黑龙江省马铃薯早疫病菌生物学特性研究

台莲梅， 郑寰宇， 左豫虎＊， 靳学慧， 金光辉

（1．黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319； 2．黑龙江省鹤岗市萝北县宝泉岭农场，154211）

马铃薯是黑龙江省的第4大作物，是我国重要的种薯及商品薯生产基地之一［1］。随着种植业作物结构的调整，目前马铃薯种植面积保持在42万hm2左右，占全省粮食总面积的3．8%，占经济作物面积的21．3%［2］。随着马铃薯种植面积的不断扩大，马铃薯早疫病的发生逐渐成为马铃薯产业发展的严重威胁。如2008年－2009年早疫病危害严重，在个别地块个别品种上早疫病发病率达到100%，因植株提早枯死而造成严重的经济损失。国内外在诱导病菌产孢［3－4］、马铃薯抗性筛选［5］、田间病害防治［6－7］、抗性机制［8－9］等方面均有报道，而对马铃薯早疫病菌不同菌株的生物学特性研究未见报道。本文研究了分离自黑龙江马铃薯主产区的马铃薯早疫病菌菌株的生物学特性的遗传多样性，为进一步用分子生物学方法揭示马铃薯早疫病菌的遗传多样性，开展病菌致病性分化和病害的防治理论研究奠定基础。研究结果报道如下。

1 材料与方法

1．1 供试菌株

2008年分别从黑龙江省不同马铃薯产区，采集马铃薯早疫病病叶，按常规组织分离法分离病原菌，经单孢纯化，获得茄链格孢菌分离株68株，经致病性验证后，选取34株菌作为研究对象，菌株编号和采集地点见表1。

供试菌饼均采用25℃条件下、PDA上培养5 d的直径为5 mm的等龄菌饼。

表1 马铃薯早疫病菌供试菌株及其采集地点

1．2 不同分离株在马铃薯葡萄糖（PDA）培养基上的培养性状

将接种不同分离株的PDA平板置25℃条件下暗培养，每个菌株3次重复，第3天开始测量菌落直径，测到第7天。第9天观察记录菌落的颜色、形状、气生菌丝的疏密程度，菌落成带现象，并记录有无孢子形成。然后选择在PDA培养基上菌落特征差异明显的5个分离株，研究其生物学特性。

1．3 不同菌株在马铃薯葡萄糖（PD）培养液中的培养性状

菌饼接种于PD培养液中振荡培养，7 d后观察培养性状，如培养液的澄清度、菌丝孢子球颜色及大小等。每个菌株3次重复。

1．4 培养基种类对不同菌株菌丝生长的影响

菌饼分别接种在PDA、马铃薯胡萝卜培养基（PCA）、玉 米 粉 培 养 基 （CMA）［10］、燕 麦 培 养 基（OA）［10］平板中央，25 ℃条件下黑暗培养，7 d后测量菌落直径，每个处理4次重复。

1．5 培养条件对不同菌株菌丝生长的影响

1．5．1 温度对不同菌株菌丝生长的影响

菌饼接种到PDA培养基上，分别置于10、15、20、25、30、35℃条件下黑暗培养，7 d后测量菌落直径，每个处理4次重复。

1．5．2 p H对不同菌株菌丝生长的影响

用浓度为1 mol／L的 HCl和1 mol／L Na OH配制p H 为4、5、6、7、8、9、10共7个梯度，将菌饼接种于PDA平板中央，25℃条件培养，7 d后测量菌落直径，每个处理设4次重复。

1．5．3 光照条件对不同菌株菌丝生长的影响

将菌饼接种到PDA培养基上，分别置于全黑暗、12 h光暗交替、全光照，25℃条件培养，7 d后测量菌落直径，每个处理4次重复。

2 结果与分析

2．1 不同分离株在PDA培养基上的培养性状

2．1．1 生长速度

从表2可以看出，各分离株在PDA培养基上均能生长，但不同菌株的生长速率不同：SH0806菌株生长速度最快，其平均生长速率为1．52 c m／d；其次为NH0808、KS0801、SH0801菌株；生长速度较 慢 的 是 AD0701、SH0802、NH0809、JS0802、NH0803、SH0804、JG0801、HL0801、HL0808 菌株；根据各菌落生长速率差异的显著性，可以将34株马铃薯早疫病菌分为2类：第1类，平均生长速率在1．19～1．6 c m／d，共有25株菌，第2类，平均生长速率在0．10～0．74 c m／d，共有9株菌。

