4种杀菌剂对天津地区草莓镰刀根腐病菌的室内毒力测定

2019-04-15 03:44杨利娟张春祥
农药科学与管理 2019年11期
关键词:根腐病毒力杀菌剂

杨利娟,高 苇,张春祥,王 勇

(天津市植物保护研究所,天津 300381)

草莓根腐病是制约草莓产业发展的一个关键因素。近年来随着草莓产业的迅速发展,栽培面积日益增长,连作导致草莓根腐病越来越严重。镰刀菌 (Fusarium spp.) 是草莓根腐病的主要致病菌之一,发病植株根系从幼根前端或中部变成褐色或黑褐色,发病初期不定根的中间部位表皮坏死,病健交界明显,被侵染的植株长势弱,叶片变黄,分蘖减少,结果减少,严重时维管束褐变、坏死,整株植株萎蔫,最后枯死[1-2]。我国草莓主产区的发病率一般为20%,严重时达80%以上[3]。

目前,草莓镰刀根腐病的防治以化学防治为主,单一化学药剂的长期使用易使病原菌产生抗药性。筛选对草莓镰刀根腐病菌高活性的杀菌剂对草莓安全生产具有重要的意义。咯菌腈、氟啶胺、多菌灵和啶氧菌酯均为广谱性杀菌剂,对镰刀菌具有优异的防治效果[4-9],但尚未知天津地区草莓镰刀根腐病菌对这4 种杀菌剂的敏感性。本研究从天津武清地区和静海地区的草莓主产大棚中采集和分离草莓镰刀根腐病菌,并测定其对4 种供试杀菌剂的敏感性,为天津地区科学、合理地防治草莓镰刀根腐病菌提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 菌株来源 2018 年从天津市武清区和静海区的主要草莓基地采集具有典型根腐症状的病株,经分离和多次纯化,经形态学和分子生物学鉴定病原为尖孢镰刀菌 (Fusarium oxysporum)。WQ1-7 为采集自武清地区的菌株,JH1-2 为采集自静海地区的菌株。

1.2 草莓镰刀根腐病菌对杀菌剂的敏感性检测

1.2.1 供试药剂 98%咯菌腈原药;98%氟啶胺原药;98%多菌灵原药;98%啶氧菌酯原药。

1.2.2 试剂 二甲基亚砜、葡萄糖、琼脂条。

1.2.3 试验方法 采用菌丝生长速率法测定菌株对杀菌剂的敏感性。使用二甲基亚砜溶解各药剂配制为104μg/mL母液,将母液稀释至7 个系列质量浓度,并加入到马铃薯葡萄糖琼脂(PDA) 培养基中制成含药 PDA培养基,咯菌腈、氟啶胺和多菌灵的终浓度为 0,0.01、0.05、0.1、0.5、1、5 和 10μg/mL,啶氧菌酯的终浓度为 0、1、5、10、50、100 和 200μg/mL,其中含啶氧菌酯的处理中均加入100μg/mL水杨基羟肟酸,以抑制旁路氧化。设置不含药剂的处理为空白对照,每个处理重复3 次。将培养好的病原菌菌饼接种到上述含药PDA上,置于25℃培养箱中培养3d,采用十字交叉法测定菌落直径,各处理取平均值计算菌丝生长抑制率,根据各药剂浓度的对数值及对应的菌丝生长抑制率的机率值作回归分析,计算各药剂的抑制中浓度 (EC50值)。

1.3 数据统计与分析 使用DPS 7.05 软件计算EC50值,并使用DPS 7.05 软件的多元分析功能对EC50值和地区进行离差平方和系统聚类分析,比较不同地理来源菌株对4 种杀菌剂的敏感性水平。

