棉花黄萎病由大丽轮枝孢(VerticilliumdahliaeKleb)和黑白轮枝菌()引起,二者均属半知菌亚门真菌,我国主要是前者。分生孢子梗直立,长110~130μm,呈轮状分枝,每个孢子梗有3~4个分枝,分枝大小~μ~,轮枝顶端或顶枝着生分生孢子。分生孢子长卵圆形,单胞,无色,大小~μ~μm。孢壁增厚形成黑褐色的厚垣孢子,许多厚壁细胞结合成近球形微菌核,大小30~50μm。在选择性培养基上可形成特征性的培养性状。空气干燥时,孢子在瓶梗末端聚集成堆,空气湿润时,则形成孢子球。
棉花黄萎病菌变异性较大,存在着生理分化现象,不同地区菌种的致病力差异显著。美国曾报道有2个生理小种:T-9菌系(致病力强、落叶型)和ss-4菌系(致病力弱、非落叶型)。T-9菌系的致病力比ss-4菌系强10倍以上,可引起棉株大量落叶,在℃下每升含血根碱的马铃薯葡萄糖培养基上生长良好,紫外线照射下可发出蓝色焚光,而ss-4菌系则生长缓慢,无荧光反应。前苏联报道有3个生理小种:0号生理小种致病力弱,1号生理小种致病力中等,2号生理小种致病力最强。我国根据来自8个省(自治区)的10个菌系对3大棉种的9个品种(中棉石系亚1号、海岛棉8763-衣、中海130、陆地棉632-124、8004、Si-3、中棉3号、敬安508、徐州58)的致病力差异,分为3个生理型:
(1)生理型1号以陕西泾阳菌系为代表,致病力最强。
(2)生理型2号以新疆和田、车排子两个菌系为代表,致病力弱。
(3)生理型3号包括河南安阳、河北栾城、永年、辽宁辽阳、江苏丰县、四川南部、云南宾川等地菌系,致病力中等。
致病力不同的菌系所引起的症状有所不同。例如,江苏省存在的3种类型菌系中,致病力强的Ⅰ型(落叶型)菌系,导致叶片严重萎蔫,并迅速脱落为光杆;致病力中等的Ⅱ型(叶枯型)菌系,导致叶片局部枯斑或掌状枯斑,病叶枯死后易脱落,但一般不形成光秆;致病力弱的Ⅲ型(黄斑型)菌系,导致叶片出现黄色斑块,后发展为掌状黄条斑,叶片不脱落,早期不枯死。其中,Ⅱ型菌系和Ⅲ型菌系广泛分布于江苏各个棉区,而Ⅰ型菌系主要分布在江苏省的南通市和常熟市。棉花黄萎病菌的寄主范围极广,已报道660种。其中农作物有184种。除危害棉花外,还危害茄子、番茄、瓜类、豆类、烟草和芝麻等,但不侵害大麦、小麦、玉米、高粱和水稻等禾本科作物。发病的适宜温度25~28℃,25℃以下和30℃以上发病缓慢,35℃以上时症状隐蔽,即隐症。多雨年份或适温、高湿条件利于发病。其他影响发病的因素同枯萎病。