芒果细菌性黑斑病菌在不同场所的存活期

来源 :植物保护 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kmffly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要
  选择芒果细菌性黑斑病菌(Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae, Xcm)抗利福平菌株RifXcm,通过人工模拟接种试验,采用半选择性平板分离、菌落PCR和常规PCR方法,研究该病原细菌在芒果叶片、土壤和水中的存活期,并对其能否作为侵染源进行了评价。结果表明,芒果细菌性黑斑病菌在芒果叶片病斑内可存活5~6个月,是此病发生最主要的侵染源。病原菌在土壤和自然水中的存活期有限,其中以含芒果残体土壤中的病原菌存活期最长(49~63 d),但也没有超过3个月,因此年前存在于这些场所的病原菌均不可能成为第2年的初侵染源。
  关键词
  芒果细菌性黑斑病;野油菜黄单胞杆菌芒果致病变种;存活期;侵染源
  中图分类号:
  S 436.67
  文献标识码:A
  DOI:10.3969/j.issn.05291542.2015.05.025
  Abstract
  Mango bacterial black spot, caused by Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae (Xcm), is one of the most devastating diseases on mango (Mangifera indica L.). Survival period of Xcm in different places was preliminary investigated, and whether the pathogen could be the infection source was also evaluated. The survival period of Xcm in mango leaf, soil and water inoculated with antirifampicin strain RifXcm was investigated by plate isolation, colony PCR and conventional PCR. The results showed that Xcm could survive in the mango leaf for 5-6 months, which was the major infection source. Survival period of Xcm was very limited in diseased soil and water, of which Xcm in the soil with the diseased mango debris was the longestliving survivors who could only survive for 49-63 d and hardly endured 3 months. Therefore, Xcm in these places couldn’t be the primary infection source.
  Key words
  mango bacterial black spot;Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae;survival period;infection source
