廣西煙草靶斑病病原菌鑒定與防效試驗

摘要：采用組織分離法，從感病煙葉中分離并純化出煙草靶斑病菌株，并通過致病性測定、形態學特征以及分子生物學手段，對病原菌進行鑒定。為篩選出能夠有效抑制煙草靶斑病的藥劑，采用菌絲生長速率法，測試了苯甲·丙環唑等3種類型共8種市售殺菌劑對廣西賀州分離菌株HZBZ01和HZGP01菌絲生長的抑制作用。每種類型中選出效果最佳的1種殺菌劑進行田間試驗，以驗證其實際防效。室內毒力測定結果表明，苯甲·丙環唑的毒力最高，對2株供試菌株的平均EC50為2.911×10^-2 mg/L；在生物制劑中，8%井岡霉素水劑的毒力最高；而在生防菌劑中，109 CFU/mL 貝萊斯芽孢桿菌CY30水劑的效果最佳。田間試驗結果表明，使用10%苯甲·丙環唑乳油112.5 mL/hm2對煙草靶斑病的防效較為顯著，第3次施藥后7 d內防效達到69.89%，顯著高于其他田間施藥處理。本研究結果可為防控煙草靶斑病提供用藥參考，為實際生產提供科學依據。

關鍵詞：煙草靶斑病；病原菌鑒定；藥劑篩選；廣西煙區；防效試驗；毒力測定

中圖分類號：S435.72" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）24-0127-06

收稿日期：2023-11-24

基金項目：國家自然科學基金（編號：31960540）；外交部瀾滄江-湄公河合作基金（編號：201806）；中國煙草總公司廣西壯族自治區公司項目（編號：202145000024006）。

作者簡介：湯佳萸（1999—），女，貴州安順人，碩士研究生，主要從事煙草病原真菌學研究。E-mail：632778587@qq.com。

通信作者：桑維鈞，教授，博士生導師，主要從事植物病理學教學與科研工作。E-mail：984139246@qq.com。

煙草產業在我國具有重要的經濟地位，多年來我國煙葉生產取得了長足的發展。然而近年來，隨著種植面積的不斷擴大和種煙年限的延長，煙葉生產過程中逐漸出現了如栽培模式落后、煙區土壤肥力下降等問題，從而導致葉部病害頻繁發生，嚴重影響了煙葉的質量和經濟效益^［1］。廣西壯族自治區位于我國西南部，是我國煙草種植大省，該地屬于亞熱帶季風氣候，常年處于高溫高濕環境，極易導致葉部病害發生。

煙草靶斑病（tobacco target spot）是煙草上的重要病害，自2006年在我國首次發現后，相繼在云南、四川、湖南等地區普遍發生，造成重大經濟損失^［2-5］。該病害由立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）引起，自苗期到大田期均有發生，病原菌主要通過傷口和自然孔口直接侵染葉片，煙葉組織發病后，病原菌菌絲體可通過氣流、風雨等媒介傳播，引起病原菌的再侵染^［6-7］。廣西地區常年進行稻煙輪作，引起水稻紋枯病（rice sheath blight）的立枯絲核菌通過菌絲體和菌核在土壤越冬后來年再度侵染煙草，從而導致靶斑病的發生^［8］。2012年，譚海文在廣西煙區進行真菌性病害調查時，已在廣西多個煙區查見了煙草靶斑病^［9］。因此，對廣西煙區靶班病病原菌的分離鑒定及防治試驗，是一項至關重要的工作，可為該煙區煙葉產質量提升及激發煙農積極性提供有力支撐。

針對煙草靶斑病的防治，孫宏宇綜述了國外已經開展的一些化學防治技術^［10］，自此我國研究者也開展了許多藥效試驗，并取得了大量成果。孫美麗等通過室內毒力測定及田間試驗發現，苯醚甲環唑、嘧菌酯可作為煙草靶斑病防控優選藥劑^［11］；尹秀娟等通過菌絲生長速率和田間試驗防治煙草靶斑病的高效配方藥劑為咯菌腈與丁子香酚1 ∶1復配^［12］；聶忠揚等認為，戊唑醇對于貴陽煙區的靶斑病菌株具有很好的抑制效果，可以用于開展后續大田防治試驗^［13］。以上藥效試驗的結果值得我國各地煙區在靶斑病防治時借鑒。

