定義
黑斑病真菌即植物黑斑病的病原菌。植物黑斑病是好發於多種花卉及蔬菜的病害,由多種細菌和真菌引起;表現為葉、柄、幼果等部位出現黑色斑片狀病損,嚴重影響植物的生長和產出。不同的植物黑斑病的病原菌不同。例如,柑橘黑斑病是最常見的植物黑斑病之一,據報導,已鑑定出的病原菌包括柑橘葉點黴菌( P. citricarpa)和首都葉點黴菌( P.capitalensis)、亞洲柑橘葉點黴菌( P.citriasiana)和巴西柑橘葉點霄菌( P.citribraziliensis);花椰菜黑斑病的病原菌包括盤多毛抱屬( Pestalotia sp.)。
病害症狀
以柑橘黑斑病為例,柑橘黑斑病主要危害橘果。病原菌在幼果期不顯症狀,直到果實膨大期至成熟期在表皮開始出現病害症狀。症狀有5種類型的病斑:硬斑(Hard spot)、雀斑(Freckle spot)、裂紋斑(Cracked spot)、擬黑斑(False melanosis spot)和惡性斑(Virulent spot)。而柑桔黑斑病在我國大陸主要產生黑星型和黑斑型這兩種症狀。黑斑型:果實表皮受害初期紅色或赤褐色的病斑隨機出現,逐漸擴大。病斑的顏色隨病害的發展逐漸變為深褐色並中心凹陷,最後病斑外形變為圓形或不規則的黑色硬質斑塊,病斑直徑可達1~3mm,病斑中心處進一步凹陷,其中散生許多黑色小點,後期嚴重時,多個病斑塊可相互連結成大病斑塊。黑星型:果實由成長時期轉為成熟時期,果實表皮出現初期小點狀病斑,產生直徑大小為1~6mm圓形或不規則形的病斑塊,隨著病害得發展顏色變為棕褐色至棕白色,病斑的病健交界線突出並微隆,中央凹陷處散生若干個黑褐色小圓點,病斑散生並且不合併成病斑片,僅為害果表皮和海綿組織,不侵入果肉 。
侵染途徑
以柑橘黑斑病為例,1948年Kiely首次描述了相橘黑斑病的侵染循環。相橘黑斑病以子囊孢子為主要侵染源。在腐敗的落葉上發現假囊殼,枝葉和果實上都未發現。外界合適的溫濕度以及落葉載體的乾濕交替狀態都能催熟假囊殼。黑斑病的有性形態往往在老葉和落葉上發現它們的存在。柑橘植株為常綠喬木落葉頻繁,落葉給病原的定殖、越冬及侵染增加了機會。所以,子囊孢子可以多次侵染根橘植株子囊孢子主要通過自身向外彈射傳播,也可以依附於雨水飛濺和昆蟲攜帶傳播。孢子彈射出1~2cm之後經氣流飄動到果實和葉片上,隨後孢子萌發產生侵染釘侵染樹橘表皮。病菌以菌絲的形態潛伏於受侵染的果實或葉片的表皮組織內,潛伏期為3~12個月。分生抱子器產生於成熟的果實、葉片和病死枝梢表面,分生孢子自孔口湧出,孔口上分泌出粘液使孢子聚集成團,通過水流、雨水、昆蟲進行短距離傳播侵染。
Reis等選擇在侵染高峰期監控果園的環境因素(溫濕度和降雨量),分析這3個影響因素與子囊孢子釋放量及病情程度之間的關係。結果表明,孢子釋放量與溫度、降雨量呈非正相關性,而與濕度有顯著相關性,而病害嚴重程度與降雨量極顯著相關。Baldassari等針對病菌長時間潛伏於果皮而不顯症狀的研究,設定不同的濃度的乙稀利對梧果進行催熟實驗,發現達到一定量濃度的乙稀利溶液能促進病變的進展。
Spsito等在研究柑橘黑斑病空間分布,發現病果在果園內和樹冠上呈聚集式分布,推斷雨水彈射對分生孢子在果園內的傳播起著重要的作用。Sposito等利用數學統計模型研究黑斑病發病率與病株間距之間的關係,結果表明隨著病株之間的間隔越遠,病果越多,病情越嚴重。同時也發現上部果實發病程度最輕,中部和下部果實發病程度較重。病害越密集,病害嚴重度也越高。反之,病害嚴重度越低。病原菌侵入果實表皮後潛伏期與果實大小成反比,果實小則潛伏期長。果實大則潛伏期短。Truter研究3種來源不同的病菌對葉片的定殖力和侵染性,分別為人工條件下獲得的,以及田間果斑和離體果斑上產生的。結果表明不管是在人工還是自然生長下的孢子對離體葉片和落葉未侵染,而離體的病果和果皮上的孢子對落葉同樣未侵染,因此認為落在果園地上的病果不能成為果園的侵染途徑。得出結論病果及病果皮對無病的相橘果園是無害的 。
病原鑑定
柑橘葉點黴菌和首都葉點黴菌
