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北京昌平区食用百合根及鳞茎腐烂的病原菌分离与鉴定

更新时间:2016-07-05

食用百合(Lilium brownie var. viridulum.)为百合科百合属植物,具有传统的食药两用功能,其鳞茎有润肺止咳、清热利尿的药用及保健功能。我国是百合的原产地,云南、贵州、四川、甘肃、陕西、东北等地均有百合栽培[1,2]。北京市昌平区西部山区近年来开始种植食用百合,在促进农民致富、带动山区经济发展中起到了重要作用。然而,百合是一种较易感病的植物,随着栽培面积的扩大和连作年限增加,病害可能成为生产中的重要制约因素。据不完全统计,百合上发生的病害达47种,包括真菌、细菌、病毒、线虫等引起的侵染性病害和生理性病害等[3,4]

百合的鳞茎可受到多种病原物的侵染,引起病害发生,导致产量和品质下降。常见的病害包括枯萎病、根腐病、细菌性软腐病等[5]。百合鳞茎病害不仅影响田间植株的正常生长,造成根系发育差,茎生根少,植株提早枯死,而且是百合贮藏期的主要病害,严重影响食用百合的商品价值,降低种球的品质和影响下一生长季幼苗的长势,对百合的生产和种植造成较大危害[6]。之前有文献报道,多种真菌可造成百合枯萎病或根腐病[7,8],镰刀菌属(Fusarium spp.)的多个种均可引起该类病害的发生[9]。由于镰刀菌可在土壤中存活多年,连作地块菌量不断积累,导致病害发生呈连年加重趋势,给防治带来极大困难。2015—2016年,昌平区个别食用百合种植基地有零星根腐病发生,导致植株地上部生长矮缩,叶片变黄,鳞茎轻则变褐,重则腐烂,影响鳞茎的产量和品质。就此通过田间采样,对引起昌平地区百合根及鳞茎腐烂病的病原菌进行分离和鉴定,明确其分类地位,为病害发生规律研究和综合防治策略的制定提取理论依据。

1 材料与方法

1.1 发病材料的采集

2015年7月及2016年3月,分别于北京市昌平区某食用百合种植基地的大棚中,挖取鳞茎及根部疑似有腐烂病发生的新鲜百合病样,整株放入采样袋中,带回实验室进行病原菌分离。

1.2 病原菌的分离及纯化

取具有明显腐烂症状的百合种球或根组织,清水冲洗干净表面的泥土,切取小块病健交界处组织(0.2~0.3 cm),置于1%次氯酸钠溶液中消毒3 min,经无菌水冲洗2次后,置于灭菌后的吸水纸上晾干。随后将组织块摆放于含有100 μg/mL硫酸链霉素的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基平板上,置于25 ℃培养箱中培养,48 h后观察真菌的生长情况并记录。将分离得到的疑似病原菌分别转代接种至PDA培养基平板上,进行纯化,待菌落生长至直径7~8 cm,挑取菌丝体及其产生的孢子,置于显微镜下观察菌丝及孢子形态并拍照记录。

2012年伦敦奥运会,我国在花样游泳集体项目决赛中,队员们以194.01分的成绩获得了该项目的银牌,相比于北京奥运会的铜牌成绩,更进了一步。

1.3 真菌分离物的DNA提取

[1] 张于光, 肖启明. 百合的主要病害及其防治[J]. 植物杂志, 2003(3):16-17

1.4 PCR扩增ITS序列测定及比对分析

田间致病性测定结果显示,在接种后21 d挖取鳞茎与根部观察,接种A类分离物的百合植株没有明显发病现象(图5-F),与对照(图5-E)相似;接种B类分离物(F. oxysporum)的百合植株出现发病症状,鳞茎外层鳞片产生褐色病斑,病斑中央呈腐烂状,并向四周扩展,与自然发病的典型腐烂症状一致(图5-G)。

[6] 尚巧霞, 周丽丽, 刘素花,等. 百合鳞茎腐烂病病原菌分离鉴定[J]. 北京农学院学报, 2005(1): 27-29

1.5 疑似病原菌的致病性测定

选取疑似病原菌的分离物,进行百合种球的离体接种和田间植株的活体接种试验,观察并记录接种后的发病症状,并从发病部再次分离纯化病原菌,完成柯赫氏法则的验证。

室内离体接种:取新鲜健康的百合鳞茎,洗净后,用1%次氯酸钠消毒3 min ,再用无菌水冲洗2次,后置于铺放了灭菌滤纸的培养皿内(互不接触),并加适量的无菌水在滤纸上,用灭菌解剖针在鳞茎上刺孔,用打孔器打取直径0.5 cm的真菌菌丝块,贴在孔上,以放置同样大小的PDA培养基为对照,每个分离物接种6个鳞茎球,3次重复;置于25 ℃下培养并观察发病情况。

