浙江多地發(fā)現(xiàn)坎諾單孢菌引起的甜瓜急性凋萎

嚴(yán)蕾艷， 王迎兒， 邢乃林， 古斌權(quán)， 黃蕓萍， 王毓洪

(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波 315040)

由坎諾單孢菌Monosporascuscannonballus引起的甜瓜藤蔓急性凋萎，由于病害發(fā)生后期根部產(chǎn)生肉眼可見的黑色球狀子囊殼而被稱為甜瓜黑點根腐病。該病害屬于土傳病害，是制約全球甜瓜生產(chǎn)的最重要病害之一，主要發(fā)生在熱帶與亞熱帶地區(qū)，造成世界各地甜瓜10%～25%的經(jīng)濟損失，嚴(yán)重時甚至絕收[1-3]。

國外學(xué)者早在20世紀(jì)70年代末就有關(guān)于甜瓜黑點根腐病的研究報道[4-5]，而我國對該病害的報道寥寥無幾，除了2000年在甘肅首次發(fā)現(xiàn)該病害外[6]，又陸續(xù)在甘肅的蘭州、武威和酒泉等地甜瓜上有發(fā)生，而其他省份尚無報道[7]。本課題組在2014年9月中旬報道了浙江省寧波市甜瓜黑點根腐病的發(fā)生，為中國大陸東部地區(qū)的首次報道[8]，隨后2019年5月中旬在浙江省舟山市和2021年5月下旬在浙江省臺州市的甜瓜病株上均分離到坎諾單孢菌M.cannonballus，癥狀表現(xiàn)為采收前半個月甜瓜植株急性凋萎，病株根部褐色腐爛。

1 材料與方法

1.1 病原菌分離

采集2021年5月下旬浙江省臺州市甜瓜藤蔓萎蔫的發(fā)病株(圖1)，采用組織分離法進行病原菌分離，即用解剖刀片切取有腐爛癥狀的根部組織一小塊，放入1%次氯酸鈉溶液表面滅菌1 min，無菌水沖洗3次，用滅菌濾紙吸干組織表面水分，置于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA)上25 ℃黑暗培養(yǎng)。3 d后挑取菌落邊緣的菌絲于PDA平板進行純化培養(yǎng)。純化后的菌株接種于PDA平板25 ℃黑暗培養(yǎng)50 d。其中純化的菌株MC-28用于試驗。

圖1 M. cannonballus引起的甜瓜急性凋萎的田間癥狀

1.2 致病力測定

將生長于PDA培養(yǎng)基上7 d的MC-28菌株的邊緣菌絲塊加入滅過菌的麥粒沙培養(yǎng)基(脫粒小麥和沙子的體積比為3∶1)，25 ℃下培養(yǎng)7 d，將充分生長好菌絲的麥粒沙培養(yǎng)基以5%的比例摻入滅菌土。拌好菌土裝花盆中，每個花盆播種5顆已催芽(經(jīng)5%次氯酸鈉溶液滅菌10 min后，用清水沖洗，浸種2 h，濕毛巾包裹放在恒溫培養(yǎng)箱中28 ℃，露白0.5 cm)的黃皮9818甜瓜種子，于人工氣候箱內(nèi)25 ℃培養(yǎng)10 d，調(diào)查發(fā)病情況，以未拌入病原菌的滅菌土為對照。取發(fā)病甜瓜根部重新分離病原菌進行科赫氏法則驗證。

2 結(jié)果與分析

2.1 病原菌形態(tài)特征

菌株MC-28在PDA平板上25 ℃黑暗培養(yǎng)7 d，菌落呈灰褐色，氣生菌絲稀少；培養(yǎng)20 d左右在PDA培養(yǎng)基內(nèi)埋生子囊殼，初呈白色，后逐漸轉(zhuǎn)為褐色，成熟時黑色；子囊殼球形，直徑約400 μm；每個子囊殼僅產(chǎn)生一個子囊孢子；子囊孢子球形，由無色變?yōu)楹谏墒欤睆郊s30 μm(圖2)。菌株MC-28的形態(tài)特征與文獻描述的基本一致，將其鑒定為坎諾單孢菌M.cannonballus[5]。

a～c—PDA平板25 ℃黑暗培養(yǎng)7、20、50 d菌落形態(tài)；d～e—M. cannonballus子囊殼和子囊孢子形態(tài)。

2.2 病原菌致病力測定

采用菌土法接種黃皮9818甜瓜10 d后，甜瓜葉片開始失水萎蔫，拔出根部后可見褐色腐爛(圖3)。未接種病原菌的對照甜瓜未發(fā)病。從發(fā)病根部重分離可獲得坎諾單孢菌M.cannonballus。

甜瓜接種10 d發(fā)病癥狀；對照—未接種病原菌；MC接種—接種病原菌。

3 討論

由坎諾單孢菌M.cannonballus引起的甜瓜黑點根腐病最早在我國北方甘肅的不同地區(qū)有報道，隨后本研究團隊在南方浙江省內(nèi)多個甜瓜栽培地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)，該病害會造成甜瓜絕收。甜瓜黑點根腐病屬于土傳病害，病原菌可在土壤中長時間存活[9]，隨著甜瓜設(shè)施面積擴大和輪作困難，我們推測國內(nèi)的甜瓜黑點根腐病將會呈現(xiàn)多地大爆發(fā)趨勢，并成為繼枯萎病之后又一嚴(yán)重制約甜瓜生產(chǎn)的成災(zāi)病害。我們連續(xù)多年在同一發(fā)病田塊調(diào)查，發(fā)現(xiàn)均有黑點根腐病的發(fā)生，據(jù)報道該病的侵染源坎諾單孢菌的子囊孢子外層包被多層很厚的外壁保護，因此，采取有效的土壤處理，殺滅子囊孢子迫在眉睫。

罹病甜瓜藤蔓萎蔫枯死后在根部表皮埋生大量的黑色球狀子囊殼，該癥狀非常典型且容易識別。我們從浙江臺州地區(qū)分離到M.cannonballusMC-8菌株的rDNA-ITS序列與寧波地區(qū)分離鑒定到的MC-8菌株(GenBank登錄號KT826570)100%匹配，而與GenBank中的M.cannonballus(GenBank登錄號AM167937.1)匹配率達99%，與形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果一致。而浙江地區(qū)分離鑒定到的病原菌的生物學(xué)特性、分類和致病性等與國外報道的是否一致目前尚不明確。

迄今為止尚無甜瓜黑點根腐病抗病基因的相關(guān)研究報道，因此，抗黑點根腐病的甜瓜育種進程緩慢。我們實驗發(fā)現(xiàn)，南瓜砧木嫁接甜瓜可明顯提高植株對黑點根腐病的抗性(未發(fā)表)，而甜瓜本砧嫁接仍有大量甜瓜發(fā)生萎蔫死亡，原因是甜瓜本砧感染黑點根腐病所致。因此，選用南瓜砧木用于甜瓜嫁接比甜瓜本砧更能有效地預(yù)防黑點根腐病的發(fā)生。