山楂树锈病.docx
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山楂树锈病.docx
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山楂树锈病
河北工程大学农学院
2011届本科毕业生毕业论文
题目:
林州山楂锈病病原种的初步鉴定
*******
专业班级:
农学1班
学号:
******121
******
指导教师职称:
副教授
2011年6月
林州山楂锈病病原种的初步鉴定
农学专业学生周金超
指导教师祁芳
摘要:
近年来,林州山楂锈病严重发生。
本文对林州山楂锈病发生状况进行了调查,并对山楂锈病病原种进行了初步鉴定。
结果表明:
林州山楂锈病病原菌优势种初步鉴定为梨胶锈菌[GymnosporangiumharaeamumSyd.]。
山楂锈病属于转主寄生性病害,病菌以菌丝体在桧柏针叶、小枝及主干上部组织上的菌瘿中越冬,以担孢子借风雨和气流传播侵染危害;早春降雨有利于山楂锈病病菌的传播与侵染。
根据实验
结果和当地的特点,制定相应的防治措施。
关键词:
山楂;锈病;病原;鉴定
PreliminaryIdentificationfor
PathogenicSpeciesofLinzhouHawthornRust
StudentmajoringinAgriculturalScienceZhouJinchao
TutorQiFang
Abstract:
Recentyears,hawthornrustseriouslyoccurredinLinZhou.Inthisstudy,thereisasurveyoftheprevalenceofhawthornrustdiseaseinLinZhou,andapreliminaryidentificationofthehawthornrustpathogenspecies.Theresultsshowedthat:
thedominantspeciesofhawthornrustpathogencanbepremarilyidentifiedasplasticpearrust[GymnosporangiumharaeamumSyd.].Hawthornrust,arethemainswitchparasiticdiseases,myceliuminbacteria.ItcouldlivethroughthewinterinSabinachinensisontheneedles,trunkandupperorganizations.Basidiosporecausedharmswhenspreadbywind,rainandair.Andrainsinearlyspringcanmakethegerminfectionofhawthornrustdiseasemuchquicklyspread.Accordingtothelocalcharacteristics,theappropriatecontrolmeasuresweredeveloped.
Keywords:
Hawthorn;Rustdisease;Pathogen;Identification
1.文献综述
山楂锈病是山楂的毁灭性病害。
主要为害叶片、叶柄、新梢、果实及果柄。
叶片染病,初生桔黄色小圆斑,直径1~2毫米,后扩大至4~10毫米;病斑稍凹陷,表面产生黑色小粒点,即病菌性孢子器;发病后一个月叶背病斑突起,产生灰色至灰褐色毛状物,即锈孢子器;破裂后散出褐色锈孢子。
最后病斑变黑,严得的干枯脱少。
叶柄染病,初病部膨大,呈橙黄色,生毛状物,后变黑干枯,叶片早落。
发病严重时造成叶片、果实枯死及整个树势衰弱最终导致死亡。
山楂锈病病原菌主要有2种,一种为梨胶锈菌山楂专化型[GymnosporangiumharaeamumSyd.F.sp.Crataegicola],另一种为珊瑚胶锈菌[Gymnosporangiumclavariiforme(Jacq)DC.],该病属于转主寄生性病害,病菌以菌丝体在桧柏针叶、小枝及主干上部组织上的菌瘿中越冬,以担孢子借风雨和气流传播侵染危害;早春降雨有利于山楂锈病病菌的传播与侵染。
山楂锈病的发生与气候、品种、地理环境等因素有关,目前国内绝大多数栽培品种均感病,从而造成局部地区此病较严重。
