鹅掌楸灰斑病病原菌生物学特性及抑菌药剂筛选研究文献综述

 2022-07-20 08:07

鹅掌楸灰斑病研究概况

鹅掌楸的生物学特性研究概况

鹅掌楸,又名马褂木,是双子叶植物纲中比较原始的木兰亚纲木兰科鹅掌楸属(Liriodendron L.)的落叶大乔木[1],现存的两个种分别是产于我国中部的中国鹅掌楸(L. chinense Sarg.),另一种是产于北美的北美鹅掌楸(L. tulipifera L.),构成典型的洲际间断分布。从考古资料[2]可以知道,在上白垩纪鹅掌楸就已经存在,并且在北半球分布广泛,由于第四纪冰川导致多数种灭绝[3]。 1963年,我国著名的树木遗传育种学家叶培忠教授研究出了中国和北美鹅掌楸的杂交后代——杂交鹅掌楸(L. chinense times; L. tulipifera),杂交鹅掌楸比上一代的鹅掌楸抗逆性极强、花色艳丽、无病虫害、适应性广泛的杂种优势;杂交鹅掌楸留有上一代鹅掌楸的叶形奇特和花期长的优势,更表现出生长高大迅速。在叶培忠教授培育出杂交鹅掌楸后,南京林业大学于福建、浙江等地试种,取得了较为显著的成果,培育出很多数量的杂种[4]。2018年,南京林业大学施季森[5]教授课题组完成了对鹅掌楸全基因组测序,该成果对于深入了解珍稀物种鹅掌楸的进化和遗传,开展功能基因鉴定、重要性状的分子调控网络和基于基因组的选择育种等方面以及充分的认识鹅掌楸从基因到表型及其生态位和潜在作用的研究具有里程碑的意义。

病原菌链格孢属研究概况

链格孢属(Alternaria Nees)分布广泛。常见的有链格孢(A. alternate (Fr.) Keissl.),云薹链格孢(A. brassicae (Berk.) Sacc.),瓜链格孢(A. cucumerina (Ellis et Everh) J.A.Elliott)等,据已有资料记载统计,链 格 孢 属 有500多 种[6],其 中90%以 上 的 种 是 兼性 寄 生 在 不 同 科 的 植 物 上[7],农 业 上 能 引 起 主 要 蔬 菜 上 严 重 的 黑 斑 病[8],林业上能引起鹅掌楸上灰斑病,杨树上的枝干类病害[8],以及引起其他植物上的多种叶斑类的病害。在自然情况下,链格孢属时常在许多植物的枯死部分、种子内外上生存,或者腐生在有许多种有机物质或土壤上,在基质表面形成黑色霉层。

据已有报道可知链格孢菌可以在产生十几种真菌毒素,其中主要的有链格孢酚(altemariol) 、链格孢毒素系列(sltertoxin I、Ⅱ)、链格吡喃酮(ahernuene) 、细环菌酸(tenuazonic zonic acid)、链格孢酸(altenarlc acid)等,这些毒素均能够对农林作物产生危害从而造成巨大的经济损失;有些链格孢菌甚至能产生对马、牛等哺乳动物有一定毒性的毒素[6]。链格孢酚是河南省林县霉变粮食中的主要毒素提取物,可能与该地区食管癌的高发病率有关。并且还有少数链格孢菌能够侵染人和动物,引起疾病[7]。当然,除了以上的不利影响,链格孢也可作为资源被利用,如长柄链格孢(A. longies)可控制烟草赤星病,防效极高;百日草链格孢菌(A. zinnniae)毒素对加拿大一支黄花也有很好的作用效果[10, 11]

鹅掌楸相关病虫害研究概况

鹅掌楸病害的报道散见在各种资料中,鹅掌楸经常发生的叶部病害据统计报道有6种[12],分别是鹅掌楸叶斑病,病原为A. liriodendra、鹅掌楸斑点病,病原为Cercospora catalpae、鹅掌楸黑痣病,病原为Melasmia rhododendrina、鹅掌楸炭疽病,病原为Gloeosporium sp.和鹅掌楸褐斑病,病原为A. alternate

