鸢尾丝囊霉(Aphanomyces iridis)引起的烟草漂浮苗根腐病的初步报道

2024年4月25日发(作者：象雨旋)

鸢尾丝囊霉(Aphanomyces iridis)引起的烟草漂浮苗根腐病

的初步报道

李小杰;李淑君;李成军;胡亚静;康业斌;邱睿;陈奇园;白静科;陈玉国

【摘要】To ascertain root rot pathogen, 12 samples were collected from

Baofeng, Biyang, Xuchang, Linying of Henan province in May 2017, and

were analyzed by pathogenicity test. Morphological characteristics were

identifi ed and 18S rDNA-ITS sequence analysis was conducted. A total of

10 fungal isolates were obtained from these samples, and their 18S rDNA-

ITS sequences were 99% homologous to Aphanomyces iridis sequence in

the NCBI ation experiment of floating and potted plants

showed that the incidence was 100%, and the same pathogen was also

separated from diseased tissue on PDA medium. According to symptom

and pathogen, the disease was identified as tobacco seedling root rot in

floating bed which was caused by Aphanomyces is the first time

that Aphanomyces proved to have caused tobacco seedling root rot.%为明

确近年来烟草漂浮育苗过程中出现的疑似根腐病的病原,2017年5月分别从河南省

宝丰、泌阳、许昌、临颍等烟区苗床共采集12个具有代表性的病害样本,进行病原

菌分离、形态学鉴定、18S rDNA-ITS序列分析和致病性测定.结果表明,从样本中

分离纯化出10个真菌菌株,其18S rDNA-ITS序列与NCBI数据库中鸢尾丝囊霉

(Aphanomyces iridis)序列同源性均为99%.漂浮苗及盆栽接种试验结果表明,烟苗

接种后均有不同程度的发病,发病率为100%.将发病组织在PDA培养基上进行分离

培养,也同样得到丝囊霉菌.本研究根据发病症状和病原菌,首次明确了鸢尾丝囊霉可

引起烟草漂浮苗根腐病.

【期刊名称】《中国烟草学报》

【年(卷),期】2018(024)002

【总页数】4页(P125-128)

【关键词】烟草漂浮育苗;根腐病;病原鉴定;丝囊霉属;致病性

【作者】李小杰;李淑君;李成军;胡亚静;康业斌;邱睿;陈奇园;白静科;陈玉国

【作者单位】烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南省农业科学

院烟草研究所,河南省许昌市魏都区永昌大道与青梅路交叉口 461000;烟草行业黄

淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南省农业科学院烟草研究所,河南省许昌

市魏都区永昌大道与青梅路交叉口 461000;烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防

控重点实验室河南省农业科学院烟草研究所,河南省许昌市魏都区永昌大道与青梅

路交叉口 461000;烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南省农业

科学院烟草研究所,河南省许昌市魏都区永昌大道与青梅路交叉口 461000;河南科

技大学林学院,河南省洛阳市天津路70号 471000;烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿

色防控重点实验室河南省农业科学院烟草研究所,河南省许昌市魏都区永昌大道与

青梅路交叉口 461000;河南科技大学林学院,河南省洛阳市天津路70号 471000;

烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南省农业科学院烟草研究所,

河南省许昌市魏都区永昌大道与青梅路交叉口 461000;烟草行业黄淮烟区烟草病

虫害绿色防控重点实验室河南省农业科学院烟草研究所,河南省许昌市魏都区永昌

大道与青梅路交叉口 461000

【正文语种】中文

烟草苗期根茎类病害有猝倒病、立枯病、炭疽病、黑胫病、根黑腐病、镰刀菌根腐

病等[1-5]，其中以猝倒病、立枯病、炭疽病发生较为普遍，给烟草苗床管理带来

较大危害。1994年，陈瑞泰[1]报道由镰刀菌引起的烟草苗床根腐病在云南省苗床

有发生，是一种具有潜在危害性的病害。

烟草漂浮育苗技术是全国烟区推广普及的一项新型实用育苗技术，对提高烟叶整体

生产水平，提高烟叶质量起重要作用。随着漂浮育苗技术推广面积的扩大及其应用

年限的增长，加之苗床管理不规范，近年来烟草漂浮苗根腐病的发生有逐年加重的

趋势[6-8]，且病原种类也在不断增加。据报道，腐霉属中瓜果腐霉［Pythium

aphanidermatum ( Eds. ) Fitzp.］、终极腐霉( Pythium ultimum Trow) 和畸雌

腐霉( Pythium irregulare Buismand ) 等可引起多种植物的根腐病，其中瓜果腐

霉可引起烟草猝倒病[9-10]。2012年，劳超等[11]首次报道了由异丝腐霉引起烟

草漂浮苗根腐病。李宏光等[12]从漂浮育苗中分离鉴定出5属6种导致烟苗根腐

的细菌。2017年在河南省宝丰、泌阳、许昌、漯河等烟区烟草漂浮育苗过程中，

烟苗出现生长缓慢、植株矮小、生长势差、叶色发黄等问题，浮盘下烟苗的根呈灰

褐色，后腐烂死亡，发病严重的烟苗茎基部及底部叶片的叶脉出现褐色坏死，给烟

苗生产带来了很大的威胁。为明确病原，同时为苗床病害的防治及苗床管理提供依

据，本研究采集了具有代表性的病害样本，并对样本进行了病原菌分离、鉴定以及

致病性测定。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2017年5月自平顶山宝丰、驻马店泌阳、许昌县、漯河临颍烟区苗床采集有代表

性的疑似根腐病的病害样本共12个，进行病原物分离及鉴定。

1.2 病原菌分离及形态观察

采用PDA（马铃薯萄萄糖培养基）常规分离法进行病原菌分离，将洗净的新鲜病

根或病茎剪成5 cm长的节段，无菌水浸洗4～5次，置PDA培养基上，25 ℃恒

温光/暗（12 h/12 h）培养4～6 d，待菌落形成。切取菌落边缘部分置于新的

PDA培养基上进行纯化，获得纯菌株后，转移到PDA培养基上，25 ℃恒温光/暗

（12 h/12 h）培养7～15 d，显微镜下进行形态学观察。

1.3 病原的分子生物学鉴定

使用真菌基因组提取试剂盒提取分离菌的基因组DNA，用真核生物核糖体DNA

通用引物ITS1/ITS4和18S rDNA引物NS1/NS6进行PCR扩增，其序列分别为

ITS1：5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’，ITS4：5’-

TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’；NS1：5’-GTAGTCATATGCTTGTCTC-3’，

NS6：5’-GCATCACAGACCTGTTATTGCCTC-3’。引物由上海生工生物工程技

术服务有限责任公司合成。PCR反应体系为25 μL：Taq 酶0.3 μL，10×Buffer

（Mg2+）2.5 μL，dNTP（2.5 mmol/L）2 μL，引物各 0.5 μL（10 μM），模

板 1 μL（50 ng/μL），加dd H2O 至25 μL。PCR反应条件为：94 ℃ 4 min，

94℃ 45 s，55 ℃ 45 s，72 ℃ 90 s，30 个循环，72 ℃延伸10 min。扩增产物

进行1%琼脂糖凝胶电泳并测序，测序结果在NCBI上进行Blast比对，选择同源

性较高的序列用MEGA软件的Neighbor-Joining法构建系统发育树。

1.4 病原菌回接试验

（1）漂浮苗水培接种法：从病组织上获得病菌的纯培养后，置于PDA培养基上，

25 ℃恒温光/暗（12 h/12 h）培养12 d，制备孢子悬浮液，调整浓度约为

1×106 个/mL。将中烟100漂浮苗置于孢子悬浮液中，置25 ℃、黑暗/光照为

12 h/12 h的人工气候箱中培养，以无菌水做对照。5～7 d后，观察发病情况。

（2）盆栽灌根接种法：选苗龄为4～5真叶健康的中烟100烟苗，用灭菌的手术

刀对根系造成伤口，移栽至直径为10 cm的花盆中，每株灌20 mL孢子悬浮液

（浓度同上），以无菌水接种做对照。5～7 d后，观察发病情况。

2 结果与分析

2.1 病原菌分离及形态学观察

从采集到的12个疑似根腐病的病害样本中分离纯化获得具有代表性的真菌菌株

10个（图1），编号分别为 BF-2、BF-3、BF-4、BF-5、BF-6、BY-1、BY-2、

LH-3、LH-5、XC-1。

图1 样品采集照片Fig.1 Photos of sample collection注：A: 漂浮苗整体发病情

况；B: 漂浮苗单株发病症状。Note: A: The overall infection situation of

floating seedlings; B:Symptom of disease of the single plant.