山楂锈病在国内外均有发生,是我国北方山楂产区常见病害之一,在陕西省,1989~1990年山楂锈病在陕南地区严重发生。
在辽宁丹东地区1987~1990年山楂锈病的平均病果率、病叶率及稍率分别为44.9%、61.3%和53.8%。
河南省2002~2005年山楂锈病在三门峡地区有不同程度的发生。
山东省从1988年初现山楂锈病,2008年春天突然在安丘市市范围内所有的梨和山楂树普遍感染了锈病,自4月下旬开始至7月上旬,感病树达57%,感病树上病叶率在21%~53%。
有些树一发芽就开始出现病状,甚至全树出现感染。
在国外加拿大落基山脉、北美、美国东部等地为害山楂及当地的柏树、雪松、红松等植物,造成景观受损及树木的枯死。
河南省北部太行山东麓的林州地区,地处山西、河北、河南三省交汇处。
其中山坡、丘陵占86%。
海拔高度为306.8米。
属大陆性季风气候,四季分明,温差较大。
年平均气温12.8℃,年降水总量672.1毫米。
以松树为主的大片用材林和山楂、黄梨等各种果树均成规模,1984年,林州市(当时为林县)曾被列为全国七大山楂基地县之一。
林州石板岩地区有着得天独厚的自然条件,气候凉爽,转主寄主资源丰富,林州市共有山楂4万亩主要分布在石板岩、原康、城郊。
种植的品种有:
大金星、棉球、满天红、朱砂红、大红袍、朝新红等。
近年来山楂锈病在林州从无到有,从零星到严重发生,使当地山楂生产面临重大损失。
尤其是石板岩风景区,山楂锈病造成几乎所有的山楂树感病,部分树木濒于枯死,同时桧柏等松柏类景观植物长势差,对当地的果品及景观造成一定的影响。
在病原学研究方面。
目前在我国引起山楂锈病的病原主要有两种:
GymnosporangiumharaeanumSyd.f.sp.crataegicola称梨胶锈菌山楂专化型;G.clavariiforme(Jacq.)DC.称珊瑚形胶锈菌;均属担子菌亚门真菌。
G.haraeanμm性孢子器烧瓶状,初桔黄色后变黑色,大小l03-185×72-164(μm),性孢子无色,单胞,纺锤形或椭圆形,大小4.5-10.0×2.5-5.5(μm)。
锈孢子器长圆筒形,灰黄色,大小2.2-3.7×0.12-0.27(mm)。
锈孢子橙黄色,近球形,表面具刺状突起,大小17.5-35×16-30(μm)。
冬孢子有厚壁和薄壁两种类型。
厚壁孢子褐色至深褐色,纺锤形,倒卵形或椭圆形,大小30-45×15-25(μm);薄壁孢子橙黄色至褐色,长椭圆形或长纺锤形,大小42.5-75.O×15-22.5(μm)。
担孢子淡黄褐色,卵形至桃形,大小11.3-24.5×7.5-(μm)。
G.clavariiforme(珊瑚形胶锈菌)性孢子桔黄色,球形或扁球形,大小116-155×69.8-107.5(μm);性孢子无色,纺锤形,大小5-ll×2.5-6.5(μm)。
锈孢子褐色,近球形,具疣状突起,大小22.3-28.2×20.7-26.3(μm)。
冬孢子褐色,双胞。
厚壁冬孢子为褐色,大小37.5-67.5×15-20(μm);薄壁冬孢子无色至淡黄色,大小62.5-97.5×12.5-20(μm)。
担孢子淡褐色,椭圆形或卵形,大小14-18×7-13(μm)。
就目前已知的研究表明。
山楂锈病属于转主寄生病害,在整个生活史中存在两种不同的寄主,即山楂和桧柏。
梨胶锈菌[Gymnosporangiumharaeamum]以多年生菌丝在桧柏植物的针叶、小枝及主干上部组织中越冬。
翌春遇充足的雨水,冬孢子角胶化产生担孢子,借风雨传播、侵染为害山楂,潜育期6—13天。
该病的发生与5月份降雨早晚及降雨量正相关。
展叶20天以内的幼叶易感病;展叶25天以上的叶片一般不再受侵染。
山楂发芽至幼果期低温多雨发病重。
相距山楂五公里范围内有无桧柏等转主寄主存在是锈病能否发生的先决条件。
目前林州地区尚无当地山楂锈病为害状况的报道,了解病原微生物的种,为进一步研究不同地区病原分布状况提供依据,同时为选用抗病品种防治山楂锈病提供科学的依据。
2材料与方法
2.1山楂锈病发病状况调查
2010年9月去河南林州石板岩乡进行病害诊断、调查与采集,通过山楂树上的病害症状确定病害为山楂锈病,通过在当地进行病害普查,最终选取山楂锈病发生比较严重且山楂树较多的王相岩作为山楂锈病的重点调查地点。
