甜瓜病害鑒定：甜瓜根腐病.doc

甜瓜病害鑒定：甜瓜根腐病 Melon Fusarium root rot（注：原內(nèi)容本來自，在其管理員的要求下，已刪除） 洋香瓜黑點根腐病菌的生態(tài)與防治蔡竹固 童伯開 陳瑞祥國立嘉義技術(shù)學(xué)院植物保護系前言引起洋香瓜黑點根腐病(Monosprascus root rot/vine decline)的病原是一種子囊菌，學(xué)名為Monosporascus cannonballus Pollack & Uecker。在1970年，Troutman和Matejka從美國亞利桑那州的洋香瓜病株分離到一種未鑒定真菌，能夠造成側(cè)根的腐敗，病根散生許多黑色圓形小點。到了1974年，Pollack和Uecker報告從亞利桑那州Troutman和Matejka所提供分離自洋香瓜的病原菌被鑒定為M. cannonballus，且報告這是一個子囊菌新種，此后文獻(xiàn)乃采用本學(xué)名。在美國、利比亞、以色列、日本、韓國、西班牙等國家，都已報導(dǎo)發(fā)生本病害，本病已是全球瓜類產(chǎn)區(qū)之新興重要病害。1994年, 蔡及童報告本病在臺灣的洋香瓜田發(fā)生，且鑒定病原為M. cannonballus。1994-1995年，在臺灣南部瓜田調(diào)查萎凋病發(fā)生情形, 鹽埔、鹿草、佳里、東山及澎湖等洋香瓜產(chǎn)區(qū)，都可采集到黑點根腐病株。觀察其根系呈水浸狀褐變枯死，細(xì)根脫落，在枯死的根上散生著許多小黑點(病原菌的子囊殼)。發(fā)病率在27.5-58%之間，0-66%的病根上，可觀察到形成子囊殼。在臺灣，其它零星發(fā)生而能夠造成萎凋病征的病原有蔓割病(Fusarium oxysporum f. sp. melonis)、炭腐病(Macrophomina phaseolina)、黑腐病(Lasiodiplodia theobromae)、細(xì)菌性軟腐病(Erwinia carotovora subsp. carotovora)、蔓枯病(Didymella bryoniae)。一些病毒種類也能夠造成洋香瓜的萎凋問題。根據(jù)美國植物病理學(xué)會最近出版的瓜類作物病害概要一書，土壤傳播性病原真菌引起的瓜類病害即多達(dá) 9種?？梢娧笙愎现蚧驍√伲且环N多病因的病害。國內(nèi)學(xué)者專家在行政院農(nóng)委會的經(jīng)費補助下，已就此問題做一系列的研究工作，希望能夠找出有效的解決方法。本文僅就洋香瓜黑點根腐病菌的生態(tài)與防治簡要敘述，供瓜類作物產(chǎn)業(yè)之參考。病征及田間診斷本病的地上部病征, 在果實肥大期從下位葉開始黃化，中午時呈現(xiàn)萎凋。收獲前或收獲期間，病勢進展加劇，嚴(yán)重者表現(xiàn)立枯，或急性萎凋(圖一)。在瓜園內(nèi)的病株分布是連續(xù)的，為塊狀發(fā)生。以高濃度接種源進行人工接種，本菌也會為害瓜類幼苗階段，但在田間尚未發(fā)現(xiàn)幼苗發(fā)病的情形。洋香瓜黑點根腐病病株所表現(xiàn)的病征，在根部主要包括主根和側(cè)根的褐化和壞疽、維管束褐化，壞疽斑散生(圖二)，常出現(xiàn)于根分支處(junctions)或幼根尖端，將植株自土壤中拔起時，罹病根系大都脫落；在枯死的根上散生著許多小黑點之子囊殼(圖三)；但地上部的維管束只于近地面幾公分內(nèi)出現(xiàn)褐化和皮層上散生褐至紅色病斑。