10个菌株的形态学观察结果表明，菌落生长茂盛，气生菌丝白色棉絮状（图2A），

光学显微镜下（400倍），菌丝无色，无隔膜，直径2.5～12.5 μm，平均约8.2

μm；孢子囊顶生，由球形膨大菌丝形成，无乳突，直径17.5～32.5 μm，平均约

24.1 μm；藏卵器顶生，短柄，球形。卵孢子球形、透明，具有双层厚壁，直径

22.5～32.5 μm，平均约26.4 μm（图2B、C）。

图2 分离菌在PDA培养基上的培养性状及病原形态特征Fig.2 Characteristics

and pathogenic morphology of isolated Fungus on PDA medium注：A：菌

落特征；B：孢子囊；C：卵孢子（目镜×物镜：10×40倍）。Note: A:

Characteristics of the colony; B: Sporangium; C: oospore.

2.2 病原菌的分子生物学鉴定

通过Blast，10个菌株ITS区段的比对结果表明（图3），所分离纯化得到的10

个菌株与NCBI数据库中鸢尾丝囊霉（Aphanomyces iridis）序列同源性均为

99%，且位于同一分支。

图3 分离菌的系统发育树Fig.3 The phylogenetic tree of the isolated Fungus

2.3 病原菌的回接试验

选取代表性菌株进行漂浮苗及盆栽接种试验，结果表明（图4），与对照相比，烟

苗在分别接种菌株BF-2和BF-5后7 d，根部出现褐色变软坏死，根系少，下部

叶片发黄，茎基部和底部叶片的叶脉处形成褐色坏死斑，甚至全株萎焉。将发病组

织在PDA培养基上进行分离培养，也同样得到丝囊霉菌，说明所分离到的丝囊霉

菌具有致病性，表明鸢尾丝囊霉可引起烟草漂浮苗根腐病。

图4 分离菌的致病性测定Fig.4 Pathogenicity test of the isolated Fungus注：

A-C：盆栽接种分离菌株BF-2、BF-5、水（对照）；D-F：漂浮苗接种分离菌株

BF-2、BF-5、水（对照）。Note: A-C: The inoculation of the BF-2, BF-5

Fungal strains and the contrast with pot experiment; D-F: The inoculation

of the BF-2, BF-5 Fungal strains and the contrast with floating seedlings.

