董 杰, 張金良, 楊建國, 張 昊, 馮 潔

(1. 北京市植物保護(hù)站, 北京 100029; 2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193)

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調(diào)查研究

北京市及河北省小麥赤霉病菌群體遺傳結(jié)構(gòu)及生物學(xué)特性

董 杰1*, 張金良1, 楊建國1, 張 昊2, 馮 潔2

(1. 北京市植物保護(hù)站, 北京 100029; 2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲害生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193)

本文分析了北京市與河北省小麥赤霉病菌群體遺傳結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)生物學(xué)特性。結(jié)果表明所有菌株均為禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum),屬于一個大的單一群體,群體內(nèi)具有較高的遺傳多樣性。毒素化學(xué)型測定表明,北京與河北地區(qū)小麥真菌毒素污染的主要風(fēng)險(xiǎn)為DON與15ADON毒素。表型測定顯示,與F.asiaticum群體相比,F.graminearum具有較高的產(chǎn)孢能力,而生長速率和產(chǎn)毒能力較低。該群體對主要?dú)⒕鷦┒嗑`、戊唑醇和氰烯菌酯均無抗藥性。

小麥赤霉病; 禾谷鐮刀菌; 群體遺傳結(jié)構(gòu); 殺菌劑抗性

由禾谷鐮刀菌復(fù)合種(Fusariumgraminearumspecies complex, FGSC)引起的小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)的重要病害[1],已經(jīng)被國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)確定為限制小麥產(chǎn)量的一個主要因素[2]。除了引起小麥產(chǎn)量損失外,鐮刀菌還能夠產(chǎn)生多種真菌毒素,造成食品安全上的重大隱患。近十年來,小麥赤霉病在我國頻繁暴發(fā),特別是2012年,發(fā)病面積達(dá)1 000萬hm2,約占全國小麥總面積的50%。在我國,長江中下游地區(qū)如江蘇、安徽、湖北等省份是小麥赤霉病的傳統(tǒng)流行區(qū)[3],但是由于氣候變化及耕作制度改變等因素的影響,赤霉病北移十分明顯。北部黃河流域省份原來只有零星發(fā)生,但近幾年河北南部、河南、山東、山西、陜西南部也相繼發(fā)生較為嚴(yán)重的小麥赤霉病。

2004年,O’Donnell等采用宗系譜法創(chuàng)建了禾谷鐮刀菌新的分類框架,認(rèn)為傳統(tǒng)的禾谷鐮刀菌是一個至少包含有9個獨(dú)立種的復(fù)合種[4]。隨后,又不斷有新種被發(fā)現(xiàn),目前禾谷鐮刀菌復(fù)合種共包含15個種[5]。這一分類體系也被世界各國研究者廣泛接受。Zhang等[6]對中國小麥赤霉菌的群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大范圍的研究,確定中國南北方優(yōu)勢群體分別為F.asiaticum和F.graminearum,其中F.asiaticum具有明顯的群體分化,產(chǎn)3ADON毒素的菌株為優(yōu)勢群體,正在由東向西取代NIV群體；而北方各省份的F.graminearum并沒有明顯的群體分化,屬于一個大的隨機(jī)交配群體。與之相似,近年來多個國家相繼報(bào)道了赤霉菌群體在種和毒素化學(xué)型水平上的更替事件,如荷蘭F.graminearum取代F.culmorum[7]；加拿大3ADON型的F.graminearum取代15ADON群體[8]；美國路易斯安那州NIV型F.asiaticum群體的發(fā)現(xiàn)[9]等。這些事件說明全球貿(mào)易快速發(fā)展以及氣候、耕作制度的改變?nèi)菀自斐尚氯后w的入侵和擴(kuò)張,從而使病害的發(fā)生發(fā)展規(guī)律產(chǎn)生新的特點(diǎn),毒素污染的種類與程度也會發(fā)生相應(yīng)的變化。因此,對赤霉菌群體結(jié)構(gòu)及基本生物學(xué)特性進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測是進(jìn)行有效防治的前提。中國小麥赤霉菌群體學(xué)研究多集中在長江流域,北部省份僅有少量報(bào)道。Zhang等[6]和Shen等[10]對2008-2010年中國北方部分省份的小麥赤霉菌進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)所有菌株均為產(chǎn)生15ADON毒素的F.graminearum。北美洲的研究表明,相對于15ADON,產(chǎn)3ADON的F.graminearum群體毒性更強(qiáng),并在北美迅速擴(kuò)張[8]。我國北方省份近些年赤霉菌群體組成是否發(fā)生變化,是否有高風(fēng)險(xiǎn)的3ADON群體傳入尚不清楚。本文對河北省和北京市2015年小麥赤霉病菌進(jìn)行了種和毒素化學(xué)型的鑒定,并測定了生長速率、產(chǎn)孢量、產(chǎn)毒量以及對主要?dú)⒕鷦┑目剐运?分析了本地區(qū)赤霉病菌群體結(jié)構(gòu),解析了其生態(tài)適應(yīng)性,為制定適應(yīng)本地區(qū)的小麥赤霉病的綜合防控措施提供理論依據(jù),同時(shí)可為整個食品安全生產(chǎn)鏈條中的政府決策提供參考。

