辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯敏感基线的建立及其抗性风险评估

作     者：曹俊宇 

作者单位：山西农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘慧平

授予年度：2016年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：辣椒炭疽病菌 啶氧菌酯 敏感基线 生物学特性 交互抗性 

摘      要：辣椒炭疽病菌(Colletotrichum spp.)是辣椒种植中的严重病害,既可引起辣椒幼苗死亡也可危害果实,造成果腐,对辣椒的产量和品质影响很大。目前,化学防治仍然是控制辣椒炭疽病菌的重要手段。但杀菌剂的不合理使用,引起了辣椒炭疽病菌对多种药剂敏感性降低,甚至产生了抗药性。啶氧菌酯(picoxystrobin)属呼吸抑制类杀菌剂,在美国已经获得登记用于辣椒炭疽病等病害的防治,但在我国尚未普遍应用。迄今为止,国内外尚未见该病害对啶氧菌酯抗药性的研究报道。为此,本研究测定了辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯的敏感性,并建立了相对敏感基线;在此基础上诱导了辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯的抗性突变体、并对其适合度及生物学特性进行了研究,以期为啶氧菌酯防治辣椒炭疽病菌的科学、合理使用提供参考。主要研究内容如下:1、建立辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯的敏感基线。在山西省晋中市3个未使用过啶氧菌酯及同类药剂的地区采集并分离到45株辣椒炭疽病菌菌株,采用菌丝生长速率法对其进行敏感性测定,结果显示,其EC50值介于1.4041～16.6497 μg/mL,平均值为6.7831±3.4994μg/mL,其EC50呈连续性单峰曲线,且45株菌株对啶氧菌酯敏感性频率分布呈现近似正态分布,因此其EC50的平均值可作为辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯的相对敏感基线。水杨肟酸(SHAM)作为旁路氧化途径中主要替代氧化酶的抑制剂,可增强啶氧菌酯对辣椒炭疽病菌菌丝的抑制作用。在SHAM的处理浓度为150 μg/mL时,EC50+S介于0.0221～0.2752 μg/mL之间,平均值为0.1090±0.058 μg/mL。旁路氧化所表现出的增效值F(F=EC50/EC50+S)最低为6.0391,最高为301.4412,平均为78.0262。2、室内诱导辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯的抗性突变体。随机从3个采集地菌株中各选取敏感菌株1株,采用药剂诱导、药剂驯化和紫外+药剂联合诱导三种方法分别对这3株辣椒炭疽病菌敏感菌株进行抗药性诱导,共诱导获得8株抗性突变体,其中低抗菌株6株,中抗菌株2株,未获得高抗性水平突变体。3、测定抗性突变体的适合度及生物学特性。结果显示,辣椒炭疽病菌对抗啶氧菌突变体的抗性可稳定遗传,其产孢量、菌丝生长速率、致病力与亲本敏感菌株相比没有显著差异。在不同营养条件、pH值、温度以及渗透压条件下,辣椒炭疽病菌抗感菌株均以淀粉作为碳源、硝酸钾作为氮源时利用率最高;在中性偏酸条件下抗感菌株生长较旺盛,而在强酸或强碱条件下抗感菌株菌丝生长较差;抗感菌株菌丝最适生长温度均为25℃。此外,渗透压敏感性测定结果表明,抗感菌株在供试的几种葡萄糖浓度下均可生长,相比无糖培养基,在含有葡萄糖的培养基上菌落直径会明显增加,而对于NaCl浓度而言,抗感菌株随着NaCl浓度的提高菌丝生长受到抑制,且敏感菌株与不同抗性水平菌株对高浓度NaCl渗透压均很敏感,其渗透压敏感性没有显著差异。4、测定啶氧菌酯与嘧菌酯、醚菌酯、啶菌噁唑、多菌灵、咪鲜胺的交互抗性。结果显示,在防治辣椒炭疽病菌中,啶氧菌酯与同属甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的嘧菌酯、醚菌酯之间存在交互抗药性,与啶菌噁唑、多菌灵、咪鲜胺之间均无交互性产生。综合分析表明辣椒炭疽病菌对啶氧菌酯具有较高的抗药性风险,建议生产上应将啶氧菌酯与其它无交互抗性的药剂交替或混合使用从而延缓啶氧菌酯抗药性的产生。