GB/T 31788-2015 松球果锈病菌检疫鉴定方法

　　ICS 65. 020. 01 B 16

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31788—2015

　　松球果锈病菌检疫鉴定方法

　　Detection and identification ofCronartium conigenum Hedgcock etHunt

　　2015-07-03发布 2015-11-27实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31788—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009 给出的规则起草 。

　　本标准由全国植物检疫标准化技术委员会(SAC/TC271)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 : 中华人民共和国上海出入境检验检疫局 、中华人民共和国天津出入境检验检疫局 、中华人民共和国福建出入境检验检疫局 。

　　本标准主要起草人 :杨翠云 、魏亚东 、孙娟 、沈建国 、胡培龙 、于翠 、阚春月 。

　　松球果锈病菌检疫鉴定方法

　　1 范围

　　本标准规定了植物中松球果锈病菌(Cronartium conigenum Hedgcock et Hunt)的检疫鉴定方法 。

　　本标准适用于所有松属(Pinus spp.) 、栎属(Quercus spp.)和其他寄主苗木中携带的松球果锈病菌的检疫鉴定 。

　　2 仪器设备和试验用具

　　2. 1 仪器设备

　　生物体式显微镜 、生物显微镜(具油镜和测微尺) 、普通天平(感量 0. 1 g) 、超净工作台 、高压灭菌器 、冰箱 。

　　2.2 试验用具

　　斧子 、锯子 、手持放大镜 、手术刀 、手术剪 、白色磁盘 、镊子 、载玻片 、盖玻片 、吸管 、酒精灯 。

　　3 现场检疫

　　3. 1 松属植物 :主要检查树木主干和分枝是否变形 ,球果是否受侵后膨大 ,球果是否在一层非常薄的纸质的表面下产生大量的锈孢子 。锈孢子新鲜时呈明亮的橙色 ,干燥时呈淡黄色 。症状图参见附录 A。

　　松球果锈病菌侵染松属植物引起的症状很易与 Cronartium strobilinum(Southeastern cone rust, or southern cone rust)引起的症状相混淆 ,Cronartium strobilinum 为害症状和其他信息参见附录 B 和附录 C。

　　3.2 栎属植物 :主要检 查 树 木 的 叶 片 边 缘 底 部 是 否 有 棕 色 渐 变 到 黑 色 的 绒 状 物 出 现 , 是 病 菌 的 冬 孢子堆 。

　　4 实验室鉴定

　　4. 1 制样

　　将送检的植物样品 通 过 挑 片 、切 片 等 方 法 制 成 检 测 样 品,在 显 微 镜 下 直 接 观 察 病 菌 孢 子 的 形 态特征 。

　　4.2 病菌的形态特征

　　4.2. 1 病菌的孢子类型

　　松球果锈病菌一生可产生 5 种类型的孢子 ,侵染松属植物产生性孢子和锈孢子 ,侵染栎属(Quercus spp.)和栗属(Castanea spp.)植物产生夏孢子 、冬孢子和担孢子 。

　　GB/T 31788—2015

　　4.2.2 病菌的形态

　　锈孢子堆过度生长 ,直径 1 mm~ 5 mm(平均 2. 6 mm) ,从 上 往 下 观 察 时 , 通 常 分 散 孤 立 , 呈 近 圆形 ,很少汇合 。黏度一致 ,新鲜时呈明亮的橙色 。 上层壁像纸一样薄 , 沿着堆的边缘折裂 ,呈片状的剥落 ,往往留下 撕 裂 状 的 边 缘 , 由 不 规 则 、棍 棒 状 或 纺 锤 形 的 厚 壁 细 胞 组 成 , (28 μm ~ 100 μm) × (14μm~ 32μm) , 内壁有条纹 。锈孢子(19μm~ 51μm) × (12μm~ 25μm)(平均 35μm×18μm) ,呈卵球形或椭圆体 ,往往形状不规则 ,壁厚 2 μm~ 5 μm ,粗糙多疣状结节 。