1 材料與方法

1.1 菌種收集

河北省與北京市小麥赤霉病樣品采集于2015年5月,具體采集地信息如表1,采用張昊等[11]報(bào)道的方法進(jìn)行單孢分離。每個病穗保存一株鐮刀菌,共分離鐮刀菌60株。采用安徽省采集的10株F.asiaticum菌株作為生物學(xué)特性鑒定的對照。

表1 菌種信息表

1.2 種的鑒定

種的鑒定采用TEF-1α基因測序鑒定法[12],擴(kuò)增引物為EF1: 3′-ATGGGTAAGGA(A/G)GA CAAGAC-5′; EF2: 3′-GGA(G/A)GTACCAGT(G/C)ATCATGTT-5′,擴(kuò)增產(chǎn)物約700 bp,由生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行測序,序列提交FUSARIUM ID或GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行BLASTn比對,種鑒定閾值設(shè)為核苷酸一致性99%。采用MEGA 5.0軟件MP法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹進(jìn)行驗(yàn)證。基因多樣性相關(guān)參數(shù)由DnaSP軟件計(jì)算。

1.3 毒素化學(xué)型的鑒定

毒素化學(xué)型采用基于毒素合成基因Tri3的引物組合進(jìn)行多重PCR鑒定[8],共包含4條引物,3CON: 3′-TGGCAAAGACTGGTTCAC-5′; 3NA: 3′-GTGCACAGAATATACGAGC-5′; 3D15A: 3′-ACTGACCCAAGCTGCCATC-5′; 3D3A: 3′-CGCATTGGCTAACACATG-5′。其中NIV、15ADON和3ADON 毒素化學(xué)型的特征條帶分別為840、610和243 bp。

1.4 菌絲生長速率測定

將菌株接種于PDA培養(yǎng)基,28℃培養(yǎng)3 d后,在靠近生長邊緣打取6 mm菌餅,接種于新的PDA培養(yǎng)基中央,每個菌株3個重復(fù),28℃避光培養(yǎng),在24 h和72 h分別在菌落邊緣標(biāo)記4個不同的點(diǎn),測量24～72 h之間的菌落生長長度,計(jì)算生長速率。

1.5 分生孢子產(chǎn)量測定

將一個6 mm菌餅放入盛有2 mL綠豆湯培養(yǎng)基的15 mL離心管,30°傾斜放入搖床,恒溫28℃、220 r/min振蕩培養(yǎng)10 d。采用DM4000B顯微鏡的計(jì)數(shù)模塊測定分生孢子濃度,每個菌株3次重復(fù)。

1.6 毒素產(chǎn)量測定

各菌株毒素產(chǎn)量采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行測定,色譜條件參照Suga等[13]的報(bào)道。NIV、15ADON和3ADON 毒素標(biāo)準(zhǔn)品購自Sigma。首先,將菌株接種于PDA培養(yǎng)基,28℃培養(yǎng)3 d,用6 mm打孔器在菌落生長邊緣打取5個菌餅,均勻接種于大米培養(yǎng)基中,每個菌株3次重復(fù),以不加病原菌的三角瓶做對照,前3天每天輕輕晃動1次,25～27℃避光培養(yǎng)7 d。將三角瓶放入烘箱60℃過夜烘干,放入A11研磨儀研磨30 s,取10 g放入80 mL乙腈/水(80∶20,v/v),120 r/min振蕩1 h,采用Whatman No.4濾紙過濾,取2 mL濾液過Bond Elut單端孢霉烯族毒素SPE固相萃取柱,再取1 mL濾液過0.22 μm過濾器,裝入Agilent 2 mL進(jìn)樣瓶,上機(jī)檢測。