  芒果细菌性黑斑病是由野油菜黄单胞杆菌芒果致病变种(Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae, Xcm)引起的细菌性病害,其病原菌是我国和世界许多国家的进境植物检疫有害生物之一。自Doidge[1]首先报道芒果细菌性黑斑病在南非发生以来,该病相继在印度、巴西、墨西哥、巴基斯坦、澳大利亚、加纳、马来西亚、日本等国发生[2]。1972年,在我国台湾发现有该病的分布,随后在广东、广西、云南、海南、福建和四川等省(区)均有发生并呈上升趋势[35]。据调查,该病在我国芒果产区造成的产量损失一般为15%~30%,严重的可达50%[6]。目前该病在海南已逐渐成为芒果的第一大叶部和果面病害,严重影响了海南芒果的产量和质量,而现有防治效果不甚理想。明确病害的发生与流行规律,是制定病害防治方法的重要依据,但目前有关海南该病发生规律的系统研究尚未见报道。
  芒果细菌性黑斑病暴发流行的主要初侵染源是越冬病枝、病叶上的病菌,尤以秋梢上的病菌最为重要。关于该病原菌在病斑中存活期的研究,国外有一些报道,但仍未有一致的定论[710]。此外,来源于土壤、水等其他场所的病原菌,其存活期以及在病害发生和流行中的作用等尚未见系统的研究报道。针对芒果细菌性黑斑病发生危害严重、而对该病流行学研究基础薄弱的现状,本文拟在海南省生态条件下,对芒果细菌性黑斑病病原菌在不同场所的越冬存活情况进行研究,以期为制定该病的综合治理措施提供参考。
  1材料与方法
  1.1供试材料
  芒果细菌性黑斑病菌(Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae, Xcm)野生菌株、抗利福平菌株RifXcm及芒果感病品种‘贵妃’的离体叶片均由中国热带农业科学院热带果树病害课题组提供。
  1.2培养基
  Xcm扩大培养基(NA培养基):蛋白胨 5 g,牛肉浸膏 3 g,琼脂 18 g,双蒸水1 000 mL,121 ℃湿热灭菌20 min,pH 7.0~7.2。
  Xcm半选择培养基(KC培养基)[11]:酵母提取物7 g,蛋白胨7 g,葡萄糖7 g,琼脂18 g,双蒸水1 000 mL,121 ℃湿热灭菌20 min后,温度降至50 ℃左右,依次加入头孢氨苄40 mg/L,春雷霉素20 mg/L,丙环唑20 mg/L,pH 7.0~7.2。   1.3人工接种Xcm
  1.3.1健康芒果叶片上接种Xcm及Xcm的保存
  取1支在28 ℃活化3 d的抗利福平菌株RifXcm斜面纯菌种,用无菌水配制成1.0×106cfu/mL细菌悬浮液,供接种用。2013年8月12日取芒果感病品种‘贵妃’的健康叶片(本梢期达到最大面积时的新成叶)60片,每片叶进行叶背针刺接种,每叶共6个针刺点。取其中40片用灭菌滤纸圆片(直径 4 mm)吸足RifXcm菌悬液,贴在针刺点上。接菌后的叶片放置在吸水纸保湿的培养皿内,2片/皿,20个重复,置于28 ℃恒温培养箱,培养期间保持皿内有一定湿度,24 h后除去滤纸片,观察叶片发病情况。将发病的叶片装入尼龙网袋,20片置于室温保存,另外20片叶用灭菌吸水纸压制后置于15 ℃生化培养箱保存。无菌水接种的20片叶用灭菌吸水纸压制后也置于15 ℃生化培养箱,作为阴性对照。定期分离和检测叶片病斑里Xcm的存活情况。
  1.3.2土壤中接种Xcm
  将种植过香蕉、番木瓜等不同来源的土壤各5 kg均匀混合,用PCR检测[12]确认混合土不携带Xcm,将混合土装入洁净盆钵中,每盆装土3 kg。设无病残体土壤、有病残体土壤(每盆埋入剪碎捣烂的‘贵妃’芒果病叶和病枝条约500 g)。2013年8月12日进行人工接种,每盆接种200 mL RifXcm菌液(1.0×106cfu/mL),以不接菌为对照,淋自来水保持土壤湿润。将接种后的盆钵置于露天开放的自然环境中,定期浇自来水保持适宜土壤湿度。定期分离和检测土壤里Xcm的存活情况。
  从无病芒果园采集土壤装入18支试管中(10 g土/支),同时把其中9支试管湿热灭菌(121 ℃ 1 h)。2013年8月12日往18支试管中分别加入2 mL菌悬液(1.0×106cfu/mL),室温保存用于定期分离和检测土壤里Xcm的存活情况,每次各检测1支试管。
