紅花銹病與氣候條件的關系及不同品種抗銹性鑒定

許新江，陳遂中

（1.兵團第四師六十二團6連，新疆伊犁835000；2.新疆農墾科學院科技信息研究所）

紅花銹病與氣候條件的關系及不同品種抗銹性鑒定

許新江1，陳遂中2*

（1.兵團第四師六十二團6連，新疆伊犁835000；2.新疆農墾科學院科技信息研究所）

紅花銹病是紅花上最主要的病害之一。通過對紅花銹菌冬孢子萌發的觀察，發現紅花銹病冬孢子在18℃時萌發率最高；通過對紅花銹菌夏孢子萌發的觀察，結果顯示紅花銹病的夏孢子在22℃時萌發率最高，5℃和35℃時不萌發。紅花銹病遠距離傳播主要由種子帶菌引起，其主要初侵染源是種子上的冬孢子。經室內外抗銹性鑒定表明，供試的6個紅花品種中，新紅花4號和裕民無刺感銹性較強；而新紅花2號和塔原1號抗銹性較強，在紅花銹病重發區，應注意因地制宜的種植抗性較強品種。

紅花銹病；抗病性鑒定；氣候條件

紅花（Carthamus tinctorius）屬于菊科紅花屬（Carthamus L.），1～2年生草本植物，是一種古老的作物，在古埃及已有4 000年的歷史。現在公認的紅花屬有20～25個種。紅花是紅花屬中唯一的栽培種，原產地為大西洋東部、非洲西北的加那利群島及地中海沿岸。紅花集藥用、食用、染料、油料和飼料于一身，是著名的藥用植物和新開發的優良油料作物，有重要的經濟價值。紅花種子油在國際上被作為“綠色食品”，其亞油酸含量是所有已知植物中最高的，號稱“亞油酸之王”。紅花花冠不但可作為藥用，還可提取天然食用的黃、紅色素。紅花種殼在化工方面也有多種用途。紅花具有耐寒耐旱、抗鹽堿、抗蟲害、不落粒、不怕雜草等特點，同時紅花種子還具有含油多、油質好、用途廣等特點，現備受人們的關注。所以在我國紅花有很大的發展前景[1]。

紅花銹病的病原是銹菌[2]（Puccinia carthami），它屬于擔子菌亞門、冬孢菌綱、銹菌目、柄銹菌屬。主要為害植物莖葉，大都引起局部侵染，在病斑表面往往形成稱作銹狀物的病征。已知銹菌目的銹菌約6 000多種，通常認為是專性寄生。寄生在寄主細胞間的菌絲體一般都形成吸器伸入寄主細胞內。有的銹菌是單主寄生的，有的是轉主寄生的，紅花柄銹菌是單主寄生的，其寄主主要是紅花。

紅花柄銹菌[3]（P.carthami（Hutz.）Corda）主要為害紅花葉片、莖和根。性子器和銹子器生于葉片、下胚軸細胞和根上。紅花銹病在新疆常年流行發生，危害極其嚴重。它不僅可在夏初首次灌溉以后引起下胚軸感染銹病，導致紅花幼苗大量青枯死亡，且是紅花含油量下降的主要原因。目前紅花銹病的嚴重發生，已成為新疆紅花生產中的一項迫切需要解決的突出問題。研究證實，紅花銹病的病害循環是依賴冬孢子的作用而實現的[4]，其初侵染源，一是遺散在田間的離體冬孢子和寄主病殘體，二是附著在紅花種子表面上的冬孢子，但后者的作用遠大于前者。紅花在初次灌溉后的死亡和生長期間的發病程度，主要取決于初侵染階段冬孢子在種子上的負荷量[5-6]，因此探知在干燥越冬的生境條件下冬孢子生存規律就顯得很有必要。隨著人們對紅花認識的深入，紅花也越來越被人們所重視。但在紅花種植面積增大的同時，由于紅花主要產區的連年種植，紅花病害也越來越重。因此，對紅花病害的發生規律及防治開展研究，是紅花增產增效的重要途徑，也是當前紅花生產中急需解決的問題。

1　材料和方法

1.1紅花銹病與氣候條件關系的研究

1.1.1溫度對紅花銹菌冬孢子萌發的影響

用刀片從儲存于4℃冰箱中的紅花病葉冬孢子堆上刮取冬孢子，置于含1 mL蒸餾水的試管中搖勻，配成孢子懸浮液。取孢子懸浮液少許，在10倍低倍鏡下調節孢子濃度為40～60個/視野。用干凈吸管吸取l滴孢子懸浮液于潔凈的凹玻片凹槽中，然后把凹玻片置于墊有潮濕吸水紙的培養皿中。分別于溫度為5℃、10℃、15℃、18℃、20℃、25℃、30℃的恒溫箱中培養24 h、48 h和72 h后取出，在顯微鏡下觀察記錄孢子數，每個溫度重復3次，每個重復觀察100個以上的冬孢子，計算各自的萌發率。最后用DPS軟件進行分析[7]。

