一、知識簡介
荔枝霜疫霉病又稱荔枝霜霉病、荔枝疫病,是由荔枝霜疫霉菌侵染所引起的、發(fā)生在荔枝上的一種病害。主要為害接近成熟和成熟的果實,有時也為害幼果、花穗和葉片。
荔枝霜疫霉病主要分布在中國、泰國、澳大利亞、越南、巴布亞新幾內(nèi)亞等國家。荔枝霜疫霉病是荔枝主要病害,危害嚴重。發(fā)病率在20%以上,嚴重時達60%。造成大量的爛果、落果,春雨、梅雨季較長的年份,爛果率達30-50%,嚴重影響產(chǎn)量和品質(zhì)以及鮮果的貯運。
荔枝霜疫霉病的防治方法以農(nóng)業(yè)防治和化學防治為主。新建果園要選擇背風向陽、土質(zhì)疏松、排水良好的地塊,已建的果園要深耕培土,增施腐熟有機肥,以改善土質(zhì),并修通畦溝以確保排水良好。增施磷、鉀肥,不宜偏施氮肥,以提高植株抗病力。及時修剪病枝,以增強樹體通風透光性,并清除地面的病果、病葉深埋或燒毀。如抽穗開花期遇雨,應搖落附著在花穗上的水珠和殘花,以防誘發(fā)病害。再結(jié)合化學防治進行防治。
二、研究學史
1、病害發(fā)現(xiàn)
荔枝霜疫霉病于1934年在中國臺灣最早發(fā)現(xiàn)。1995年,泰國首次報道荔枝霜疫霉病可以為害5-20年生的Kom和Song-kanan荔枝樹根部,引起側(cè)根變褐腐爛,導致樹體死亡。1997年7月上旬中國廣州市從化區(qū)連續(xù)10天降雨,荔枝霜疫霉病大發(fā)生,病果率高達86.5%。2002年5月中國廣西欽州市荔枝種植面積最大的欽北區(qū)長灘、新棠、那香等鎮(zhèn)暴發(fā)荔枝霜疫霉病,2萬公頃結(jié)果面積有1.20萬公頃(達60%)發(fā)生,占全市荔枝霜疫霉病發(fā)生面積的45%;發(fā)生最重的長灘鎮(zhèn)古勉村委那寧自然村,荔枝霜疫霉病株率達100%,平均病果率80%,其他村屯荔枝園病果率一般也達20-40%。2008年在中國海南省調(diào)查發(fā)現(xiàn),因當年雨水較多,荔枝霜疫霉花穗受害率達15.6%,采果期病果率達87.4%。荔枝霜疫霉病在中國國內(nèi)荔枝產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生且為害嚴重,廣州市、四川省瀘州市、廣西欽州市發(fā)病荔枝園達90%以上,廣東省深圳市和海南省海口市也分別達83%和75%。
2、病原研究
荔枝霜疫霉菌最早由陳其昌首次在中國臺灣荔枝病果上發(fā)現(xiàn),研究表明該菌非專性寄生,能夠在人工培養(yǎng)基上生長,培養(yǎng)菌種在第二次世界大戰(zhàn)期間遺失。1959年中國華南農(nóng)學院在廣東腐爛的荔枝果實上分離到該菌,當時因其孢囊梗和霜霉菌相似而稱之為霜霉?。≒eronoplasmopara sp.)。1961年陳其昌根據(jù)此菌無性階段似霜霉而其他特性似疫霉的特征將其命名為新屬新種,將其歸入霜霉科。
