植物病理学稻瘟病.ppt

1、植物病理学稻瘟病,稻瘟病又名稻热病，在我国明代宋应星的天工开物（1637年）一书中便有记载。是世界性分布、危害最重的病害之一，尤其在东南亚、日本、韩国、印度和我国发生特别严重。 流行年份，一般发病田块损失在10%30%左右，如不及时防治，局部田块会颗粒无收。,一、症状,水稻各生育期和各部位都可以发病。根据发病时期和发病部位可以将稻瘟病分为：苗瘟、叶瘟、叶枕瘟、节瘟、穗颈瘟、枝梗瘟、谷粒瘟等。 叶瘟、穗颈瘟最为常见，危害较大。叶瘟严重时，全田呈火烧状，植株矮缩，新叶难以生长，抽穗艰难。抽穗期穗颈瘟发生严重时，导致大量白穗或瘪粒。,苗瘟：多由种子带菌所致，发生在3叶期以前。初期在芽和芽鞘上出现水渍

2、状斑点，随后病苗基部变黑褐色，上部呈黄褐色或淡红色，严重时病苗枯死。潮湿时，病部可长出灰绿色霉层。,叶 瘟,1）慢性型：典型症状，病斑梭形，最外层为黄色晕圈（中毒部），内圈为褐色（坏死部），中央灰白色（崩溃部），病斑两端中央的叶脉常变为褐色长条状，称坏死线。天气潮湿时病斑背面产生灰绿色霉层。 “三部一线”为稻瘟病慢性病斑的主要特征。,叶片上典型病斑,2）急性型：病斑暗绿色，水渍状，多数为不规则圆形或近圆形，叶片两面都能产生大量灰绿色霉层。 多为感病品种、环境条件特别合适、或氮肥过多情况下产生。 急性性病斑的大量出现往往是稻瘟病大规模流行的先兆。,3）白点型：病斑呈白色近圆形或短梭形小白点。 在

3、显症阶段，遇到不利于病菌生长的气候条件时通常发生白点型病斑。 气候条件继续不适时，可转为慢性型；在短期内转适时，可以转为急性型。,4）褐点型：病斑呈褐色小斑点，限于两脉之间. 多发生于抗病品种或稻株下部老叶，不产生分生孢子。,节 瘟,湿度大时，病部产生大量灰色霉层。后期节干缩凹陷，易折断以及病节上部分早枯。,多发生于穗下第一、二节位上，病斑处为褐色小点，以后环状扩大至整个节部，黑褐色，,穗 颈 瘟,发生于主穗梗至第一枝梗分枝的穗颈部。病斑初期呈水渍状褐色小点，以后逐渐扩展呈褐色或墨绿色。 发病早的多形成白穗，发病迟的瘪粒增加，粒重降低，影响米质。 枝梗、穗轴也可发病，症状与穗茎发病相似。 湿度

4、大时，以上部位都可产生灰色霉层。,二、病原物,有性态为稻大角间座壳 Magnaporthe oryzae（M. grisea ），属子囊菌门大角间座壳属。 无性态为稻梨孢 Pyricularia oryzae (P. grisea)， 属半知菌梨孢属。 至今在自然界未发现有性阶段。,1）病原形态： 病菌以分生孢子侵染水稻为主。分生孢子梗35根成束或单生，从病部气孔或表皮伸出，不分枝，有24个隔膜，基部淡褐色，上端色淡；分生孢子梗顶端屈曲处，有分生孢子脱落的疤痕。 分生孢子梨形，初无隔膜，成熟时通常有2个隔膜；分生孢子密集时呈灰绿色。多数孢子从顶细胞或基细胞萌发，产生芽管，芽管顶端形成附着胞，生

5、出侵入丝，侵入寄主组织。,2）病原生物学： 菌丝发育适温2628C。分生孢子形成适温2528C。孢子萌发温度与孢子形成相同，附着胞形成适温24C，28C以上不能形成。病菌侵入适温2430C。适温下，孢子附在植株表面1620h便可完成侵入。,分生孢子形成要求高湿度（ 93%以上），其中饱和空气湿度最适；相对湿度降至90%以下，形成大大降低（10%）；在80%以下时，几乎不能形成。 相对湿度96%以上且有水滴存在时，孢子才能良好萌发。 光暗交替有利于分生孢子形成，有效波长范围为290410nm的近紫外光能诱发孢子大量形成。但直射阳光或光线则抑制孢子萌发，芽管及菌丝生长。,3）致病性分化：,稻瘟病菌