2 结果与分析

2.1 4 种杀菌剂对天津地区草莓镰刀根腐病菌的室内毒力测定 毒力是指药剂本身对不同生物发生直接作用的性质和程度,常用EC50值表示,EC50值越小表明药剂对菌株的毒力越强、或菌株对杀菌剂越敏感[10]。咯菌腈除对菌株WQ1的EC50值最大外,对其它菌株的活性均较高,EC50值在0.020 5 ~5.920 8 μg/mL之间,其中WQ3 为最敏感菌株,最不敏感菌株WQ1 的EC50值是WQ3 的288.8 倍 (表1)。与最不敏感菌株WQ1 相比,毒力倍数高于 150 倍的菌株占55.6%,分 别 为 WQ2、WQ3、WQ4、WQ5 和JH2,毒力倍数 24 ~71 倍的菌株占 33.3%,分别 WQ6、WQ7 和 JH1。表明除 WQ1 各供试菌株对咯菌腈较敏感。

氟啶胺对 9 个菌株的 EC50值在0.055 7 ~0.556 0μg/mL之间,最不敏感菌株和最敏感菌株分别菌株 WQ4 和 WQ3,与最不敏感菌株WQ4 相比,各供试菌株的毒力倍数均<10 倍,表明各供试菌株对氟啶胺较敏感。

多菌灵对 9 个菌株的 EC50值在0.064 3 ~4.192 6μg/mL之间,其中 WQ6 的 EC50值最大,其EC50值是最敏感菌株 WQ5 的65.2 倍,与最不敏感菌株 WQ6 相比,除菌株 WQ1、WQ4、WQ6、WQ7 的毒力倍数低于 4 倍外,其它菌株的毒力倍数均高于24 倍。表明各供试菌株对多菌灵的敏感性存在较大差异。

啶氧菌酯对9 个菌株的EC50值在3.862 3 ~151.273 9μg/mL之间,对啶氧菌酯敏感性较低的菌株 WQ2、WQ5 和 WQ6 的 EC50值均高于110μg/mL,最 敏 感 菌 株 JH1 的 EC50值 为3.862 3 μg/mL,其 毒 力 为 最 不 敏 感 菌 株 的39.2 倍。表明各供试菌株对啶氧菌酯的敏感性相对较低。

2.2 4 种杀菌剂对不同地理来源菌株毒力水平的系统聚类分析 系统聚类分析是研究事物分类问题的数量方法,通过距离的远近与相似程度判断个体之间是否有聚集现象,从而将研究对象分成不同类别,参照文献[3]中的方法进行系统聚类分析。咯菌腈对9 个菌株的EC50值由高到低可分为3 个聚类组,第1 个聚类组仅包括 1 个菌株 (WQ1),且 EC50值最大,第 2 个聚类组包括 5 个菌株 (WQ2、WQ3、WQ4、WQ5 和 JH2),第 3 个菌类组包括 3 个菌株(JH1、WQ6 和 WQ7) (表1、图1)。除第1 个聚类组外,其它聚类组均包括不同菌株系列,WQ系列的7 个菌株出现在3 个聚类组中,JH菌株出现在第2 和第3 个聚类组中。表明草莓镰刀根腐病菌对咯菌腈敏感性的地区性差异不明显,但同一地区不同菌株间的敏感性差异较大。

氟啶胺对9 个菌株的EC50值由高到低可分为3 个聚类组,第 1 个聚类包括 5 个菌株(WQ1、WQ2、WQ3、WQ5 和 JH2),第 2 个聚类组包括3 个菌株 (WQ6、WQ7 和 JH1),第 3个菌类组仅包括1 个菌株 (WQ4)。WQ系列的7 个菌株出现在3 个聚类组中,JH系列的2 个菌株仅出现在第1 和第2 个聚类组中。表明草莓镰刀根腐病菌对氟啶胺敏感性的地区性差异不明显,但同一地区不同菌株间的敏感性差异较大。