1978年柯文雄等在中國臺灣重新鑒定該菌,承認陳其昌的新屬并指定了新模式,基于該菌無性階段的孢囊梗為有限生長而似霜霉,而有性階段及能在人工培養(yǎng)基上生長等性狀又與疫霉相同,所以主張建立一個新科,即霜疫霉科(Peronophythoraceae)。1983年黃河等研究中國華南地區(qū)的荔枝霜疫霉菌的形態(tài)和營養(yǎng)特性時,發(fā)現(xiàn)該菌孢囊梗是多級有限生長。至此,荔枝霜疫霉菌的歸屬和描述已確定。參照《真菌字典》(第八版)的分類系統(tǒng),荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.)屬于假菌界、卵菌門、卵菌綱、霜霉目、霜疫霉科、霜疫霉屬,該科僅有1屬1種。隨著分子生物學的快速發(fā)展,核糖體基因內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(rDNA-ITS)序列分析,為大量生物的系統(tǒng)發(fā)育和親緣關(guān)系的鑒定提供了有價值的。
三、病原特征
病原為荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchii Chen ex Ko et al.),屬鞭毛菌亞門真菌。
1、形態(tài)特征
孢囊梗近似樹枝狀,小枝末端稍尖,上生個孢子囊。孢子囊檸檬狀或長橢圓形,頂端有乳頭狀突起,無色或淡褐色。有性階段產(chǎn)生卵孢子球形,無色至淡黃色,壁光滑,內(nèi)有1個卵質(zhì)體。
在自然界中存在菌絲、孢子囊、游動孢子、雄器、藏卵器及卵孢子等多種生物學形態(tài)。該菌在馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)、利馬豆(LBA)、馬鈴薯蔗糖瓊脂(PSA)、燕麥、玉米等培養(yǎng)基上生長良好,氣生菌絲團白色。在PDA培養(yǎng)基上生長較密,在玉米、黑麥等培養(yǎng)基上生長較疏松。在玉米和PDA培養(yǎng)基上呈輪紋狀排列。在改良的PDA培養(yǎng)基上生長3-4天后,菌落圓形,表面覆蓋白色霜霉狀物,初期菌絲無色、無隔膜,老齡菌絲可形成隔膜,其菌絲體發(fā)達,多分枝,以絲狀吸器伸入寄主細胞內(nèi)吸收養(yǎng)分。該菌原生質(zhì)體再生菌株在利馬豆培養(yǎng)基上菌落白色、圓形、毛氈狀。
荔枝霜疫霉菌無性繁殖產(chǎn)生的孢囊梗高度分化,長短不等,有長梗,近似樹枝狀,屬于多級有限生長。即在孢囊梗末端二分叉一次至數(shù)次或在主軸兩邊形成近二叉狀分枝,小分枝頂端漸細,頂端同步形成孢子囊,成熟后脫落,不再形成新的孢子囊;但有些孢囊梗的小分枝頂部或分叉中部以及孢囊梗的分枝會長出新的孢囊梗,而且在二級孢囊梗的小分枝上,有的還會形成第三級、第四級或更多級的孢囊梗。
荔枝霜疫霉菌孢囊梗直立,雙分叉銳角分枝,前端逐漸變細,有0-4個隔膜。每枝孢囊梗上的孢子囊數(shù)目不等,2-30個,通常為8-20個。在同一孢囊梗頂端各孢子囊的成熟度幾乎是相等的,未成熟時為橢圓形,成熟時為檸檬形,無色至淡褐色,頂端有明顯的乳突并有短而小的柄,孢子囊不易被風吹散,卻很容易隨降落的小水滴而濺播。