  1.3.3水中接种Xcm
  2013年8月12日,用无菌水将活化后并培养48 h的RifXcm配制成1.0×107cfu/mL菌液,先取200 mL菌液加入已盛有1 800 mL水库水和自来水的盆钵,置于露天开放的环境中;取30 mL加入盛有270 mL无菌水的三角瓶(湿热高压灭菌),置于室内。定期分离和检测水里Xcm的存活情况。
  1.4Xcm的分离及存活期检测
  分别采用直接分离、菌落PCR(BioPCR)和常规PCR 3种方法对人工接种的Xcm的存活情况进行检测,如能直接分离出Xcm,则对获得的单菌落进行BioPCR;若不能直接分离出Xcm,则提取样品DNA进行常规PCR扩增。
  1.4.1芒果叶片中Xcm存活期
  定期取人工接种的芒果病叶单个病斑于研钵中,加5 mL无菌水碾碎后,浸泡0.5 h。所获浸提液以2 000 r/min离心8 min,取上清液用无菌水进行10倍梯度稀释,各取50 μL均匀涂布于含50 μg/mL利福平的KC半选择性平板上,28 ℃下培养3~4 d,观察RifXcm菌落生长情况,并对获得的单菌落进行PCR检测验证。
  1.4.2土壤中Xcm存活期
  定期取人工接种Xcm的无病残体土壤和有病残体土壤各10 g于研钵中碾碎后加50 mL无菌水,浸泡1 h;定期取灭菌与未灭菌的试管各1支,往每支试管中加入10 mL无菌水,浸泡0.5 h。所获浸提液以2 000 r /min 离心8 min,取上清液用无菌水进行10倍梯度稀释,各取50 μL均匀涂布于含50 μg/mL利福平的KC半选择性平板上,28 ℃下培养3~4 d,观察RifXcm菌落生长情况,并对获得的单菌落进行PCR检测验证。
  1.4.3水中Xcm存活期
  定期取水10 mL,用无菌水进行10倍梯度稀释,各取50 μL均匀涂布于含50 μg/mL利福平的KC半选择性平板上,28 ℃下培养3~4 d,观察RifXcm菌落生长情况,并对获得的单菌落进行PCR检测验证。
  1.5Xcm的PCR检测
  分别按植物DNA小量提取试剂盒(Omega)和PowerSoil DNA Isolation Kit(MoBio)说明书提取芒果叶片gDNA、水gDNA和土壤gDNA。菌落PCR与常规PCR均采用Xcm的特异性引物,XcmHF (5′GGT GGT CGA ACT CGT CGG CAT3′) / XcmHR(5′GCC TGC GCC TGG ATC GGT AT3′)进行扩增[12]。PCR扩增产物片段大小为321 bp。
  扩增体系均为25 μL:10×PCR buffer(Mg2 plus)2.5 μL,dNTP mixture(各2.5 mmol/L)2 μL,正向和反向引物各(20 μmol/L)各0.5 μL,高保真Taq酶(TaKaRa)(5 U/μL)0.2 μL,模板DNA(20 ng/μL)1 μL,补灭菌双蒸水至25 μL。引物扩增条件:94 ℃ 3 min;94 ℃ 45 s,62 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,30个循环;72 ℃ 5 min。PCR产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳检测。
  2结果与分析
  2.1Xcm在叶片病斑上的存活期
  每隔30 d对接种叶片进行半选择性平板直接分离和BioPCR验证,同时提取叶片DNA进行PCR检测,以确定叶片中Xcm的存活情况。RifXcm菌株在含利福平的KC培养基上菌落乳白色、圆形、轻微凸起、边缘整齐、黏液状。分离结果表明,接种120 d后,采用选择性培养平板能分离出Xcm(表1,图1),接种150 d后直接分离不到Xcm,180 d后室温保存的叶片用2种方法都检测不到Xcm,而只有低温保存的叶片gDNA能检测到Xcm(表1,图2),210 d后低温保存的叶片用常规PCR检测不到Xcm,说明Xcm在叶片病斑内常温下至少存活5个月,15 ℃低温下至少可存活6个月。   2.2Xcm在土壤和水中的存活期