　　夏孢子通常生长在萎黄叶片的背面和表皮下面 ,分散或者聚集 ,很少汇合 ,壁迅速消失 。夏孢子伴有小而透明的棕色侧丝 , (16μm~ 36μm) × (11μm~ 25μm)(平均 25μm × 18μm) ,从卵球形到椭圆形 ,大量孢子聚在一 起 呈 现 明 黄 色 , 壁 厚 2 μm ~ 3. 5 μm , 有 1 μm 高 的 圆 形 刺 , 通 常 有 3 个 ~ 4 个 萌发孔 。

　　冬孢子堆是夏孢子堆的衍生物 ,冬孢子堆圆柱形 , (2. 8 mm~ 6 mm) × (70 μm~ 150 μm) , 由栗色变为淡棕色 。冬孢子(20μm~ 50μm) × (10μm~ 23μm)(平均 34μm × 16μm) ,从圆柱形到梭形 ,淡棕色 ,壁厚 2 μm~ 6 μm ,几乎光滑 。

　　担子(32μm~40 μm) × (7μm~ 9 μm) ,从圆柱形到尿囊形 ,弯曲或者呈钩状 ,两端圆形 ,透明 ,壁薄 ,有 3个横隔 。观察不到担孢子 。

　　松球果锈病菌的形态鉴别特征及形态示意图 ,参见附录 A。

　　5 结果判定

　　如果待检样品上病菌为害产生的症状与 3. 1 或者 3. 2所描述的相符 ,经过镜检病菌孢子的形态特征与 6. 2所描述的相符 ,则判定样品中检出松球果锈病菌 。

　　6 样品保存与结果记录

　　6. 1 样品保存

　　将检出松球果锈病菌的植物病材料妥善保存于 4 ℃冰箱中 ,至少保存 12个月 , 以备复核 。保存期满后 ,经高温高压灭菌处理 。

　　6.2 结果记录

　　记录包括 :样品来源 、种类 、取样人员 、实验的时间 、地点 、方法和结果 、检验检疫员的签字等 。应包含本标准规定的检测方法所产生的数据及图片 :病菌为害症状的图片 ,病菌各类孢子的形态特征图片和测量数据 。

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　松球果锈病菌相关资料

　　A. 1 背景资料

　　A. 1. 1 病菌基本信息

　　中文名 :松球果锈病菌

　　学名 :Cronartium conigenum Hedgcock et Hunt

　　英文名 :Southwestern cone rust

　　分类地位 :真菌界(Fungi) ,担子菌门(Basidiomycotina) ,冬孢菌纲(Teliomycetes) ,锈菌 目 (Uredi- nales) ,柱锈菌科(Cronartiaceae) ,柱锈菌属(Cronartium) 。

　　传播途径 :松球果锈病菌主要以风媒传播 。在风力的作用下 ,锈孢子可传播很长的距离 ,并可存活相当长的一段时间 。

　　A. 1.2 方法原理

　　松球果锈病菌转主寄生松属和栎属植物可以产生典型的发病症状 ;病菌一生可以产生 5 种类型的孢子 ,并具有明显的形态特征 。根据松球果锈病菌的寄主范围 、症状特点以及病原菌的形态特征 ,进行病菌的检疫鉴定 。

　　A.2 分布

　　松球果锈病菌主要分布在墨西哥(哈利斯科州) 、美国(亚利桑那州 、新墨西哥州) 、伯利兹 、哥斯达黎加 、萨尔瓦多 、危地马拉 、洪都拉斯和尼加拉瓜等 。我国未见分布报道 。

　　A.3 寄主范围

　　松球果锈病菌的锈孢子寄主主要是加勒比松(Pinuscaribaea) 、道格拉斯松(P.douglasiana) 、湿地松(P. elliottii) 、光 叶 松 (P. leiophylla) 、济 华 华 松 (P. leiophylla var. Chihuahuana) 、马 西 姆 松(P. Maximinoi) 、米却 肯 松 (P. michoacana) 、山 松 (P. montezumae) 、卵 果 松 (P. oocarpa) 、展 叶 松(P. patula) 、拟北美洲乔松(P. pseudostrobus) 、野松(P. rudis)和卷叶松(P. teocote)等 。