地上部表現(xiàn)藤枯(vine decline)病征，主要乃植株逐漸黃化，基部老葉焦枯、而當(dāng)植株接近成熟時，會在新葉出現(xiàn)焦枯。在洋香瓜開始黃化，基部老葉焦枯，中午時呈現(xiàn)萎凋，病勢進展加劇而表現(xiàn)急性萎凋時，將植株自土壤中拔起時，罹病根系往往只出現(xiàn)壞疽斑散生情形，尚未產(chǎn)生小黑點之子囊殼?？蓪⒉「盟芰洗b著保濕，促進形成子囊殼，有助于病害之正確診斷。本病與其它洋香瓜敗藤病害(vine decline diseases)的區(qū)別乃在于病根上存在有黑色子囊殼，且在地上部的維管束不出現(xiàn)褐色，病蔓上沒有病斑(lesions)。其子囊殼埋生于病根，所以不大會和M. phaseolina的小而不規(guī)則形菌核或其它病害種類混肴。病原菌的分離方法維管束褐變的病根，以0.5%次氯酸鈉浸漬1-2分鐘，無菌水漂洗后，放在滅菌的濾紙上吸干，再切取細(xì)片放在W.A.(Water agar)平板，放在25，待菌絲長出時，切取菌絲尖端，移入PDA斜面。并且可在病原菌分離培養(yǎng)基中多加1g( a.i.)ml的免賴得(benomyl)。土棲性真菌如鐮孢屬(Fusarium)、疫霉屬(Phytophthora)、腐霉屬(Pythium)、絲核菌屬(Rhizoctonia)等菌類在分離過程中常會出現(xiàn)。將黑點根腐病株之根系做真菌分離時, 黑點根腐病菌的分離率為9.5-85.5%。同時可分離到Fusarium oxysporum、Fusarium solani、Rizoctonia solani、Phytophthora sp.、Pythium sp.、Alternaria sp.等菌類(圖四)。而Lovic等人(1993)報告在Monosporasus的ITS序列，可用來發(fā)展成為屬專一性探針(genus-specific probes)。病 原 菌本菌在病根組織上形成的子囊殼大小300-400m(圖五)，子囊初呈棍棒狀，后呈卵形，60-80 X 40-50m，子囊內(nèi)有 1個子囊孢子(圖六)，子囊孢子球形，未成熟時無色或褐色，成熟時呈黑色，直徑30-50m，而本菌不產(chǎn)生無性孢子。在本省分離之MC-E3菌株， 每個子囊殼內(nèi)，含有11-61個子囊孢子。在PDA平板上，菌落的氣生菌絲少。初呈白色，后轉(zhuǎn)灰色、暗灰色，一個月后可形成黑色子囊殼，每平方公分培養(yǎng)基上，可形成19-25個子囊殼，在20-35都有子囊殼形成。從本省分離的五株菌株在PDA平板上經(jīng)過三天培養(yǎng)之后，都顯示30最適合菌絲生長，25和35次之。Martyn等人指出本菌子囊孢子含有一有色的外壁孢子周壁(epispore)及一厚而透明的內(nèi)壁，后者約占直徑的15-20，其比重為1.23-1.28。本省五株菌株的子囊孢子之發(fā)芽率均在0.3%之下(圖七)；此與Martyn et al.將6月齡子囊孢子經(jīng)45處理10分鐘，但其發(fā)芽率仍少于0.05的結(jié)果相同。關(guān)于子囊孢子發(fā)芽的機制，有待深入研究。寄 主 范 圍本菌是一種蝕根菌(root-pruning fungi)，能夠感染洋香瓜、香瓜外，也感染西瓜、冬瓜、胡瓜。植松及赤山(1987)在79月種植44種甜瓜品種、8種非瓜類作物的19品種，測定對黑點根腐病菌的感受性，結(jié)果甜瓜品種都根部褐變，形成子囊殼，80品種萎凋。西瓜、瓠、冬瓜、胡瓜都是根部褐化而萎凋?？喙?、南瓜則一部分品種會出現(xiàn)根部褐化及形成子囊殼，所以本菌可以廣泛感染葫蘆科作物。