  2.2.1直接分离和BioPCR
  每隔7 d采用直接分离法从人工接种的无病残体土壤、病残体土壤、室内未灭菌土、灭菌土、水库水、自来水和无菌水等7种场所中分离Xcm,并用菌落PCR检测验证KC半选择性培养基上获得的疑似单菌落是否为活的Xcm。结果表明,接种28 d后的无病残体土壤、病残体土壤、室内未灭菌土和灭菌土中都能分离到Xcm,35 d后无病残体土壤和室内未灭菌土中均分离不到Xcm,49 d后病残体土壤中分离不到Xcm,70 d后室内灭菌土中分离不到Xcm。同样,接种28 d后水库水、自来水及无菌水中都能分离到Xcm,35 d后水库水中分离不到Xcm,49 d后自来水中分离不到Xcm,175 d后灭菌水中仍能分离到Xcm。
  2.2.2PCR检测
  由于Xcm在自然环境中易受环境因素和其他微生物的影响,人工模拟接种后,Xcm在28 d后数量减少,用常规分离培养方法灵敏度有限,无法直接分离目标菌 Xcm,因此,本试验进一步选用灵敏度更高的PCR检测方法,用试剂盒提取土壤和水中的细菌gDNA,用Xcm特异性引物PCR检测不同场所中Xcm的存活情况。
  从接种后的第35天起,提取供试土壤gDNA进行PCR检测。结果表明,接种42 d后无病残体土壤和室内未灭菌土中仍然检测到Xcm,在第49天则检测不到;在接种含病残体的土壤中63 d之内均能检测到Xcm,而室内灭菌土在77 d之内还能检测到Xcm,表明Xcm在病残体土壤和室内灭菌土存活期稍长,但也非常有限,分别为49~63 d和70~77 d。由此可知,Xcm在土壤中存活期短,不可能在田间土壤中越冬而成为第2年初侵染源。
  从接种后的第35天起,提取供试水gDNA进行PCR检测,结果表明,接种42 d后,水库水检测不到Xcm,56 d后自来水中检测不到Xcm,说明Xcm在水库水和自来水中存活期有限,分别为35~42 d和49~56 d。而在无菌水中,280 d之内还能检测到Xcm,说明Xcm在无菌水中至少能存活10个月。由此可知,Xcm在自然水中存活期较短,也不可能在田间水中越冬而成为第2年初侵染源。
  3结论与讨论
  大量研究表明,控制和清除病害的初侵染源,是植物病害防治的关键技术之一,因此弄清楚芒果细菌性黑斑病菌在不同场所中的存活期是十分必要的。本研究通过人工接种的方法研究了芒果细菌性黑斑病菌在叶片、土壤和水等场所中的存活时间,结果表明,芒果细菌性黑斑病菌在接种叶片病斑内常温下至少可存活5个月,15 ℃低温下至少可存活6个月。这一研究结果与前人研究基本一致[7],他们认为“病株病斑内的病原菌存活期较长,是病害发生发展的最主要的再浸染源”。此外,由于芒果为常绿果树,只要有充足的雨水或灌溉,周年均可抽梢生长。3-5月抽生的枝梢为春梢,6-8月为夏梢,9-11月为秋梢,12-2月为冬梢,而在海南秋梢是主要结果母枝。这一研究结果表明,前一年的秋梢、夏梢叶片病斑内的病菌均能安全越冬成为第 2 年初侵染源,其中以秋梢病斑内的病菌最为重要。
  植物病原细菌单独在土壤中的存活期一般是很短的[13]。芒果细菌性黑斑病菌在无病残体土壤、病残体土壤和室内未灭菌土存活期均有限,其中以病残体土壤存活期稍长(49~63 d),研究结果与Pruvost
其他文献
摘要 草地贪夜蛾入侵我国后快速扩散,发现和保护利用本土天敌是有效抑制其暴发为害的重要途径。本研究以长沙地区农田常见的斯氏侧沟茧蜂为研究对象,系统观察了其对不同龄期草地贪夜蛾幼虫的寄生行为,测定了被寄生草地贪夜蛾幼虫体重和取食量的变化。结果表明,斯氏侧沟茧蜂能寄生2~4龄草地贪夜蛾幼虫,可显著抑制其体重增量和取食量,有效阻滞其进入暴食期,并最终致其死亡。说明斯氏侧沟茧蜂可有效寄生草地贪夜蛾幼虫,并抑
