摘要：通過(guò)對(duì)鄂西北4個(gè)不同縣（市、區(qū)）冬小麥不同生育期的病樣跟蹤調(diào)查，初步掌握了引起鄂西北小麥枯白穗的病原物發(fā)生現(xiàn)狀。分離培養(yǎng)結(jié)果表明，鄂西北小麥枯白穗是由多種病原物復(fù)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(gè)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(yǎng)方法均為國(guó)內(nèi)首次報(bào)道。

關(guān)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(lèi)號(hào)：S512.1+1；S435.121.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(lái)，鄂西北小麥主產(chǎn)區(qū)在小麥抽穗后出現(xiàn)大量枯白穗，造成重大產(chǎn)量損失。2009年棗陽(yáng)市、老河口市、襄州區(qū)該病發(fā)生加重，大規(guī)模發(fā)病面積達(dá)400 hm2，發(fā)病田塊有的成片絕收。江漢平原麥區(qū)2009年也有零星發(fā)生。病害發(fā)生區(qū)農(nóng)技部門(mén)大多不能說(shuō)出其病因。為了有針對(duì)性地預(yù)防小麥枯白穗，迫切需要搞清造成小麥枯白穗的病原物類(lèi)型。因此，本課題組對(duì)引起鄂西北小麥枯白穗的原因進(jìn)行了全生育期跟蹤調(diào)查研究，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)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(qū)棗陽(yáng)（楊垱鎮(zhèn)）、襄州（伙牌鎮(zhèn)）、襄陽(yáng)原種場(chǎng)和老河口（張集鎮(zhèn)）4地，于小麥三葉期（病害侵染期）、分蘗拔節(jié)期（病害上升期）、抽穗期（病害顯癥期）和成熟期（病害穩(wěn)定期）4個(gè)時(shí)期取樣[1]，重病田塊內(nèi)棋盤(pán)式選取10點(diǎn)取樣，每點(diǎn)選取典型枯白穗癥狀的病株10株進(jìn)行室內(nèi)分離培養(yǎng)。各取樣點(diǎn)具體信息見(jiàn)表1。

1.2 病原菌的室內(nèi)分離和培養(yǎng)方法

1.2.1 常規(guī)組織分離法 采用常規(guī)組織分離法[2]分離病菌。所用培養(yǎng)基為馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（Potato dextrose agar，PDA）。在發(fā)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?jǐn)?shù)，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(wú)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(yǎng)4～5 d。用無(wú)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(yǎng)5 d后在4 ℃冰箱內(nèi)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(gè)子囊果放在盛有70%乙醇的培養(yǎng)皿中進(jìn)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(yǎng)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(wú)菌水調(diào)成103個(gè)/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(xì)管吸孢子懸浮液，滴到孔中央。在顯微鏡下尋找孔內(nèi)只存在單個(gè)子囊孢子的瓊脂餅，把其移至1/4 PDA的培養(yǎng)皿中，倒置于23 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待孢子萌發(fā)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(yǎng)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(yǎng)皿的PDA培養(yǎng)基平板上；密封上述培養(yǎng)皿，于18～22 ℃黑暗條件下培養(yǎng)6～7 d，小麥白絹病菌菌核可形成[4]。

1.3 主要病原菌種類(lèi)的鑒定

將供試分離物接種到PDA培養(yǎng)基上，23～25 ℃（不同分離物培養(yǎng)溫度不同）條件下恒溫培養(yǎng)。5～7 d后，觀察各分離物在培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)，并采集菌絲形態(tài)照片；挑起上述各分離物菌絲制作玻片，在光學(xué)顯微鏡下觀察分生孢子及分生孢子梗的形態(tài)特征；按照植物病原真菌分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[5]，根據(jù)各個(gè)分離物的菌絲形態(tài)及孢子形態(tài)確定各分離物所屬的病原物類(lèi)型，統(tǒng)計(jì)各病原物出現(xiàn)的頻率。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要病原菌的形態(tài)學(xué)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)室內(nèi)分離培養(yǎng)，依據(jù)分離到的各個(gè)分離物的菌絲形態(tài)及孢子形態(tài)進(jìn)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(lèi)。各病原菌的形態(tài)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(kuò)展，23 ℃培養(yǎng)7 d后菌落上菌絲集結(jié)產(chǎn)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?yōu)楹谏?，表面光滑具有光澤（圖1-D）。根據(jù)真菌鑒定手冊(cè)，確定該菌為半知菌亞門(mén)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(yǎng)基上菌落初為灰白色，呈透明散射狀，皿邊有向心反卷現(xiàn)象，后期深褐色，菌絲分支處各產(chǎn)生一個(gè)分隔，呈“∧”形，有類(lèi)似菌絲分枝的卵圓形或棒狀簡(jiǎn)單附著枝（圖1-E）。③鏈格孢菌（Alternaria spp.）。在PDA培養(yǎng)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(zhǎng)圓筒形，壁薄，色淺，臍點(diǎn)凹入基細(xì)胞（圖1-B）。⑤禾谷絲核菌（Rhizoctonia cerealis）。在PDA上氣生菌絲發(fā)達(dá)，呈淺褐色，直角分枝，分枝處有縊縮。培養(yǎng)11 d 左右產(chǎn)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(yǎng)基上生長(zhǎng)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?yōu)辄S色，老齡菌絲紅褐色，粗細(xì)不均勻，易產(chǎn)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(jié)果（圖2）可以看出，在PDA 培養(yǎng)基上共分離病組織塊1 295 塊，分離到菌落1 097個(gè)，總分離率為84.71%。其中三葉期分離到菌落287個(gè)，分離率85.67%；分蘗拔節(jié)期分離到菌落265個(gè)，分離率82.81%；抽穗期分離到菌落260個(gè)，分離率81.25%；乳熟期分離到菌落285個(gè)，分離率89.06%。從各地區(qū)的分離結(jié)果比較看，各地區(qū)的病原物組成基本相同，且各地區(qū)各菌出現(xiàn)的頻率在三葉期和分蘗拔節(jié)期之間差異不大。如三葉期4地區(qū)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(jié)期4地區(qū)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(qū)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(yáng)、襄陽(yáng)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(yáng)、襄陽(yáng)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(tǒng)計(jì)結(jié)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(xiàn)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(jié)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(jié)果表明，各地區(qū)分離的主要病原菌種類(lèi)相同。因絲核菌及鏈格孢在各次的分離中出現(xiàn)的頻率都在5.5%以下，所以未加分析。