在我国,灰斑病是鹅掌楸上最常见最严重的一种病害之一,较早报道的有江苏省南京林业大学的孙辉[13],于南京林业大学校内的鹅掌楸病叶上分离出了炭疽菌(Gloeosporium sp.)和链格孢(Alternaria sp.)。关于暹罗炭疽菌(Colletotrichum siamense)和喀斯特炭疽菌(C. karstii)这两种病原引起鹅掌楸叶部病害的首次报道[14],是在四川省成都市的李沛利等人在成都的鹅掌楸病叶上分离获得的两株病原菌的报道。南京林业大学的朱丽华[15]等人在江苏省南京市南京林业大学校内的鹅掌楸病叶上分离出了舌状炭疽菌(C. gloeosporioides s.s.) 和暹罗炭疽菌(C. siamense),这是舌状炭疽菌在国内的首次报道。而虫害也只有鹅掌楸叶峰(Megabeleses Liriodendrovorax Xiao)以及黎氏青凤蝶的报道[16, 17]

病原菌链格孢的生物学特性研究进展

在分类学上,链格孢菌属于半知菌类真菌Anamorphic fungi,链格孢属的绝大多数种类会产生分生孢子,一小部分种类没有分化菌丝产生繁殖结构。半知菌在自然界中分布极为广泛的一个类群,大概占了已知真菌的20%[7]

链 格 孢 分 生 孢 子 链 生 或 单 生,倒 棒 形、卵 形、倒 梨 形,褐色,表 面 光 滑。喙 呈 单 细 胞 柱 状、锥 状,或 多 细 胞 柱 状。菌 丝大 部 分 埋 生,部 分 表 生,分 隔,分 枝,淡 色 或 褐 色。以 内 壁 芽生 孔 生 式 产 孢,随 着 多 次 产 孢 作 合 轴 式 延 伸。

张敬泽等[18]的研究找到了链格孢菌落的直径喙长、链的分支数和链的长度这些性状有着非常显著种间差异。孙洁等[19]在对A. alternate (Fr.) Keissl三株菌的菌落和孢子生物学特性的研究中,得出温度、pH值、培养基以及不同C/N源对链格孢有很显著的影响的结论。Masankay等[20]在研究A. alternate f.sp.sphenocleae的孢子的过程中,发现连续近紫外光照射下,以及在PDA、V-8汁琼脂培养的条件下链格孢菌落的产孢量有很显著的提高;张敬泽等[21]发现在日光灯和近紫外线下诱发产孢的效果最好以及产孢量是最多的,且分生孢子的形态特征是最接近自然寄主。

杀菌剂生物测定方法研究进展

杀菌剂[22](fungicide) 是用在预防和治疗植物病害的化学农药的通称。从字的字面意思的角度上来看,“杀菌剂”就是把菌给杀死的一种药剂,但是在实际情况下,病菌并不是直接被杀菌剂直接给杀死的。由于杀菌剂对病原体的作用机制,一些对病原体具有直接毒性,可抑制病原体的菌丝生长或孢子萌发。一些杀真菌剂对病原体无毒,但会改变病原体的毒力或调节植物的新陈代谢,诱导(改善)抗病性。因此,杀真菌剂包括可以同时广泛地控制植物病害的所有化学物质。根据作用机理,杀菌剂可分为保护性,治疗性和铲除性杀菌剂。在植物感病之前,将保护性杀真菌剂施用于植物,并保护植物免受病原菌的致病性攻击,从而抑制或杀死病原菌。治疗性杀真菌剂在植物感病后。某些非系统性杀菌剂可以使用杀菌剂渗透到植物组织中,所述杀菌剂具有内部渗透性以直接杀死细菌或杀死细菌。铲除性杀菌剂对病原体具有直接杀伤作用。

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