青枯劳尔氏菌潜在新寄主鉴定与青枯病防治策略的思考

中国震亏c童报 2013，29(6)：199202 Chinese Agricultural Science Bulletin 青枯劳尔氏茵潜在新寄主鉴定与青枯病防治策略的思考 李鹏 ，吴毅歆 ，毛自朝 ，李琪彬 ，何月秋 ( 云南农业大学植物保护学院，昆明650201； 云南农业大学农学与生物技术学院，昆明650201； 云南省禄劝县农技推广中心，云南禄劝651200) 摘要：为了充分发挥农业措施管理，合理轮套作技术在防治农作物青枯病的作用，结合云南当地农业生 态实际情况，采用分离自雪莲果青枯病植株上的青枯劳尔氏茵，在28温室条件下，遵循柯赫氏法则，接 种、分离、再接种和再分离该病菌，完成了植物病害验证过程。结果表明：在接种后，杜氏鼠尾草、曼陀罗 和鸭趾草等3种昆明地区田间常见杂草均出现青枯病典型症状，首先在接种部位出现黑色病斑，继而植 株萎蔫，并有大量的乳白色茵脓溢出。结合在自然界下尚未发现这3种杂草感染青枯病和在根部有青 枯劳尔氏菌富集的研究结果，这3种杂草被推断为青枯劳尔氏茵的潜在寄主。本研究结果对农作物青 枯病防治策略有重要指导意义。 关键词：青枯劳尔氏菌，潜在新寄主，富集作用 中图分类号：$432 文献标志码：A 论文编号：20122860 Identification ofthe Potential New Hosts ofRMstonia solanacearumand Thinking of Control Strategies for Bacterial Wilt Li Peng ，wu Yixin ，Mao Zichao。，Li Qibin ，He Yueqiu ( Faculty ofPlant Protection，Yunnan Agricultural University(rA ，Kunming 650201； Faculty ofAgronomy and Biotechnology,YA Kunming 650201； Luquan Extension Centerfor Agricultural Technologies，Luquan Yunnan 652100) Abstract：In order to prevent crops bacterial wilt by making full use of agricultural management，reasonable rotation and interplanting technology，combined with the actual agricultural ecology of Yunnan Province，three common weeds in the field of Kunming，Salvia dugesff Fernald，Dature stramonium Datura L，and Commelina communis Lwere inoculated with Ralston&solanacearum in the greenhouse at 28。by following Koch S postulates：inoculation，isolation，reinoculation and re-isolation to verify the bacterial pathogenicityThe results showed that after inoculation，the three weeds produced typical symptoms of bacterial wilt，ieblack lesion appeared firstly at the inoculation site，and then whole plant wilt，and lots of bacterial OOZe were observedWith the consideration of the fact that the three weeds were not infected by Rsolanacearum in the nature and enrich the bacterium at their rootsit was inferred that they should be the bacterial potential hosts These results could provide references to make management strategies for crops bacterial wilt Key words：Ralston&solanacearum，potential new host，enrichment O引言 青枯劳尔氏菌Ralstonia solanacearum(Smith) Yabuuchi et a1】是一种世界性分布、对很多作物具有毁 灭性的重要病原菌，最早于19世纪，就有亚洲、美国南 基金项目：科技部国际科技合作项目(2009DFA32360)。 第一作者简介：李鹏，男，1985年出生，山东省泰安市人，硕士研究生，主要从事植物病理学研究。通信地址：510070广东省广州市越秀区先烈中路 100号大院59号楼404，Email：lp13452535403126tom。 通讯作者：何月秋，男，1956年出生，教授，博士，主要从事植物病理学和生物防治研究。通信地址：650201云南省昆明市盘龙区云南农业大学植物保 护学院，TelE-mail：ynfla2007163tom。 收稿日期：20120820，修回日期：20121022。 200 中国农学通报http：wwwcasborgcn 部和南美的马铃薯、烟草、番茄等作物感染青枯病的报 道。1896年该病原菌首次被Smith描述为Bacillus solanaceamm，之后的研究发现并描述了至少5个病原 小种和5个生化型。Rsolanacearum寄主范围十分 广泛，可危害40多科的200多种作物口，其中包括一些 重要的经济作物和粮食作物 1。它是典型的习居于热 带和亚热带区域细菌。但最近的研究表明，青枯病已 经扩展到了欧洲的温带地区 。