1.7 對主要?dú)⒕鷦┟舾行缘臏y定

選用3種常用殺菌劑：多菌靈(carbendazim)、戊唑醇(tebuconazole)、氰烯菌酯(phenamacril)進(jìn)行藥劑敏感性測定。97.5%多菌靈原藥(沈陽化工股份有限公司),95.5%戊唑醇原藥(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)種子病理藥理實(shí)驗(yàn)室提供),91.2%氰烯菌酯原藥(浙江大學(xué)提供)用二甲基亞砜(DMSO)配制成1×104μg/mL母液備用。分別配制含有殺菌劑濃度為0、0.025、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 μg/mL的PDA平板。將供試菌種在不含藥PDA平板上培養(yǎng)3 d,在菌落邊緣的同一圓周上用打孔器打取直徑為5 mm的菌餅,菌絲面朝下接種于含藥培養(yǎng)基中央,每處理3次重復(fù),置于25℃培養(yǎng)箱內(nèi)黑暗培養(yǎng),待對照菌落接近培養(yǎng)皿邊緣時(shí)測定各處理菌落直徑,計(jì)算各殺菌劑的有效抑制中濃度EC50。

2 結(jié)果與分析

2.1 種和毒素化學(xué)型的鑒定結(jié)果

將測序結(jié)果與FUSARIUM ID和GenBank數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對分析,結(jié)果顯示所有60株菌均為禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum)。系統(tǒng)發(fā)育分析也顯示這60株菌與標(biāo)準(zhǔn)參照菌株F.graminearumNRRL6394(AF212456)和NRRL29169(AF212461)聚合在同一分支,而與F.asiaticum參照菌株NRRL6101(AF212450)和NRRL13818(AF212451)有明顯的分化(圖1)。對TEF-1α基因多樣性進(jìn)一步分析,各地區(qū)檢測到的單倍型為4～6個,單倍型多態(tài)性(hd)和位點(diǎn)平均差異數(shù)量(π)分別為0.553～0.765和0.002 08～0.003 62,說明均具有較高的多態(tài)性水平。中性選擇參數(shù)Tajima’sD值均不顯著。具體多樣性信息見表2。

毒素化學(xué)型的鑒定結(jié)果顯示,所有菌株均產(chǎn)生610 bp的特異性條帶,說明這些地區(qū)的禾谷鐮刀菌的優(yōu)勢產(chǎn)毒化學(xué)型為15ADON。

圖1 基于TEF-1α基因的小麥赤霉病菌系統(tǒng)發(fā)育分析Fig.1 Phylogenetic analysis of Fusarium strains from wheat based on TEF-1α gene

群體PopulationnShPiAhdπD河北省館陶縣Guantao，Hebei125640．7650．00362-0．927河北省南和縣Nanhe，Hebei183430．5530．00208-1．129北京市房山區(qū)Fangshan，Beijing147440．6420．00222-0．071北京市通州區(qū)Tongzhou，Beijing165530．6830．00219-0．698

1)n: 群體數(shù)量;S: 多態(tài)位點(diǎn)數(shù)量;h: 單倍型數(shù)量;PiA:簡約性信息位點(diǎn)數(shù)量;hd: 單倍型多態(tài)性;π: 位點(diǎn)平均差異數(shù)量;D:D值檢驗(yàn)。

n: Sample size;S: Number of segregating sites;h: Number of haplotypes;PiA: Number of parsimony informative site between alleles;hd: Haplotypic diversity;π: Average number of differences per site;D: Tajima’sD.

2.2 菌絲生長速率測定結(jié)果

菌絲生長速率測定結(jié)果顯示,北京市及河北省F.graminearum群體的平均生長速率為8.04～8.50 mm/d,4個群體間無明顯差異(表3)。而對照組F.asiaticum群體的平均生長速率為(9.03±0.42) mm/d,生長速率明顯快于F.graminearum群體(P<0.05)。

2.3 分生孢子產(chǎn)量測定結(jié)果

測定結(jié)果顯示,北京市及河北省F.graminearum群體的平均分生孢子產(chǎn)量為30.45×104～35.60×104個/mL,4個群體間無明顯差異(表3)。但顯著高于對照組F.asiaticum群體(19.95×104個/mL,P<0.05)。

2.4 禾谷鐮刀菌群體毒素產(chǎn)量測定結(jié)果

毒素測定結(jié)果顯示,各菌株之間毒素產(chǎn)量差異顯著,但4個F.graminearum群體間DON毒素及15ADON衍生物的產(chǎn)量無顯著差異。對照組F.asiaticum群體DON毒素產(chǎn)量與F.graminearum群體間無顯著差異,但3ADON毒素的量顯著高于15ADON毒素(表3)。因此,F.asiaticum群體總單端孢霉烯族毒素(trichothecene)的量顯著高于F.graminearum群體(P<0.05)。

表3 菌株生長速率、產(chǎn)孢量及毒素產(chǎn)量1)

1) 每列數(shù)據(jù)后不同字母表示在0.05水平有顯著差異。

Values followed by different letters in the same column are significantly different atP<0.05.

