林益昇1、蘇俊峯2,3
1 亞洲大學生物科技系
2 行政院農業委員會農業試驗所植物病理組
3 聯絡作者，電子郵件信箱：[email protected]
摘 要
Monosporascus cannonballus 在田間侵害洋香瓜引起根腐，大部份罹病 植株於採收前二星期產生急速萎凋（sudden wilt）的病徵。在溫室內以土壤 試管法接種法進行M. cannonballus 的接種試驗，結果顯示供試的 10 種瓜類 作物，包括洋香瓜、香瓜、越瓜、胡瓜、冬瓜、南瓜、西瓜、蒲瓜、絲瓜 與苦瓜等，其根圈附近，皆有其子囊孢子發芽及菌絲侵入根表皮的情形。
田間調查得知洋香瓜黑點根腐病菌在台灣的寄主植物有：洋香瓜、香瓜、
越瓜、胡瓜、蒲瓜（作西瓜根砧）和冬瓜等。除了洋香瓜發病嚴重外，其 他作物黑點根腐病僅局限在彰化縣芳苑鄉小面積或溫室內發生。另外，本 病原菌僅可由罹病根組織分離得到，自同一罹病株根腐指數為0-4 各級的部 位，所得病原菌分離率分別為 69、82、73、40 與 9%。利用舌狀根靠接法 所製作的洋香瓜嫁接株，顯示以南瓜1913 當根砧之嫁接株表現優良而穩定 的成效。雖然南瓜根砧會被M. cannonballus 所感染，但是根砧之根數佔整 個嫁接植株根系的 54%，且其根腐指數較低。在採收期嫁接株地上部雖表 現暫時萎凋的特性，但尚有符合商品價值的洋香瓜果實可供收穫。
關鍵詞：洋香瓜黑點根腐病、寄主範圍、Monosporascus cannonballus、舌 狀根靠接法、嫁接
緒 言
洋香瓜黑點根腐病（root rot/vine decline of muskmelon）是洋香瓜
（Cucumis melo L.）的重要病害，由子囊真菌 Monosporascus cannonballus Pollack & Uecker 所引起（21），主要發生在熱帶與亞熱帶地區（13），台灣則 於1994年由蔡與童兩氏（29）首先記錄本病害之發生。目前田間仍未有抵抗黑 點根腐病的洋香瓜栽培種（3），亦未見有效藥劑推薦使用於本病害之防治（4）。 雖然，以色列農民於洋香瓜植前利用溴化甲烷進行土壤燻蒸，可有效降低 本病害的發生（3），而溴化甲烷陸續被世界各國禁止使用（22）。在台灣，依 2003年行政院環境保護署所頒佈的溴化甲烷管理辦法，溴化甲烷也僅可用 於進、出口檢疫。因此，洋香瓜黑點根腐病勢將繼續危害世界各地的洋香 瓜產業，一般情形此病可造成洋香瓜10~25%的產量損失，而有些個別瓜田 的損失則達100%（13）。已有文獻報導，將洋香瓜嫁接到耐病的瓜類作物根 砧上，或可以在田間防治本病害（3），然而卻無有效接種方法可利用於篩選 抗/耐病根砧品種。因此本篇報導將根據M. cannonballus的田間寄主範圍及 其子囊孢子在不同葫蘆科作物根部發芽並侵入植株根部的行為，篩選可用 的嫁接根砧，並評估嫁接後洋香瓜的鮮食品質，發展可應用於田間的嫁接 防治方法。
洋香瓜黑點根腐病的發生與病原菌分離
根據調查（11）洋香瓜（秋香）植株定（移）植於本田後7 星期內，在開 花、結果之前，黑點根腐病地上部病徵並不明顯，不易觀察，且萎凋率皆 為0；待植株開花結果後，地上部才會出現生長停滯、葉片黃化與壞疽等病 徵，但是瓜蔓與葉柄並不會表現病徵，且移植後 9 星期之內，萎凋率仍低 於20%；然而，到採收前 2 星期，整園出現急速性萎凋（sudden wilt）病徵，