国内外近年来的研究 结果表明，植物细菌性青枯病的发生地区在扩大，新寄 主也不断增多 1，在中国还发现了世界上其他地区尚 未报道的新寄主，如罗汉果 】、雪莲果 等。R solanaceamm引起的青枯病危害程度大，造成的经济 损失在植物细菌性病害中名列前茅。在东南亚、南美 洲及西欧国家和地区青枯病曾一度流行成灾。在美国 东南部，烟草青枯病于1996年曾给南、北卡罗来纳州 造成2l8万美元的直接经济损失 。1；青枯病是中国番 茄生产上最严重病害之一，在长江以南各地尤其是华 南地区发生较为普遍，造成巨大损失；花生青枯病发生 也很普遍， 般造成减产1020，严重时达50，甚 至绝收 i】；桑青枯病在广东个别地区发病率达80；木 麻黄青枯病使中国广东沿海的一些林带遭到毁灭，华 南地区桉树青枯病发生率达到3070m；2o09 2010年云南省西双版纳广藿香种植区发病率达 7O 。针对青枯病的防治，国内外在抗病育种、农业 措施管理、化学防治和生物防治等方面进行了大量研 究，并取得了一定的防治效果，但由于青枯劳尔氏菌的 寄主范围广泛，且能在不同寄主植物根围存活 ，给 制定和实施作物轮作等防治策略带来了很大困难，致 使植物细菌性青枯病目前仍未得到有效防治。为了给 合理轮作和田间管理防治细菌性青枯病提供依据，本 研究在以前研究 的基础上，开展青枯劳尔氏菌潜在 寄主的研究，并提出防治策略的思考。 1材料与方法 11病原菌的来源 试验用的病原菌株分离自云南省武定县狮子山种 植的雪莲果Smallanthus sonchifolius(Poepp&End1) HRobinson)病株。 12接种寄主材料 杜氏鼠尾草(Salvia dugesii Fernald)，曼陀罗 (Dature stramonium Datura L 和鸭趾草(Commelina communisL1，上述3种寄主材料均采集自云南省昆明 市野外。 13接种方法 在TZC固体培养基上纯培养后挑取典型的青枯 劳尔氏菌的毒性菌落 ，用无菌水制备成菌悬液(浓度 为l0 10cfumL)，采用直径2 mm，长度为5 cm的玻 璃毛细管蘸菌悬液，将吸满菌悬液的毛细管轻微插在 待接种植株的第三叶腋处。接种后，放入28温室中 培养观察，记录发病情况。每一种寄主植物接种10 株，设置3次重复，同时以无菌水接种作为对照。 2结果与分析 21病害症状 人工接种后，在温室中杜氏鼠尾草和鸭趾草于3 天后开始表现症状，47天后接种部位开始出现严重 萎蔫，杜氏鼠尾草茎部出现黑色延伸斑，随之植株叶片 自上往下逐步萎垂，l014天之后，植株衰败、凋萎，死 亡，将病死植株从土中拔出，可观察到根部变黑，有难 闻气味。鸭趾草在接种部位出现黑色病斑，黑色病斑 随时间延长逐渐扩大，在1O天左右植株枯死，病死植 株同样町观察到根部变黑，有难闻气味。接种曼陀罗 植株约10天之后开始发病，在发病部位出现细微黑色 条带，约1520天之后接种部位所在的枝条逐渐萎蔫， 但由于植株较大，在20天左右未观察到整株枯死。在 所有供试的寄主植物发病后，切开发病部位置于无菌 水中，均有乳白色菌脓流出。以接种无菌水为对照的 植株均未出现萎蔫、接种部位未发黑，亦无乳白色菌脓 流去。各接种植株发病症状见图l。 22柯赫氏法则验证 上述3种植物发病后，在发病植株或发病部位均 可以再次分离到病原菌，在TZC培养基上获得纯培 养，均可以观察到典型的青枯劳尔氏菌菌落形态，并与 之前分离自雪莲果上的菌株菌落形态一致。收集纯培 养物制备菌悬液后，再次接种上述3种健康寄主植物 和分离，寄主植物再次发病和分离到典型的青枯劳尔 氏菌，而在对照组中均未见发病植株，亦未分离到青枯 劳尔氏菌。 3讨论与结论 2008年作者在云南省武定县狮子山自然条件下 发现青枯劳尔氏菌引起雪莲果青枯病。采集田间发病 的植株，按照传统的分离方法分离培养病原物。基于 在TZC培养基上的菌落形态，生理学特征，致病性检 测，16S rDNA序列分析，对不同寄主的致病性和不同 碳源的利用” 情况确定引起雪莲果青枯病的病原为 青枯劳尔氏菌的1号生理小种的3号生化型。雪莲果 为该菌侵染菊科的新寄主。2008-2012年作者广泛 调查青枯劳尔氏菌的寄主范围，发现除严重感染已报 到的寄主烟草、马铃薯、番茄、辣椒等茄科作物外，在实 验室条件下，青枯劳尔氏菌还能感染另3种新寄主，即 202 中国农学通报http：wwwcasborgcn 7】 王涛，林纬，黄永禄，等罗汉果青枯病病原菌株的鉴定J】植物病理 学报。2009(39)：3 1 8-320 【8】 Li PWu X X，Wang Z et a1First report of Ralstonia solanacearum causing bacterial wilt of yacon in ChinaJPlant Disease，2012(96)：904 9 刘波，林营志，朱育青枯雷尔氏菌多态性研究M】福州：福建科学 技术出版社，2005 【lO何礼远，康耀卫植物青枯雷尔氏菌致病机理J自然科学进展， 1995(5)：716 【l1汪国平，袁四清，熊正葵，等广东省番茄青枯病相关研究概况J广 东农业科学，2003(3)：32 34 12】何学友我国林木青枯病研究概况J】森林病虫通讯，1997(1)： 4346 13】Li PZhou H C，Wu X X，et a1First record and description of Ralstonia solanaceamm wilt in patchouli in Yunnan Province，China J】Indian Phytopath，2012(65)：208210 李鹏，吴毅歆，毛自朝，等青枯劳尔氏菌在不同植物根际土中动态 变化【J】l江苏农业科学，2012(40)：110 112 方树民，唐莉娜，陈顺辉，等作物轮作对土壤中烟草青枯菌数量及 发病的影响【J】中国生态农业学报，2011(19)：377382 Kelman AThe relationship of pathogenicity in Pseudomonas solanacearum to colony appearance on a terrazolium mediumJ Phytopathol，1954(44)：293295 Boucher C A，Van G FBarberis P A，