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四种SDHI类杀菌剂对西瓜蔓枯病菌的生物活性及其抗性风险评估

吴志文

四种SDHI类杀菌剂对西瓜蔓枯病菌的生物活性及其抗性风险评估

吴志文1
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  • 1. 南京农业大学
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摘要

西瓜蔓枯病菌(Didymellabryoniae)是一种常见的病原真菌,可引起一些葫芦科作物的蔓枯病(GummyStemblight,GSB)。国内外对西瓜蔓枯病的防治措施主要是以药剂防治为主,国内登记用于防治西瓜蔓枯病的药剂以苯醚甲环唑、嘧菌酯、氟吡菌酰胺与戊唑醇或肟菌酯复配药剂为主,防治药剂较少。经本实验室前期研究发现,四种琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂(SDHI)pyraziflumid、苯并烯氟菌唑、氟吡菌酰胺和氟唑菌酰羟胺对西瓜蔓枯病菌的菌丝生长有很强的抑制作用。因此进一步探究这四种SDHI类杀菌剂对西瓜蔓枯病菌生物活性的影响及其抗性风险评估,可以为防治西瓜蔓枯病提供备选药剂,为田间科学用药提供指导,也为探究西瓜蔓枯病菌对SDHI类杀菌剂的抗性机制提供理论数据。 采用菌丝生长速率法,测定了66株西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid和69株西瓜蔓枯病菌分别对苯并烯氟菌唑、氟吡菌酰胺和氟唑菌酰羟胺的敏感性,并建立了敏感性基线,EC50值范围分别为0.0082μg/mL~0.0634μg/mL、0.0021μg/mL~0.0983μg/mL、0.0691μg/mL~0.3503μg/mL、0.0018μg/mL~0.0071μg/mL,平均EC50值分别为0.0298±0.0114μg/mL、0.027μg/mL±0.0216μg/mL、0.1579±0.0669μg/mL、0.0037±0.0013μg/mL。敏感性基线为单峰曲线,未发现抗性菌株。以上结果可为将来田间抗性监测提供基础数据。 经过0.03μg/mL或0.25μg/mL的pyraziflumid、0.025μg/mL或2μg/mL的苯并烯氟菌唑、0.2μg/mL或1μg/mL的氟吡菌酰胺、0.004μg/mL或0.025μg/mL的氟唑菌酰羟胺处理后,西瓜蔓枯病菌的菌丝形态以及细胞核与细胞壁的形成和分布均无显著变化;但西瓜蔓枯病菌菌丝细胞膜通透性增大,电解质大量渗出;菌丝的呼吸速率和琥珀酸脱氢酶的活性受到显著抑制;菌丝的亚细胞结构被破坏,细胞内部形成形成自噬体及脂滴,内部组织降解,出现空泡化。 以4株敏感菌株为亲本通过药剂驯化的方式获得了12株西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid的抗性突变体,其中有2株高抗菌株,8株中抗菌株和2株低抗菌株,突变体抗性均可稳定遗传;与亲本相比突变体的菌丝生长速率发生不同程度的增强或减弱,在不同温度下的生长速率没有统一的趋势,部分菌株生长速率快于亲本菌株,部分菌株生长速率慢于亲本菌株,部分菌株生长速率与亲本菌株无显著性差异,呈现不规律性;但突变体与亲本的菌丝形态无显著性差异;pyraziflumid与同类型的杀菌剂氟唑菌酰羟胺和苯并烯氟菌唑有正交互抗性,与氨基甲酸酯类杀菌剂乙霉威(diethofencarb)无交互抗性;根据以上结果初步认定西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid的抗性风险为中到高等。以3株敏感菌株为亲本通过药剂驯化的方式获得了5株西瓜蔓枯病菌对苯并烯氟菌唑的抗性突变体,其中有2株高抗菌株和3株中抗菌株,突变体抗性均可稳定遗传;突变体对温度的敏感性有明显变化,随着温度的降低,温度对突变体的抑制作用减弱,在30℃条件下,有3株突变体的生长速率快于亲本,在25℃条件下,有2株突变体的生长速率慢于亲本,在15℃条件下所有突变体与亲本的生长速率均无显著性差异;突变体的菌丝形态与亲本无显著差异;根据以上结果可初步认定西瓜蔓枯病菌对苯并烯氟菌唑的抗性风险为中等。以4株敏感菌株为亲本,通过药剂驯化的方式获得了6株西瓜蔓枯病菌对氟吡菌酰胺的抗性突变体,根据抗性指数发现均为中抗菌株,突变体抗性均可稳定遗传;突变体对温度的敏感性有明显的变化,随着温度的降低,温度对突变体的抑制作用增强,在30℃条件下,仅1株突变体的生长速率快于亲本菌株,在25℃条件下,有5株突变体的生长速率慢于亲本菌株,而在15℃条件下突变体的生长速率均快于亲本;突变体与亲本的菌丝形态无显著性差异;根据以上结果可初步认定西瓜蔓枯病菌对氟呲菌酰胺的抗性风险为中等。 本研究建立了西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid、苯并烯氟菌唑、氟吡菌酰胺、氟唑菌酰羟胺的敏感性基线,敏感性基线均为单峰曲线,未发现抗性菌株;四种SDHI类杀菌剂对西瓜蔓枯病菌生物活性的影响主要表现在可以改变细胞膜通透性,影响细胞亚细胞结构,显著影响菌丝细胞的呼吸作用以及菌丝中琥珀酸脱氢酶的活性;确定西瓜蔓枯病菌对上述四种杀菌剂的敏感性,明确上述四种杀菌剂的生物活性,可为后期抗性监测提供理论数据,为防治西瓜蔓枯病菌提供备选药剂。初步认定西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid的抗性风险为中到高等;对苯并烯氟菌唑、氟吡菌酰胺的抗性风险为中等;明确西瓜蔓枯病菌对pyraziflumid、苯并烯氟菌唑、氟吡菌酰胺的抗性风险可指导田间科学用药并为进一步研究西瓜蔓枯病菌对SDHI类杀菌剂的抗性机制提供参考数据。

关键词

西瓜蔓枯病菌/生物活性/抗性风险评估/苯醚甲环唑/SDHI类杀菌剂

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授予学位

硕士

学科专业

资源利用与植物保护

导师

侯毅平

学位年度

2020

学位授予单位

南京农业大学

语种

中文

中图分类号

S4
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