　　自然状态 下 , 松 球 果 锈 病 菌 的 冬 孢 子 寄 生 主 要 是 栎 属 (Quercus spp.) 中 的 艾 氏 栎 (Quercus emoryi) 、灰橡木(Q. grisea) 、Q. hypoleuca 和银叶橡树(Q. hyplieucoides)等 。

　　在室温大棚条件下 ,人工接种则侵染栎属(Quercus spp.)中的海岸栎(Quercusagrifolia) 、美国橡树(Q. alba) 、土 耳 其 栎 (Q. cerris) 、猩 红 栎 (Q. coccinea) 、蓝 橡 树 (Q. douglasii) 、根 柏 栎 (Q. gambelii) 、强生栎(Q. geminata) 、鹅卵石橡树(Q. imbricaria) 、大果栎(Q. macrocarpa) 、马利兰德栎(Q. marilandica) 、Q. minor、沼 生 栎(Q. palustris) 、栓 质 栎(Q. phellos) 、悬 铃 树 叶 栎(Q. pla- tanoides) 、矮栎(Q. prinus) 、英国栎(Q. robur) 、北美红栎(Q. rubra) 、黑栎(Q. velutina)和弗吉尼亚栎(Q. virginiana) 。 还 可 侵 染 栗 属 (Castanea Mill.) 中 的 C. alnifolia × mollissima、美 洲 栗 (C. dentata) 、板栗(C. mollissima) 、矮生板栗(C. pumil) ,欧洲栗(C. sativa) , 以及滇栲(Castanopsis

　　diversifolia) 、密花石栎(Lithocarpusdensiflora) 。

　　A.4 为害症状

　　松属植物上的症状 :松球果锈病菌侵染松属植物后 ,球果膨大形成菌瘿 。如图 A. 1 所示 ,感染的球果体积远远大于没有被感染的 ,且病球果可膨胀至未感染时的两倍 ,病果的大小差异较大 ,木质化不太严重 。病菌的菌丝在感染的球果中完全繁殖 ,破坏胚珠的发育 ,导致植物不能生成种子 。一般超过一个以上的季节才可产生锈孢子 ,继发性损害可能是由昆虫钻入球果引起的 。在美国亚利桑那州 ,锈孢子在7月 和 8月之间成熟,而在危地马拉 ,锈孢子是 3 月 和 6 月之间成熟,锈孢子在新鲜时呈明亮的橙色 ,干燥时呈淡黄色 。锈子器产生后菌瘿死亡但会遗留在树上 。 巨大的菌瘿会压断结果的枝条 。在有利天气引起的爆发期间 ,球果锈菌可能导致大片松树高达 90%的树木受到影响 ,超过 50%的球果死亡 。

　　栎属植物上的症状 :栎属植物叶片变成萎黄 ,在叶片的背面和表皮下面产生明黄色的夏孢子堆 , 叶片边缘底部产生棕色渐变到黑色的绒状物 , 即病菌的冬孢子堆 。

　　A.5 生物学特性

　　松球果锈病菌是一种转主寄生的真菌病害 , 以病原体的形式寄生在松属植物和栎属植物上 ,具有多重的孢子状态和复杂的生命周期 ,两年或两年以上完成生活史 。在松属植物受到病菌侵染后的膨大球果内产生大量锈孢子 。 当球果在第一年生长的时候会被感染 ,膨胀成各种各样的大小畸形的菌瘿 ,导致不能开花结果 。被感染 2 年 ~ 3 年后 ,锈孢子器形成 。锈孢子器依靠风力传播并感染栎属植物的叶片 ,同时夏孢子堆在 2 周内形成夏孢子 ,冬孢子堆通常在冬季的 11月 ~ 12月形成 。虽然栎属植物的叶外表看起来很少或几乎没有任何损害 ,但植物的生长和发育明显迟缓 。第二年春天 ,冬孢子萌发产生的担子和担孢子会感染松树植物新的球果 。

　　注 : 引 自 Detlev R. Vogler。

　　图 A. 1 松树受侵后病部产生肿大的病果

　　A.6 形态特征(见图 A. 2)

　　说明 :

　　A— 奇瓦瓦松中的锈孢子(标尺= 5 mm) ;

　　B— 栎属植物叶片中的夏孢子(标尺= 1 mm) ;

