新疆長藥八寶白粉病的病原鑒定

方治豪，海 艷，王凱濤，李 妍，任毓忠

(新疆綠洲農業病蟲害治理與植保資源利用自治區高校重點實驗室，石河子大學農學院，新疆石河子 832003)

長藥八寶[Hylotelephiumspectabile(Bor.)H.Ohba]，原名長藥景天(Sedumspectabile)，別名華麗景天、長藥八寶、大葉景天、八寶、活血三七、對葉景天、白花蝎子草等，為景天科八寶屬多年生常用多肉植物。花小，密集，鮮艷，花期長，整株植物綠色期長，是集觀葉、觀莖、觀花為一體的優良宿根花卉。抗寒性、耐旱性和適應性強，對土壤要求不嚴，室內外均可栽培[1]。景天科植物白粉病病原有Erysiphesedi、E.umbilici(又名Microsphaeraumbilici)、Golovinomycesorontii(又名E.orontii)、Podosphaeraxanthii以及Oidiumsub.Pseudoidium[2-5]。劉鐵志[6]報道了內蒙古景天科植物白八寶(Hylotelephiumpallescens)和費菜(Sedumaizoon)白粉病的病原為Erysiphesedi。趙震宇等[7]在新疆大葉紅景天上發現有景天叉絲殼(Microsphaerasedi)的危害。2018年夏天，在石河子明珠河公園內，長藥八寶白粉病嚴重發生，白色粉狀物布滿植株的葉片、葉柄和莖桿，在葉片上形成灰白色的壞死斑，嚴重時整個植株葉片脫落，影響花卉的觀賞價值，但新疆關于長藥八寶白粉病的研究鮮見報道。筆者通過病原菌生物學形態鑒定和ITS 序列分析明確了該病原菌分類地位，旨在為病害防治提供依據。

1 材料與方法

1.1試驗材料長藥八寶白粉病標本于2018年6—9月采自新疆石河子市區明珠河公園內，采集田間表現明顯白粉病癥狀的樣本帶回室內進行鑒定。

1.2田間癥狀觀察在田間病害癥狀明顯時，觀察病害在田間的癥狀表現，包括發病部位、病斑的顏色、大小、病株的生長狀況以及閉囊殼的產生等。

1.3病菌形態學鑒定將采集的新鮮病樣帶回室內采用膠帶粘帖法觀察和測量病菌無性時代的特征；包括菌絲體的形態、分生孢子梗的形狀、長度，分生孢子的著生方式、形態特征和孢子萌發。待病株上產生黑色小點的閉囊殼后，用解剖針挑取閉囊殼，顯微觀察并測量閉囊殼的形狀、大小，附屬絲的形態、數量、長度，閉囊殼內子囊的數量、形態、大小以及子囊內子囊孢子的數量、形態、大小等[6-7]。依據觀察和測定結果，參照白粉病菌鑒定特征[8-11]，確定引起新疆長藥八寶白粉病的病原。

1.4病菌rDNA-ITS區序列的擴增和分析

1.4.1病菌基因組DNA的提取和PCR擴展。將發病的新鮮葉片采集后帶回室內，用干凈的毛筆刷取收集葉片上的白粉，用BioFlux公司真菌基因組DNA提取試劑盒，提取收集的病菌基因組DNA。用真核生物核糖體轉錄間隔區(rDNA-ITS區)通用引物ITS1(5'-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3')和ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3')[12]進行 PCR擴增，電泳觀察目標片段的大小。

1.4.2病菌rDNA-ITS區序列的分析。 將PCR擴增后的目標片段送交上海生工生物工程有限公司進行測序，測序后的結果在NCBI 的 GenBank 核酸數據庫中進行 BLAST序列同源性分析，同時通過查閱資料，下載已報道的能引起八寶屬(Hylotelephium)和景天屬(Sedum)以及當地花卉植物白粉病的病原ITS區序列，以引起景天紫斑病的病原(Cercosporapseudokalanchoes)作為外圍序列。采用MEGA6.0軟件鄰近距離法(Neighborhood-Joining)構建系統進化樹[13]。

2 結果與分析

2.1病害癥狀長藥八寶白粉病在石河子從6月初開始在植株下部葉片上出現零星白色的小霉斑，6—7月病害迅速擴展，向上部葉片及周圍的植株大量擴散，7月中下旬至8月病害達到高峰期，造成整株植物發病，下部葉片干枯脫落成光桿。病菌主要侵染葉片、上部幼嫩的莖桿和花器，花瓣一般無明顯癥狀。發病初期，植株下部葉片正面形成白色放射狀的白色霉斑，霉斑覆蓋處的葉肉組織變成灰色或灰褐色，但葉肉不壞死，嚴重時從葉緣處焦枯，隨之葉片自下而上干枯死亡，形成光桿，嚴重影響植株的生長及觀賞價值(圖1A)。莖桿感染多發生在中上部幼嫩組織，在莖桿上形成白色不規則形的霉斑，嚴重時整個上部莖桿均呈白色(圖1B)。病菌還能侵染長藥八寶的整個花序，包括花梗、花蕾和托葉等，感染嚴重的整個花序被白粉遮蓋，造成整個花蕾提早脫落不能正常開花或提前凋謝(圖1C)，縮短花期或花朵的觀賞品質；在石河子，病斑上從8月中旬開始先在葉片背面形成少量分散的初為黃色后為黑色的小粒點，即病菌的閉囊殼，從9月中旬開始，葉片、莖桿和花器上出現大量散生的黑色小點——閉囊殼，且整個植株幾乎被病菌所覆蓋(圖1D)。

