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河北省北部马铃薯早疫病菌对嘧菌酯敏感性的方法研讨

【农业电气化毕业论文】马铃薯早疫病是由茄链格孢(Alternaria solani)引起的马铃薯重要真菌病害之一,在世界各国普遍发生[1],且近年来呈上升趋势,被认为是仅次于马铃薯晚疫病的第二大病害[2],该病害在马铃薯产区可造成20%~30%产量[专业提供代写教学论文和的服务,欢
 马铃薯早疫病是由茄链格孢(Alternaria solani)引起的马铃薯重要真菌病害之一,在世界各国普遍发生[1],且近年来呈上升趋势,被认为是仅次于马铃薯晚疫病的第二大病害[2],该病害在马铃薯产区可造成20%~30%产量[专业提供代写教学论文和的服务,欢迎光临]损失[3-5]。目前,生产中抗早疫病的马铃薯品种少,对早疫病的防治主要依靠化学药剂[6]。嘧菌酯(azoxystrobin),商品名为阿米西达,是瑞士先正达公司开发的第一个商品化的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂[7]。嘧菌酯对四大作物致病真菌中大部分病菌都具有很好的控制作用,且对环境及非靶标生物安全,已成为全球作物病害综合防控的重要药剂,截至2001年4月,该药已在包括中国在内的全球72个国家、80余种作物的多种病害防治上获得登记。
嘧菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂,其既能抑制菌丝生长又能抑制孢子萌发,并且对菌物孢子的产生有明显的抑制作用[8]。该药剂杀菌谱广,在马铃薯上既可防治由致疫病毒引起的晚疫病,又能防控由真菌引起的早疫病,因此,在马铃薯病害化学防控中具有重要的作用。1999年美国在马铃薯上登记防控早疫病,该药剂的敏感基线EC50值为0.01~0.07 μg/mL[9]。Pasche等[10,11]在内布拉斯加州首次报道了马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性降低,其EC50值0.25~0.51 μg/mL;次年,北达科他州和明尼苏达州也出现了敏感性降低的菌株。Julie等[12]发现基因突变的抗性菌株EC50值在0.35 μg/mL以上,且短短5年的时间内,美国马铃薯种植区抗性菌株的出现频率高达96.5%。Chin等[13]研究表明嘧菌酯对小麦白粉病菌(Blumeria graminis f. sp. tritici)的敏感性基线EC50值为0.022~0.235 μg/mL,但使用两年后,在德国北部三个地区监测到抗性个体,其EC50 10 μg/mL,抗性超过敏感基线的500倍,且出现抗性频率高达90%以上。Vincelli等[14]测得稻瘟病菌(Pyricularia grisea)测得嘧菌酯敏感基线EC50出现为0.015~0.064 μg/mL,在每年连续使用嘧菌酯5~7次,3年后,出现抗性程度超过敏感基线100倍的抗性菌株,其EC50为2.39~44.80 μg/mL,表明嘧菌酯属于一类抗性风险较大的药剂。
 在中国,先正达1999年对嘧菌酯开展了一系列试验研究和示范工作,并于2001年取得登记。但由于嘧菌酯价格高,农民对早疫病的防控重视程度不够等原因,该药剂在我国马铃薯主产区使用量相对较少。2013年3月,嘧菌酯的专利保护期已过,国内一些厂家开始陆续投产嘧菌酯单剂与复配产品,随着该药剂生产总量的上升,价格下降,又由于该药剂对马铃薯早疫病的防控效果较好,因此,今后该药剂可能会在马铃薯早疫病防控上被大量使用。然而,关于中国马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性仍不清楚,本试验测定河北省北部马铃薯主产区马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性研究还鲜见报道,可了解该区域马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性情况,为今后嘧菌酯抗性监测提供灵敏度基线,对中国马铃薯主产区马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性基线和抗性风险的评估具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
2009~2011年,在马铃薯生长季采集了河北省张家口、承德地区11县马铃薯主要种植区的早疫病发病叶片样本,采用单病斑组织分离法,共分离获得74株马铃薯早疫病菌,采样地点、年份和菌株数见表1。
1.2 供试药剂与培养基
25%嘧菌酯(瑞士先正达作物保护有限公司);水杨基氧肟酸(SHAM,Sigma化工有限公司)。马铃薯胡萝卜琼脂培养基(PCA)、番茄汁琼脂培养基(TA)和水琼脂培养基(WA)。
1.3 孢子萌发法测定马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性
马铃薯早疫病菌菌株活化培养后,取直径为5 mm 的菌盘置于番茄汁琼脂培养基上,25 ℃下培养10 d[15]。用灭菌水将分生孢子从培养基上洗下,过滤后,制备成1.0×104个/mL的孢子悬浮液。在含有100 μg/mL水杨基氧肟酸(SHAM)的1.5%水琼脂[16]中加入嘧菌酯,分别配置成终浓度为0、0.001、0.010、0.100、1.000、10.000 μg/mL的水琼脂平板。取50 μL孢子悬浮液均匀涂布在含有不同药剂浓度的水琼脂平板上,25 ℃黑暗培养4 h后进行显微观察。每个浓度取5个不同视野,每个视野随机检测20个孢子,记录孢子萌发的个数,计算抑制孢子萌发率,根据相对抑制率计算其EC50。
2 结果与分析
2.1 马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性分布
马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性分布见图1。由图1可知,供试的74株早疫病菌的EC50介于0.01~0.13 μg/mL之间,平均为0.04 μg/mL。其中EC50在平均值以下的菌株有53株,占总数的71.62%;处于敏感基线的菌株(EC50值0.01~0.07 μg/mL)有65株,占总数的87.84%。其余12.16%的菌株为敏感性下降的菌株。
2.2 不同年份间马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性分布
不同年份间马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性分布见图2。由图2可知,2009~2011年河北省北部马铃薯早疫病菌最敏感菌株的EC50几乎相当,均为0.01 μg/mL。但3年中最不敏感菌株的EC50差异明显,2009年其EC50最低,为0.07 μg/mL;而2011年菌株的EC50最高,为0.13 μg/mL,且这3年的菌株分别集中分布在0.02、0.03、0.04 μg/mL附近。这表明虽然河北省北部马铃薯早疫病菌仍为敏感菌株,但随着时间的推移,在早疫病菌群体中正在出现敏感性逐渐下降的个体,对该地区应加强年度间早疫病对嘧菌酯敏感性监测。
2.3 不同地区马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性分布
张家口、承德两地的马铃薯早疫病菌株对嘧菌酯的敏感性程度相近,但不同县的菌株对嘧菌酯的敏感性有差异(表2),如承德隆化县菌株的平均EC50值最低,为0.017 μg/mL,而张家口沽源县菌株的平均EC50值最高,为0.097 μg/mL。张家口沽源县和承德丰宁县与其他地区相比敏感性下降的菌株更多,且差异显著。
3 小结与讨论
尽管河北省北部马铃薯早疫病菌未出现对嘧菌酯的抗性菌株,但在早疫病菌群体中已出现对嘧菌酯敏感性呈逐年下降趋势。嘧菌酯对该地区早疫病菌群体的毒力EC50为0.01~0.13 μg/mL,与Pasche等[10,11]报道的早疫病菌对嘧菌酯的敏感性基线EC50范围(0.01~0.07 μg/mL)接近。有87.84%的菌株处于敏感性基线以内,

