鄂西北小麥枯白穗病原物類型研究

摘要：通過對鄂西北4個不同縣（市、區）冬小麥不同生育期的病樣跟蹤調查，初步掌握了引起鄂西北小麥枯白穗的病原物發生現狀。分離培養結果表明，鄂西北小麥枯白穗是由多種病原物復合侵染所致，主要致病病原物有根腐蠕孢菌（Biopolaris）、白絹病菌（Sclerotium）、全蝕病菌（Gaemannomyces）、鐮刀菌（Fusarium）、絲核菌（Rhizoctonia）和鏈格孢菌（Alternaria）6個屬。其中全蝕病菌單胞分離方法及小麥白絹病菌菌核的培養方法均為國內首次報道。

關鍵詞：小麥枯白穗；病原物；小麥白絹病菌（Sclerotium）；全蝕病菌（Gaemannomyces）

中圖分類號：S512.1+1；S435.121.5 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）23-5348-04

Study on the Types of Pathogenic Fungi Causing Wheat Seedless Grain in Northwest Hubei Province

WANG Hua，YANG Li-jun，XIANG Li-bo，YU Da-zhao

（Institute for Plant Protection and Soil Science/Hubei Laboratory of Crop Diseases， Insect Pests and Weeds Control，

Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan 430064，China）

Abstract： Based on the investigation of the seedless grain of winter wheat in different stages and different areas of northwest Hubei province， the occurrence of seedless grain was prelimilarily understood. The isolating result showed that the seedless grain in northwest Hubei province was caused by complex pathogens belonged to Biopolaris， Sclerotium， Gaemannomyces， Fusarium， Rhizoctonia and Alternaria. Gaemannomyces unit cell separation method and the Sclerotia culture method were the first report in China.

Key words： seedless grain； pathogens； Sclerotium； Gaemannomyces

近5年來，鄂西北小麥主產區在小麥抽穗后出現大量枯白穗，造成重大產量損失。2009年棗陽市、老河口市、襄州區該病發生加重，大規模發病面積達400 hm2，發病田塊有的成片絕收。江漢平原麥區2009年也有零星發生。病害發生區農技部門大多不能說出其病因。為了有針對性地預防小麥枯白穗，迫切需要搞清造成小麥枯白穗的病原物類型。因此，本課題組對引起鄂西北小麥枯白穗的原因進行了全生育期跟蹤調查研究，現將結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 病樣采集

2009年分別從鄂西北麥區棗陽（楊垱鎮）、襄州（伙牌鎮）、襄陽原種場和老河口（張集鎮）4地，于小麥三葉期（病害侵染期）、分蘗拔節期（病害上升期）、抽穗期（病害顯癥期）和成熟期（病害穩定期）4個時期取樣[1]，重病田塊內棋盤式選取10點取樣，每點選取典型枯白穗癥狀的病株10株進行室內分離培養。各取樣點具體信息見表1。

1.2 病原菌的室內分離和培養方法

1.2.1 常規組織分離法 采用常規組織分離法[2]分離病菌。所用培養基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（Potato dextrose agar，PDA）。在發病植株根部、莖部分別切取2 mm×2 mm組織塊，沖洗干凈，用70%乙醇（體積分數，下同）消毒30 s，再用濃度50 g/L的漂白粉溶液消毒2～3 min，然后用無菌水沖洗3次，每次1 min，最后移植于加有50 μg/mL的氨芐青霉素和50 μg/mL 的硫酸鏈霉素的PDA平板上，置25 ℃恒溫條件下培養4～5 d。用無菌接種針挑取菌落邊緣的菌絲移至PDA斜面試管中，置于25 ℃恒溫條件下培養5 d后在4 ℃冰箱內貯存用于鑒定。

1.2.2 全蝕病菌單胞分離法 先從染病的麥莖基部的葉鞘上挑取子囊果置于白紙上，把單個子囊果放在盛有70%乙醇的培養皿中進行30～60 s的表面消毒，后取出子囊果放在消毒好的載玻片上，滴上1滴滅菌水，蓋上滅菌好的蓋玻片。用鑷子輕壓蓋玻片，壓破子囊果釋放子囊和子囊孢子。用滅菌水把子囊孢子洗到滅菌的培養皿中，再將其移到EP管中，制備成孢子懸浮液后離心，棄上清，將下層液用無菌水調成103個/mL的孢子濃度備用。用打孔器在滅菌水瓊脂平板上打孔，將平板中心打滿，然后用毛細管吸孢子懸浮液，滴到孔中央。在顯微鏡下尋找孔內只存在單個子囊孢子的瓊脂餅，把其移至1/4 PDA的培養皿中，倒置于23 ℃培養箱中培養，待孢子萌發后，即得到全蝕病菌單孢菌株[3]。