圖1 病害田間癥狀Fig.1 Symptoms of powdery mildew on Hylotelephium spectabile

2.2病原的形態特征通過顯微觀察，長藥八寶白粉病的菌絲體無色透明，直徑為4.7 μm(2.9～6.1 μm)；菌絲的附著胞成裂瓣狀，單生或對生(圖2A、B)；分生孢子梗直或稍彎曲，2～3個細胞組成，長度為55.9(51.2～61.0)μm×5.6(3.8～7.5)μm，上單生1個分生孢子(圖2C)；分生孢子單胞、透明、橢圓形到圓形，無纖維狀體，大小39.3(29.3～45.1)μm×18.8(14.6～22.0)μm(圖2D)，芽管從孢子一端萌發。

病菌的閉囊殼初期散生在葉片的背面，后期散生或聚生在植株所有感染部位，閉囊殼球形或扁球形，直徑117.0(62.9～168.5)μm，褐色到黑色，壁細胞不規則多邊形；閉囊殼上著生5～21根菌絲狀附屬絲，直或彎曲，常屈膝狀，基部褐色，頂部無色，長度為子囊果直徑的0.5～1.0倍(圖2E)，0～8個分隔；閉囊殼有2～7個圓形到卵圓形的子囊(圖2F)，子囊無色，有短柄或無柄，大小為60.1(46～72.3)μm×48.1(35.4～65.5)μm；子囊內大多2～4個子囊孢子(圖2G)。根據病原的形態特征，參考《新疆白粉菌、銹菌和黑粉菌圖鑒》[7]《中國真菌志》[5]以及其他相關白粉病鑒定資料[6]，其與已報道的Erysiphesedi的特征基本一致，故將引起新疆石河子市區長藥八寶白粉病的病原初步確定為Erysiphesedi。

2.3rDNA-ITS區序列的測定與分析對長藥八寶白粉病菌(菌株號 SHZUsed1)rDNA-ITS區序列進行PCR擴增，獲得了639 bp的DNA片段，將測序后的結果在NCBI 的 GenBank 核酸數據庫中進行 BLAST比對，結果顯示，該序列與已報道的景天白粉菌Erysiphesedi(登錄號：JX173289，JX173290，KR091961，KX580800)和Pseudoidiumhortensiae(MG654731)序列相似性高達99.8%以上，與報道的引起景天科植物白粉病的其他種以及石河子地區花卉上常見白粉病的病原序列相似性較低(圖3)。由此可以推斷，引起新疆石河子市區長藥八寶白粉病的病原為景天白粉菌Erysiphesedi。

3 結論與討論

據國內外報道，引起景天科植物白粉病的病原主要有以下幾種：Erysiphesedi、E.umbilici(又名Microsphaeraumbilici)、Golovinomycesorontii(又名E.orontii)、Podosphaeraxanthii、Microsphaerasedi以及Oidiumsub.Pseudoidium，但不同種之間在形態特征上存在明顯差異，E.umbilici和M.sedi其閉囊殼上的附屬絲都不是菌絲狀，而是二叉或三叉式分支；G.orontii無性時代分生孢子的著生方式為串生，而非單生；P.xanthii閉囊殼內只有1個子囊；該研究觀察到的病菌形態特征與已報道的景天白粉病菌E.sedi幾乎完全一致；且病菌ITS區序列的比對結果也顯示出二者之間具有極高的同源性(大于99.8%)，因此，通過病害癥狀表現、病菌形態特征的觀察以及ITS區序列的比對和分析，將引起新疆長藥八寶白粉病的病原確定為景天白粉病菌Erysiphesedi，這是該病原在新疆的首次報道。

注：A、B.菌絲及附著胞；分生孢子梗；C、D.分生孢子梗和分生孢子；E.閉囊殼和附屬絲；F.閉囊殼內有多個子囊；G.子囊和子囊孢子Note:A,B. Hyphal appressoria; C,D. Conidiophores and Conidia; E. Chasmothecia and appressoria; F.Chasmothecia containing several asci;G. Asci and ascospores圖2 長藥八寶白粉病菌的形態特征Fig.2 Morphological characteristics of powdery mildew on Hylotelephium spectabile

圖3 根據ITS序列構建的病原菌系統進化樹Fig.3 Phylogenetic analysis based on rDNA ITS sequences Erysiphe.spp

景天白粉病菌(E.sedi)除可以感染景天屬和八寶屬的花卉外，還可以感染景天科其他屬的植物，包括伽藍菜(Kalanchoeblossfeldiana)[14-15]、落地生根(Bryophyllumpinnatum)[16]和日本瓦松(Orostachysjaponica)[17]等。關于病原菌傳入新疆的主要途徑可能與引種過程中的種苗攜帶有密切的關系，目前在建設園林城市的過程中，大量從國內外引入性狀優良的花卉在本地栽培，為病害的傳播和擴散創造了有利條件，因此，必須嚴格進行檢疫和種苗處理，以保證花卉在本地的栽植和觀賞。另外病害在不同地區及不同寄主上的發病規律也少有報道，今后需對病害的發生規律及防治措施進行深入研究，以便為有效控制病害的擴展和蔓延，保持其更好的觀賞價值奠定基礎。