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第卷第期 西 南 师 范 大 学 学 报 (自然科学版 )年月 ( )文章编号 :()云南省玉米灰斑病菌孢子相关生物学特性研究卢灿华,罗雁新,沙本才,吴毅歆,毛自朝,何月秋,云南农业大学 农学与生物技术学院,昆明;云南农业大学 农业生物多样性国家工程中心,昆明摘要 :为探明玉米灰斑病在云南省发病较重的原因 ,该试验在田间条件下 ,采用人工喷雾接种玉米灰斑病菌 ,研究玉米灰斑病潜育期 、病斑产孢 、孢子飞散以及菌龄 、温度 、湿度和光照对孢子萌发的影响 结果表明 :昆明地区玉米灰斑病在感病品种会单 号上的潜育期为 ;病斑产孢量随显症天数的增加呈单峰曲线 ,显症后病斑产孢量达到最大值;玉米灰斑病菌孢子主要在夜间飞散 ,风或雨有助于孢子的飞散与传播 ;菌龄对孢子萌发影响较大 ,随菌龄的增长 ,孢子萌发率降低 ;在 时 ,分生孢子均能萌发 ,但以 最适 ,以上或 时均不能萌发 ;水滴有利于孢子萌发 ,光照对孢子萌发影响较小 关键词 :玉米灰斑病 ;潜育期 ;病斑产孢 ;孢子飞散 ;萌发中图分类号 : 文献标志码 :玉米灰斑病又称玉米尾孢菌叶斑病 ,是由半知菌亚门玉蜀黍尾孢菌 侵染引起的叶部病害,近年来在北半球造成大量的经济损失该病最早于年在美国伊利诺斯州南部的亚历山大县发现,在我国最早于年在辽宁省丹东地区危害起初发现玉米灰斑病时 ,由于其发生频率较低 ,症状在玉米生长后期出现 ,产量损失少 ,并未引起人们的重视近年来 ,由于全球气候变化 ,玉米种质资源抗性差,病原菌菌株分化,土地免耕和品种单一化种植以及化学杀菌剂成本高 、防效不稳定等原因 ,玉米灰斑病危害程度不断加重目前灰斑病在我国的黑龙江 、辽宁 、吉林 、河北 、山东 、湖北 、重庆 、四川和云南等省市均有发生,该病在华北 、华中和华东地区发病较轻 ,而在西南山区发生较为严重该病自年于云南省龙陵县首次发生以来 ,至年在全省均有发生 ,特别是在山区 ,甚至无一地块幸免 ,引起的损失因年份 、地理环境和品种而异 ,产量损失一般在之间 ,严重时产量损失可达以上 ,甚至绝收湿度是影响玉米灰斑病发生和流行的重要环境因子,相对湿度在以上 ,且持续时间较长有利于病害的发生和扩展不同地区气候条件 、品种布局和栽培方式各异 ,玉米灰斑病的发病严重程度不一为探明玉米灰斑病在云南省发病较重的原因 ,笔者在田间条件下 ,人工接种玉米灰斑病孢子 ,观测病斑产孢和孢子飞散 ,并在实验室内观测孢子萌发的特性 ,以期为该病的防治提供依据 材料与方法 品种栽培管理和接种玉米品种 :种植玉米高感品种会单号 ,用于测定病菌的产孢能力试验地按南北向设置 ,采用宽窄 收稿日期:基金项目 :云南省科技支撑计划资助项目 ();云南省农业产业技术体系资助项目 作者简介 :卢灿华 (),男 ,云南洱源人 ,硕士研究生 ,主要从事分子植物病理学研究 通信作者 :何月秋 ,教授 行种植 ,宽行,窄行,株距玉米苗移栽后管理同常规病菌菌株 :将冰箱保存的菌种于玉米叶粉碳酸钙琼脂培养基 ()上活化后 ,转接于放有玻璃珠的液体马铃薯汁蔗糖 ()培养基中 ,于,摇床上培养,将菌液均匀涂布于玉米叶粉培养基上培养,用含的灭菌水洗下孢子 ,制成体积分数为个 的悬浮液 ,于玉米大喇叭口期 ,傍晚采用喷雾法接种 试验方法 病斑产孢量的测定接种后 ,待出现明显病斑时 ,从田间病株上取大小为的病样 ,一部分置于的恒温培养箱中黑暗保湿,另一部分直接将病样放入的恒温培养箱中黑暗培养 ,不保湿两种方法均用无菌水洗下孢子 ,用血球计数法在显微镜下读取病斑孢子数每隔取样次 ,每次个重复 ,各重复读取个数值 孢子飞散的观测玉米灰斑病菌孢子飞散的观测采用玻片法 ,每次于早上:开始观测 ,将医用凡士林均匀涂布于载玻片上 ,放于接种田的垄间固定位置 ,观测天内孢子的飞散 ,每隔换次载玻片 ,并及时在显微镜下观察记录孢子数采用 温湿记录仪记录田间温度和相对湿度年的观测日期是月日 ,年于月日起 ,每隔调查次 ,共次 菌龄 、温度 、湿度和光照对孢子萌发的影响孢子萌发试验采用培养皿玻片法将玉米叶煎汁培养基上培养,和的病菌洗下孢子制成孢子悬浮液 ,置于黑暗培养箱中 ,分别于,和后观察孢子的萌发情况 ,以明确孢子龄期对萌发的影响将培养的孢子制成悬浮液 ,于,和黑暗条件下培养,镜检孢子萌发情况 ,以明确温度对孢子萌发的影响于玉米灰斑病盛发期选取典型病叶 ,用无菌水洗下病斑面积上的孢子 ,纱布过滤除杂 ,制成孢子悬浮液 ,用移液器吸取孢子悬浮液于凹玻片的凹槽中培养皿中加入无菌水以保持吸水纸湿润 ;将病叶直接置于无菌水上 ;将病叶片放在垫有湿润吸水纸的型玻棒上 ;直接将病叶片放在培养皿中以上种处理均于黑暗培养,以确定湿度对孢子萌发的影响将孢子悬浮液于黑暗和日光灯照射下培养 ,分别于,和后观测孢子萌发情况 ,以明确光照对孢子萌发的影响上述所有处理均重复次 ,各重复个观察值 ,且在试验前镜检孢子萌发率 ,以明确自然萌发率 数据分析试验数据采用 软件进行处理 ,利用 进行差异显著性分析 结果与分析 玉米灰斑病潜育期观测年月和年月对会单号接种玉米灰斑病菌 ,结果表明年和年玉米灰斑病的潜育期 (接种到产生症状的时间 )分别为和,即该病在昆明地区的潜育期一般为左右该病在玉米生长后期出现 ,发病初期下部叶片出现褪绿小斑点 ,不易区分 ,因受叶脉周围厚壁组织的限制 ,病斑主要沿叶脉纵向扩展 ,成熟病斑多为灰褐色狭长型病斑 ,后期则逐渐向上部叶片扩展 单位面积病斑孢子数随显症天数的变化对玉米灰斑病病斑单位面积产生的孢子量变化的研究表明 ,随着显症天数的增加 ,病斑孢子量呈现出单峰曲线感病品种会单号病斑上的孢子量先增后减 ,显症后第天病叶表面尚未产生分生孢子 ,病斑上的孢子数缓慢增加 ,病斑上的孢子数迅速增长 ,病斑上的孢子量出现峰值 ,随后西南师范大学学报 (自然科学版 ): 第卷逐渐减少 ,后维持一定的孢子量 (图)将病叶片置于培养箱中保湿后比直接洗下的孢子量多 ,即保湿病斑有利于孢子产生 玉米灰斑病菌孢子的飞散在无雨和微风的天气条件下 ,玉米灰斑病病菌主要在夜间飞散在年月日 ,孢子飞散量随时间的变化呈双峰曲线 ,夜间随湿度的增加和温度的降低孢子量逐渐增加 ,在:时出现第一个高峰 ,尔后飞散量有少量减少 ,在次日:时间段里飞散量急剧增加 ,出现第二个高峰 ,这次飞散量的增加可能与有风有关随着温度升高和相对湿度下降 ,孢子飞散量逐渐减少 ,最低值出现在:时段 (图),此时温度为()、相对湿度为、孢子量个年次调查的结果基本上同年相似 ,但风和降雨对孢子脱落和飞散有重要影响 ,如年月日 、日和日中午:时有级以上的风速 ,捕捉到的孢子量明显高于其他时段 ;年月日为雨天 ,:时捕捉到的孢子量接近其他无雨时段总和的倍图 玉米会单号灰斑病孢子数目进展曲线图 内灰斑病菌孢子飞散量 、温度和湿度随时间的动态变化 (年月日 ) 菌龄对孢子萌发的影响培养时间对玉米灰斑病孢子萌发影响极显著随着菌龄的增长 ,孢子萌发率降低极显著 ();玉米灰斑病孢子萌发率随萌发时间的延长而增长将培养的菌落洗下孢子 ,自然萌发率为;玻片法保湿培养后孢子萌发率为,后萌发率为,后孢子萌发率达,后可达在培养基上培养后的孢子自然萌发率为,玻片法保湿培养后孢子萌发率为在培养基上培养后的孢子自然萌发率为,玻片法保湿培养后孢子萌发率为(图)结果表明 ,随着培养时间的延长 ,孢子萌发率下降极显著 (),且在培养基上自然萌发率提高 ,即部分孢子已开始萌发图 孢子萌发率与培养时间的动态曲线第期卢灿华 ,等 :云南省玉米灰斑病菌孢子相关生物学特性研究 温度对孢子萌发的影响温度对玉米灰斑病孢子萌发影响显著在时 ,保湿后孢子萌发率均在以上温度在以上或时孢子均不能萌发 ,检测到的萌发率与自然萌发率没有显著差别 ,即在保温培养前部分孢子已萌发在时 ,孢子萌发率最高 ,达到,但与处理无显著差异即使温度在时 ,孢子萌发率也达,且显著高于处理的萌发率因此 ,灰斑病菌的萌发率在较低温度下高于较高温度表 温度对玉米灰斑病菌孢子萌发的影响项目温度 自然萌发平均 差异显著性 注 :不同小写字母表示在水平差异具有统计学意义 ;大写字母表示在水平差异具有高度统计学意义 湿度对孢子萌发的影响在实验室内人工模拟田间的种可能湿度 ,即孢子悬浮液 (水滴中 )、叶片浮在水面 (无自由水 )、叶片悬空 (较高湿度 )和叶片无水培养处理,发现玉米灰斑病孢子萌发率存在极显著差异 ()在水滴中的孢子萌发率达;叶片浮在水面的孢子萌发率为;叶片悬空处理的孢子萌发率为;而无水处理叶片上的孢子萌发率仅因此 ,湿度对孢子萌发率影响较大 光照条件对孢子萌发的影响光照条件对孢子萌发的影响不大黑暗和光照条件下培养玉米灰斑病孢子后 ,各处理的孢子萌发率均在,没有明显的差异 ;后各处理孢子萌发率均在以上 ;后萌发率均达以上 讨论玉米灰斑病病原孢子的侵染受田间环境条件影响极大在温室或田间条件下 ,玉米灰斑病菌从定植到再侵染需要等在美国北卡罗来纳州的试验结果表明 ,玉米灰斑病的潜育期为马德良等观测吉林省玉米灰斑病潜育扩展 ,认为潜育期随玉米生育期推进而增长 ,在不同品种上潜育期为笔者于年和年的观测结果表明 ,昆明地区玉米灰斑病在高感品种会单号上潜育期为昆明地区月下旬至月中旬降雨量集中 ,温度适宜 ,试验接种时期是月上旬 ,降雨量较大 ,易于病原菌的侵染 ,且接种的是高感品种会单号 ,故该病害的潜育期缩短病原菌在较抗品种上的潜育期长度还不清楚 ,有待进一步研究玉米灰斑病病斑产孢能力受寄主 、植物生育期以及环境条件的影响单位面积上孢子数随接种后的天数先增后减 ,发病后期叶片营养物质减少 ,病原菌产孢受限制 ,显症后病斑孢子量达到最大值 ,随后病斑产孢能力下降鉴于灰斑病菌潜育期较长 ,产孢量初期较小 ,建议在灰斑病发生的初期实行化学防治为宜汪旭等认为白天飞散孢子的数量不足夜间的笔者研究表明 ,玉米灰斑病病原孢子主要在夜间释放 ,白天与夜间释放的孢子量相差不超过倍这种差异可能是受观测时天气情况的影响无雨和微风天气条件下 ,玉米灰斑病病菌主要在夜间飞散 ,夜间飞散量要大于白天 ;有级以上的风速时 ,捕捉到的孢子量明显高于其他时段雨天湿度大 ,孢子处于膨胀状态 ,加之雨水的冲刷 ,有利于孢子脱离有风时则有助于脱落和飞散 ,即风和降雨对孢子脱落和飞散有重要影响 ,这与等的研究结果相似云南省玉米种植区多属山区或半山区 ,坝区也有部分种植 ,但前者的发病严重程度要比后者重得多 ,这可能与山区和半山区多为有风带 ,气流交换频繁 ,气温相对较低有关该菌在较低温度下更易于萌发 ,加之玉米生长季节山区湿度大 ,易于病原孢子的扩散和病害的传播菌龄 、温度和湿度对玉米灰斑病菌孢子萌发影响较为显著将培养的病菌配制成孢子悬浮液 ,用西南师范大学学报 (自然科学版 ): 第卷培养皿玻片法在黑暗培养箱中培养后 ,就有少部分孢子萌发 ,后萌发率过半 ,后可达;培养和的分生孢子培养,其萌发率分别为和随着菌龄的增长 ,孢子萌发率降低极显著 ,为获得较高活力的孢子 ,不宜选用培养中后期的孢子接种等将玉米灰斑病孢子在黑暗条件下培养后有的孢子萌发 ,这可能是由于菌龄以及病原菌间的差异所致 ;温度在时孢子间萌发率均在以上 ,故田间条件下的温度对该菌的萌发影响不大 ,该菌可以侵染和蔓延 ;湿度对孢子萌发的影响实验表明 ,不同处理间孢子萌发率差异极显著 ,即湿度对孢子萌发影响较大 ,月份云南省大部分地区为雨季 ,空气相对湿度较大 ,故易于该病的发生光对分生孢子的形成影响较大 ,有光条件下菌丝不能产生分生孢子 ,而在黑暗条件下才能形成 ,但光对分生孢子萌发影响不大 ,等研究表明光在玉米灰斑病菌生长和发育过程中起着关键的作用 ,在许多丝状真菌中 ,光影响分生孢子的形成 、有性世代的产生以及次生代谢产物的生成等 ,却对孢子的萌发影响甚小 ,即只要温 、湿度适宜 ,不论在白天还是在夜间均可萌发等认为,月份玉米灰斑病的严重程度快速增加主要是该时期的气候条件易于病斑扩展在温度相对稳定 ,昼夜交替对孢子萌发影响小时 ,田间相对湿度便成为病害发生的关键西南玉米种植区多属立体气候 ,温度适宜 ,湿度较大 ,此条件易于病害的发生 ,故发病重 ,影响大参考文献 : , ,():吴纪昌 ,马丽君 ,孙义 ,等 玉米一种新病害 尾孢菌叶斑病 ( )大发生 玉米科学,: , , ,():马荣 ,吴景芝 ,吴毅歆 ,等 云南省区试玉米新品种对 种叶斑病的抗性鉴定 种子 ,(): , , ,(): , , ,(): , , , ,(): , ,():卢灿华 ,吴景芝 ,马荣 ,等 昆明地区玉米灰斑病病斑扩展规律 华中农业大学学报 :自然科学版 ,():赵正龙 ,吴兴兴 ,毛自朝 ,等玉米灰斑病研究方法:玉米灰斑病菌孢子的培养 植物保护 ,():方中达植病研究方法版 北京:中国农业出版社 , , ,(): ,

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