本病原除為害瓜類之外，對辣椒、甜椒、茄子、西紅柿等作物的幼苗亦有病原性，可抑制莖、根生長，且降低出土率(2)。此外，亦可感染菜豆、玉米、高梁和甜菜，且有33-70的分離率。Monosporascus spp.也被發(fā)現(xiàn)或分離自非瓜類作物，包括土牛膝(Achyranthes aspera L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、紅三葉草(Trifolium pratense L.)、小麥(Triticum sp.)和胡麻(Sesamum indicum L.)。接 種 方 法1.接種源的制作：直徑9 cm培養(yǎng)皿內(nèi)PDA培養(yǎng)25日菌落, 已形成了子囊殼，連同培養(yǎng)基將菌落細(xì)細(xì)切碎?；?qū)⒉≡囵B(yǎng)在砂/燕麥麩培養(yǎng)基(sand/oat hull medium), 這培養(yǎng)基含有3L砂、275g干燕麥麩和450ml蒸餾水。將其充分混合后裝入滅菌袋中，連續(xù)滅菌 3次。每袋中接種10ml的本菌菌絲懸浮液, 此懸浮液乃以在PDA培養(yǎng)510天的菌絲體加入75ml無菌水研磨。經(jīng)過在30培養(yǎng)3540天之后，定量其中的子囊孢子和營養(yǎng)菌絲體cfu(colony-forming unit)數(shù)量。在本省，以砂/米糠培養(yǎng)基(sand/rice bran medium)或稻殼/米糠培養(yǎng)基(rice chaff/rice bran medium)培養(yǎng)本菌，也很適合。2.溫室試驗: 采3-L黑色塑料盆，蒸氣滅菌(steam-pasteurized)砂和介質(zhì)perlite(4:1, V/V)事先混合，每盆加入25或50cc的接種源，在盆頂下5-6cm加入接種源，然后再填入4-5 cm的介質(zhì)。對照組和接種組的差別在，加入等量的滅菌燕麥麩。試驗植株每盆加入250 ml的營養(yǎng)液，營養(yǎng)液配方為Peters 20:20:20 2gL，MgSO47H2O 0.25gL和Micronutrients (Stem) 0.01gL 。蟲害的防治，每5-7天噴藥一次。8-9周之后洗去盆土，調(diào)查根系的主根和側(cè)根的罹病度區(qū)分為0(健康)-4(嚴(yán)重病斑或壞疽)間共有 9個等級。接種和對照組的根系，以10-20倍解剖顯微鏡調(diào)查子囊殼數(shù)目，調(diào)查每株主蔓長度和根系及頂部(tops)的干重量。3.微區(qū)試驗: 微區(qū)(0.61.00.6m)事先熏蒸處理。每區(qū)接種源的加入，先移去3-5cm表土，撒入300g接種源(=280g 干重)和240c.c.的Osmocote 14:14:14緩效性肥料，充分混合后，再放回表土。每區(qū)播入5-10種子，10-20天后，留下 3株。表面滴灌，按需要噴灑農(nóng)藥。9周后調(diào)查藤枯程度(無、輕微、中度和嚴(yán)重)。病 害 環(huán)尚未有針對本菌的選擇性培養(yǎng)基。所以對于本病害的管理，有待發(fā)展出偵測和定量土壤中接種源的方法。以蔗糖梯度離心分離土壤線蟲的方法，可以用諸于本菌子囊孢子的定量。在實驗室內(nèi)，每一土壤樣品先經(jīng)過4-mm篩子，取20g 土壤混合200 ml的自來水，以磁石旋轉(zhuǎn)攪拌8-10min，再以75和38m的冶金用篩(metallurgical sieves)過濾，濾在38m篩子的物質(zhì)將之洗入50ml離心管，且以2,000g離心4 min。