1.2.3 小麥白絹病菌菌核培養方法 挑起從小麥根部（基部）分離到的白絨狀（似白絹菌）菌絲于直徑6 cm培養皿的PDA培養基平板上；密封上述培養皿，于18～22 ℃黑暗條件下培養6～7 d，小麥白絹病菌菌核可形成[4]。

1.3 主要病原菌種類的鑒定

將供試分離物接種到PDA培養基上，23～25 ℃（不同分離物培養溫度不同）條件下恒溫培養。5～7 d后，觀察各分離物在培養基上的菌落形態，并采集菌絲形態照片；挑起上述各分離物菌絲制作玻片，在光學顯微鏡下觀察分生孢子及分生孢子梗的形態特征；按照植物病原真菌分類標準[5]，根據各個分離物的菌絲形態及孢子形態確定各分離物所屬的病原物類型，統計各病原物出現的頻率。

2 結果與分析

2.1 主要病原菌的形態學分類標準

經室內分離培養，依據分離到的各個分離物的菌絲形態及孢子形態進行病原鑒定，得到的主要病原菌有鐮刀菌、白絹病菌、全蝕病菌、蠕孢菌、鏈格孢菌、絲核菌及其他菌類。各病原菌的形態描述如下：①齊整小核菌（Sclerotium rolfsii Sacc.）。在PDA上菌落圓形，菌絲白色絹絲狀，有隔膜，多分枝，向四周平鋪擴展，23 ℃培養7 d后菌落上菌絲集結產生菌核，且沿皿周緣形成，菌核表生，球形或橢圓形，先白色后漸變為黑色，表面光滑具有光澤（圖1-D）。根據真菌鑒定手冊，確定該菌為半知菌亞門小菌核屬齊整小核菌。②全蝕病菌小麥變種（Gaeumannomyces graminis var. tritici）。1/2 PDA培養基上菌落初為灰白色，呈透明散射狀，皿邊有向心反卷現象，后期深褐色，菌絲分支處各產生一個分隔，呈“∧”形，有類似菌絲分枝的卵圓形或棒狀簡單附著枝（圖1-E）。③鏈格孢菌（Alternaria spp.）。在PDA培養基上菌落呈墨綠色，分生孢子梗暗褐色或橄欖褐色，單生或叢生，分生孢子串生，有縱橫隔膜，形狀變化較大（圖1-A）。④蠕孢菌（Bipolaris spp.）。在PDA上呈灰白色，氣生菌絲較多，分生孢子長圓筒形，壁薄，色淺，臍點凹入基細胞（圖1-B）。⑤禾谷絲核菌（Rhizoctonia cerealis）。在PDA上氣生菌絲發達，呈淺褐色，直角分枝，分枝處有縊縮。培養11 d 左右產生1～2 mm大小菌核，菌核分布均勻或不均勻，各菌株之間在菌落顏色、菌核大小、菌核多少以及分布上存在較大差異。⑥鐮刀菌（Fusarium sp.）。在PDA 培養基上生長慢，氣生菌絲疏松，呈白色絨絮狀，菌落中央呈桃紅色或玫瑰紅色，2～3 d 菌絲體頂端變為黃色，老齡菌絲紅褐色，粗細不均勻，易產生厚垣孢子和小分生孢子（圖1-C）。