3 结论与讨论

丝囊霉属(Aphanomyces)属于鞭毛菌亚门真菌，是卵菌纲、水霉目、水霉科中的

一属，常见的水霉科真菌还包括绵霉属、水霉属等，其中有些种类是引起稻苗绵腐

病和鱼类水霉病的病原菌[13-14]。由丝囊霉属真菌引起的植物病害在国内外均有

报道。1940年，Weime发现根腐丝囊霉菌（Aphanomyces euteiches）和一种

镰刀属真菌（Fusarium sp.）侵染箭筈豌豆，引起根腐病[15]。1974年，日本首

次发现丝囊霉属真菌引起的荷兰鸢尾基腐病，又称黄化腐败病，其病原为鸢尾丝囊

霉（Aphanomyces iridis Ichitani &Kodama）[16]。在我国甘肃河西灌区，由

黑腐丝囊霉（Aphanomyces cochlioides）引起的甜菜黑腐病是一种重要病害

[17]。另外，在我国福建、青海和甘肃地区，根腐丝囊霉（Aphanomyces

euteiches Drechs）可引起豌豆的根腐病[18-20]。但是目前尚未有关于丝囊霉属

真菌引起的烟草根部病害的报道，本文是丝囊霉属真菌引起烟草根腐病的首次报道。

根据生产中采集到的苗床病株症状和本文接种症状，本研究基本明确了由鸢尾丝囊

霉引起的烟草漂浮苗根腐病的典型症状为：感病烟苗生长缓慢、植株矮小、叶色发

黄、根部呈现褐色变软坏死、根系少，病症可向上扩展至茎基部和底部叶片，形成

褐色坏死斑，严重的致全株萎焉。该病症状与瓜果腐霉引起的烟草苗期猝倒病的主

要区别表现在前者除有根腐的病状外，一般不会出现植株倒伏的现象。同时也有报

道异丝腐霉引起烟草漂浮育苗根腐病[11]，但该病与鸢尾丝囊霉引起的根腐病的主

要区别在于，前者只有根腐的症状并不危及茎部，而后者往往会向上扩展至茎部和

底部叶片，出现褐色坏死。

丝囊霉属真菌可在土壤中营腐生生活，以卵孢子和菌丝体在土壤中越冬。该病害的

发生与土壤水分关系密切，低温高湿有利于该病害的发生[16,21]，这与烟草猝倒

病的发生条件基本一致，而与烟草立枯病的发病条件有一定差异[3,22]。因此，在

漂浮育苗过程中应注意做好基质和水源的杀菌、消毒工作，同时加强和规范苗床管

理，注意适当对烟苗进行控水处理。

参考文献

【相关文献】

[1]陈瑞泰. 我国烟草苗期病害及综合治理[J]. 中国烟草, 1994(4): Ruitai. Disease and

comprehensive control of tobacco seedling in China[J]. CHINA TOBACCO, 1994(4): 27-30.

[2]谈文. 烟草病理学教程[M]. 北京: 中国科学技术出版社, Wen. Course of tobacco

pathology[M]. Bei jing: China Science and Technology Press, 1995.

[3]孔凡玉. 烟草苗期病虫害的综合防治[J]. 烟草科技, 2002(02): Fanyu.

Comprehensive Control of Diseases and Pests in Tobacco Seedling Stage[J]. Tobacco

Science &Technology.2002(02): 46-48.

[4]徐新利. 烟草苗期病害类型及防治[J]. 河南农业, 2004(4): Xinli. Disease types and

control of tobacco seedlings[J].HENANNONGYE, 2004(4): 29.

[5]常远程, 李彤. 烟草苗期病害的综合防治[J]. 新农业, 2004(2): Yuancheng, LI Tong.

Comprehensive control of tobacco seedling disease[J]. New Agriculture, 2004(2): 29.

[6]李宏光, 李勇军, 刘春明,等. 烟草漂浮育苗中漂池营养液pH值对根系腐变的影响[J]. 西南农业学

报, 2011, 24(6): Hongguang, LI Yongjun, LIU Chunming, et al. Effects of

nutrient solution pH value in floating-bed production pool on root rot of tobacco

seedlings[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2011, 24(6): 2225-2229.

[7]李勇军, 李宏光, 刘春明,等. 烟草漂浮育苗施肥量与电导率关系及对培育健壮苗的影响[J]. 西南农

业学报, 2012, 25(6): Yongjun, LI Hongguang, LIU Chunming, et al. Correlation

between fertilized amount and solution conductivity in floating pool and effects on

culturing robust seedlings of tobacco[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences,

2012, 25(6): 2167-2172.

[8]段志赞. 大棚烤烟漂浮育苗存在的问题及解决措施[J]. 现代农业科技, 2015(8):

Zhizan. Problems and solutions for floating tobacco seedlings in Greenhouse[J]. Modern

Agricultural Sciences and Technology, 2015(8): 64-65.

[9]VAN DER PLAATS-NITERINK A J. Monograph of the genus Pythium.[J]. Studies in

Mycology, 1981(21): 1-242.

[10]谈文, 吴元华. 烟草病理学[M]. 北京: 中国农业出版社, Wen, WU Yuanhua.

Tobacco pathology[M]. Bei Jing: China Agriculture Press, 2003.