筆者所在課題組在廣西自治區賀州煙區開展病害調查過程中發現，煙草品種K326上靶斑病危害程度較重，為因地制宜地篩選出防治廣西煙草靶斑病的藥劑，展開了針對廣西煙區煙草靶斑病的研究。本試驗采用組織中分離法從感染煙草靶斑病的煙葉組織分離純化出煙草靶斑病病原菌，進行致病性測定、形態學鑒定及基于ITS的分子生物學鑒定，以明確病原菌的分類地位，并通過室內毒力測定及田間試驗篩選出針對廣西煙草靶斑病的有效藥劑，因綠色防控需求，特選取化學藥劑、生物農藥及生防菌劑進行對比試驗，旨在為廣西煙草靶斑病的綠色防控提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試菌株

2022年6月，筆者所在課題組在廣西自治區富川縣福利鎮白竹村及葛坡煙草種植基地，采集典型癥狀的靶斑病病葉置于采集袋內，并記錄時間、地點、編號等，帶回實驗室保濕培養，用于后續病原菌分離。

1.1.2 主要培養基和試劑

試驗所用培養基為馬鈴薯瓊脂葡萄糖（PDA）培養基（青島海博生物技術有限公司）。

1.1.3 供試藥劑

供試藥劑如表1所示。8種市售殺菌劑包括3種類型，其中化學農藥有苯甲·丙環唑、丙唑·戊唑醇，生物農藥有大蒜素、小檗堿、井岡霉素，生防菌劑有貝萊斯芽孢桿菌CY30、哈茨木霉、枯草芽孢桿菌。

1.2 試驗方法

1.2.1 病原菌的分離與純化

采用組織分離法用無菌剪刀在鏡檢病斑的病健交界處剪取5 mm×5 mm大小的葉片組織，經75%乙醇浸泡30 s及1%次氯酸鈉消毒3 min后，無菌水漂洗3次，再用無菌濾紙吸凈水分后接種于PDA培養基上，置于28 ℃恒溫培養箱（型號為RXZ-380A，寧波江南儀器廠）中暗培養。待接種點周圍長出菌絲，用無菌接種針挑取邊緣菌絲接種至PDA培養皿上進行純化培養。

1.2.2 病原菌的致病性測定

采用科赫法則驗證菌株的致病性。菌株在PDA培養基上暗培養3 d后，用直徑5 mm的滅菌打孔器打取菌餅。選取健康的煙株，將菌餅接種于無傷煙株中部位置葉片的兩側，并在接種部位附近放置濕潤的無菌棉球保濕，以接種PDA瓊脂塊為空白對照，每株接種3張葉。用自封袋對接種葉片進行套袋，煙株置于28 ℃、相對濕度75%、12 h光照/12 h黑暗周期的人工氣候箱中培養，定期觀察記錄發病情況，待出現明顯病狀后，對發病葉片進行病原菌的分離純化，并與原接種菌株進行菌落形態等表型比較，若基本一致則可判定接種菌株為致病菌。

1.2.3 病原菌的形態學觀察

將菌株接種在馬鈴薯瓊脂培養基 （PDA） 上，28 ℃恒溫暗培養5 d，對菌株的培養性狀進行直觀描述，并挑取菌絲體制作玻片在光學顯微鏡下觀察。

1.2.4 病原菌的分子鑒定

將病原菌接種于覆有半透膜的PDA培養皿中央暗培養3 d，用無菌手術刀刮取邊緣菌絲。采用EZup柱式真菌基因組DNA抽提試劑盒［產品編號為B518259，生工生物工程（上海）股份有限公司］抽提菌株DNA，并用引物ITS1 （5′-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3′）/ITS4（5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′）對菌株進行擴增，PCR反應程序參考文獻［14］，PCR產物用1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測后由生工生物工程（上海）股份有限公司代為測序。所得序列通過BLAST比對分析，從GenBank中收集用于比較的其他序列相關信息，通過CExpress軟件將序列進行拼接和剪切，以BioEdit進行序列比對及剪切，應用MAGA 11的鄰接法（neighor-joining，NJ）構建系統發育樹，Bootstrap檢驗重復次數為1 000次。

1.2.5 室內毒力測定

生長速率法：將煙草靶斑病菌作為目的菌，對其進行室內藥劑篩選。將培養7 d的供試菌株用直徑為5 mm的打孔器沿菌落同一圓周打取菌餅，將菌絲面朝下接種在PDA平板中間位置，以加無菌水的培養基平板為對照（CK），每個處理3次重復，28" ℃培養箱內培養3 d，采用十字交叉法測量菌落直徑，計算菌絲生長抑制率、毒力回歸方程、有效抑制中濃度EC50及相關系數。