致使果實暴露在太陽底下，嚴重影響果實品質而無法成熟。個別田的萎凋 率常高於 80%，所收穫之果實不具有商品價值。而洋香瓜黑點根腐病在地 下部之初期病徵，則表現於植株移植至本田 5 星期之後，此時地上部尚無 病徵的洋香瓜植株，根系有1-2 條的一級與二級側根，出現黑點根腐病「紅
色病斑」（根腐指數 1 級），利用組織分離法可由這些病徵部位，分離得 到黑點根腐病菌。稍後，這些病斑會擴大融合造成根腐，使一級與二級側 根由主根上脫落。此時，洋香瓜植株或可新長出側根，但通常表現根系「缺 少側根與根毛」的病徵。在移植 9 星期之後，地上部已有萎凋病徵的洋香 瓜植株主根上，可觀察到零星的「褐色凹陷的壞疽斑」（根腐指數2 級）。
到採收前 2 星期，主根上散生許多壞疽斑，並癒合形成根腐（根腐指數 3 級）。待洋香瓜採收後，植株之根腐益趨嚴重，甚至在直徑較小的根上，
有一些黑色、圓形、半埋生於根部皮層的子囊殼形成（根腐指數 4 級）。
若是罹病根持續留在田間土壤環境中（土壤含水量為7-9%，土表下方 10 cm 溫度為25-26℃）一個月，則根部會有大量的子囊殼產生，但下胚軸、莖部 與葉片則否。子囊殼內有許多子囊，每一子囊內僅含有一個圓形的子囊孢 子，子囊孢子6 層壁，成熟的子囊孢子黑色，直徑介於 40-50 µm 之間，平 均為46 µm，符合黑點根腐病菌的特徵（21）。
洋香瓜罹病株組織片段在1.5% WA 培養基上培養兩天，即會長出稀疏 狀的黑點根腐病菌菌絲。菌絲有隔膜、分支不成直角。切取菌絲尖端於PDA 培養基上純培養，初期其菌落白色、棉花狀、具氣生菌絲、生長速率為6.4 mm/day。約純培養 7 天後待菌絲長滿培養基，培養基背面開始有淺褐色至 黑色的色素累積，培養基內氣生菌絲開始減少。純培養一個月後，培養基 內已無氣生菌絲，大量的黑色子囊殼會在培養基表面形成或埋生於培養基 內。在洋香瓜採收後期，自田間採集發生黑點根腐病萎凋病徵的罹病株 59 棵，由其不同根腐指數的根組織與下胚軸分離病原菌，結果僅由根組織分 離得到病原菌，其中由根腐指數0~4 級的根組織分別得到 69、82、73、40 與 9%的分離率（表一）。由此可知，該些病原菌分離株來自於纏聚罹病組 織的菌絲，因子囊孢子在一般實驗室培養基不會發芽。並且該病原菌的感 染僅侷限於根部，並不會沿維管素侵入、感染植株地上部。而由罹病組織 罹病程度增加，病原菌分離率卻下降這一點看來，菌絲或許不具存活功能。
表一、由黑點根腐病罹病株之不同根腐指數罹病部位分離黑點根腐病菌1 Table 1. The isolation rate of Monosporascus cannonballus from tissues with different root rot index1
Tissue Root rot index Isolation rate (%)
Root 0 69
1 82
2 73
3 40
4 9
Hypocotyl 0 0
1 Fifty-nine diseased plants of muskmelon affected with root rot/vine decline were collected from fields and assayed for root rot index on a scale of 0-4:
0= Healthy; 1=Red lesion; 2=Necrotic spot; 3=Root rot; and 4= Perithecia formed on root surface.