田间接种试验:将疑似病原菌接种于马铃薯葡萄糖液体培养基,28 ℃、120 r/min振荡培养7 d后,显微镜下在血球计数板上计算孢子浓度,配置浓度为1×106 CFU/mL的孢子悬浮液,将分离得到的疑似病原菌根据形态特征分为A、B两组,灌根接种春季出苗后40 d的食用百合植株,以无菌水为对照,使用移液器向每株百合根部的土壤中约8 cm深处注入1 mL菌液,每个分离物接种百合苗15株,3次重复;接种后3周调查并记录发病情况。

国有企业要以自身的实际情况为基础,以此来健全财务管理体系,然后进行逐步完善,以此来实现财务预算管理的效果,进一步健全财务管理考核机制,以此来确保财务预算管理的效果。当前大多数国有企业的考核机制过于简单,在考核指标与考核方法方面,不能够精确的对员工的工作业绩进行考评,从而不利于员工对于工作的积极性。鉴于此,要注重对考评机制在建立过程中的合理性与科学性,以员工的工作业绩为参考对财务预算管理的成果进行评价,并制定出完善的奖惩机制,从而激发财务预算管理人员的主观能动性,从而确保国有企业财务预算管理工作的实施效果。

2 结果与分析

2.1 病原物分离纯化及形态学观察

调查中选取地上部萎蔫或干枯、植株偏矮小的百合植株,小心地挖出鳞茎部和根部,发现病株与健株相比,鳞茎多处出现褐色病斑,根系发育差,根分枝少且部分呈黄褐色,严重时根系腐烂(图1)。选取典型的发病变色鳞茎和根样品6份,切取病健交界处经表面消毒后,摆放于含有100 μg/mL硫酸链霉素的PDA培养基平板上培养48~72 h后,每天挑取边缘清晰的分离物转到新的PDA平板上进行纯化培养,共纯化得到真菌分离物18个。根据菌落形态观察结果,可将18株分离物分为A、B两类,A类分离物共6株,菌落圆形,气生菌丝绒毛状,呈灰白色,较稠密,培养3 d后菌落直径可达9 cm,培养6 d后,菌落中心呈现浅褐色;PDA培养基上生长的A类菌株在显微镜下未观察到分生孢子,菌丝分枝在基部缢缩,呈直角或锐角,在显微镜下未观察到有分生孢子产生(图2-A)。B类分离物共12株,菌落圆形或近圆形,菌丝浅灰白色,菌丝生长速度较慢,7 d后菌落直径可达9 cm,随着培养时间的增加,菌落中心有红褐色色素产生;显微镜下可观察到大量肾脏形分生孢子,大小为(5.0~12.0) μm×(2.0~3.5) μm,无色,单胞(图2-B),菌落及孢子形态与镰刀菌属相似。

A图为健康的百合鳞茎,呈白色;B、C图所示为发病的鳞茎及根部 图1 百合根及鳞茎腐烂病田间症状 A, healthy bulb of lily, B and C, diseased bulbs and roots of lily Fig.1 Symptoms of root and bulb rot disease in the field

2.2 分离物ITS序列扩增及比对分析

利用真菌ITS通用引物ITS1和ITS4对上述分离物的DNA进行扩增,均得到长度在600 bp左右的条带,测序后经在GenBank上BLAST比对,结果显示12株B类分离物的ITS序列均与尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)相似度为100%(图3)。6株A类分离物的ITS序列与有性世代为担子菌的角担菌属(Ceratobasidium)及无性世代的丝核菌属(Rhizoctonia)相似度为97%~98%(图4)

随着研究门类的增长和多样化,爱丁堡大学也在逐渐扩大校区,现在已有6个主要校区。中心校区(Central Area)是爱丁堡大学最古老的校区,著名的旧学院(Old College)就坐落在这里。中心校区兴建于1789年,由著名建筑家罗伯特·亚当设计,而此前爱丁堡大学并没有专属的校园。旧学院位于爱丁堡老城的南桥街,现在是法学院等学院的所在地,附近有著名的苏格兰国家博物馆。