平板對峙法：將市售生防菌劑稀釋成菌懸液備用。在PDA平板正中央接種直徑為5 mm的病原菌菌餅，以病原菌菌餅位置為中心，在正四方各2.5 cm處用長牙簽蘸取適量生防菌菌懸液，對照組點滴適量無菌水，均以菌液無流動為適量，各處理均3次重復。28 ℃培養箱中培養3 d后用十字交叉法測量菌落直徑，計算菌落平均直徑以及各生防菌對病原菌的抑菌率。

1.2.6 田間防效試驗

試驗地位于廣西壯族自治區百色市靖西市化峒鎮三友村，面積為0.66 hm2，種植烤煙品種K326。2023年5月12日（煙草生長中后期，已查見靶斑病發生）使用背負式電動噴霧器進行第1次施藥，共設3個藥劑處理：10%苯甲·丙環唑乳油112.5 mL/hm2（推薦用量，下同）、8%井岡霉素水劑1 125 mL/hm2、109 CFU/mL貝萊斯芽孢桿菌CY30水劑562.5 mL/hm2，另設噴施清水的對照。其后每隔7 d噴施1次，共噴3次。每個處理3次重復，隨機區組排列，共12個小區，小區間設立保護行。煙田正常水肥管理。

采用定株調查法，每重復定25株，調查并記錄每株的總葉片數和各級病葉數，共調查4次，即首次施藥前1 d和每次施藥后7 d。病情分級標準參照GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級與調查方法》，記錄各處理煙草發病情況，計算病情指數與防效。

病情指數=∑（各級病葉數×相對級數值）/（調查總葉數×9）×100；

防效=（對照病情指數-處理病情指數）/對照病情指數×100%。

1.2.7 數據處理

試驗數據使用Excel 2017、SPSS 26.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 病原菌的分離純化、致病性測定

經分離獲得純培養菌株2個，分別編號為HZGP01和HZBZ01。將病原菌接種到煙草葉片，早期接種部位產生水漬狀病斑，7 d后變為褐色，病斑發生穿孔現象（圖1-B），田間癥狀相似（圖1-A），對照未表現出病癥（圖1-C） 。自病健交界處再次分離獲得病原菌，鏡檢結果表明，再次分離獲得的病原菌與原接種菌株是相同的病原菌（圖2）。

2.2 病原菌的形態特征觀察

病原菌HZBZ01和HZGP01的形態特征基本相同。菌株HZGP01在PDA培養基上培養5 d后，菌落表面有同心輪紋，菌絲發達，呈白色，輻射狀向四周擴展，生長后期菌絲顏色轉為褐色，數量增多（圖2-A）。顯微鏡下，菌絲無色透明，分枝部位趨近于直角，分枝外部有一定程度收縮；具隔膜，常生在分枝點附近，具有很明顯的“T”形分枝結構（圖 2-B）。

2.3 分子生物學鑒定

將測序所獲得的菌株HZBZ01和HZGP01的序列在NCBI數據庫中通過BLAST比對，從GenBank數據庫中下載與立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）相關的10個菌株的ITS序列，通過鄰接法構建得到系統發育進化樹（圖3），比對結果顯示，2個菌株與立枯絲核菌具有100%的同源性。根據形態學特征與分子生物學分析 將菌株HZBZ01和HZGP01鑒定為立枯絲核菌。

2.4 室內毒力測定

經測定，供試8種藥劑對2株病原菌的菌絲生長存在不同程度的抑制活性（表2、表3）。在化學農藥中，苯甲·丙環唑的抑菌活性最強，對2株菌的EC50分別為2.915×10^-2、3.066×10^-2 mg/L，平均值為2.991×10^-2 mg/L，丙唑·戊唑醇效果稍差；在生物農藥中，井岡霉素抑菌活性最好，相應地，EC50分別為1.847×102、3.923×102 mg/L，平均值為2.885×102 mg/L，大蒜素及小檗堿抑菌活性較差；在生防菌劑中，貝萊斯芽孢桿菌CY30效果最好，對2株病原菌的抑制率平均值為64.52%。