多菌灵对9 个菌株的EC50值由高到低可分为3 个聚类组,第 1 个聚类组包括 3 个菌株(WQ7、WQ1 和 WQ4),第 2 个聚类组包括 5 个菌株 (JH1、JH2、WQ2、WQ3 和 WQ5),第 3个菌类组仅包括1 个菌株 (WQ6)。除第3 个聚类组外,其它聚类组均包括不同菌株系列,WQ系列的7 个菌株出现在3 个聚类组中,JH系列的2 个菌株仅出现在第2 个聚类组中。表明草莓镰刀根腐病菌对多菌灵敏感性的地区性差异不明显,但同一地区不同菌株间的敏感性差异较大。

啶氧菌酯对9 个菌株的EC50值由高到低可分为3 个聚类组,第1 个聚类包括 3 个菌株(WQ1、WQ3 和 JH2),第 2 个聚类组包括 3 个菌株 (WQ4、WQ7 和 JH1),第 3 个聚类组包括3 个菌株 (WQ2、WQ5 和 WQ6)。WQ系列的 7个菌株出现在3 个聚类组中,JH系列的2 个菌株仅出现在第1 和第2 个聚类组中。表明草莓镰刀根腐病菌对啶氧菌酯敏感性的地区性差异不明显,但同一地区不同菌株间的敏感性差异较大。

表1 4 种杀菌剂对草莓镰刀根腐病菌的室内毒力测定结果及聚类组编号

图1 4 种杀菌剂对天津地区草莓镰刀根腐病菌EC50值的系统聚类分析

3 结论与讨论

目前天津地区主要草莓产区大多采用大棚种植,因棚内温度高、湿度大、连年种植,使草莓根腐病发生较重,而单一杀菌剂的长期使用易诱发抗药性的产生,因此筛选高活性杀菌剂对科学、合理地指导草莓根腐病的防治具有重要的意义。本研究表明4 种供试杀菌剂对草莓镰刀根腐病菌均具有抑制活性,其中氟啶胺、咯菌腈和多菌灵具有较高的毒力水平,而啶氧菌酯对供试草莓根腐病菌的毒力较差,建议进行田间药效试验进一步验证药剂在实际生产中的防治效果。

本研究结果显示,不同杀菌剂对不同地理来源的草莓镰刀根腐病菌的毒力水平存在差异,咯菌腈和氟啶胺对菌株WQ3 的毒力水平最高,咯菌腈对菌株WQ3 的毒力水平是其最不敏感菌株WQ1 的288.8 倍,氟啶胺对菌株WQ3 的毒力水平是其最不敏感菌株WQ4 的10.0 倍;多菌灵对菌株WQ5 的毒力水平最高,是其最不敏感菌株WQ5 的65.2 倍;啶氧菌酯对菌株 JH1 的毒力水平最高,是其最不敏感菌株WQ2 的39.2倍。姚玉荣等[11]的研究结果表明苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯和福美双对天津汉沽地区和蓟州地区草莓镰刀根腐病菌 (Fusarium oxysporum) 的毒力水平存在差异。林才华等[3]研究戊唑醇、烯唑醇、苯醚甲环唑和腈菌唑对山东省不同地理来源的草莓枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f.sp.fragariae) 的毒力水平差异,出现相似的结果。表明杀菌剂对菌株毒力水平的差异与自然界病原菌的生理差异及不同地理来源用药情况有关,不同产区使用药剂的种类和频率不同,从而导致不同地区草莓镰刀根腐病菌对不同杀菌剂的敏感性不同。本研究中所用杀菌剂均为广谱杀菌剂,广泛用于草莓病害的防治[12-16],单一杀菌剂或者相同作用机制的杀菌剂长期频繁使用造成菌株产生抗性[17-18]。在杀菌剂毒力水平下降的地区需要合理搭配或更换使用其他不同抑菌机制的药剂,以延缓抗性。在杀菌剂毒力水平较高的地区仍可继续使用该杀菌剂。建议在推广使用前应对该地区进行菌株敏感性监测。

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