上層液慢慢倒出，將沈降物再懸浮于50蔗糖溶液，在2,000g下離心2min。將懸浮或漂浮的子囊孢子或其它物質(zhì)倒入一小篩子(直徑8cm，38m)，且洗入一干凈的離心管。將沈降物再第二次蔗糖萃取去收回第一次萃取時漏失的子囊孢子。第二次萃取得到的懸浮液倒入第一次萃取液中，且存放于 5。以一長方形塑料皿，在解剖顯微鏡25-30倍，側(cè)光及底光下計量。筆者將田間洋香瓜黑點根腐病株之根系放置陽臺上，定期采樣做真菌分離時，1.5個月后，無法再分離到黑點根腐病菌。將人工培養(yǎng)病土放置陽臺上，定期采土樣種植洋香瓜香蘭品種之幼苗，再從其根系做真菌分離時，10個月后，無法再分離到黑點根腐病菌。Mertely等人以蔗糖梯度離心分離法定量土壤中接種源，發(fā)現(xiàn)M. cannonballus的子囊孢子主要存在于畦內(nèi)，土壤深度1020cm處；子囊孢子在連作、塑料布畦面覆蓋、點滴灌溉的瓜田之?dāng)?shù)量，較輪作、未覆蓋、溝灌的瓜田為少。Stanghellini等人指出M. cannonballus的子囊孢子均勻地分布于洋香瓜田區(qū)，平均每公克土壤中含有6個以內(nèi)之子囊孢子數(shù)。甚至于未曾種過瓜類的田區(qū)，也含有該菌子囊孢子，因此，子囊孢子被認(rèn)為是黑點根腐病的初次接種源。發(fā) 病 生 態(tài)Reuveni等人(1983)以溫度處理試驗植株, 以30/20的發(fā)病率較25/20為高。每天噴灑灌溉的發(fā)病指數(shù)較諸每3 天噴灑1 次者為低?？赡苡捎谒萁档屯翜鼗蛟黾佑行?，不利于發(fā)病。夏作7-9月(27-37)較春作24月(2430)容易發(fā)病。如利比亞、以色列、美國亞利桑那州等炎熱半干旱(semiarid)的環(huán)境較適合本病害的發(fā)生。近年來，本省洋香瓜采用隧道式塑料布室栽培，為充份利用設(shè)施，乃采取連作之周年栽培，可能因而造成本病害之嚴(yán)重發(fā)生。病 害 防 治Miller等人(1992)以土壤熏蒸劑布生Busan 1020(methan-sodium)、Telone (二氯丙烷1,3-dichloropropene77.9氯化苦Chloropicrin 16.5) 、TeloneC17(1,3-dichloropropene94)等處理之后可以增加瓜蔓長度、增加產(chǎn)量。Reuveni等人(1983)以溴化甲烷(Methyl bromide)的處理效果較諸布生(methan sodium)、二溴乙烷(EDB)、二溴乙烷(EDB)氯化苦(Chloropicin)、太陽能處理者防治效果為佳。筆者選取平克座(penconazole)、依滅列(imazalil)、待克利(difenoconazole)及三得芬(tridemorph)測試對于黑點根腐病菌菌絲生長之抑制效果，以平克座對菌絲生長的半抑制濃度較高(1.5g/ml以上)，而其它藥劑對二菌株菌絲生長的半抑制濃度在0.75g/ml以下。MC-E3菌株對于克收欣、依普座及三得芬的感受性較MC-RC菌株為敏感。殺菌劑對盆栽洋香瓜黑點根腐病之防治試驗結(jié)果顯示，50克收欣水分散性粒劑1000倍稀釋液對本病有良好防治效果，而12依普座水懸劑及24.9待克利乳劑1000倍稀釋液灌注后，造成植株藥害。在美國，Miller和Martyn(1996)報告采用殺菌劑ICIA 5504以滴灌施藥(drip irrigation application)，能夠減輕洋香瓜黑點根腐病之發(fā)病且提高產(chǎn)量，而滴灌施藥的防治效果較葉面施藥(foliar application)為佳。