6、致病性分化非常明显，群体组成复杂，其群体结构常因水稻品种更换而发生变化。人们常根据菌株在品种上的致病能力不同，采用不同水稻品种作为鉴别寄主将菌株分为不同的生理小种或类型。 稻瘟病菌与水稻的互作符合“基因对基因假说”，即“对于每一个寄主的抗病基因，病原菌都存在一个特异的与之对应的无毒基因”,无毒基因(A)/毒性基因(a)与抗性基因(R)感病基因 (r) 互作的遗传分析,我国的稻瘟菌根据在特特勃（Tetep）等7个鉴别品种上的致病表型，到1987年，全国共测定了13000个单孢菌株，将其划分为8群85个生理小种。 我省稻瘟菌小种组成较为复杂，但以ZB、ZC群为主。 但是，我国70年代末和80年代初

7、筛选出的这7个鉴别品种的遗传背景不清楚，并不能客观反映病原菌的毒性组成。,日本于1976年筛选了含9个品种，且各带一个已知基因的鉴别品种，但是其遗传背景不一致，有的品种可能还含有其他未知的抗病基因。 中国农科院凌忠专先生在国际上首次育成了6个国际通用的粳稻单基因近等基因系，为客观检测我国稻瘟病菌毒性组成提供了较为理想的材料，但该近等基因系中的抗病基因还不够全面。,4）寄主范围：,稻瘟菌在自然情况下，一般只侵染水稻，亦有报道可以侵染壮羊茅、秕壳草、马唐等。 人工接种条件下可以侵染小麦、大麦、玉米和稗草等20多种禾本科植物。,1. 越冬与初侵染源： 病菌以菌丝和分生孢子在病稻草、病谷上越冬。因此，

8、病稻草和病谷是翌年病害的主要初侵染来源。未腐熟的粪肥及散落在地上的病稻草、病谷也可成为初侵染源。 越冬病菌存活期长短与外界环境条件（特别是湿度）有密切关系。病菌在干燥条件下菌丝可存活1年，而浸入水中稻草上的菌丝存活不到1个月。,三、病害循环,在草堆、草房等处越冬的病菌，当第二年气温回升到20C左右时，遇降雨不断产生分生孢子。孢子主要借风雨传播，昆虫也可传播。 病谷的传病作用因育秧时期和方式不同。早稻采用水育秧时，温度低，种子长期浸在水下，因缺氧和种子本身能产生有机酸而不利于病菌，故一般不会引起发病，病谷的传病作用不大；但若采用旱育秧和湿润育秧，尤其用塑料膜育秧以及晚稻密播、秧龄长时，病谷上的病

9、菌易引起苗瘟。,2. 传播：,3. 侵入： 孢子接触稻株后，遇适宜温、湿度，萌发并直接侵入表皮。病菌以表皮上的机动细胞为主要侵染点，也从伤口侵入，但不从气孔侵入。在最适条件下（2428），叶瘟的潜育期只需46天。 4. 再侵染： 条件适宜时，病组织上产生大量分生孢子，可引起多次再侵染。,稻瘟病病害循环,1. 水稻抗病性：水稻发育过程中，四叶期、分蘖盛期和抽穗初期最易感病。不同品种的抗病性差异非常明显。大面积种植单一化感病品种是稻瘟病大流行的主要原因。,四、发病条件,稻瘟病的发生流行，与品种的抗病性关系最为密切，气候、栽培技术等因素也有很大的影响。,1）抗病机制 物理机制：形态、组织结构； 生理

10、生化机制：可溶性氮、C/N比、抗菌物质、过敏性反应等。,2）抗性遗传：可分为垂直抗性（主效基因抗性）和水平抗性（微效基因抗性）两类。垂直抗性符合“基因对基因”学说。水稻对稻瘟病的抗病性多为显性，少数为不完全显性或隐性。迄今，已发现70多个主效抗瘟基因和20多个QTL位点，已克隆19个R基因和2个抗性QTL位点。,2. 气象因素：在菌源具备、品种感病的前提下，气象因素是影响病害发生和发展的主导因子。气象因素中，以温度、湿度最为重要，其次是光和风。 一般在旬均气温达20时开始发生。根据气候特点，我省一年中通常有两个发病高峰。一是56月份，气温适宜、阴雨连绵，是叶瘟流行高峰期。二是89月份，气温下降