3 小結(jié)與討論

本研究對(duì)鄂西北小麥主產(chǎn)區(qū)導(dǎo)致小麥枯白穗的主要病原真菌進(jìn)行了分離鑒定，結(jié)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(dú)作用或共同作用造成。其中棗陽(yáng)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(yáng)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?？傮w來(lái)看，拔節(jié)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(zhǎng)后期枯白穗對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響很大；枯白穗主要是由病害、蟲(chóng)害、藥害、凍害和異常天氣造成的[6]。近年來(lái)，小麥枯白穗癥狀的病害一直被國(guó)內(nèi)外學(xué)者作為一種復(fù)合根病進(jìn)行研究[7-9]。其中沈瑞清等[10]、盛秀蘭等[11]和何蘇琴等[12]認(rèn)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(rèn)為華北和東北地區(qū)以蠕孢菌和鐮刀菌為主，而加拿大、澳大利亞和巴西等國(guó)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(nóng)藥，排除了藥害；鄂西北在2009年4～5月均無(wú)低溫、高溫、干熱風(fēng)和異常天氣出現(xiàn)，排除了凍害和異常天氣造成的影響；在采樣過(guò)程中，蟲(chóng)害樣本出現(xiàn)的比例低于0.1%，排除了蟲(chóng)害。因此認(rèn)為2009年鄂西北小麥主產(chǎn)區(qū)在小麥抽穗后出現(xiàn)大量枯白穗的原因主要為病害。

該研究明確了2009年以來(lái)鄂西北小麥枯白穗形成的主要原因及導(dǎo)致枯白穗形成的病原物種類(lèi)和分布情況，為生產(chǎn)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(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 敖立萬(wàn).湖北小麥[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2002.

[2] 方中達(dá).植病研究方法[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1979.

[3] FOULY H M， WILKONSON H T. Detection of Gaeumannomyces graminis varieties using polymerrase chain reaction with variety-specific primers[J]. Plant Disease，2000，84（9）：947-951.

[4] 邱耀中，陳科明，翁文宗，等.羊肚菌菌核形成因子之研究[J].中國(guó)園藝，1994，40（2）：112-125.

[5] 陸家云.植物病原真菌學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2001.

[6] 常金河.小麥生長(zhǎng)后期出現(xiàn)白穗的原因及其對(duì)策[J].種子科技，2012（2）：45.

[7] RACHDAWONG S，CRAMER C L，STROMBERG E L. Gaeumannomyces graminis var. avenae， graminis， and tritici identified using PCR amplification of avenacinase-like genes[J]. Plant Disease，2002，86（6）：652-660.

[8] 簡(jiǎn)小鷹. 冬小麥根腐病病原學(xué)及復(fù)合侵染的研究[A]//第三屆全國(guó)植病學(xué)會(huì)論文集[C].1985.99-101.

[9] 曹克強(qiáng)，唐鐵朝，石文川，等.河北省小麥主要病害種類(lèi)及地域分布[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，23（4）：57-61.

[10] 沈瑞清，南寧麗.寧夏小麥苗期根病病原鑒定及防治的初步研究[J].寧夏農(nóng)林科技，1994（2）：12-14.

[11] 盛秀蘭，金秀琳，鄭 果，等. 甘肅省小麥根病病原種類(lèi)及致病性研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1997，6（1）：35-38.

[12] 何蘇琴，金秀琳，魯振超.甘肅省臨夏州小麥腳腐病病原鑒定[J].植物保護(hù)，2006，32（3）：35-38.

[13] 李冬梅，曹克強(qiáng)，王愛(ài)英，等. 河北省小麥根病發(fā)生現(xiàn)狀及致病病原種類(lèi)調(diào)查[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，24（3）：38-42.

[14] DIEHI J A. Effect of cultivation systems on wheat root rot[J]. Summa Phytopathologica，1979，5（3/4）：134-139.

[15] CHAKRABORTY S，LIU C J，MITTER V，et al. Pathogen population structure and epidemiology are keys to wheat crown rot and Fusarrium head blight management[J].Australasian Plant Pathology，2006，35（6）：643-655.

（責(zé)任編輯 王貴春）