2.2 鄂西北小麥不同生育期病樣中主要病原菌的分離頻率

從病原菌的分離結果（圖2）可以看出，在PDA 培養基上共分離病組織塊1 295 塊，分離到菌落1 097個，總分離率為84.71%。其中三葉期分離到菌落287個，分離率85.67%；分蘗拔節期分離到菌落265個，分離率82.81%；抽穗期分離到菌落260個，分離率81.25%；乳熟期分離到菌落285個，分離率89.06%。從各地區的分離結果比較看，各地區的病原物組成基本相同，且各地區各菌出現的頻率在三葉期和分蘗拔節期之間差異不大。如三葉期4地區均以鐮刀菌和蠕孢菌為主，分別占34.12%～44.45%和28.21%～36.84%；其次為白絹病菌占6.35%～14.28%，全蝕病菌占6.35%～12.85%，鏈格孢菌占2.56%～5.71%，絲核菌占1.42%～5.13%；分蘗拔節期4地區均以鐮刀菌和蠕孢菌為主，分別占33.33%～41.93%和28.57%～36.11%，其次為白絹病菌占6.45%～13.89%，全蝕病菌占9.67%～15.87%，鏈格孢菌占1.38%～3.22%，絲核菌占1.38%～4.84%。但在抽穗期和乳熟期各地區全蝕菌和鐮刀菌的分離率之間存在明顯差異。如抽穗期老河口、棗陽、襄陽和襄州的全蝕菌依次為13.11%、17.64%、27.69%和30.31%，鐮刀菌依次為26.22%、29.41%、15.38%和18.18%；乳熟期老河口、棗陽、襄陽和襄州的全蝕菌依次為13.69%、16.67%、28.57%和31.42%，鐮刀菌依次為21.91%、31.94%、14.28%和17.14%。從各生育期的統計結果比較看，各生育期的病原組成上基本相同，但各生育期各菌出現的頻率在不同生育期之間存在明顯差異，如三葉期和分蘗拔節期各菌頻率依次為鐮刀菌38.33%、35.84%，蠕孢菌31.36%、31.69%，白絹病菌9.75%、11.32%，全蝕病菌9.41%、12.83%，抽穗期和乳熟期各菌頻率依次為鐮刀菌22.31%、21.41%，蠕孢菌14.23%、15.08%，白絹病菌29.61%、30.17%，全蝕病菌22.31%、22.45%。

上述結果表明，各地區分離的主要病原菌種類相同。因絲核菌及鏈格孢在各次的分離中出現的頻率都在5.5%以下，所以未加分析。

3 小結與討論

本研究對鄂西北小麥主產區導致小麥枯白穗的主要病原真菌進行了分離鑒定，結果表明，鄂西北小麥枯白穗主要是由禾谷絲核菌、平臍蠕孢菌、鐮刀菌、禾頂囊殼菌、齊整小核菌等多種致病物單獨作用或共同作用造成。其中棗陽以鐮刀菌和齊整小核菌為主，其次為禾頂囊殼菌和平臍蠕孢菌；襄州主要以禾頂囊殼菌和齊整小核菌為主，其次為鐮刀菌、平臍蠕孢菌；襄陽主要以齊整小核菌和禾頂囊殼菌為主，其次為鐮刀菌、平臍蠕孢菌；老河口主要以齊整小核菌和鐮刀菌為主，其次為平臍蠕孢菌、禾頂囊殼菌。總體來看，拔節期以前以鐮刀菌危害為主，抽穗至乳熟期以白絹病菌和全蝕菌危害為主。

小麥生長后期枯白穗對小麥產量和品質影響很大；枯白穗主要是由病害、蟲害、藥害、凍害和異常天氣造成的[6]。近年來，小麥枯白穗癥狀的病害一直被國內外學者作為一種復合根病進行研究[7-9]。其中沈瑞清等[10]、盛秀蘭等[11]和何蘇琴等[12]認為甘肅、寧夏兩地引起小麥枯白穗癥狀的主要病原為全蝕菌和蠕孢菌，李冬梅等[13]認為華北和東北地區以蠕孢菌和鐮刀菌為主，而加拿大、澳大利亞和巴西等國引起小麥枯白穗癥狀的主要病原為蠕孢菌和鐮刀菌[14，15]。該研究中，抽穗期和乳熟期采樣田均未噴施農藥，排除了藥害；鄂西北在2009年4～5月均無低溫、高溫、干熱風和異常天氣出現，排除了凍害和異常天氣造成的影響；在采樣過程中，蟲害樣本出現的比例低于0.1%，排除了蟲害。因此認為2009年鄂西北小麥主產區在小麥抽穗后出現大量枯白穗的原因主要為病害。

該研究明確了2009年以來鄂西北小麥枯白穗形成的主要原因及導致枯白穗形成的病原物種類和分布情況，為生產上小麥枯白穗的防治及抗病鑒定、抗源篩選、抗病育種提供了依據。

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（責任編輯 王貴春）