2.5 禾谷鐮刀菌群體對殺菌劑的敏感性

對3種主要?dú)⒕鷦┛剐缘臏y定結(jié)果顯示,北京市和河北省采集的所有菌株均為敏感型菌株,沒有發(fā)現(xiàn)抗性菌株存在。河北與北京的群體對3種殺菌劑抗性水平相似,其EC50均無顯著差異。對照組F.asiaticum群體對多菌靈的EC50顯著高于北京與河北F.graminearum群體(P<0.05)。而對戊唑醇與氰烯菌酯的抗性水平,F.asiaticum與F.graminearum群體間無顯著差異。總體來看,氰烯菌酯的EC50范圍和平均值最低,其次為戊唑醇,多菌靈最高(表4)。

表4 禾谷鐮刀菌群體對多菌靈、戊唑醇與氰烯菌酯的抗性1)

1) 同行數(shù)據(jù)后不同字母表示在0.05水平差異顯著。

Data followed by different letters in the same row are significantly different at 0.05 level.

3 討論

小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)的重要病害,嚴(yán)重威脅小麥的安全生產(chǎn)。目前已知至少有20余種鐮刀菌可以引起小麥赤霉病,并且在各大洲表現(xiàn)出明顯不同的區(qū)域分布特征。如:F.graminearum分布最為廣泛,在各國均有分布,在北美洲、歐洲及東亞北部為優(yōu)勢種;F.asiaticum主要分布在亞洲,特別是東亞地區(qū);F.boothii和F.meridionale在南美洲和亞洲的尼泊爾分布較多,而非洲的鐮刀菌分布則更為復(fù)雜,種類也更多[14]。同時(shí),近年來,隨著氣候及耕作制度變化,病原菌的生存環(huán)境也發(fā)生不同程度的改變。同時(shí)全球貿(mào)易一體化的發(fā)展,使病原菌隨著農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易在地區(qū)之間傳播。這些都促使病原菌群體本身進(jìn)行協(xié)同進(jìn)化以適應(yīng)環(huán)境,從而造成了病原菌群體結(jié)構(gòu)的不斷變化,如Waalwijk等發(fā)現(xiàn)并首先報(bào)道了在歐洲北部曾經(jīng)的優(yōu)勢種黃色鐮刀菌(F.culmorum)被禾谷鐮刀菌(F.graminearum)所取代[7]。隨后,多個國家發(fā)現(xiàn)了相同趨勢[15-16]。在中國小麥赤霉病的主要流行區(qū)長江流域同樣發(fā)現(xiàn)了3ADON型F.asiaticum群體具有取代NIV群體的趨勢[6]。而在中國北方小麥產(chǎn)區(qū),長期以來小麥赤霉病僅零星發(fā)生,因此對病原菌群體的系統(tǒng)性研究較少,特別是北京市小麥赤霉病菌群體組成未見報(bào)道。但近十年來,中國小麥赤霉病北移十分明顯,在河北南部、山東、河南省份頻繁發(fā)生。因此,監(jiān)測北方麥區(qū)赤霉菌群體結(jié)構(gòu)具有重要意義。

本研究表明,2015年收集的北京市與河北省赤霉病菌均屬于產(chǎn)15ADON化學(xué)型毒素的F.graminearum群體，與Zhang等[6]對中國北方小麥赤霉菌是一個大的隨機(jī)交配群體的推測一致。TEF-1α基因多樣性分析表明,同一采樣點(diǎn)的赤霉病菌群體內(nèi)仍然存在較高的遺傳多樣性水平,表明群體內(nèi)存在著頻繁的遺傳重組,這有利于赤霉菌對環(huán)境變化的快速適應(yīng)以及新群體的形成。Ward等[8]發(fā)現(xiàn),在加拿大3ADON型F.graminearum群體近十幾年間逐漸由東向西擴(kuò)張,取代原有的15ADON群體。并且表型測定顯示,3ADON群體具有更強(qiáng)的致病力及產(chǎn)毒能力,因此是一個高風(fēng)險(xiǎn)群體。本研究并未在河北與北京檢測到3ADON型F.graminearum菌株,說明這一群體尚未傳入我國,應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)測,防止其傳入我國北方地區(qū),造成更大的危害。