上、下图分别为A类和B类真菌分离物 图2 分离物在PDA培养基上的菌落形态及产孢情况 Up, A type fungal isolates, Down, B type fungal isolates Fig.2 The colonies of fungal isolates on PDA and its spores

泳道1-2,分离物B-1;泳道3-4,分离物B-2;泳道5-6,分离物B-3;泳道7-8,分离物B-4;泳道9-10,分离物B-5;泳道11-12,分离物B-6;泳道13-14,分离物B-7;泳道15:分离物B-8;泳道16-17,分离物B-9;泳道18,分离物B-10;泳道19-20,分离物B-11;泳道21-22,分离物B-12 ;N为阴性对照;下图为ITS测序后的比对结果 图3 B类分离物的ITS序列扩增及测序比对结果 Up:Lanes 1-2, isolate B-1; Lanes 3-4, isolate B-2; Lanes 5-6, isolate B-3; Lanes 7-8, isolate B-4; Lanes 9-10, isolate B-5; Lanes 11-12, isolate B-6; Lanes 13-14, isolate B-7; Lanes 15, isolate B-8; Lanes 16-17, isolate B-9; Lanes 18, isolate B-10; Lanes 19-20, isolate B-11; Lanes 21-22, isolate B-12; N, negative control. Down: The BLAST results of ITS sequences on NCBI Fig.3 The amplification of ITS gene by PCR and partial sequences BLAST result on NCBI of B type fungal isolates

泳道1-3,分离物A-1;泳道4-6,分离物A-2;泳道7-9为空白;泳道10-12,分离物A-3;泳道13-15,分离物A-4;泳道16-18,分离物A-5;泳道19-22,分离物A-6;N为阴性对照;下图为ITS测序后的比对结果 图4 A类分离物的ITS序列扩增及测序比对结果 Up:Lanes 1-3, isolate A-1; Lanes 4-6, isolate A-2; Lanes 7-9, Blank; Lanes 10-12, isolate A-3; Lanes 13-15, isolate A-4; Lanes 16-18, isolate A-5; Lanes 19-22, isolate A-6; N, negative control. Down: The BLAST results of ITS sequences on NCBI Fig.4 The amplification of ITS gene by PCR and partial sequences BLAST result on NCBI of A type fungal isolates

综合菌落和孢子形态及ITS序列的鉴定结果,判定来自发病百合鳞茎及根部的B类分离物为尖孢镰刀菌(F. oxysporum)。A类分离物由于不产孢,且ITS序列相似度不高,尚不能判定其确切的分类地位。

2.3 分离物致病性测定结果

室内致病性测定结果显示,与对照相比,接种A类分离物的百合鳞茎无明显发病症状,接种后12 d仅在接种点伤口周围略有变色,菌丝不在鳞茎上生长,与无菌水处理的相似(图5-A,图5-B);接种B类分离物(F. oxysporum)的百合鳞茎发生腐烂,病斑呈褐色扩展,且有菌丝在鳞茎上生长(图5-C,图5-D)。

(3)社会环境:随着大学生就业形势的日益严峻,社会对于大学生综合素质与能力的要求越来越高,越来越多的大学生开始在大学期间就参加兼职活动,以此锻炼自己的各方面能力,以便毕业后能更快适应和融入社会。

使用真菌鉴定的通用引物ITS1 和ITS4对真菌分离的DNA进行扩增(引物序列分别为ITS1:5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’;ITS4:5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’),扩增程序为:预变性95 ℃,3 min;随后变性95 ℃,5 min;退火55 ℃,30 s;延伸72 ℃,1 min,共35个循环;最后72 ℃,10 min;4 ℃保持。扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分离,EB染色,紫外灯下检测,使用凝胶成像系统上对扩增结果进行拍照。选取扩增条带清晰,大小在600 bp左右的PCR产物,送北京博迈德基因技术有限公司进行纯化和序列测定。