[11]劳超, 刘云龙, 谢勇, 等. 首次报道由异丝腐霉(Pythium diclinum)引起的烟草根腐病[J]. 云南农

业大学学报(自然科学),2012, 27(6): Chao, LIU Yunlong, XIE Yong, et al. First

report on root rot of tobacco caused by Pythium diclinum[J]. Journal of Yunnan

Agricultural University, 2012, 27(6): 905-909.

[12]李宏光, 李勇军, 刘春明,等. 烟草育苗漂池液中细菌数量变化与防控根腐药剂研究[J]. 西南农业

学报, 2017, 30(5): Hongguang, LI Yongjun, LIU Chunming, et al. Study on

Bacterium Amount Changes and Controlling Tobacco Seedlings Root Rot Pesticides and

Reagents in Floating-bed Pool Solution[J]. Southwest China Journal of Agricultural

Sciences, 2017, 30(5): 1097-1103.

[13]余永年, 梁枝荣. 北京地区水霉科真菌季节性分布[J]. 真菌学报, 1983, 2(3):

Yongnian, LIANG Zhirong. Seasonal distribution of Saprolegniaceous Fungi in Beijing[J].

Acta Mycologica Sinica,1983, 2(3): 179-186.

[14]宋镇庆, 梁景颐, 刘伟成. 辽宁省水霉的分类研究[J]. 沈阳农业大学学报, 1994, 25(3): 250-

Zhenqing, LIANG Jingyi, LIU Weicheng. The taxonomy of Saprolegniaceous

Fungi in Liaoning province[J]. Journal of Shenyang Agricultural University, 1994, 25(3):

250-253.

[15]Weimer J L. Root rot of Austrian Winter Peas and Vetches.[J].Phytopathology, 1940,

30(8): 708-711.

[16]徐志新. 荷兰鸢尾黄化腐败病[J]. 植物检疫, 1992, 6(1): Zhixin. Yellowing rot of iris

in Holland[J]. ZHIWU JIANYI,1992, 6(1): 47-48.

[17]李敏权, 林淑洁, 徐秉良, 等. 影响甜菜黑腐丝囊霉的几种生态学和生物学因子[J]. 应用与环境生

物学报, 2003, 9(2): Minquan, LIN Shujie, XU Bingliang, et al. Ecological and

biological factors affecting Aphanomyces cochlioides[J]. Chin J Appl Environ Biol. 2003,

9(2): 183-185.

[18]陈庆河, 翁启勇, 何玉仙, 等. 福建省豌豆根腐病病原及致病性研究[J]. 福建农业学报, 2004,

19(1): Qinghe, WENG Qiyong, HE Yuxian, et al. Pathogeny and pathogenicity

of root disease of peas in Fujian province[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2004,

19(1): 28-31.

[19]刁治民. 青海豌豆根腐病病原菌种类及致病性的研究[J]. 微生物学杂志, 1996(1):

Zhimin. Study on the pathogen and pathogenicity of root disease of peas in Qinghai[J].

Journal of Microbiology, 1996(1): 31-34.

[20]唐德志, 何苏琴, 李玉奇, 等. 甘肃豌豆根病的病原菌种类及致病力研究[J]. 西北农业学报, 1993,

2(2): Dezhi, HE Suqin, LI Yuqi, et al. Study on the pathogen and pathogenicity

of root disease of peas in Gansu[J]. Acta Agriculturae Boreali-Occidentalis Sinica, 1993,

2(2): 37-39.

[21]李敏权, 张自和, 林淑洁, 等. 甜菜黑腐病研究进展[J]. 中国甜菜糖业, 2002(2):

Minquan, ZHANG Zihe, LIN Shujie, et al. Advances in Sugar beet black rot[J]. CHINA BEET

&SUGAR, 2002(2): 10-11.

[22]朱贤朝, 王彦亭, 王智发. 中国烟草病虫害防治手册[M]. 北京:中国农业出版社,

Xianchao, WANG Yanting, WANG Zhifa. The manual of tobacco disease and pest control

in China[M]. Bei jing: China Agriculture Press, 2001.