　　C— 锈孢子(标尺= 10 μm) ;

　　D— 矮栎树叶冬孢子堆(标尺= 1 mm) ;

　　E— 夏孢子(标尺= 10 μm) ;

　　F— 冬孢子堆(标尺= 20 μm) 。

　　注 : 引 自 P. F. Cannon。

　　图 A.2 松球果锈病菌(Cronartium conigenum Hedgcock etHunt)形态特征

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　东南球果锈病菌(Cronartium strobilinum Hedgc. & Hahn)

　　东南球果锈病菌(Cronartium strobilinum Hedgc. & Hahn) 是美国东南部和古巴特有的病菌 。 容易受到侵染的锈孢子寄主是加勒比松(Pinuscaribaea) 、湿地松(P. elliottii) 、P. heterophylla和长叶松(P. palustris) 。该病菌的冬孢子寄主主要是美国橡树(Quercusalba) 、强生栎(Q. geminata) 、桂叶栎(Q. laurifolia) 、大果栎(Q. macrocarpa) 、黑栎(Q. nigra) 、星毛栎(Q. stellata)和槲树(Q. virginiana) 。

　　当松属植物被东南球果锈病菌感染时 , 由于锈病真菌的菌丝在感染的球果中完全繁殖 , 因此不能生成种子 。被感染球果 的 表 面 大 量 生 成 锈 孢 子 , 感 染 栎 树 植 物 的 叶 片 , 产 生 夏 孢 子 和 冬 孢 子 。 症 状 见图 B. 1~ 图 B. 3。

　　东南球果锈病菌(Cronartium strobilinum)与松球果锈病菌(Cronartium conigenum)相比较 ,锈孢子和夏孢子通常较小 ,被感染的球果通常在第一个生长季节就会死亡 。

　　图 B. 1 染病的橙黄色球果(上)和

　　未染病的绿色球果(下)

　　图 B.2 染病球果(左)是未染病球果(右)

　　体积的 3 倍~4 倍

　　图 B.3 染病的球果上布满大量粉状的橙黄色锈孢子注 : 图 B. 1~ 图 B. 3 均引 自 Edward L. Barnard。

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　几种松属和栎属植物转主寄生锈菌的主要寄主、地理分布以及孢子形成情况

　　表 C. 1 几种松栎转主寄主锈菌的主要寄主和地理分布

　　表 C.2 几种松栎转主寄主锈菌五种孢子的形成及感染寄主状态

　　参 考 文 献

　　[1] Detlev R. Vogler The Pine-Oak Rusts: HowForestTree Species Connect.International Oak. Spring2008,JournalNo. 19,67-76.

　　[2] P. F. Cannon. CRONARTIUM CONIGENUM IMI Descriptions of Fungi and Bacteria No. 1722.

　　[3] Hedgcock,G. G.,and P. V. Siggers. 1949. A comparison ofthe pine-oak rusts.AgriculturalRe- search Administration,Bureau ofPlantIndustry,Division of ForestPathology,Technical Bulletin No. 978. 30 p.

　　[4] Vogler,D. R. ,F. W. Cobb,Jr. ,B. W. Geils,and D. L. Nelson. 1996. Isozymediversity amonghard pine stem rustfungiin the western United States.Canadian Journalof Botany 74: 1058-1070.

　　[5] Vogler, D. R. , and T. D. Bruns. 1998. Phylogenetic relationships among the pine stem rust fungi(Cronartium and Peridermium spp.) . Mycologia90: 244-257.

　　[6] Agrios,G. N. 2004. PlantPathology.5thEd. Academic Press,San Diego,CA. 952 p.

　　[7] Alexopoulos, C. J. , C. W. Mims, and M. Blackwell. 1996. Introductory Mycology. 4th Edition. John Wiley & Sons,New York,NY. 869 p.

　　[8] Sinclair, W. A. , and H. H. Lyon. 2005. Diseases of Trees and Shrubs. 2nd Edition. Comstock PublishingAssociates,Ithaca,NY. 660 p.

　　[9] Ziller, W. G. 1974. The Tree Rusts of Western Canada. Publication No. 1329. Environment Canada,Canadian ForestryService,Ottawa,Canada. 272 p.