A, B, C, D为室内鳞茎离体接种试验结果,A和B分别为接种A类分离物1 d和12 d后的症状,C和D分别为接种B类分离物(Fusarium oxysporum)后1 d和12 d的症状;E, F, G为田间接种试验, 分别为接种无菌水、A类分离物和B类分离物(Fusarium oxysporum)后21 d的症状;箭头示发病部位 图5 百合根及鳞茎腐烂病的疑似分离物致病性测定结果 Figures A, B, C, and D were the pathogenicity tests on lily bulbs in vitro, A and B showed the symptoms inoculated with type A fungal isolates at 1 dpi and 12 dpi respectively, C and D showed the symptoms inoculated with type B fungal isolates at 1 dpi and 12 dpi respectively. Figures E, F, and G were the pathogenicity tests in the fields, and showed the symptoms inoculated by water, type A and type B fungal isolates at 21 dpi respectively. The red arrow indicated the diseased tissues Fig.5 Pathogenicity tests by inoculation of suspected fungal isolates on bulbs and in the fields

根据上述致病性测定结果,判定分离得到的6株A类真菌分离物不是造成百合根腐病的致病菌,12株B类分离物,即尖孢镰刀菌(F. oxysporum)为百合鳞茎及根腐病的致病菌。

3 讨 论

[5] 朱明德, 潘其云, 邓建玲,等. 百合贮藏病害及其防腐措施的研究[C].华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集 [EB/OL]2003:92-93.http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CPFD& dbname =CPFD9908&filename=ZGVS200311001053&uid=WEEvREcwSlJHSldTTEYzVnB3ZDE0Yk1INXltdDBNS W FmbjRGclVGZVE5TT0=$9A4hF_YAuvQ5obgVAq NKPCYcEjKensW4ggI8Fm4gTkoUKaID8j8gFw.2017-08-20

本研究的病样主要采集自昌平郊区的温室食用百合生产基地,地块具有多年种植百合的历史,病害呈逐年加重的趋势。明确了病原菌的种类,为后期开展有针对性的防治提供了科学依据。由于该菌在土壤中可存活多年,建议有条件的温室在后续病害防治中每2~3年更换一次栽培用的基质土壤,或是采用辣根素、氯化苦等土壤熏蒸剂进行处理,可有效降低菌源,防止病害的发生蔓延[3,12]

试验在对分离物的致病性测定中,室内致病性测定采用的是致伤接种菌丝的方法,可能与镰刀菌在田间的实际侵染方式存在出入,后续试验可以参考田间接种试验的菌液灌根法,在不致伤的前提下,使用菌丝和孢子悬浮液对鳞茎进行离体接种,并模拟百合种球储藏期条件,观察发病情况和对储藏的影响,研究结果将更加明确镰刀菌对百合储藏期的危害。

[2] 赵强, 李颖, 赵玉玲,等. 百合的繁育研究概述[C]. 中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[EB/OL], 2006. 799-803.http://www.docin.com/p-276313117.html,2017-08-20

参考文献

3.广义原则。企业税收的税收应以共同国税局的重量为代价,以及“税收减免”和“附加值”的综合效果,而企业在不同的税收选举中面临的风险,收入最多的收入不是最佳选择。

易太太不免要添些东西。抗战后方与沦陷区都缺货,到了这购物的天堂,总不能入宝山空手回。经人介绍了这位麦太太陪她买东西,本地人内行,香港连大公司都要讨价还价的,不会讲广东话也吃亏。他们麦先生是进出口商,生意人喜欢结交官场,把易太太招待得无微不至。易太太十分感激。珍珠港事变后香港陷落,麦先生的生意停顿了,佳芝也跑起单帮来,贴补家用,带了些手表西药香水丝袜到上海来卖。易太太一定要留她住在他们家。

采用CTAB法进行真菌DNA的提取:将玻璃纸铺在PDA平板上,接种上一步纯化得到的真菌分离物,待菌落长满培养皿时,收集菌丝,盛于2 mL小离心管中;随后每个小离心管中加入2个小钢珠,使用球磨仪破碎菌丝1.5 min;加入2%的CTAB 650 μL,涡旋振荡20~30 s后混匀,65 ℃水浴30 min;加入650 μL酚-氯仿-异戊醇(25∶24∶1),上下温和颠倒混匀10次;平衡后,12 000 r/min离心10 min,取上清液约600 μL于1.5 mL离心管中,再加入650 μL氯仿-异戊醇(24 ∶1)颠倒混匀,12 000 r/min离心10 min,取上清液约400 μL于1.5 mL离心管中,加入300 μL异丙醇上下颠倒混匀,置于4 ℃冰箱沉淀30 min以上;随后12 000 r/min离心10 min,弃上清液,加入800 μL浓度为75%的乙醇,上下颠倒至乳白色沉淀悬浮; 7 500 r/min离心5 min,弃上清,再用等量75%乙醇重复洗涤1次,弃上清,打开离心管置于37 ℃培养箱中约30 min,将乙醇挥发干净,最后加入35 μL ddH2O,置于65 ℃温浴,溶解后将DNA置于-20 ℃冰箱保存备用。