调查方法是从王相岩山下到山顶,对上、下山道两侧的山楂树进行调查,对所选取的树分别从叶片、果实及整株三方面进行为害状况调查,以便掌握病害发生的全面情况。
每株5点取样,记录病叶30~50片/株,病果20~30果/株,整株调查整个下山道上山楂树,对叶片、果实和整个植株分别进行病害分级记录,带回室内对数据进行整理。
在各个调查点采集了山楂锈病标本。
带回实验室以备病原研究。
2.1.1山楂锈病叶片发病状况及分级标准
2.1.1.1山楂锈病叶部为害状况调查
选王相岩景区的山楂树进行叶部为害状况调查。
叶片发病状况的调查是随机选树,根据山楂树较大且受地势影响等因素,分别选取9株具有代表性的山楂树,对树的下部各方位及中上部树冠叶片分别5点取样,每株共记录50片左右叶子。
按照分级标准,通过数病斑和估测分级级别的方法记录调查的总叶数以及各级病叶的数量。
然后计算山楂锈病叶片的发病率和病情指数。
2.1.1.2山楂锈病叶部病害严重度分级标准:
0级叶片表面均无病斑
1级叶片表面有1---2个病斑
2级叶片表面有3---4个病斑
3级叶片表面有5---6个病斑
4级叶片表面有7个病斑以上
2.1.2山楂锈病果实发病状况及分级标准
2.1.2.1山楂锈病果实为害状况调查
选王相岩景区的山楂树进行果实为害状况调查。
果实发病状况的调查是随机选树,根据山楂树较大且受地势影响等因素,对山楂树的随机5点取样,每株共记录20~30果。
按照分级标准,通过数病斑和估测分级级别的方法记录调查的总果数以及各级病果的数量。
然后计算山楂锈病果实的发病率和病情指数。
2.1.2.2山楂锈病果实病害严重度分级标准:
0级果实、枝干均无病斑
1级果实、枝干有零星病斑
2级病斑大小占整个果实面积的1/4以下
3级病斑大小占整个果实面积的1/4—1/3之间
4级病斑大小占整个果实面积的1/3以上
2.1.3山楂锈病整株发病状况及分级标准
2.1.3.1山楂锈病整株为害状况调查
选王相岩景区的山楂树进行山楂锈病整株发病状况调查。
调查方法是从王相岩山下到山顶,对下山道两侧的山楂树进行调查,根据山楂树较大且受地势影响等因素,按照分级标准,通过数病株和估测分级级别的方法记录调查的植株总数以及各级病株数。
然后计算山楂锈病整株的发病率和病情指数。
2.1.3.2山楂锈病叶部病害严重度分级标准:
0级叶片、果实、枝干均无病斑
1级叶片、果实、枝干有零星病斑
2级植株枯死率占整个植株的1/3以下
3级植株枯死率占整个植株的1/3----1/2之间
4级植株叶片全部脱落、枯死
2.2病原标本的采集与处理
2010年6月20日和9月14日,前往河南林州石板岩乡,采集山楂锈病病叶、病果。
带回实验室进行病害症状观察及病原材料的处理。
2.2.1叶片病害症状观察
将病叶带回实验室观察症状特征,测量病斑大小,取新鲜的山楂病叶若干,先用直尺粗略测量一下每个叶片上所有锈病病斑的大小,以㎜为单位记录所测数据。
并且进行数据分析,计算病斑大小的均值。
测量锈子器长短。
用卡尺测量叶片背面锈子器的长短,以㎜为单位记录所测数据,求出均值。
2.2.2病原材料的处理及病原切片的制作
将采集的新鲜病叶带回实验室,制作锈孢子及护膜细胞临时切片,显微观察并测定锈孢子及护膜细胞的大小。
将部分病害标本用FAA固定液固定,以备制作性子器和锈子器切片,通过显微测量测定性子器和锈子器大小。
2.2.2.1固定液FAA的配制及病原材料的固定
甲醛-醋酸-酒精称为FAA固定液。
是植物制片中最常用的一种良好的固定液。
成分为∶50%或70%的酒精90ml冰醋酸5ml甲醛5ml
对于幼嫩易收缩的材料宜多加冰醋酸,减少甲醛的用量和用50%的酒精;坚硬的材料可略减少冰醋酸而增加甲醛,采用70%的酒精。
病原材料的固定∶将选好的材料投入FAA固定液中﹙固定液的用量是材料的20~50倍﹚。
然后取20ml的注射器一个,将材料连出同固定液倒入注射器中,插入活塞,注射孔向上,轻轻将管内空气排出,用左手指按住注射孔,右手向外拉注射器活塞,使注射器内压力减少。
这时可见到材料表面有气体排出。
如此反复数次直至材料下沉,即表示抽气已完成。
注意用力不能过猛,否则会损伤材料。
2.2.2.2山楂锈病徒手切片的制作
徒手切片的基本用具是双面刀片。