孢子囊可直接或間接萌發(fā),萌發(fā)方式與溫度有密切的關(guān)系;在不同的條件下萌發(fā)后形成多種真菌形態(tài),如芽管、游動孢子、孢囊梗及次生孢子囊;孢子囊萌發(fā)出次生孢子囊或孢子囊直接萌發(fā)產(chǎn)生芽管后延長成菌絲,再發(fā)育成孢子囊;孢子囊萌發(fā)的發(fā)芽孔位于孢子囊一端、兩端或四周,根據(jù)所用培養(yǎng)基種類的不同,一個發(fā)芽孔可萌發(fā)1根甚至多根芽管,剛萌發(fā)的芽管較為粗壯,后不斷延長成菌絲。位于孢子囊基部的發(fā)芽孔萌發(fā)能力最強。另外,間接萌發(fā)產(chǎn)生游動孢子,即自孢子囊頂端的乳突釋放若干個游動孢子,游動孢子萌發(fā)出芽管;一個孢子囊可產(chǎn)生游動孢子5-14個,多為6-8個;游動孢子腎臟形,側(cè)生雙鞭毛,其游動孢子的細胞學形態(tài)與腐霉科和霜霉科極為相似。
荔枝霜疫霉菌為同宗結(jié)合,在完全黑暗或黑暗與光照交替的條件下均可形成有性器官。其藏卵器球形,無色,薄壁而光滑;雄器近卵圓形,為側(cè)生或穿雄生;卵孢子球形,無色至淡黃色,壁光滑,內(nèi)有一個卵質(zhì)體,其周質(zhì)不明顯或不存在,非專性寄生。經(jīng)MTT(四甲基偶氮唑藍,methyhhiazolyltet-razolium)染色卵孢子呈桃紅色,可以萌發(fā),而失活的卵孢子經(jīng)MTT染色呈灰黑色。卵孢子萌發(fā)的方式有3種:①在雄器基部或藏卵器頂部伸出芽管,芽管頂端形成孢子囊1-3個,此類萌發(fā)類似霜霉;②少數(shù)卵孢子雄器基部萌發(fā)產(chǎn)生短小的芽管;③極少數(shù)卵孢子萌發(fā)可形成芽管1-8根,其中只有1根芽管頂端形成孢子囊;產(chǎn)生的孢子囊冷處理后可釋放游動孢子,此類萌發(fā)方式類似疫霉。由此可見,荔枝霜疫霉菌是疫霉屬和霜霉屬的過渡。
2、生理特性
(1)不同溫度的影響
溫度是荔枝霜疫霉菌生長和繁殖的重要因素之一。該菌在不同溫度條件下的生長速度和產(chǎn)孢量有很大差別。Kao C W等和陳隆鐘等早年報道,中國臺灣地區(qū)的荔枝霜疫霉菌在V8汁培養(yǎng)基中,菌絲最適生長溫度24-28℃,低于4℃及36℃以上不能生長,孢子囊產(chǎn)生的溫度范圍是11-30℃。劉晉等認為,中國廣東省的荔枝霜疫霉菌在PDA培養(yǎng)基中,菌絲最適生長溫度為28-30℃,28℃最利于菌絲產(chǎn)孢,10℃或34℃菌絲均不能生長和產(chǎn)孢。張榮指出,中國廣東省的荔枝霜疫霉菌在荔枝果肉培養(yǎng)基中,菌絲生長溫度12-32℃,最適24-30℃;產(chǎn)孢溫度16-32℃,最適28℃,當溫度高于34℃或者低于16℃均不能產(chǎn)孢。陶挺燕等認為,海南省的荔枝霜疫霉菌在PDA培養(yǎng)基中,菌絲生長溫度10-30℃,生長適溫20-30℃,最適27℃,10-15℃菌絲生長緩慢,5℃和35℃菌絲停止生長。蔡學清等指出,中國福建省的荔枝霜疫霉菌在PDA培養(yǎng)基中,菌絲生長及產(chǎn)孢的最適溫度為24℃,而28℃雖然生長速度比16℃快,但產(chǎn)孢量卻比16℃低;超過32℃就不能生長。由此可見,不同地區(qū)的荔枝霜疫霉菌生長和產(chǎn)孢的最適溫度有差異,可能與不同菌株之間存在地域性差異及培養(yǎng)基不同有關(guān)。