摘要 大气CO2浓度升高不仅影响植物营养化学成分的变化, 还能够引起植物次生抗虫物质表达量的改变, 进而影响作物害虫的互作关系。本试验利用开顶式气室(OTC)和室内动态气室模拟当前和未来大气CO2浓度(约390、550、750 μL/L)环境, 测定了不同大气CO2浓度下普通玉米‘郑58’和转cry1Acm基因玉米的营养物质成分、转cry1Acm基因玉米Cry1Ac杀虫蛋白的含量, 以及取食不同大
摘要:本研究根据番茄斑萎病毒(TSWV)S RNA上的核衣壳蛋白(N)基因保守序列设计特异性引物,比较了4种检测方法的灵敏度。结果表明,特异性引物可扩增出397 bp的片段,序列和已发表的TSWV核苷酸序列同源性高达99%,可用于常规PCR和荧光定量RTPCR(qRTPCR)检测。qRTPCR的灵敏度比快速检测试纸条、双抗体夹心酶联免疫吸附法(DASELISA)和常规PCR分别高出15 625倍、
20世纪50年代初期,宋任穷兼任云南军区政委。云南起义的部队先称暂编十二军、十三军。通过民主运动,他们要求正式编入人民解放军。军区决定将他们与人民解放军十二军、十三军合编,即四个军合编为两个军。  开会那天,全体官兵在志丹體育场集合。场中悬挂着巨幅标语:“中国人民解放军暂编十二、十三军改编大会”。首先登上主席台的宋任穷看后觉得不妥,立即要布置会场的同志把“改编”改成“合编”。这天晚上开晚会,宋任穷
12年前,贵州省望谟县的贫困学生刘秀祥,背着患有短暂性精神障碍的母亲远赴山东上大学的故事,感动了无数人。毕业后,刘秀祥放弃了在大城市发展的机会,回到望谟县当上了中学老师。他接手一个全校最差的“放牛班”,通过3年的精心培养,这个班的47个“小放牛”全部考上了大学。  苦难少年,背着疯娘上大学  2020年4月29日,贵州省望谟县实验高级中学副校长、32岁的刘秀祥获得第24届“中国青年五四奖章”。  
当前,中美经贸摩擦引起国内外的广泛关注,国内出现了一些疑虑、慌张,甚至有人惊呼“狼来了”。在这种情况下,需要我们放宽历史视野,在更高层次上“睁眼看世界”,总结世界强国兴衰的经验教训,认清我国所处的历史方位,正视各种外部挑战,齐心协力把自己的事情办好。新兴国家在发展进程中普遍经历了一个关键性阶段  随着15世纪地理大发现和新航路的开辟,各大陆日益联为一体,人类历史进入真正意义上的世界史。500年来,
摘要 本研究以根结线虫生防真菌交枝顶孢Acremonium implicatum为供试菌株,探究了菌龄、降解酶种类、酶解温度和时间、不同渗透压稳定剂、不同pH等因素对其原生质体制备的影响,并建立了交枝顶孢原生质体制备体系;制备的原生质体在SR培养基上再生率达到17.78%。此外,GFP遗传转化菌株的获得充分表明制备的原生质体可作为后续遗传转化材料,为进一步研究交枝顶孢对根结线虫的生防机理奠定基础。
2019年9月,人称“白宫里的一只鹰”的美国国家安全事务助理约翰·博尔顿被特朗普“解职”。对此,华盛顿的建制派都称“大快人心”,而共和党保守派、联邦参议员泰德·克鲁兹却表示,这是“深层国家(deep state)”的胜利。  此前,特朗普曾多次谴责白宫和国务院肆无忌惮的泄密活动源于“深层国家”。那么,“深层国家”是什么?美国政治体制中真的存在反对特朗普的“深层国家”吗?“深层国家”的前世  学界认
摘要  Bt棉有效控制了棉田主要害虫棉铃虫(Helicoverpa armigera),然而原来处于次要地位的刺吸式口器害虫盲蝽(Heteroptera:Miridae)为害逐年加重,目前对绿盲蝽(Apolygus lucorum MeyerDür)有效的抗虫基因未见报道。本研究以本实验室保存的Bt杀虫基因和菌株为材料,对绿盲蝽进行杀虫活性筛选。利用本实验室先前克隆的Mtx类杀虫基因cry15Aa
摘要 应用600 g/L吡虫啉FSC、44%吡虫·氟虫腈FSC、300 g/L氯氰菊酯FSC、60%戊唑醇FSC、4.23%甲霜·种菌唑ME 5种药剂不同配方包衣‘先玉335’和‘金庆’2个玉米品种种子,验证各药剂对当地玉米出苗的安全性、对玉米苗期生长的影响及对玉米丝黑穗病和玉米蚜虫的防治效果。结果表明,玉米种子包衣后对出苗安全,且有很好的保苗、壮苗、增产作用,增产率最高可达19.6%。吡虫啉40