山西黄河沿线厚重多样的历史文化和民俗旅游资源缺乏活力载体来生动呈现,文化落地问题亟待解决。沿黄地区旅游产品以观光旅游为主,业态发展单调,旅游经济基本上是门票经济,游客多为过境观光旅游者,旅游产业综合效益不高。一些景区,游客只能看到空荡汤的地上文物古迹和民居建筑及低端的民俗饰品,能够彰显文化活力的民间歌舞戏曲、风味饮食、民间工艺等展示不足。沿黄旅游产品急需创新开发、深层次开发。

[3] 安智慧, 石延霞, 刘永春, 李宝聚. 李宝聚博士诊病手记(二十一)百合根腐病病原鉴定及防治方法[J]. 中国蔬菜, 2010(3): 23-24

[4] Lawson R H, Hsu H T, Jongsuk L, et al. Lily diseases and their control.[J]. Acta Horticulturae, 1996, 414(414):175-188

通过对采集自田间的百合根及鳞茎腐烂病样品进行病原物的分离、纯化和鉴定,结合室内和田间的致病性测定,确定了引起昌平区食用百合根及鳞茎腐烂的病原物为尖孢镰刀菌(F. oxysporum),与朱海燕等分离自湖南百合鳞茎腐烂病的病原菌鉴定结果一致[10]。之前文献报道,根霉属(Rhizopus spp.)、曲霉属(Aspergillus spp.)等真菌均可引起百合储藏期鳞茎腐烂病[5,11],而镰刀菌属真菌则既能引起田间百合的根腐、枯萎等病害症状,也可能导致储藏期鳞茎腐烂,导致生产期和储藏期的双重损失,是百合产业中较难防治的重要真菌病害。

利用NCBI中提供的BLAST工具,将测序得到的核苷酸序列输入,搜索以ITS1和ITS4为引物的PCR扩增产物核苷酸序列相似度较高的序列。通过与网上已知的以ITS1和ITS4为引物扩增得到的核苷酸序列进行比较,选择相似度最高的ITS序列所代表的真菌种类,作为分类鉴定的依据。

[7] 武爱波, 赵纯森, 廖玉才, 等. 禾谷镰刀菌接种小麦幼芽及致病力鉴定的初步研究[J]. 植物病理学报, 2001(4): 371-372

[8] 赵杰. 山东省烟草镰刀菌根腐病病原及生物学特性的研究[D]. 北京:中国农业科学院, 2013

[9] 朱茂山, 关天舒. 百合主要病害及其防治关键技术[J]. 辽宁农业科学, 2007, 2007(6):41-43

泵腔中进入杂物或空气是泵站设备在运行中的常见问题,通常会引发振动,从而导致出水量降低、定子电流下降等故障。空气流入泵腔后会引起严重汽蚀和振动,致使过流元件加速破坏,杂物进入泵腔后将夹到进水叶片内部或堵到进水叶片之前,致使泵站机电设备因泵体两侧进水量失衡而出现急剧振动。导致泵腔流进杂物或空气的原因:机组在低于最低水位条件下运转,拦污栅前池的杂物较多,填料受到严重损蚀等。

增城万家旅舍则是以短租房形式为主的发展阶段,虽延续当地建筑特点,但内涵空洞,人情味淡薄,且忽视融合教育及文化内涵的深度旅游产品。表1对上述问题进行归纳与总结:

[10] 朱海燕, 夏花, 高必达. 小湖南食用百合生长期鳞茎腐烂病的病原鉴定[J]. 植物病理学报, 2012, 42(5):525-527

[11] 巩慧玲, 孙爱洁, 李茜,等. 兰州百合鳞茎贮藏腐烂病原菌的鉴定及生物学特性[J]. 食品工业科技, 2015, 36(20):97-101

[12] 何永梅, 吴琴. 百合根腐病的发生原因与综合防治[J]. 乡村科技, 2015(3):26-26

李一寒,何思琦,孟嫣,罗来鑫
《北京农学院学报》2018年第2期文献

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