三籽两型豆上迷惑集壶菌的初步观察

王琦，张世尧，徐凌川

(山东中医药大学，山东 济南　250355)



【农业微生物】

三籽两型豆上迷惑集壶菌的初步观察

王琦，张世尧，徐凌川*

(山东中医药大学，山东 济南250355)

摘要：迷惑集壶菌(Synchytrium decipiens)是三籽两型豆上的一种专性内寄生菌，侵染三籽两型豆的豆荚和假根，形成不规则瘤状凸起，瘤状体内着生许多病原菌的营养体，阻碍导管中水分和无机营养物质的运输，最终导致三籽两型豆的枯死。本文首次报道三籽两型豆豆荚和假根上的迷惑集壶菌，并进行了初步观察和研究，为三籽两型豆的资源开发和人工种植中病害形态学鉴定以及病害防治提供研究基础。

关键词：三籽两型豆；迷惑集壶菌；孢子

三籽两型豆(AmphicarpaeaedgeworthiiBenth.)属于豆科蝶形花亚科两型豆属植物，该植物的特点是地上地下均能结实，但地上豆与地下豆大小悬殊，地上豆小而坚硬，不利于食用；地下豆大而美味，食用价值大，此外还可作为药用[1-3]。三籽两型豆中含有异黄酮类化合物,具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌和抗炎等作用,还具有降血脂、抗血栓作用。除作药用外，它也是一种优质豆类食品，营养价值超过其他常见食用豆类[4]。三籽两型豆与香菇、鸡油菌等高级食用菌相比，其蛋白质含量毫不逊色，是比较理想的功能性食品新资源[5]。另外，三籽两型豆是一种优质牧草，粗蛋白、钙、磷含量较高,分布广、容易采集, 可以直接喂食草家畜,具有较高的饲用价值[6]。

本文首次报道了生长在三籽两型豆豆荚和假根上的一种病原菌——迷惑集壶菌。迷惑集壶菌是为数不多的导致三籽两型豆病害的真菌，是三籽两型豆上的专性内寄生菌。其侵染三籽两型豆，一方面可导致三籽两型豆豆荚、假根呈瘤凸状肿大，受害部位因生长发育不均匀而呈畸形，最后变黑，萎蔫枯死；另一方面可影响水分和营养物质的运输，从而影响三籽两型豆的正常生长和发育。本文对三籽两型豆豆荚和假根上的迷惑集壶菌进行了初步研究，该研究的结果将为三籽两型豆的资源开发和病害防治提供一条新思路。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1供试样品

三籽两型豆带病害的豆荚及假根。采集时用螺丝刀顺着主根茎拨开其周边10 cm深的土层，在侧根上即可找到假根以及与假根相连的豆荚。豆荚或假根上有黑色的小瘤状突起者，为病害部位。经山东中医药大学徐凌川教授鉴定，与《中国真菌总汇》中记载的迷惑集壶菌寄主与外部形态一致[7]。用清水冲净泥土，冷藏保存。

1.1.2采集时间

2012年10月1日。

1.1.3采集地生境

泰山桃花峪景区针叶林地，海拔850 m；采集样本20余株，病害豆荚20余个。

1.2仪器

PH100-DB500U数码生物显微镜(凤凰光学)，SUPRATM55热场扫描电子显微镜(德国蔡司)

1.3方法

1.3.1光学显微镜观察

从采集的带菌三籽两型豆病害部位挑取少量黄色粉末置于显微镜下观察，并挑取一部分于无菌水中配成孢子囊悬浮液，取一滴在显微镜下观察。

1.3.2扫描电镜(SEM)观察

取样品标本中的黄色粉末少许置于标本托上，双面胶固定，喷金10 min，采用热场扫描电镜观察。

1.3.3三籽两型豆疮痂病的发生动态

2012年3月～12月对泰安市桃花峪景区三籽两型豆疮痂病的发生动态进行调查。豆荚和假根每1个月调查1次,每次取豆荚和假根各30个，重复3次。对照分级标准,记录每次调查结果,并计算病情指数。分级标准为0级：无病斑,即健康的豆荚和假根；l级：发病轻,有1～10个病斑；2级：11～40个病斑,且局部密布,但无畸形膨大的瘤凸状斑；3级：发病较重,有40个以上的病斑,且豆荚及假根上有较多畸形膨大的瘤凸状斑；4级：豆荚和假根萎焉枯死。

病情指数计算公式：

2　结果与分析

2.1三籽两型豆疮痂病的症状

发病初期，豆荚上的病痂呈针尖大小的油浸状绿斑。数天后，呈淡黄色凸起，此时挤迫病痂，有黄色脓状物流出。进一步发展，形成黄色疙状凸起，在豆荚和假根表皮处黄色疙状凸起最多。后期可发育成孢子囊堆,此时将病痂挑破，发现内含物呈固体颗粒状(图1)。发病后期，病痂完全成熟，呈黑色，病痂表皮成熟开裂后，孢子囊堆膜破裂，大量橙黄色粉末状孢子囊散出。受害的假根因生长发育不均匀呈畸形，病痂呈黑色疙状凸起(图2)。疙状体内着生许多病原菌的营养体，阻碍导管中水分和无机营养物质的运输，使闭锁花不再发育至枯死，无法正常结果，最终导致三籽两型豆的枯死。

