.131.4 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2015）05-0111-02

玉米小斑病是世界玉米主產區的重要病害，也是我國黃淮海玉米主產區的重要葉部病害之一。小斑病在玉米全生育期均可發生，病害發生高峰期為植株抽雄后，感病品種在一般發病年份可減產10%以上，嚴重發生年份減產20%～30%。1970年玉米小斑病在美國大流行，造成嚴重減產，產量損失達165億kg，價值10億美元，引起了植物保護界和遺傳育種界專家的高度重視。目前對該病的研究大多集中在病原菌及病害的發生、傳播、防治等方面，關于玉米小斑病生物學特性方面的研究較少，特別是病菌對碳氮源的利用方面研究較少，因此本研究探討玉米小斑病菌對不同碳氮源的利用情況。

1.材料與方法

1.1病菌來源

從河南省新鄉市洪門鎮的發病田中采集病葉，經分離培養、形態鑒定、致病性鑒定，確定病菌為玉米小斑病菌——玉蜀黍平臍蠕孢。

1.2馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養基的制備

1L馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基配方：200g馬鈴薯、20g葡萄糖、17g瓊脂，補足蒸餾水至1000mL。先將洗凈去皮的馬鈴薯切碎，加1000mL水煮沸0.5h；用紗布濾去馬鈴薯，加水補充至1000mL，然后加糖、瓊脂，加熱使瓊脂完全溶化后，趁熱用紗布過濾，分裝在三角瓶中，加棉塞后滅菌。

1.3不同碳源對病原菌菌絲生長的影響

基礎培養基選用組合培養基，根據等量代換原則，1L基礎培養基配方為：20g蔗糖、5g硝酸鉀、2g磷酸鈉、1g硫酸鎂、12g瓊脂，補足蒸餾水至1000mL。分別用等量的葡萄糖、麥芽糖、淀粉、乳糖、甘露醇5種碳源與其中的蔗糖置換，配置成不同的碳源培養基，對照（CK）選用不加糖的培養基。從形成的菌落邊緣挑取菌絲體移至到上述7種培養基的培養皿內，倒置于28qC恒溫培養箱中，于接種7d后測量菌落直徑，每個處理重復3次，求平均值。

1.4不同氮源對病原菌菌絲生長的影響。

在“1.3”節中基礎培養基的基礎上，分別用等量的硫酸銨、蛋白胨、氯化銨、尿素4種氮源與其中的硝酸鉀置換以配置成不同的氮源培養基，對照（cK）選用不加氮源培養基。從形成菌落的邊緣挑取菌絲體移至到上述6種培養基的培養皿內，倒置于28℃恒溫培養箱中，于接種7d后測量菌落直徑，每個處理重復3次，求平均值。

2.結果與分析

2.1不同碳源對病原菌菌絲生長的影響

由表1可以看出，在供試的6種碳源中，菌絲都可以生長，但是不同碳源對病原菌菌絲生長影響不同。在接種7d后可見玉米小斑病菌對碳源的利用有明顯的差異，麥芽糖、淀粉作為碳源時，病菌菌絲生長速度最快而且菌絲稠密，菌落平均直徑分別為69.4、67.6mm；其次是蔗糖、乳糖、甘露醇，菌落平均直徑分別為66.2、65.0、63.0mm；葡萄糖作為碳源時，病菌菌絲生長速度最慢且菌絲稀少，菌落平均直徑為58.9mm。

2.2不同氮源對病原菌菌絲生長的影響

由表2可以看出，在供試的5種氮源中，菌絲都可以生長，但是不同氮源對病原菌菌絲生長的影響不同。在接種7d后，玉米小斑病菌對氮源的利用有明顯的差異，氯化銨作為氮源時，病菌菌絲生長速度最快而且菌絲稠密，菌落平均直徑73.8mm；其次是蛋白胨，菌落平均直徑為67.6mm；硝酸鉀、硫酸銨作為氮源時，病菌菌絲生長速度較慢且菌絲稀少，菌落平均直徑分別為49.7、47.5mm；玉米小斑病菌在尿素為氮源培養基中生長最慢，菌落平均直徑為27.7mm。

3.結論與討論

碳源是構成細胞和代謝產物中碳架的營養物質，也是玉米小斑病菌生理活動所需要的能源，合適的碳源更有利于病菌菌絲的生長。本試驗結果表明，麥芽糖、葡萄糖、淀粉、乳糖、甘露醇、蔗糖均可被該病原菌利用，其中淀粉、麥芽糖作為碳源時菌落平均直徑最大，菌絲生長速度最快，且菌絲濃密健壯、長勢強；葡萄糖作為碳源時，菌落平均直徑最小，菌絲生長速度最慢。氮是蛋白質的基本成分，也是核酸和酶類的重要物質元素，玉米小斑病菌菌絲對供試的氮均可利用，但利用程度不同：以硫酸銨、硝酸鉀、蛋白胨、氯化銨、尿素作為氮源時，氯化銨、蛋白胨最有利于病原菌菌絲的生長，尿素最不利于菌絲的生長。因此可以看出，病原菌對碳源的利用以淀粉、麥芽糖最佳，對葡萄糖的利用較差；病原菌對氮源的利用以氯化銨、蛋白胨最佳，對尿素的利用較差。本研究探討了不同的碳源和氮源對玉米小斑病病菌的影響，對于研究玉米小斑病病菌的生物學特性具有一定的指導意義；關于其他影響因子對玉米小斑病菌的影響，還有待于進一步研究。