不同因素對玉米瘤黑粉病菌萌發的影響研究

摘要：玉米瘤黑粉病主要是由瘤黑粉病菌（Ustilsgo maydis）侵染而引起的病害，是玉米生產的重要病害之一。為確定玉米瘤黑粉病菌萌發的適宜條件，試驗對采自遼寧阜新的玉米瘤黑粉病菌進行了培養，以觀察3種因素不同水平對其萌發率的影響，結果表明，玉米瘤黑粉病菌在25～30 ℃下萌發最好；pH值在3～7的范圍內其孢子均能萌發，且在pH值為3時生長最好；玉米瘤黑粉病菌在自然光照射條件下萌發較好，且隨著光照時間的延長，萌發率也隨之變高。

關鍵詞：玉米瘤黑粉病菌；生物學特性；適宜條件；萌發

中圖分類號：S435.13 " " 文獻標識碼：A " "文章編號：1674-1161（2024）01-0034-02

玉米瘤黑粉病是玉米生產上的一種嚴重病害[1]，目前已成為繼玉米大、小斑病后，又一限制玉米生產的主要病害。國內研究發現，引起此病的主要病原菌是瘤黑粉病菌（ustilago maydis），其屬擔子菌亞門[2-3]，常為害玉米葉、稈、雄穗和果穗等部位的幼嫩組織，并會產生大小不一的病瘤。由于該病害傳播快、危害大，在華北和東北一些省區已成為玉米生產上的主要病害，這引起了廣大育種和植保工作者的高度重視。目前對于該病的病原學、發生規律、抗性機制已有較多研究，根據已有文獻資料，對采自遼寧阜新的玉米瘤黑粉病菌進行了培養，并選出3種不同因素、各因素4種水平的培養條件以研究其對玉米瘤黑粉病菌萌發率的影響，以期為進一步從其他角度研究玉米瘤黑粉病菌奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

玉米瘤黑粉病菌，采自阜新市玉米生產基地。

1.2 試驗方法

試驗選出了3種不同因素、各因素4種水平的培養條件以研究其對玉米瘤黑粉病菌萌發率的影響。

1.2.1 不同pH溶液下玉米瘤黑粉病菌的萌發試驗 分別用鹽酸和氫氧化鈉將無菌水調成pH值為3、5、7、9的4種溶液，每種溶液分3次試驗，分別浸泡在菌粉中2～3 d，且每天用相應的pH溶液進行更換。將浸泡好的菌粉離心10 min（3 000 r/min）后，棄上清液，再用2%蔗糖溶液懸浮病菌進行沉淀，然后將病菌置于預先制備好的瓊脂板上（含2%蔗糖的3%瓊脂培養基），并置25 ℃恒溫箱中培養，72 h后鏡檢病菌的萌發情況，同時計算萌發率。

1.2.2 不同溫度下玉米瘤黑粉病菌的萌發試驗 將供試的菌粉用無菌水浸泡，每天換1次水，3 d后將其離心10 min（500 r/min）后，棄上清液，再將沉淀的菌粉用2％蔗糖溶液懸浮培養并分別置于15、20、25、30、35 ℃的恒溫箱中，72 h后鏡檢病菌的萌發情況，同時計算萌發率。

1.2.3 不同光照處理下玉米瘤黑粉病菌的萌發試驗 把菌粉分別置于連續光照、黑暗24、48和72 h（光強460 001x，溫度25 ℃）條件下進行處理，然后將經過不同光照處理的菌粉以質量分數2％的蔗糖作浮載劑進行懸浮培養，再置于25 ℃恒溫箱中，72 h后鏡檢病菌的萌發情況，同時計算萌發率。

2 結果與分析

2.1 不同的pH溶液對玉米瘤黑粉病菌萌發的影響

不同的pH溶液對玉米瘤黑粉病菌的萌發影響結果詳見表1。

由表1可知，玉米瘤黑粉病菌在酸性條件下能較好地萌發，其在pH值為3～7的范圍內都能萌發，萌發率最大值出現在pH=3時，此時的萌發率為92.8%。

2.2 不同的溫度對玉米瘤黑粉病菌萌發的影響

不同溫度下玉米瘤黑粉病菌的萌發率結果詳見表2。

由表2可知，溫度為25～30 ℃時，玉米瘤黑粉病菌的萌發率均在80%以上，說明其最適宜的生長溫度為25～30 ℃。

2.3 不同的光照處理對玉米瘤黑粉病菌萌發的影響

不同的光照處理對玉米瘤黑粉病菌萌發的影響結果詳見表3。

由表3可知，玉米瘤黑粉病菌在自然光照射條件下萌發較好，且隨著光照時間的延長，萌發率也隨之變高。

3 結論與討論

3.1 結論

通過對玉米瘤黑粉病菌的生物學特性進行研究，可得出以下結論：1）玉米瘤黑粉病菌最適宜的生長溫度為25～30 ℃；2）玉米瘤黑粉病菌在酸性條件下能較好地萌發，其在pH值為3～7的范圍內都能萌發，最大值出現在pH=3時，此時的萌發率為92.8%；3） 玉米瘤黑粉病菌在自然光照射條件下萌發較好，且隨著光照時間的延長，萌發率也隨之變高。

3.2 討論

玉米瘤黑粉病菌的厚垣孢子在土壤中的生命力很強，田間人工接種的發病率最高達90%左右，所以在自然條件下厚垣孢子能順利萌發和侵染寄主，但在室內用一般方法進行發芽，萌發率則較低，因而難以滿足室內實驗的要求，這也是多年來尚未解決的問題。有關玉米瘤黑粉病菌的萌發問題，前人已做過大量研究，發現用金剛砂預處理過的菌粉機械來摩擦破壞病菌厚壁可使其萌發速度及萌發率明顯提高。

試驗根據植物真菌病害的研究方法對玉米瘤黑粉病菌進行了初步研究，研究結果表明玉米瘤黑粉病菌的生物學特性在適合的自然條件下均能萌發，總體來看，玉米瘤黑粉病菌易于萌發，萌發率也很高。在研究生物學特性的過程中還發現，新鮮菌源的萌發率遠遠高于隔年菌源，由此可見，雖然玉米瘤黑粉病菌在3～5 a內均可以萌發，但是越新鮮的孢子，其造成的危害也就越大。

參考文獻

[1] 張雪君，黃麗敏，胡海軍.玉米黑粉病及其綜合防治[J].中國種業，2019（3）：38.

[2] 趙學啟，陳梅英，夏瑛光.玉米黑粉病的發生與綜合防治[J].河南農業科學，2014（5）：43.

[3] 渠元春.玉米黑粉病的發生與防治[J].玉米科學，2012，10（4）：73-74.

Study on the Influence of Different Factors on the Germination of Maize Ustilsgo Maydis

HU Lina

（Fuxin Mongolia Autonomous County Agricultural Development Service Center， Fuxin Liaoning 123100， China）

Abstract： Maize smut is mainly caused by the infection of Ustilsgo maydis， and is one of the most important diseases in maize production. In order to determine the suitable condition for the germination of maize Ustilsgo maydis， the experiment cultured maize Ustilsgo maydis collected from Fuxin， Liaoning Province， and observed the effects of three factors on the germination rate. The results showed that the germination of maize Ustilsgo maydis was best at 25～30 ℃; The spores can germinate in the range of pH 3 to 7， and the best growth is at pH 3; The germination of maize Ustilsgo maydis is better under natural light irradiation， and the germination rate becomes higher with the extension of light time.

Key words： maize Ustilsgo maydis; biological characteristics; suitable condition; germination