《Crop Protection》:In vitro sensitivity and
in vivo efficacy of fungicides on binucleate
Rhizoctonia AG-Fb and
Rhizoctonia solani AG-4 isolates from Brazil
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本研究首次报道了巴西双核丝核菌(binucleate Rhizoctonia, BNR)AG-Fb对杀菌剂的敏感性。研究人员采用菌丝生长速率法评估了20种杀菌剂产品对BNR AG-Fb和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG-4分离株的离体(i
本研究首次报道了巴西双核丝核菌(binucleate Rhizoctonia, BNR)AG-Fb对杀菌剂的敏感性。研究人员采用菌丝生长速率法评估了20种杀菌剂产品对BNR AG-Fb和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)AG-4分离株的离体(in vitro)敏感性,并通过种子处理体外试验和生长室试验验证其活体(in vivo)防效。结果表明,两种丝核菌对杀菌剂的敏感性存在差异。丙硫菌唑(prothioconazole)在离体和活体条件下均对两种分离株有效。含有多种有效成分的混剂拓宽了对丝核菌的防治谱。
由丝核菌属(Rhizoctonia)真菌引致的病害严重影响全球大豆(Glycine max)生产,造成立枯病(damping-off)、根腐病(root rot)和叶枯病(aerial blight)等症状。由于该病原可产生微菌核在土壤中长期存活、寄主范围广且具有腐生习性,轮作和抗性品种的防治效果有限。在巴西,化学种子处理仍是控制大豆苗期丝核菌病害的主要手段。然而,Rhizoctonia种内和种间存在明显的遗传多样性,不同菌丝融合群(anastomosis group, AG)对杀菌剂的反应差异较大。最近,一种新的双核丝核菌(BNR)AG-Fb在巴西南部被报道引起大豆立枯病和根腐病,但其杀菌剂敏感性尚无信息。为此,研究人员评估了20种市售杀菌剂产品对BNR AG-Fb和R. solani AG-4分离株的离体敏感性和种子处理防效。研究人员通过离体毒力测定、种子处理后的菌丝生长抑制试验以及生长室盆栽试验,系统比较了两类分离株对三唑类、三唑硫酮类、吗啉类、苯并咪唑类、甲氧基丙烯酸酯类、二甲酰亚胺类及多作用位点杀菌剂的响应。结果显示,丙硫菌唑(prothioconazole)和苯醚甲环唑(difenoconazole)在离体和活体条件下对两种Rhizoctonia均有最优防效,表现为根腐病严重度指数(root rot severity index, RRSI)最低且大豆幼苗总干质量(total dry mass, TDM)最高。同时,不同杀菌剂产品在两种菌之间表现出明显的选择性。该研究首次提供了BNR AG-Fb的杀菌剂敏感性数据,为巴西大豆种子处理杀菌剂的选择提供了科学依据。
研究使用的BNR AG-Fb分离株(GenBank OR360621)来自巴西Soledade的大豆,R. solani AG-4分离株(GenBank MT591314 CMM2989)来自巴西Crato的豇豆。主要技术方法包括:(1) 采用菌丝生长速率法测定20种商业产品对两菌株的半数有效抑制浓度(IC
50),根据Akaike信息准则和失拟检验选择回归模型;(2) 在PDA培养基上测定经推荐剂量种子处理后种衣对菌丝生长的抑制率(mycelial growth inhibition, MGI);(3) 在生长室中用蛭石和稻米接种体进行盆栽试验,于播后14天评定RRSI并测定TDM;(4) 对IC
50、MGI、RRSI和TDM进行Pearson相关分析和聚类分析。
3.1 离体杀菌剂敏感性测定:通过IC
50测定,BNR AG-Fb对百菌清、氟啶胺、异菌脲、代森锰锌、啶氧菌酯、氟吡菌酰胺和腐霉利不敏感,而对丙硫菌唑和苯锈啶高度敏感;R. solani AG-4对大多数受试产品高度敏感,仅对啶氧菌酯不敏感。两菌对同一种杀菌剂的敏感性差异显著,例如BNR对氟啶胺不敏感而R. solani高度敏感。
3.2 离体种子处理试验:与未处理对照相比,有6个产品显著抑制BNR的菌丝生长,MGI为7%至57%,苯锈啶和氟啶胺抑制作用最强;有8个产品显著抑制R. solani的菌丝生长,MGI为8%至75%,丙环唑+苯醚甲环唑和苯锈啶作用最强。丙硫菌唑、萎锈灵+福美双、氟啶胺和吡唑醚菌酯+甲基硫菌灵+氟虫腈对两种菌均表现出显著抑制作用。
3.3 生长室试验:所有供试产品均显著降低BNR引起的RRSI,防效为21%至85%;对R. solani的防效为7%至65%,但氟吡菌酰胺和萎锈灵+福美双对R. solani的防效不显著。总体而言,丙硫菌唑在两种菌上均实现最低RRSI和最高TDM,而萎锈灵+福美双仅对BNR有效。
3.4 相关性和聚类分析:Pearson相关分析显示,两菌的IC
50之间以及离体菌丝生长之间均呈正相关,BNR的IC
50与大豆苗TDM呈负相关,RRSI与TDM在两种菌上均为负相关。聚类分析将杀菌剂产品按综合表现分组:BNR中高效组包含丙硫菌唑、苯锈啶、氟啶胺、吡唑醚菌酯+甲基硫菌灵+氟虫腈等;R. solani中高效组与BNR类似,但萎锈灵+福美双和丙环唑+苯醚甲环唑因在离体和活体表现不一致而单独成组。
讨论部分指出,三唑类、三唑硫酮类及吗啉类杀菌剂通过抑制真菌麦角甾醇生物合成而表现出较高离体活性和防效;二甲酰亚胺类对BNR和R. solani的敏感性差异是种间生理分化的重要例证。离体敏感性结果与种子处理防效并不总是一致,这归因于有效成分从种衣剂中释放扩散、在幼苗中的移动性以及残效期等因素。含多有效成分的混剂(如萎锈灵+福美双)能扩大防治谱,但需注意对特定菌种的选择性。由于试验在实验室和生长室进行,且仅各使用一个分离株,结果不能直接外推到田间,有待更多菌株和田间试验验证。结论方面,研究人员认为:在本研究条件下,含丙硫菌唑(三唑硫酮类)或苯醚甲环唑(三唑类)的种衣剂对BNR AG-Fb和R. solani AG-4具有最佳控制效果,能同时降低根腐病严重度并提高大豆幼苗干质量;含甲基硫菌灵(苯并咪唑类)和苯锈啶(吗啉类)的产品也表现出一定活性,但反应因试验和菌种而异。后续需开展包含更多分离株和环境条件的田间试验,以确定病害控制的稳定性和种子处理对作物建植的潜在影响。