薏苡黑穗病病原菌菌絲生物學(xué)特性及生長(zhǎng)影響因素
薏苡（Coix lacryma-jobi L.）是禾本科（Gramineae）薏苡屬（Coix）1年生草本植物，其作為一種藥食兼用作物具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。中國(guó)薏苡資源十分豐富，貴州省薏苡種植面積為3.2×104hm2。
薏苡在種植過(guò)程中易感染黑穗病，對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。薏苡黑穗病是由薏苡黑粉菌（Ustilago coicis Brefeld）引起的真菌病害，病原菌隸屬擔(dān)子菌亞門(mén)（Basidiomycotina）黑粉菌目（Ustilaginales）黑粉菌科（Ustilaginaceae）黑粉菌屬（Ustilago）。黑穗病或黑粉病多發(fā)生于禾本科作物，不同的作物往往由不同菌種引起，如小麥散黑穗病菌[Ustilago tricici（Pers.）Jens]、甘蔗黑穗病菌（Ustilago scitamineaSyd.）、玉米瘤黑粉病菌[Ustilago zzeae（Beckm.）Unger]等。目前，針對(duì)薏苡黑穗病病原菌的研究多集中在形態(tài)學(xué)特征方面，關(guān)于其生物學(xué)特性方面的研究較少。本試驗(yàn)探究不同溫度、培養(yǎng)基、pH、碳氮源等培養(yǎng)條件對(duì)薏苡黑穗病病原菌菌絲生長(zhǎng)的影響，旨在進(jìn)一步明確薏苡黑穗病菌的生物學(xué)特性，為病害的防控和后續(xù)研究提供理論參考。
1、材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1樣品采集薏苡黑穗病菌標(biāo)本于2018年7～8月采集于貴州省興義市萬(wàn)峰林薏苡種植基地。
1.1.2供試培養(yǎng)基馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（PDA）、馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基（PSA）、查氏（Czapek）培養(yǎng)基、燕麥片瓊脂培養(yǎng)基（OA）、玉米粉瓊脂培養(yǎng)基（CMA）、薏苡組織汁培養(yǎng)基，均為自配，成分及配制方法參照《植病研究方法》。所有培養(yǎng)基使用立式壓力蒸汽滅菌鍋（YXQ-SL-100G）經(jīng)121℃滅菌25 min，倒入培養(yǎng)皿中備用。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1不同溫度篩選試驗(yàn)使用滅菌接種針挑取適量薏苡黑穗病菌接種于PDA培養(yǎng)基平板中央，分別置于5℃，10℃，15℃，20℃，25℃，30℃，35℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每個(gè)處理3次重復(fù)，28 d后觀察菌落生長(zhǎng)情況，用十字交叉法測(cè)量菌落直徑。
1.2.2不同培養(yǎng)基對(duì)薏苡黑穗病菌菌絲生長(zhǎng)的影響用接種針挑取適量薏苡黑穗病菌接種于PSA、CMA、OA、薏苡組織汁培養(yǎng)基以及PDA平板上，于自然條件下培養(yǎng)。
1.2.3不同碳源培養(yǎng)基的配制參照《植病研究方法》，以Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，分別用等量的甘露醇、麥芽糖、肌醇、葡萄糖、乳糖、可溶性淀粉、果糖替代培養(yǎng)基中的蔗糖，制備不同碳源的培養(yǎng)基，對(duì)薏苡黑穗病菌菌絲進(jìn)行培養(yǎng)。
1.2.4不同氮源培養(yǎng)基的配制參照《植病研究方法》，以Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，分別用等量的苯丙氨酸、精氨酸、硝酸鈣、蛋白胨、硫酸銨替代培養(yǎng)基中的硝酸鈉，制備不同氮源的培養(yǎng)基對(duì)薏苡黑穗病菌菌絲進(jìn)行培養(yǎng)。