1.1.2紅花銹菌夏孢子萌發實驗

用刀片從紅花病葉上刮取夏孢子于含有1mL蒸餾水的試管中，玻片培養的制作方法同1.1.1。溫度梯度為5℃、10℃、15℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、30℃和35℃，培養48 h后取出，在顯微鏡下觀察記錄孢子數，每個溫度重復3次，每次觀察100個以上的冬孢子，計算萌發率。最后用DPS軟件進行分析。

1.1.2.2濕度對紅花銹菌夏孢子萌發的影響

用刀片從紅花葉片刮取成熟的夏孢子，用接種針蘸取夏孢子，分別接種于有水和無水玻片上，將有水的和一部分無水的玻片放在濕度飽和的培養皿中，置于24℃培養箱中培養[7]，分別觀察其萌發情況。最后用DPS軟件進行分析。

1.2紅花不同品種抗銹性鑒定

1.2.1不同紅花品種種子上銹菌冬孢子負荷量的觀察

隨機選取6個供試紅花品種（吉紅1號、新紅花2號、新紅花3號、新紅花4號、裕民無刺、塔原1號種）的種子各100粒，放于50 mL的三角瓶中，加入20 mL的無菌水，充分震蕩20 min后，將溶液倒入離心管中5000r/min離心15min，棄上清后加入100μL的無菌水懸浮，按常規方法鏡檢[8]，并在血球計數板上計數，按通用方法計算冬孢子負荷量。每個品種重復3次，最后求出每粒種子上所帶病菌的數量。

1.2.2不同紅花品種室內抗銹性測定

(2)2000年運營指南內容體系分別對計算機的軟件和硬件學習進行了表述，而2005年改革后的運營指南將兩者統一歸納為“信息設備的理解”領域。這是為了減少將作為教學工具的計算機本身當作教學內容，也是為了適應信息化時代的發展趨勢。2015年則用“資料和信息”表述，要求學生學習資料類型及數字化表達、資料收集和信息的結構化處理等。新型詞匯的濃縮體現了信息化時代的發展進程，折射出學校教育與社會生活聯系更加密切，也符合從基礎教育階段開始重視學生社會性能的發展趨勢[4]。

用刀片輕輕刮取紅花葉片表面的冬孢子，稱取供試6個品種的種子各1g，按種子重量0.2%拌入刮取的冬孢子，然后將拌好的紅花種子分別種入溫室內。

1.2.3不同紅花品種田間抗銹性鑒定

試驗地設在石河子大學農學院田間試驗地中，其前茬連續10年種植棉花，近20年從未種過紅花。將6個供試品種隨機排列，3次重復，株距為0.08 m，行距0.5 m，四周設保護行。對種子未作任何處理，于2008年4月16號播種。發病后每個小區隨機調查10株，每株選取主干上的15個葉片，參照小麥條銹病嚴重度分級標準[9]（即當嚴重度為100%時，夏孢子在葉片上的覆蓋率為35%），將紅花銹病的的嚴重度分為8級（即1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%），調查其發病的普遍率和平均嚴重度，并依據普遍率和嚴重度算出其病情指數。最后用DPS軟件進行分析。具體公式如下：

2　結果與分析

2.1紅花銹病與氣候條件關系的研究

2.1.1溫度對銹菌冬孢子萌發的影響

溫度不同，冬孢子的萌發能力也不同。紅花銹菌冬孢子的最適萌發溫度為18～20℃，30℃和5℃時的冬孢子萌發率最低。由表1可以看出：紅花銹病冬孢子在18℃時萌發率最高，且與20℃在0.05水平上沒有顯著差異，而在20℃時萌發率高于15℃，兩者在0.05水平上有顯著差異；30℃和5℃時的冬孢子萌發率最低。通過試驗可以發現，24 h后冬孢子開始萌發，72 h時萌發率達高峰。

表1　不同溫度不同時間紅花銹病夏孢子萌發率

2.1.2紅花銹菌夏孢子萌發實驗

2.1.2.1溫度對紅花銹病夏孢子萌發的影響

表2　不同溫度紅花銹病夏孢子萌發情況

經試驗可知，紅花銹病的夏孢子在22℃萌發率最高，達87.3%。而24℃時的萌發率次之，與其他各處理在0.05水平上有顯著差異。15℃、18℃、20℃的萌發率在0.05水平上沒有顯著差異，與其他各處理在0.05水平上有顯著差異。在5℃和35℃時的萌發率很低，幾乎不萌發，詳見表2。由此試驗可推知，紅花銹菌夏孢子萌發的最適溫度為22～24℃，低溫和高溫均不利于其萌發。