溫度是調(diào)控荔枝霜疫霉菌孢子囊萌發(fā)形態(tài)及萌發(fā)率、游動孢子釋放率和萌發(fā)率的主要因素。Kao C W等研究發(fā)現(xiàn),將26℃培養(yǎng)的荔枝霜疫霉菌孢子囊放在8-24℃下均可萌發(fā)成游動孢子,溫度≥26℃不能釋放游動孢子;然而16℃培養(yǎng)的孢子囊,經(jīng)4-12℃冷處理下均可萌發(fā)成游動孢子,溫度高于16℃無游動孢子釋放。Latijnhouwers M等研究認為,游動孢子釋放的需冷機制受到Ca2+和磷脂的調(diào)控。
荔枝霜疫霉菌孢子囊萌發(fā)狀況主要取決于孢子囊產(chǎn)生時的溫度及產(chǎn)生孢子囊后的溫度變化。戚佩坤等報道,荔枝霜疫霉菌在11-30℃均可侵染荔枝果實,22-25℃產(chǎn)孢量最多,8-22℃孢子囊均能萌發(fā)形成游動孢子,以8-16℃的萌發(fā)率最高,游動孢子形成在14℃下只需20分鐘,從形成至釋放只需10分鐘,26-30℃孢子囊萌發(fā)則形成芽管。劉晉等認為,中國廣東省的荔枝霜疫霉菌在PDA淀粉培養(yǎng)基中,孢子囊萌發(fā)的最適溫度是26-30℃;孢子囊主要以釋放游動孢子為主,20-26℃有利于游動孢子萌發(fā),又以26℃為佳;當溫度高于30℃時,孢子囊也會產(chǎn)生芽管。張榮指出,中國廣東省的荔枝霜疫霉菌在荔枝果肉培養(yǎng)基中26℃培養(yǎng)7天后,游動孢子釋放和萌發(fā)最適溫度分別為12-20℃和20-24℃,游動孢子釋放上限溫度為28℃,16℃以下低溫不利于游動孢子萌發(fā);當孢子囊萌發(fā)溫度≤孢子囊形成的溫度時,孢子囊主要以釋放游動孢子的方式萌發(fā);孢子囊形成時的溫度影響其在不同溫度下孢子囊萌發(fā)方式,此觀點與Kao C W等的研究結(jié)果相同。
蔡學清等研究表明,荔枝霜疫霉菌孢子囊在不同的溫度條件其萌發(fā)狀態(tài)和萌發(fā)率不同;中國福建省的荔枝霜疫霉菌在PDA培養(yǎng)基中16-24℃時孢子囊萌發(fā)形成游動孢子,26℃以上(28-32℃)萌發(fā)形成芽管,超過32℃時,孢子囊萌發(fā)率僅為44.56%,該菌不生長;孢子囊的致死溫度為45℃,10分鐘;該菌最易侵染荔枝果實為24-28℃,28℃所產(chǎn)孢子囊數(shù)量最多,在32℃下也可侵染,而低于16℃和高于36℃則不能侵染荔枝果實。與Kao等的研究結(jié)果相似,而與戚佩坤等的研究結(jié)果有差異。這可能是該菌受環(huán)境影響發(fā)生了變異,或與接種的荔枝品種不同,或是福建菌株與臺灣菌株之間存在地域性差異及培養(yǎng)基不同所致。
(2)水濕條件和光照的影響
水濕條件是荔枝霜疫霉菌菌絲生長、孢子囊及游動孢子釋放和萌發(fā)的必要條件。陳隆鐘等認為,荔枝霜疫霉菌在5%CV-8培養(yǎng)基中,當水分潛勢為-3bar時,菌絲生長最佳;當水分潛勢降為-50bar時,菌絲則無法生長。這說明荔枝霜疫霉菌菌絲生長速率隨著培養(yǎng)基水分潛勢的降低而減緩。張榮研究發(fā)現(xiàn),在24℃的水滴中,游動孢子的釋放率和萌發(fā)率分別為62.01%和56.07%。相對濕度為98%時,游動孢子的釋放率和萌發(fā)率分別降到9.09%和0。由此可見,荔枝霜疫霉菌孢子囊在水滴中才釋放游動孢子,游動孢子在水滴中方可萌發(fā)。據(jù)Howard S J等推測這種需水的萌發(fā)機制可以解除孢子囊萌發(fā)的抑制物質(zhì)。