而少部分菌株的EC50已超出敏感性基线的上限,其对嘧菌酯的敏感性已出现下降的趋势[11],说明这些菌株已有产生抗药性的风险。 嘧菌酯虽然具有杀菌谱广、对环境和非靶标生物安全等优点,但药剂的频繁使用会导致病菌迅
而少部分菌株的EC50已超出敏感性基线的上限,其对嘧菌酯的敏感性已出现下降的趋势[11],说明这些菌株已有产生抗药性的风险。
嘧菌酯虽然具有杀菌谱广、对环境和非靶标生物安全等优点,但药剂的频繁使用会导致病菌迅速产生抗药性[9]。如黄瓜霜霉病菌、葡萄霜霉病菌、稻瘟病菌、香蕉黑斑病菌和布氏白粉菌等,都发现了可稳定遗传的突变型抗性菌株[11,13,14,17-19]。这为我们提前敲响警钟,要及时监测马铃薯早疫病菌对嘧菌酯的敏感性,并合理用药,预防菌株在外界巨大用药压力下发生突变而产生抗性。自2013年开始,国内已有多个厂家开始生产嘧菌酯药剂,并在马铃薯上进行了登记和推广,因此应特别提醒薯农避免盲目使用嘧菌酯,应与其他杀菌剂进行交替使用,以减少早疫病菌对嘧菌酯抗性的产生。
参考文献
[1] 柳 俊.我国马铃薯产业技术研究现状及展望[J].中国农业科技导报,2011,13(5):13-18.
[2] THURSTON H D, PLAISTED R L, BRODIE B B, et al. Elba: A late maturing, blight resistant potato variety[J]. American Journal of Potato Research,1985,62(12):653-656.
[3] PELLETIER J R, FRY W E. Characterization of resistance to early blight in three potato cultivars: Receptivity[J]. Phytopathology,1990, 80(4): 361-366.


 
 
 
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