先取土豆一个,切成1×1cm的长柱形,选取材料,修整至合适大小,将山楂材料夹在土豆柱中,以左手的食指和拇指捏土豆柱,中指顶住材料下端,使土豆柱突出手指以上2~3㎜,右手握稳刀,从左向右后斜向切割。
注意刀口必须与材料面垂直,否则切面不正,影响效果。
同时双手不应靠紧身体,而要自由活动,用臂力均匀地沿刀口的后部拉向前方,来回切割。
连续切得4~5后,随即放入盛有水的表面皿中。
在此,在切片过程中,必须用水湿润浸泡材料,这样可防止材料干涸,便于切割。
2.3病原菌的鉴定
用显微镜分别测量山楂锈病的锈孢子、护膜细胞、性孢子器、锈子器的大小,记录数据。
指出性孢子器、锈子器、锈孢子最大、最小病斑值,并计算病斑大小的均值。
将测定结果与真菌分类资料进行比对。
2.3.1病原显微测量
使用16×4倍显微镜测量山楂锈病各种孢子的大小。
首先校对显微镜的刻度,每个格代表24.39µm。
然后将显微镜所读格数乘以24.39,即可得山楂锈病病斑实际大小。
2.3.2显微测量内容
微生物的大小的测定,需要在显微镜下,借助特殊的工具---测微尺,包括目镜测微尺﹙目尺﹚和镜台测微尺﹙台尺﹚。
台尺是中央部分列有精确等分线的载玻片,一般是将1mm等分为100格,每格长0.01mm,即10µm。
镜台测微尺并不直接用来测量细胞的大小,而是用于校正目镜测微尺每格的相对长度。
目尺是一块可放入接目镜内的圆型小玻片,其中央有精确的等分刻度。
由于不同显微镜或不同的目镜和物镜组合的放大倍数不同,目尺每格代表的实际长度也不同。
因此,在测量细胞大小时,必须先用镜台测微尺进行校对,计算出目尺每小格的相对长度。
本试验所选用的是16×4倍的显微镜。
其每小格的实际长度为24.39µm.
用显微镜分别测量山楂锈病的锈孢子、护膜细胞、性孢子器、锈子器的大小,分别记录目尺的格数。
然后根据所测山楂病原孢子相对于目尺的格数乘以24.39,即可算尺病原孢子的实际大小。
3结果与分析
3.1山楂锈病的病害调查
3.1.1山楂锈病病害调查结果
表1山楂锈病叶片病害情况调查表
各级病果数
病株编号总调查叶数病叶数发病率%病情指数
ⅠⅡⅢⅣⅤ
14537841611682.2251.67
23930921015376.9250.64
3736211142712984.9347.95
455469617121183.6454.55
56153851972286.8962.30
648417416111085.4256.77
75140107189778.4348.04
8625661321111190.3253.23
95650691517989.2956.25
总计49041574641591058884.6953.52
病叶总数
调查叶片总数
∑(各级病株数×各级代表数值)
样本总数×最高代表数值
74×0+64×1+159×2+105×3+88×4
490×4
表2山楂锈病果实病害情况调查
各级病果数
病株编号总果数病果数发病率%病情指数
ⅠⅡⅢⅣⅤ
1301218272140.0021.67
222157139268.1847.73
3332112397263.6437.88
41697252056.2528.13
5231211461152.1727.17
61789242047.0623.53
73222104411368.7544.53
8301416237246.6730.83
925169284264.0032.00
1022139373059.0929.55
总计2501421082556481356.8033.30
注∶1.发病率=发病植株数/调查植株总数×100%
2.病情指数=﹛∑(各级病株数×各级代表数值)/样本总数×最高代表数值﹜×100
表3山楂锈病植株病害情况调查
各级病株数
取样编号调查总株数发病率%病情指数
ⅠⅡⅢⅣⅤ
1310241114100.0079.84
2391410131197.4468.58
327027711100.0075.00
4864711253995.3575.58
533035916100.0078.79
626013715100.0084.62
7300141015100.0082.50
8973515334196.9176.80
总计3698255911516297.8376.96
注∶编号1、2、3是在山底调查的3个点的统计结果;编号4是上山道统计结果;编号5、6、7是在山顶调查的3个统计结果;