劉晉指出,荔枝霜疫霉菌在連續(xù)光照、光暗交替各12小時小時和連續(xù)黑暗條件下產(chǎn)孢量無顯著性差異,但連續(xù)光照不利于菌絲生長。這與陳隆鐘等的研究結(jié)果相似。張榮研究發(fā)現(xiàn),28℃,pH值為5,12小時光暗交替光照時,卵孢子的萌發(fā)率最高,達到49.68%。蔡學清等研究表明,荔枝霜疫霉菌在PDA培養(yǎng)基上菌絲生長最適的光照時間為20小時,最適產(chǎn)孢的光照時間為16小時,但是在24小時全光照條件下,該菌不生長,孢子囊不萌發(fā),而在4-20小時的光照條件下孢子囊均可萌發(fā)芽管與游動孢子;在完全黑暗或光暗交替的條件下,均可形成有性器官。這與陳隆鐘等的研究結(jié)果有差異,而與戚佩坤等的研究基本一致。由此可見,荔枝霜疫霉菌在不同的光照條件下菌絲生長與產(chǎn)孢量不同。完全黑暗或光暗交替的條件下,荔枝霜疫霉菌均可形成有性器官。
(3)培養(yǎng)基質(zhì)不同pH值的影響
生長環(huán)境中的pH值也是決定荔枝霜疫霉菌生長和繁殖的重要條件。劉晉認為,荔枝霜疫霉菌培養(yǎng)基的pH值為3-10時菌絲均可生長和產(chǎn)孢,其中,pH值為6或7時最利于菌絲生長,pH值為5時最利于孢子囊萌發(fā);在pH值為4-7時孢子囊萌發(fā)較高。陶挺燕等指出,荔枝霜疫霉菌培養(yǎng)基的pH值為3-12時菌絲均可生長,生長適宜pH值為4-8,最適pH值為6,pH值大于8對菌絲生長有抑制作用。蔡學清等研究表明,荔枝霜疫霉菌在pH值5-7范圍的培養(yǎng)基上,隨著pH值升高,菌絲生長速度和產(chǎn)孢量隨之增加,其孢子囊萌發(fā)率升高;在pH值7-10范圍內(nèi),隨著pH值升高,菌絲生長速度變慢,產(chǎn)孢量急劇減少,其孢子囊萌發(fā)率也下降;最適宜菌絲生長、產(chǎn)孢與孢子囊萌發(fā)的pH值為7.0,且所產(chǎn)生的孢子囊主要萌發(fā)形成芽管。這說明荔枝霜疫霉菌在不同pH值的培養(yǎng)基中菌絲生長、產(chǎn)孢、孢子囊萌發(fā)均不同。張榮研究認為,中性偏酸的培養(yǎng)基有利于荔枝霜疫霉菌游動孢子的釋放,最適pH值為5-7,其中以pH值為5時,游動孢子釋放率最高;游動孢子萌發(fā)卻需要中性偏堿的環(huán)境,最適pH值為7-9。由此可見,在一定范圍內(nèi),酸性條件較堿性條件的孢子囊萌發(fā)率高。因此,在降雨前樹盤下施用膠體硫、石灰粉等方式改變土壤pH值,可以抑制荔枝霜疫霉菌游動孢子的釋放和降低卵孢子萌發(fā)率。
四、為害癥狀
荔枝霜疫霉病主要為害接近成熟和成熟的果實,有時也為害幼果、花穗和葉片。濕度大時,受害的葉片、花、果病部表面長出白色霉狀物,即病原菌的孢子囊及孢子囊梗。
枝干:果柄和結(jié)果小枝發(fā)病后產(chǎn)生褐色病斑。
葉片:嫩葉發(fā)病初期在葉面出現(xiàn)褐色小斑,后擴展為不規(guī)則形病斑,淡黃色,病斑兩面長出白色霜霉狀物。老葉受害通常在中脈處斷續(xù)變黑,沿著中脈出現(xiàn)褐斑,潮濕時病部著生霜狀霉。