2．1．2 生长形态

第9天的观察结果（表2）表明：各分离株在PDA培养基上的培养特征出现较大差异。多数菌株菌落为圆形，气生菌丝灰色，菌丝生长均匀、稀疏、光滑，不产生分生孢子，但SH0806菌株的培养性状与其他供试菌株差异明显，气生菌丝黑绿色，在PDA培养基上可产生大量的孢子；供试菌株在PDA培养基上可产生差异较大的色素：黑色、淡黄色、黄色、橘黄色、黑绿色；在PDA 培养基上，菌落HL0806、JG0802、KS0802呈放射带，其他菌落均有同心带。

根据PDA上的培养特征可将34个分离株分为5类：第1类，菌落正面为黑绿色，菌落生长快，菌落圆形，光滑无成带现象，产生孢子，菌株有SH0806；第2类，菌落正面为灰色至灰黄色，菌落生长较快，菌落圆形，光滑或粗糙，有成带现象，不产生孢子，菌株有SH0801、HL0804、HL0806、JG0802、JG0803、JG0805、JG0806、KS0801、KS0805、KS0807、KS0813、KS0819、NH0810、 HS0803、 NJ0801、 KS0802、 NH0805、NH0808、HS0801、DQ0803；第3类，菌落正面为灰色，菌丝生长较快，菌落圆形，光滑，无成带现象，不产生孢子，菌株有 KS0808、KS0817、KS0823；第4类，菌落正面为灰色，菌落生长较快，菌落不规则，光滑，无成带现象，不产生孢子，菌株有HL0802；第5类，菌丝生长较慢，菌落不规则或圆形、土丘状，粗糙，无成带现象，不产生孢子：SH0802、SH0804、HL0801、HL0808、JG0801、JS0802、NH0803、NH0809、AD0701。另外，同一地区存在不同培养性状的菌株。

表2 马铃薯早疫病菌各菌株在PDA平板培养基上生长速率及培养特性1）

2．2 不同分离株在PD培养液中的培养性状

从上述菌株中选取来源不同的5株马铃薯早疫病菌在PD培养液中培养，观察培养性状，结果见表3。供试早疫病菌在PD培养液中培养，培养液澄清，菌丝球黑色，菌丝球表面着生黑色绒毛，密；只有菌株KS0808菌丝球为白色，菌球表面绒毛稀；培养液呈不同的颜色，这与该菌株产生色素有关。

表3 马铃薯早疫病菌各菌株在PD培养液中的培养特性

2．3 不同培养基对早疫病菌菌丝生长的影响

5个菌株在供试培养基上均能生长，但不同菌株在不同培养基上生长速度不同（图1）。菌株SH0806、HS0801、KS0808最适宜在PDA培养基上生长，生长速度最快，在另3种培养基上的生长速度差异不大，均略低于PDA培养基；菌株NH0809、JG0801适宜在玉米粉培养基（CMA）上生长，而JG0801不适宜在马铃薯胡萝卜培养基上生长。

图1 培养基对早疫病菌菌丝生长的影响

2．4 不同温度对早疫病菌菌丝生长的影响

各菌株在不同的温度条件下培养，菌落直径差异较大（图2）。各菌株在10～35℃的条件下均能生长，但其生长的最适温度有一定的差异。菌株SH0806生长最适温度为20～30℃，HS0801、KS0808、JG0801生长最适温度为25～30℃，NH0809生长的最适温度为20℃。另外，培养中发现，温度高菌落颜色深，说明温度对病菌产生色素有一定的影响。

2．5 p H对早疫病菌菌丝生长的影响

试验结果见表4，在相同p H培养条件下，各菌株生长速度有差异；而同一菌株在不同的p H培养条件下，菌株生长也存在差异。各菌株在p H4～10的范围内均可生长，适宜的p H为6～8，菌株SH0806、HS0801、KS0808、JG0801在p H 7生长最快，而菌株NH0809在p H 6生长最快。

图2 温度对早疫病菌菌丝生长的影响

表4 p H对早疫病菌菌丝生长的影响

2．6 光照条件对菌丝生长的影响

研究结果表明（图3），在同一时间内，不同的光照培养，同一菌株菌落直径有一定的差异，光照对各菌株菌丝生长有一定的促进作用。除了菌株JG0801以外的4个菌株，对光照条件的变化反应一致：在24 h全光照条件下，菌落扩展最快，光暗交替次之，而24 h全黑暗条件下，菌落生长得最慢。而菌株JG0801不同，在光暗交替下，菌丝生长速度最慢。光照有利于色素产生，全光照菌落颜色深于全黑暗。