2.1.2.2濕度對紅花銹病夏孢子萌發的影響

濕度是病害流行的關鍵因素。試驗結果表明，濕度對夏孢子的萌發有很大的影響。由表3可以看出，夏孢子在水滴和飽和濕度環境中孢子萌發率很高，在水滴中可達到86.0%，在飽和濕度環境中可達到78.7%，兩者在5%水平上不存在顯著差異，而在干燥環境中不萌發。由此可知：濕度是夏孢子萌發的重要環境因素，高濕的氣候條件有利于銹病的發生。

2.3紅花不同品種抗銹性鑒定

2.3.1不同紅花品種種子上銹菌冬孢子的負荷量

測定結果表明，紅花品種不同，種子上所帶的冬孢子量也不同。供試6個品種中，新紅花4號種子冬孢子負荷量最高，為281.3個，其次是吉紅1號，187.5個，再次是裕民無刺和新紅花3號，分別為156.3個和125.0個；塔原1號種子上銹菌冬孢子的負荷量最少，為31.3個。據了解，前3個品種是新疆主栽品種，因其種子冬孢子負荷量較大是新疆紅花銹病發病較重的原因之一。

2.3.2不同紅花品種室內抗銹性

用種子量0.2%的冬孢子拌種后，對6個紅花品種進行室內抗銹性鑒定結果表明，新紅花4號的病指最高，與其它5個品種的病情指數在0.05的水平上有顯著差異。裕民無刺和新紅花3號的病情指數也較高，但兩者之間無明顯的差異。塔原1號和新紅花2號的病情指數最低，發病最輕，與其它4個供試品種都有顯著差異，詳見表4。

表4　不同品種室內抗病性鑒定結果

表5　紅花銹病田間發病情況

圖1　紅花不同品種病情指數隨時間變化情況

2.3.3不同紅花品種田間抗銹性

2008年7月13號、7月18號、7月23號、8月8號、8月13號對紅花品種的5次抗銹性調查表明（表5），品種間發病程度存在顯著差異。在6個供試品種中新紅花4號發病最重，其次為裕民無刺與新紅花3號。新紅花2號和塔原1號發病較其它品種輕，屬抗性相對較好的品種。

由圖1可以看出，2008年入夏以來由于高溫干燥，該病發生較晚也較輕，直到8月上中旬才開始進入發病高峰期。由于本試驗田近20年沒種過紅花，因此該病發生主要由初次侵染引起。可見即便種子帶菌也可引起中后期病害發生較重，特別在種子帶菌率較高、品種感病的情況下，若環境有利即可引起病害嚴重發生和流行。由于2008年6～8月新疆石河子地區氣候比較干旱少雨，紅花銹病發病較輕，不然，病情差異會更明顯。

3　結論和討論

（1）溫度不同，冬孢子的萌發能力也不同，紅花銹菌冬孢子的最適萌發溫度為18～20℃；紅花銹菌夏孢子萌發的最適溫度為22～24℃，低溫和高溫均不利于其萌發；濕度是夏孢子萌發的重要環境因素，高濕氣候可引起銹病的發生，而干旱則不利于紅花銹病的發生。（2）經對不同紅花品種種子上銹菌冬孢子負荷量的測定表明，不同紅花品種種子上所帶的冬孢子量不同，新紅花4號種子冬孢子負荷量最高，其次是吉紅1號，再次是裕民無刺和新紅花3號，而塔原1號種子上銹菌冬孢子的負荷量最少。（3）經接種方法試驗查明，用種子量0.2%的冬孢子干拌接種，可取得良好的發病效果。試驗證明室內人工接種鑒定和田間抗銹性鑒定，其結果基本一致。因此初步認為在抗銹品種選育過程中，可首先考慮采用室內鑒定的方法，以便節省時間和減少環境條件的制約。（4）2008年經對6個紅花品種進行室內外抗銹性鑒定，查明抗、感、耐病的紅花品種分別為塔原1號、新紅花4號和吉紅1號。感病品種新紅花4號在紅花生長中后期病情指數達到52.2，故若種子上冬孢子量較大，且品種又較感病時，即使在新的紅花產區，當年也容易造成紅花銹病的流行。

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[9]商鴻生，任文禮.小麥條銹病嚴重度分級標準圖的探討[J].植物保護，1990（1）：31.

2016—07—20

陳遂中（1984-），男，助理研究員，植物保護專業，E-mail：81009469@QQ.com.