花穗:花朵、花梗及整個花穗變褐腐爛,最終干枯脫落。
果實:果實受害,從幼果至果實成熟均可受侵染,但以成熟或接近成熟的果實受害最為嚴重。多從果蒂開始發(fā)病,初期在果皮表面出現(xiàn)褐色不規(guī)則病斑,病部擴展極為迅速,導致全果變褐、果肉腐爛,果肉腐爛發(fā)出酒味或酸味,并有褐色汁液流出,病果容易脫落。潮濕時病部表面長出白色霜霉狀物。
五、分布范圍
荔枝霜疫霉病主要分布在中國、泰國、澳大利亞、越南、巴布亞新幾內(nèi)亞等國家。荔枝霜疫霉病在中國國內(nèi)荔枝產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生且為害嚴重,在四川、福建、廣西、廣東、海南、臺灣等地荔枝園均有發(fā)生。
六、侵染循環(huán)
病原以卵孢子和菌絲體在病葉和病果上過冬,來年春末夏初產(chǎn)生孢子囊借風雨傳播,遇水萌發(fā)芽管,或釋放游動孢子再長出芽管,侵入葉片和果實,引起病害。初侵染過程短,再侵染頻繁是該病發(fā)生嚴重的原因之一。
七、流行規(guī)律
荔枝開花至果實成熟期,如遇多雨天氣,則發(fā)病嚴重。新果園比老果園病害發(fā)生普遍,發(fā)病重。高濕是引起荔枝霜疫霉病發(fā)生和流行的重要因素。地勢低洼、排水不良、土質(zhì)肥沃、枝葉茂盛、結(jié)果多且不通風透光的果園,發(fā)病早而重。套袋的果幾乎不發(fā)病或發(fā)病較輕。根據(jù)監(jiān)測,中國永春縣荔枝園一般在3月底4月初開始發(fā)病,7月上旬進入發(fā)病高峰期,特別是7月上中旬成熟采收期,若遇到臺風或雷雨頻繁,高溫高濕,來不及采收,極易造成霜疫霉病流行,嚴重影響荔枝品質(zhì)和產(chǎn)量。據(jù)岵山茂霞場監(jiān)測點調(diào)查,6月20日果實發(fā)病率為2%,7月20日果實發(fā)病率為14%。
八、防治方法
1、農(nóng)業(yè)防治
新建果園要選擇背風向陽、土質(zhì)疏松、排水良好的地塊,已建的果園要深耕培土,增施腐熟有機肥,以改善土質(zhì),并修通畦溝以確保排水良好。給果樹追肥時,要增施磷、鉀肥,不宜偏施氮肥,以提高植株抗病力。及時修剪病蟲枝、重疊枝、過密枝、下垂枝、弱枝、陰枝,以增強樹體通風透光性,并清除地面的病果、病葉深埋或燒毀。如抽穗開花期遇雨,應搖落附著在花穗上的水珠和殘花,以防誘發(fā)病害。
2、化學防治
采果清園后,應全園噴波美0.3-0.5度的石硫合劑,或(0.5-0.8):(0.5-0.8):100波爾多液。歷史性重病園,于每年3月中旬至4月上旬氣溫回升時,用1%硫酸銅溶液噴樹冠下的土壤表面。4月下旬,在噴保花保果肥時,適當加入58%瑞毒霉·錳鋅可濕性粉劑600-800倍液混合噴灑,有更佳的保花保果效果。發(fā)病較重的果園在收果前20-30d噴58%瑞毒霉·錳鋅可濕性粉劑800倍液,或70%百德??蓾裥苑蹌?00倍液,或70%百德福可濕性粉劑800倍液加施寶功2500倍液,或64%殺毒礬可濕性粉劑600倍液,或荔菌特1000-2000倍液,或帕高1200-2500倍液。
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