洋香瓜黑點根腐病的病害管理策略
在本病害的病害管理上，迄今世界各地對黑點根腐病仍束手無策，僅 有報導指出在以色列農民普遍使用溴化甲烷做植前的土壤燻蒸（methyl bromide fumigation），能有效的降低本病害的發生（30）。但是溴化甲烷對人 體與環境皆有毒害，已被世界各國分階段的禁止使用（22）。在台灣，依2003 年行政院環境保護署所頒佈的溴化甲烷管理辦法，溴化甲烷僅可用於進、
出口檢疫，因此研發其他符合環境評估的病害管理替代方案，變得有其急 迫性。抗病育種（breeding for resistance）是可行的替代方案之一，但是洋 香瓜種類繁多且雜，加上溫室接種技術尚未健全，使得篩選抗病品種的工 作困難進行（3），例如洋香瓜 Ananas-type 與 Honeydew 栽種在美國時，對 黑點根腐病菌表現耐病性（15, 33）；但是 Ananas-type 栽種在以色列時，則對 黑點根腐病菌表現感病性（3）。輪作（crop rotation）亦是農民常用的方法之 一，尤其在台灣的洋香瓜田常與水稻輪作，但是在黑點根腐病的防治上，
效果不明顯。在以色列曾有利用太陽能搭配築高畦與塑膠布的使用，使土
溫增加至 60℃，可降低土壤中黑點根腐病菌的密度；或在採收期利用滴灌 的方式，每天供給植株充足的水分，減少黑點根腐病罹病株急速萎凋病徵 的發生（3），但這些技術仍在開發階段，且不適於台灣的氣候與栽培方式。
化學藥劑（fungicide）的施用是農民最能接受的防治方法，雖然在溫室試驗 中 fluazinam 與 kresoxim-methyl 對黑點根腐病具有防治效果，但施用於田 間效果則不穩定（4），目前仍未有有效的化學藥劑推薦於田間施用。亦有學 者嘗試以Trichoderma virens 進行生物防治（34）；或採取疏果方式減少地上部 萎凋病徵（18），但皆仍在試驗階段。另外，Cohen 等人（3）認為葫蘆科作物品 種間具有嫁接親和性（rootstock-scion compatibility），或可考慮將洋香瓜嫁 接到耐/抗病的瓜類作物根砧上，以達到防治效果。若要進行嫁接防治，首 先必須由黑點根腐病的寄主範圍著手，以篩選可用的根砧。
洋香瓜黑點根腐病的寄主範圍
雖 然 黑 點 根 腐 病 菌 在 一 般 實 驗 室 用 培 養 基 上 不 會 發 芽 ， 然 而 Stanghellini 等人（25）研發土壤試管法（soil tube method, STM），應用本方 法將洋香瓜秋香種子播種在試管內之人工混菌土中，接種後第 3 天即可在 根圈附近觀察到黑點根腐病菌子囊孢子發芽並侵入植株根表部（圖一），平 均每個根系有6 個已發芽的子囊孢子。播種後第 12 天，根圈附近已發芽的 子囊孢子數達到高峰，每個根系有71 個，爾後，根圈附近已發芽的子囊孢 子數逐漸下降至每個根系約有20-50 個。取每個根系發芽孢子數之對數對接 種後之天數作圖並經迴歸分析，得到 y=0.0012x3-0.0643x2+1.0266x-1.1802 的曲線（R2=0.9144），該曲線在接種後第 12 天有最大值（圖二）。因此，往 後試驗的觀察天數訂為12 天。利用土壤試管法測試 M. cannonballus 的寄主 範圍，所選用的葫蘆科植株包括洋香瓜（秋香、蜜世界、狀元、新世紀）、 香瓜（C. melo var. makuwa）（銀輝）、冬瓜（Benincasa hispida Thunb.）（農 友細長1 號、小惠、小青）、南瓜（Cucurbita pepo L.）（壯士、鳳凰）、西瓜
（Citrullus lanatus Matsum.）（富寶2 號、勇士）、絲瓜（Luffa aegyptiaca Mill.）
（美菱、東光）、蒲瓜（Lagenaria siceraria Standi.）（永樂、永秀）、胡瓜
（Cucumis sativis L.）（萬吉）、苦瓜（Momordica charantia L.）（農友新三號）
與越瓜（C. melo var. conomon）（銀華、農友白皮）等 10 種瓜類作物，共 20 個栽培種。黑點根腐病菌子囊孢子皆會在這些植株根部發芽並侵入根部 組織，每個根系觀察到5-91 個已發芽的子囊孢子，其中又以洋香瓜（秋香、
蜜世界、狀元、新世紀）、越瓜（銀華）、蒲瓜（永樂）與胡瓜（萬吉）為 最多，每個根系分別有 77、68、66、64、91、66 與 55 個已發芽侵入根系
蜜世界、狀元、新世紀）、越瓜（銀華）、蒲瓜（永樂）與胡瓜（萬吉）為 最多，每個根系分別有 77、68、66、64、91、66 與 55 個已發芽侵入根系