图1　三籽两型豆地下病变果实Fig.1　Underground fruit lesion of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

图2　三籽两型豆地下假根病变Fig.2　Underground rhizoid lesion of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

2.2迷惑集壶菌的形态特征

光学显微镜中观察到迷惑集壶菌孢子大型，多呈类多角形、类圆形或类圆状多角形，壁较厚，孢腔内可见1～3个油滴(图3)；扫描电镜中观察到迷惑集壶菌孢子囊长椭圆形，外壁薄，有凹陷网状纹饰，内有多数子囊孢子。调节放大倍数到1 000倍，可观察到子囊孢子多呈多棱角状类圆形或类多角形孢子，子囊孢子外壁纹饰为细小的颗粒状，大小约为24.08～32.36 μm(图4)。

图3　光学显微镜观察迷惑集壶菌孢子Fig.3　Observation on Synchytrium decipiens with optical microscope

图4　扫描电镜观察迷惑集壶菌孢子Fig.4　Observation on Synchytrium decipiens with scanning electron microscope

2.3三籽两型豆疮痂病的发生动态

对三籽两型豆疮痂病的发生动态调查结果(图5)显示，迷惑集壶菌每年7、8月在三籽两型豆上开始零星致病，在9、10月发病达到高峰，至11、12月份，植株地上部分枯死，病情指数呈下降趋势，地下带病豆荚保留至第二年，至雨季到来，地表土潮湿时，病害再次传播、浸染其他豆荚。

图5　三籽两型豆疮痂病发生动态Fig.5　Scab incidence of Amphicarpaea edgeworthii Benth.

3　结果与讨论

发生在豆荚及假根上的迷惑集壶菌形态在国内外均未见文献报道。本文首次报道三籽两型豆豆荚和假根上的迷惑集壶菌，并进行了初步观察和研究，通过光学显微镜和扫描电镜观察了迷惑集壶菌的形态，并且分析了三籽两型豆疮痂病的症状及发生动态，为三籽两型豆的资源开发和人工种植中病害形态学鉴定以及防治方法研究奠定了一定基础。

迷惑集壶菌是为数不多的导致三籽两型豆病害的真菌，影响三籽两型豆产品质量，其防治方法有待进一步研究。下一步我们将对游动孢子萌发规律做进一步的研究，并将生病株与无病株的产量和豆荚(豆)质量进行比较，或通过实验寻找能够抑制迷惑集壶菌的生物农药。

参考文献：

[1]中国药材公司.中国中药资源志要[M]. 北京:科学出版社，1994:548.

[2]李桂兰，乔亚科，臧少先，等. 三籽两型豆地下种子的发生及在自然种群繁衍中的作用[J]. 种子，2004，23(2):38-40.

[3]黄芸，秦民坚，余国奠. 异黄酮类化合物在植物界的分布及药理作用[J]. 中国野生植物资源，2001，20(1):5-7.

[4]邱仲华，常涛，郭凤霞. 八种豆类特菜栽培技术[M]. 北京:中国农业出版社，2003:3-5.

[5]姜明华，徐凌川，迟永利. 三籽两型豆氨基酸成分测定[J]. 食品与药品，2006，8(05A):50-51.

[6]王秋波，杜亚峰，李国富，等. 优质野生饲草—两型豆[J]. 黑龙江畜牧兽医，1996(5):14.

[7]戴芳澜. 中国真菌总汇[M]. 北京：科学出版社，1979:58.

DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.008

收稿日期：2016-01-16

作者简介：王琦(1990-)，女，硕士研究生，研究方向为中药质量控制与品质评价。 *通信作者，徐凌川(1962-)，男，教授，硕士生导师，研究方向为生药中药质量控制、资源开发利用及药用真菌研究与应用。Email：xulingchuan518@sina.com

中图分类号：Q949.32;S476

文献标识码：A

文章编号：1002-4026(2016)04-0035-04

Preliminary observation on Synchytrium decipiens inAmphicarpaeaedgeworthiiBenth.

WANG Qi，ZHANG Shi-yao， XU Ling-chuan*

(Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355,China)

Abstract∶Synchytrium decipiens, an obligate parasite in Amphicarpa eaedgeworthii Benth., infects legume and rhizoid of Amphicarpaea edgeworthii Benth.Irregular nodular intumescentia will then shape. Large amount of trophosomes of pathogenic bacteria in tumor body will hinder the transport of water and inorganic nutrients, and eventually cause exsciccation of Amphicarpaea edgeworthii Benth.We originally report Synchytrium decipiens in the legume and rhizoid of Amphicarpaea edgeworthii Benth.We also make preliminary observation and investigation. This provides a reference for resource development of Amphicarpaea edgeworthii Benth,identification of plant disease morphology and prevention and cure of insect pest in artificial cultivation.

Key words∶Amphicarpaea edgeworthii Benth.;Synchytrium decipiens;spore