Kiely命名了相橘黑斑病菌的有性態為 G. citricarpa,並指出相橘黑斑病菌在人工培養條件下不能產生子囊果。而Wager的研究發現相橘黑斑病菌在培養條件下可以產生子囊果。因此對Kiely命名的相橘黑斑病病原菌的有性態產生了爭議。McOnie和Lee等通過致病性試驗解開了人們對 G.citricarpa的疑惑,他們發現在相橘上存在兩類菌株::一類對相橘具有致病力,能引起典型的黑斑病症狀,而另一類則不具有致病性。在室內離體培養條件下,非致病菌具有更快的生長速率,菌落邊緣完整不開裂,培養後期可產生假囊殼;而致病菌生長緩慢,菌落邊緣開裂,離體培養不能產生有性態。非致病菌廣泛存在於熱帶和亞熱帶植物和栽培作物上(包括相橘),而且在寄主拼橘上,非致病菌比致病菌擁有更廣泛的地理分布。McOnie因此認為非致病菌應屬於屬下的獨立於 G.citricarpa之外的一個新種,但是Sutton等則一直將這些非致病菌作為G種下的腐生型或是無毒力型菌系。Meyer利用ITS序列和限制性酶Cfol的酶切圖譜分析南非相橘上的 G. citricarpa,發現所測試的菌株可明顯地分為兩個類群,再次確認了柑橘上的Guignardia存在兩個種: G. citricarpa,只能侵染相橘,是CBS的致病菌;另一個是非致病菌,可以從無症狀的相橘組織中分離得到,也可以從其他果樹如梨、杏仁、芒果、香蕉等分離得到,地理分布廣泛。Baayen等對世界各地的 G.citricarpa 菌株的 ITS 序列及 AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)分析也得到了相同的結果,非致病菌屬於Guignardia mangifeme A.J. Roy (無性態 P.capitalensis)。 G.mangiferae寄主範圍廣,是普遍存在於植物中的一種內生真菌,不致病;G citricarpa 寄主單一,只侵染柑橘。但Okane 等通過擴增來自36個科,43個屬的53個菌株的ITS區域,並結合形態學特徵,發現這些菌株屬於 P. capitcdensis,並認為其有性態為Gendophyllicola。Glienke等通過聚類分析顯不 R.capitcdensis 與 G. mangiferae不聚為一類,認為將 R.capitalensis的有性態定為 G.mangiferae有待商榷 。
亞洲柑橘葉點黴菌
柚上黑斑病的病原一直認為是樹橘蓮點黴菌 Phoma citricarpa,最近,Wulandari 等對從柚果( C.maxima)果面上獲得的菌株(具有褐色斑點病症狀)通過形態學、培養性狀的研究發現,其病原菌在形態和培養特性上與已報導的致病菌 P. citricarpa和內生菌存在較大的差異。進一步測定比較菌株間的ITS,延伸因子1-a基因(Translation Elongation Factor 1-α, TEFl)和肌動蛋白基因(actin,ACT)的部分序列,認為發生在柚類上的褐色斑點病病菌是獨立於 R.citricarpa和 R.capitalensis之外的 Phyllosdcta屬的一個新種,並命名為:亞洲柑橘葉點霉( Phylhstictacitriasiana),該病菌的有性態和寄主範圍尚不明確 。
巴西柑橘葉點黴菌
Glienke等通過擴增109個來自不同寄主的葉點霉屬菌株的核糖體DNA兩個轉錄間隔區和其中的5.8S亞基(ITS1-5.8S-ITS2),肌動蛋白(Actin)、延長因子(TEF-la)的部分序列以及甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GPDH)的部分區域,並構建系統進化樹發現,來自巴西梓檬健康葉片的3個葉點霉屬菌株不同於近緣種 P.spinanim,單獨聚為一支,自展支持率達到100%。通過形態學比較發現這3個菌株也不同於近緣種 P.spinarum。認為是柑橘上的另一種葉點霉屬真菌,將其命名為 P.citribraziliensis 。