11、至适宜发病的温度，如果秋雨连绵，就会引起穗茎瘟大发生。 山区雾多、露大、光照少、雨水多，有利于稻瘟病流行。,3. 栽培管理：栽培管理技术既影响水稻抗病力，又影响田间小气候。 1）施肥：偏施氮肥会造成稻株体内碳/氮比降低，可溶性氮增加，抗病性降低；还会引起植株徒长、组织柔软、叶披垂、无效分蘖增多，使株间郁闭，湿度增加，有利于病菌的生长、繁殖和侵入。增施钾肥、硅肥可提高抗病性。,2）灌溉：长期深灌的稻田、冷浸田以及地下水位高、土质黏重的田块，根系不能良好生长，甚至引起稻根变黑腐烂，影响根系呼吸作用和减弱吸收养分的能力，影响稻株的氮、碳代谢，使可溶性氮素增加，硅含量减少，抗病力降低。 但田间水分不足

12、（如旱秧田、漏水田）也影响稻株的正常发育，蒸腾作用减弱，减少对硅酸盐的吸收和运转，细胞硅质化降低，也易诱发稻瘟病。,稻瘟病是气传、单年流行病害，其发病程度与品种感病性和种植面积、小种组成和种群数量、流行期的气候条件及水肥管理等密切相关。对上述因子进行综合分析，并参考历年资料，才能作出准确预测。 1. 叶瘟的预测： 2. 穗颈瘟的预测： 3. 应用计算机预测：,五、流行预测,防治策略是： 以选育和利用抗病品种为基础，以加强肥水管理为中心 ，尽可能消灭初侵染来源，发病时及时辅以药剂防治的综合防治措施。,六、防治措施,1. 选育和利用抗病品种：因地制宜地选用抗病或耐病品种，合理安排品种布局和轮换，利

13、用多抗性品种等，使品种群体抗性多样化，避免品种单一化种植，使小种群体组成稳定化，抑制毒力小种的形成。引进新品种时，必须经过引、试、繁三个阶段。 品种抗性在不同地区、不同年份差异很大，应及时跟踪测定病菌的群体组成和品种的抗病性。当前福建主栽品种中谷优527、谷优353、特优627、天优150、金优1151等的抗性较好。,近年来，利用水稻抗性基因遗传多样性防控稻瘟病取得较大的成功。抗性遗传差异较大的品种搭配混栽比抗性遗传差异较小的品种搭配混栽对稻瘟病的防控效果更加明显。混栽田生理小种类群丰度高且无明显优势小种。,2. 加强水肥管理：合理施肥，注意氮、磷、钾配合使用，有机肥和化肥配合使用，适当施用含

14、硅酸的肥料（草木灰等）。做到施足基肥，早施追肥，中后期看苗、看天、看田酌情施肥。 开沟排水、及时烤田。分蘖盛期够苗时应排水烤田，降低田间湿度。用水时做到薄水插秧，深水回青，浅水分蘖，够苗晒田，孕穗、抽穗至黄熟期湿润灌溉。,3. 种子处理：用药剂浸种消毒，如用50%多菌灵可湿性粉剂800倍液，早稻浸48小时，晚稻浸24小时。 4. 稻草处理：春播前，室外堆放的病稻草应处理完毕，不用病草催芽和扎秧苗。如病草还田，应犁翻于水和泥土中沤烂。用作堆肥和垫栏的病草，应在腐熟后施用。,5. 药剂防治：对感病品种和易感生育阶段，结合田间病情和天气变化情况，适时防治。应在及时监测的基础上，做好一看（看天气）、二

15、定（定对象田）、三落实（落实喷药时间和药剂）。 叶瘟药剂防治关键在于扑灭发病中心，隔57d喷1次，连喷23次。药剂防治穗瘟适期是破口期、齐穗期各喷药一次。如果天气继续有利发病，则可在灌浆期再喷药一次。 常用药剂：75%的三环唑可湿性粉剂、2%春雷霉素水剂、40%的富士1号（稻瘟灵）可湿性粉剂等。,稻瘟病菌研究的最新进展,水稻基因组和功能基因组学研究：2002年4月5日出版的科学杂志报道了由中国完成的水稻（籼稻）基因组的工作框架序列图。2002年12月18日，国际水稻基因组测序计划工作组在东京宣布全基因组序列已经完成，这次国际水稻测序计划始于始于年，由中国、日本、美国等个国家和地区参加，测序对象为日本粳稻。,水稻抗病基因的定位和克隆：Wang等(1999)首次成功地图位克隆了Pi-b基因，该基因包含核苷酸结合位点(NBS)和富含亮氨酸的重复序列(LRR)。目前已克隆13个R基因和2个抗性QTL位点。,稻瘟病菌基因组分析：已完成基因组测序，正在大量开展病菌致病功能基因组学的研究。 稻瘟病菌无毒基因的研