1.2.5不同pH培養(yǎng)基的配制以PDA為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，使用1%HCl和0.5%NaOH溶液調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH為7個(gè)不同梯度（5、6、7、8、9、10和11），探究不同pH對(duì)薏苡黑穗病菌菌絲生長(zhǎng)的影響。
1.2.6不同碳氮比培養(yǎng)基的配制以Czapek培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，改變碳源（蔗糖）和氮源（硝酸鈉）的比例，分別配制不同碳氮比（0∶100、10∶90、20∶80、30∶70、40∶60、50∶50、60∶40、70∶30、80∶20、90∶10、100∶0）的培養(yǎng)基，用接種針挑取適量薏苡黑穗病菌接種其上進(jìn)行培養(yǎng)。
1.3數(shù)據(jù)處理及分析
采用DPS1.1進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2、討論與結(jié)論
薏苡黑粉菌在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)，病原菌的生物學(xué)特性與病害的發(fā)生和流行規(guī)律有緊密聯(lián)系，研究薏苡黑穗病病原菌的生物學(xué)特性，可為病害的防治提供理論參考。
病原菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)孢受溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)元素等多種因素影響。研究不同條件對(duì)薏苡黑穗病菌冬孢子萌發(fā)的影響，明確了孢子萌發(fā)的適宜溫度為25℃，中性和偏酸條件均有利于冬孢子萌發(fā)。本研究中薏苡黑穗病菌菌絲生長(zhǎng)的適宜溫度為25℃，且弱酸性條件對(duì)菌絲生長(zhǎng)有利，這與已有研究結(jié)果類(lèi)似。
不同病原菌的最適培養(yǎng)條件不完全相同。研究結(jié)果表明，玉米瘤黑粉病菌對(duì)天冬氨酸氮源利用較好，其次是硝酸鉀，當(dāng)以硫酸銨為氮源時(shí)菌絲生長(zhǎng)幾乎停止。本研究結(jié)果表明，薏苡黑穗病菌菌絲對(duì)硝酸鈣的利用較好，對(duì)精氨酸的利用效果最差，與肖淑芹等的研究結(jié)果不一致，說(shuō)明不同病原菌對(duì)氮源的需求和利用存在差異。葡萄糖和蔗糖均能促進(jìn)甘蔗黑穗病菌厚垣孢子萌發(fā)，但高濃度則會(huì)抑制其萌發(fā)；研究發(fā)現(xiàn)玉米黑粉菌菌絲生長(zhǎng)最適碳源為葡萄糖。本研究中薏苡黑穗病菌菌絲在以蔗糖作為唯一碳源的條件下生長(zhǎng)最好，其次是葡萄糖，研究結(jié)果與已有研究結(jié)果相似。碳氮比（C/N）對(duì)微生物生長(zhǎng)發(fā)育尤為重要，已有研究表明碳氮比對(duì)食用菌菌絲生長(zhǎng)速度以及子實(shí)體的形成均存在較大影響，本研究中，薏苡黑穗病菌菌絲碳氮比為30∶70時(shí)的菌落平均直徑顯著優(yōu)于其他培養(yǎng)條件。
薏苡黑穗病菌在不同培養(yǎng)基上的長(zhǎng)勢(shì)不同，本研究中，薏苡黑穗病菌在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)最好，培養(yǎng)28 d后菌落為米黃色，中間菌絲呈褶皺狀突起，對(duì)薏苡黑穗病菌在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)15 d的描述（菌落中央皺褶凸起，表面菌絲白色）不完全一致，推測(cè)產(chǎn)生差異的原因可能是由于培養(yǎng)周期和地域不同。
綜上所述，薏苡黑穗病菌菌絲生長(zhǎng)的適宜溫度為25℃，適宜pH值為5～6，利用效果較好的碳、氮源分別為蔗糖和硝酸鈣。本研究結(jié)果可為掌握薏苡黑穗病菌菌絲體生長(zhǎng)、繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)條件及防治奠定理論基礎(chǔ)。不同區(qū)域的薏苡黑穗病菌其菌絲生長(zhǎng)的條件是否存在差異有待進(jìn)一步研究。
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