ICIA 5504和50克收欣水分散性粒劑都屬于甲氧基丙烯酸(methoxyacrylate)系化合物，對本病有良好防治效果，且不會造成藥害問題；可提供本省洋香瓜產(chǎn)業(yè)之田間用藥之參考。西瓜、洋香瓜、胡瓜和瓠較為感病的，而矮南瓜、南瓜和butternut(C. moschata)較為耐病。不同洋香瓜品種和品系，對于本病的感病性有所差異，其中以PI12411 Tam Dew Improved、Cruiser、Durango、PI 12411、Laredo等較為耐病。而洋香瓜對于本病害的抗病或耐病育種仍在田間試驗階段。筆者將本省洋香瓜各品種幼苗出土率、莖長、根長、莖干重及根干重之抑制率合計后算其平均值，得知本省目前的洋香瓜經(jīng)濟栽培品種大都屬于感病品種，因此育成能夠?qū)邳c根腐病有抗病性或耐病的品種，乃今后必需加緊努力的目標(biāo)。對減輕本病損失的建議近年來，本病在臺灣有相當(dāng)高的發(fā)病率。在文獻(xiàn)上記載了許多甜瓜藤枯或萎凋的病害, 彼此間容易誤診。正確地診斷田間所發(fā)生的病害，鑒定其病原, 到底何種病害較為重要？有正確的病害診斷，才能夠有確實而有效的病害防治計劃。您可以請教推廣人員、植物病理學(xué)家、農(nóng)藥商駐區(qū)代表或農(nóng)藥販賣業(yè)者。避免連作，采用耐病性品種及綜合防治法之確立等，都有助于本病害的防治。建立一個良好的防治葉部病害(譬如白粉病、露菌病)和蟲害(譬如蚜蟲、葉潛蠅 )實施計劃，以免植株衰弱，誘使萎凋及敗藤病害容易發(fā)生。定期的灌溉，避免土壤過濕，尤其在接近果實成熟期時, 應(yīng)做好土壤水份管理。如果灌溉后接著又下雨，往往會損害到植株和果實。因此, 雨季前后的病蟲害防治, 一點也馬虎不得。一旦發(fā)現(xiàn)土壤中病原菌密度很高時，不要再種植瓜類。35年的輪作可以減少損失，最好和水田輪作。因為本菌是一種嗜熱菌(thermophilic fungi)，所以土壤以太陽能熱處理的防治效果不佳。種植前，進行土壤熏蒸可以減低植株矮化及增加果實產(chǎn)量，但未見本省瓜農(nóng)采用。甲氧基丙烯酸(methoxyacrylate)系化合物，對本病有良好防治效果，且不會造成藥害問題。本省目前的洋香瓜經(jīng)濟栽培品種大都屬于感病品種，因此育成能夠?qū)邳c根腐病有抗病性或耐病的品種，乃刻不容緩的工作。筆者在PDA平板上，探討有機肥料(B3,高雄市優(yōu)業(yè)企業(yè)公司)對于本菌菌絲生長的影響，發(fā)現(xiàn)其有抑制菌絲生長的現(xiàn)象(圖八)。進行灌注B3之100倍稀釋液對于洋香瓜黑點根腐病防治效果之田間試驗，結(jié)果顯示B3雖然無法減少植株萎凋及根系罹病指數(shù)達(dá)顯著水平，但能顯著增加根干重及蔓長。Lovic等人報告本菌的菌株按其接種在洋香瓜Magnum 45品種上的發(fā)病程度，可區(qū)分為毒性的(virulent)和低毒性的(hypovirulent)，前者為野生型且不帶有dsRNA，后者則帶有dsRNA。經(jīng)由基因組DNA(genomic DNA)比較，弱毒性菌株較強毒性菌株多帶有14個低分子量dsRNA。在本省之弱毒性菌株是否有此dsRNA，有待研究。該dsRNA的大小在1.7至15 kb之間，且具有發(fā)展為生物防治劑(biocontrol agents)之潛力。狹義的生物防治法(biological con