编号8是在下山道的统计结果。
3.1.2山楂锈病病害调查的结果分析
根据表1、2、3我们可以看出,该地区山楂树锈病比较严重,叶片平均发病率为84.69%,病情指数为53.52;果实平均发病率为56.80%,病情指数为33.30;植株平均发病率为97.83%,病情指数为76.96。
由表3可以看出河南林州石板岩地区山楂锈病病害比较严重,达到山楂树锈病的防治指标。
3.2山楂锈病症状观察
主要为害叶片,也为害新梢,幼果及果柄。
叶片受害后,先在叶面产生黄色至褐色圆形病斑,稍肥厚,表面散生初为鲜黄色后为黑色的小粒点。
病斑背面隆起,在此部位丛生淡黄色细管状物或灰褐色毛状物。
幼果发病时,病斑橙黄色,近圆形,可扩及整个果面,先生出橙黄色至黑色小粒点,后生出淡黄色细管状物。
新梢、果梗、叶柄发病,症状与果实相似。
3.2.1山楂锈病叶部病斑大小及锈子器长短测定结果
表4病斑大小及锈子器的测定
叶部病斑mm锈子器mm
长宽长宽长宽长宽
7.25.03.22.93.00.12.20.2
6.05.62.31.93.30.23.00.2
5.24.33.12.84.00.22.10.1
3.92.83.43.22.20.22.90.3
4.04.05.34.82.60.31.80.2
6.24.03.42.92.20.22.50.1
2.32.03.12.92.80.22.00.2
3.52.82.92.53.00.32.70.2
2.62.19.46.93.10.22.50.2
3.02.37.65.82.20.32.00.1
2.92.69.77.22.20.32.40.2
8.35.16.76.22.40.33.00.1
5.54.96.35.82.20.22.20.2
4.13.87.36.53.00.32.50.2
5.24.95.44.42.60.32.00.1
注:
表4中的锈子器大小为山楂病叶被部用卡尺所测量的数据。
从表4可以看出山楂树叶部病斑大小为2.3~9.7mm×1.9~7.2mm.平均病斑大小为4.97mm×4.18mm。
山楂锈病叶片外部锈子器的大小为1.8~4.0mm×0.1~0.3mm,平均叶片外部锈子器大小为2.4mm×0.2mm。
3.2.2症状描述及图片
由图1可以看到山楂锈病主要为害叶片、叶柄、新梢。
叶片有橘黄色小圆斑;病斑稍凹陷,表面产生黑色小粒点,病斑面积约占整个叶片面积的50%,叶片主叶脉一般无病斑,分叶脉有较大面积的病斑。
病斑形状一般为圆球形。
病斑颜色一般为橙黄色,病斑背面隆起,在此部位丛生淡黄色细管状物或灰褐色毛状物。
每个锈斑背面都对应有一个锈孢子。
病斑大小一般为1.2mm~7.0mm。
图1山楂锈病
3.3山楂锈病病原测定
3.3.1山楂锈病病原测定结果
表5山楂锈病病原的测定
编号性孢子器(µm)锈孢子器(mm)锈孢子(µm)护膜细胞(µm)
长宽长(叶片内)宽长宽长宽
1182.987.82.80.1026.222.441.521.9
2151.273.22.10.2922.618.785.424.4
3173.287.81.90.1327.122.051.231.7
4109.880.53.10.1222.519.465.936.6
5136.675.62.90.2217.917.095.139.0
6151.292.73.00.2917.515.863.424.4
7187.8102.42.60.3129.020.975.641.5
8165.9114.63.20.2320.918.643.929.3
9209.8165.93.20.1237.220.043.934.1
10185.4102.42.90.1435.517.848.839.0
11168.390.22.20.1329.319.561.043.9
12173.2141.51.80.1024.417.180.548.8
13161.0102.42.10.2922.019.570.761.0
14117.187.82.70.2234.124.446.339.0
15143.9109.82.10.1826.822.092.763.4
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