此外，煙草靶斑病菌不同菌株對同種藥劑的敏感性存在一定差異。對于井岡霉素、小檗堿、大蒜素而言，菌株HZBZ01的EC50分別是菌株HZGP01的2.12、1.18、1.10倍；對于丙唑·戊唑醇、苯甲·丙環唑來說，菌株HZGP01的EC50分別是菌株HZBZ01的1.13、1.05倍。

2.5 田間防效試驗結果

由表4可知，在試驗劑量下，田間使用的3種殺菌劑對煙草靶斑病均有一定防效，且各藥劑防效均隨施用次數的增加而提高。在第1次施藥后7 d，苯甲· 丙環唑處理防效相對較高，為39.60%，貝萊斯芽孢桿菌CY30處理防效最低，為10.84%。第2次施藥后，各藥劑防效均有所提升，苯甲· 丙環唑處理防效最高，為51.72%，貝萊斯芽孢桿菌CY30處理防效最低，為26.23%，兩者間存在顯著差異，8%井岡霉素水劑防效居中。第3次施藥后，對病害產生了更強的控制效果。其中，苯甲·丙環唑的防效最高，為69.89%，顯著高于其他處理；其次是8%井岡霉素水劑，為52.88%；貝萊斯芽孢桿菌CY30處理防效最低，為32.80%。

3 討論與結論

煙草靶斑病的病原菌為立枯絲核菌，其寄主范圍廣泛，能夠侵染多種重要的農作物，如馬鈴薯、梨子、草莓、水稻、棉花等，因此，煙草種植時應避免與上述作物間套作或輪作，防止該病原菌在寄主中傳播，造成更大的經濟損失^［15-20］。但考慮到煙農在實際生產中愿意產生更多的經濟效益，因此在實際中采取有效的防控措施以防止病害暴發和減少經濟損失顯得至關重要。

本研究將煙草靶斑病的病原菌進行分離鑒定，并采用菌絲生長速率法及平板對峙法測定了8種殺菌劑對于煙草靶斑病的抑制效果，結果表明，10%苯甲·丙環唑乳油、8%井岡霉素水劑及109 CFU/mL貝萊斯芽孢桿菌CY30水劑對該煙草靶斑病菌均有良好的抑制效果，前二者平均EC50分別為2.991×10^-2 mg/L、2.885×102 mg/L，貝萊斯芽孢桿菌CY30在對峙試驗中抑制率高達64.52%。同一處理下，不同分離菌株生長存在一定差異。

基于室內毒力測定結果，選擇10%苯甲·丙環唑乳油、8%井岡霉素水劑和109 CFU/mL貝萊斯芽孢桿菌CY30水劑開展田間防治試驗。結果表明，隨著施藥次數的增加，各藥劑處理對煙草靶斑病的防治效果均有所提升，其中10%苯甲·丙環唑乳油的防治效果最好，這與李再明等的試驗結果^［21-22］相同。目前在煙葉生產中，8%井岡霉素水劑已作為防治煙草靶斑病的新農藥登記在冊，但在本次試驗中，8%井岡霉素水劑防效相對較低，為52.88%，這與馬欣等的結果^［23-24］有所出入，可能與植煙地區生態條件和病害發生程度不同有關，也可能由于生產中施用次數過多從而導致當地菌株產生抗藥性。謝劍波等分離出的1株貝萊斯芽孢桿菌對水稻紋枯病具有抑制作用，且田間防效可達52.33%，與常規防治藥劑5%井岡霉素水劑防效相當^［25］，這與筆者的試驗結果有所差異，可能是由生防菌劑的菌株及所防控植物種類不同所致，抑或是當地煙葉的葉際微生物群落不適宜該菌劑的生長，具體原因有待日后進一步研究。根據以上試驗結果，建議在廣西煙區煙草靶斑病的田間防治中，主要施用10%苯甲·丙環唑乳油，為避免產生抗藥性，可與8%井岡霉素水劑交替施用。109 CFU/mL貝萊斯芽孢桿菌CY30水劑雖在本次田間試驗中效果不佳，但仍可作為備選藥劑與其他藥劑交替施用以降低對土壤環境的影響。

綜上，盡管生物防治具有潛在的環保優勢，但目前對于煙草靶斑病的防治來說，化學藥劑依然是最為有效的防治手段。在未來的防治研究發展方向中，生物防治方面仍然需要更多的創新和突破，以期為煙草靶斑病的防治提供更加環保和可持續的技術措施。

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