图3 光照对早疫病菌菌丝生长的影响

3 讨论

Ku mar等［11］对来自印度的11个番茄早疫病菌（A．sol ani）菌株的培养形状、形态学、致病性的研究结果表明，各菌株在PDA培养基上生长速度不同，不产生分生孢子，菌落圆形或不规则形，菌落有的呈同心带，有的没有成带现象。本试验对来自黑龙江省的34株马铃薯早疫病菌的培养特性的研究发现，不同菌株在PDA培养基上生长速度有明显不同；各菌株在PDA培养基上菌落形态也不同，多数为圆形，少数为不规则性，有的有成带现象（同心带或放射带）；菌落正面颜色多为灰色，但菌落背面颜色差异很大，呈多种颜色，说明不同分离菌株可产生不同的色素。本试验研究结果与Ku mar等［11］的结果有所不同，这可能是早疫病分离菌的寄主、地区来源不同等所致。不同菌株在PD培养液中，培养液颜色，菌丝球的颜色、大小也表现出明显的不同。同一菌株在固体和液体培养基中表现的色素颜色不完全一致，可能与培养方式不同有关，也说明不同培养条件可能影响马铃薯早疫病菌的一些生长代谢过程。

供试马铃薯早疫病菌5株菌中，菌株SH0806生长最适宜的温度为20～30℃，HS0801、KS0808、JG0801生长的最适温度为25～30℃，与童蕴慧等［12］报道番茄早疫病菌最适生长温度为23～28℃，邹庆道等［13］报道番茄早疫病菌的适宜温度为23～30℃的结果有相似之处，但菌株NH0809生长的最适温度为20℃，低于其他分离菌株和前人［12－13］的报道，可能是由于不同来源的菌株生长对温度要求存在差异。马铃薯早疫病菌生长的适宜p H为6～8，这与童蕴慧等［12］、王连平等［14］人研究番茄早疫病菌的结果基本一致。光照有利于病菌菌丝的生长，菌株SH0806、HS0801、KS0808、JG0801在全光照生长最快，12 h光暗交替次之，全黑暗生长最慢，与邹庆道等［13］试验结果一致。而菌株JG0801不同，在光暗交替下，菌丝生长速度最慢。

本研究表明，马铃薯早疫病菌菌株间在生物学特性方面存在一定差异，但菌株的致病力是否有分化，及菌株是否存在生理分化现象，有待于进一步研究。

［1］ 李成军．黑龙江省马铃薯产业的现状及发展思路［J］．作物杂志，2007（4）：13－16．

［2］ 李成军．黑龙江省马铃薯产业与农业现代化［M］∥马铃薯产业与农业现代化．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2007：104－108．

［3］ Prasad B，Dutt B L，Nagaicii B B．Inducing spor ulation in Alter naria sol ani I effectof water treat ment［J］．Mycop et Mycol Appl，1973，49（2－3）：141－146．

［4］ 朱宗源，黄晓敏，吕云华．诱导茄链格孢菌分生孢子形成的新技术［J］．菌物学报，1985，4（3）：180－184．

［5］ Caligari R D S，Nach mias A．Screening for field resistance to early blight in potatoes （Alter naria solani）［J］．Pot Res，1988，31：451－460．

［6］ Pscheidt J W，Stevenson W R．The critical period for contr ol of early blight（Alternaria sol ani）of potato［J］．Am Pot Jour，1988，65：425－436．

［7］ 杨殿贤，苑风瑞．25%嘧菌酯悬浮剂防治马铃薯早疫病田间药效试验［J］．农药科学与管理，2007，28（8）：28－29．

［8］ Shahbazi H，Aminian H，Sahebani N，et al．Biochemical evaluation of resistance responses of potato to different isolates of Alter aria sol ani［J］．Phytopat hology，2010，100（5）：454－459．

［9］ 刘洋，蒋继志，杨发茂，等．几种化学物质诱导马铃薯对早疫病的抗性及其机理研究［J］．华北农学报，2006，21（2）：113－117．

［10］方中达．植病研究方法［M］．北京：中国农业出版社，1998：49．

［11］Ku mar V，Haldar S，Koshlendra K，et al．Cultural morphological，pat hogenic and molecular variability a mongst to mato isolates of Alter naria solani in India［J］．World J Microbiol Biotechnol，2008，24：1003－1009．

［12］童蕴慧，梁继农，徐敬友．番茄早疫病菌生物学特性及致病力的研究［J］．江苏农学院学报，1994，15（13）：29－31．

［13］邹庆道，张子君，李海涛，等．不同温度及光照对番茄早疫病菌菌丝生长的影响［J］．辽宁农业科学，2005（1）：36．

［14］王连平，王汉荣，茹水江，等．浙江省番茄早疫病菌生物学特性研究［J］．浙江农业学报，2002，14（6）：320－325．