生長速率和孢子產(chǎn)量是鐮刀菌重要的生物學(xué)特性,對于其完成侵染十分重要。河北省和北京市各群體生長速率與分生孢子產(chǎn)量均無顯著差異,這與種和毒素化學(xué)型的鑒定結(jié)果一致,證明其屬于一個大的單一群體。對照組F.asiaticum群體的生長速率顯著高于F.graminearum群體,而分生孢子產(chǎn)量則明顯較低。這可能與兩個種所處的環(huán)境不同有關(guān),相對于長江流域的高溫高濕環(huán)境,北方地區(qū)氣候干燥,不利于菌絲生長,F.graminearum群體通過產(chǎn)生更多的孢子完成侵染。雖然一般認(rèn)為赤霉病菌通過子囊孢子完成初侵染,但在許多地區(qū),特別是北方玉米-小麥輪作區(qū),在田間植物殘?bào)w上并沒有發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的子囊殼存在。因此,分生孢子也可能是其重要的侵染源。DON毒素在鐮刀菌侵染小麥的過程中發(fā)揮著重要作用[17]。毒素測定結(jié)果顯示,不同菌株之間毒素產(chǎn)量有顯著差異,但北京與河北各F.graminearum群體之間的毒素產(chǎn)量無明顯差異。而對照組F.asiaticum群體雖然DON毒素產(chǎn)量與各群體間也無顯著差異,但其3ADON產(chǎn)量明顯較F.graminearum群體的15ADON高。鐮刀菌通過將過量的DON毒素乙?；瘉斫档投拘?減輕對自身的危害。因此,乙酰化毒素的高產(chǎn)量也說明這一群體的高產(chǎn)毒能力。

目前,小麥赤霉病主要依靠化學(xué)防治。監(jiān)測病原菌群體對主要?dú)⒕鷦┑目剐运綄τ谥笇?dǎo)合理用藥十分重要。本研究結(jié)果表明,F.graminearum群體中未發(fā)現(xiàn)3種殺菌劑的抗性菌株,并且各群體之間抗性水平無顯著差異,這與北方地區(qū)較少用殺菌劑進(jìn)行防治有關(guān)。長江流域省份采用多菌靈防治小麥赤霉病已有30多年的歷史,本研究也發(fā)現(xiàn)多菌靈對安徽省F.asiaticum群體的有效抑制中濃度顯著高于其他群體。對3種主要?dú)⒕鷦┻M(jìn)行對比表明,氰烯菌酯對禾谷鐮刀菌的有效濃度最低,用藥量最少,EC50僅為多菌靈的1/3。多菌靈的EC50最高。實(shí)際應(yīng)用中,由于并沒有檢測到抗藥群體存在,3種殺菌劑在北京市和河北省都會有較好的防效。目前多菌靈和氰烯菌酯對禾谷鐮刀菌作用機(jī)制已經(jīng)明確,作用位點(diǎn)為單一靶標(biāo),產(chǎn)生抗藥性的風(fēng)險(xiǎn)較大。因此在實(shí)際應(yīng)用中,要注意藥劑輪換使用。

綜上所述,本研究首次明確了北京市小麥赤霉菌的組成,發(fā)現(xiàn)群體內(nèi)存在豐富的遺傳多樣性,并證實(shí)其與河北省菌株同屬一個大的單一群體。毒素化學(xué)型結(jié)果表明,北京與河北地區(qū)小麥真菌毒素污染的主要風(fēng)險(xiǎn)為DON與15ADON毒素。同時(shí),多菌靈、戊唑醇與氰烯菌酯在這一地區(qū)均具有較好防效。研究結(jié)果為制定小麥赤霉病綜合防控策略、減輕毒素污染提供了重要理論依據(jù)。

[1] Nganje W E, Bangsund D A, Leistritz F L, et al. Estimating the economic impact of a crop disease: The case ofFusariumhead blight in U.S.wheat and barley [C]∥2002 NationalFusariumHead Blight Forum Proceedings, Erlanger, USA, 2002: 275-281.

[2] Stack R W.Return of an old problem:Fusariumhead blight of small grains [J/OL]. APS Feature. http:∥www.apsnet.org/publications/apsnetfeatures/Pages/headblight.aspx.

[3] Yang L J, van der Lee T, Yang X, et al.Fusariumpopulations on Chinese barley show a dramatic gradient in mycotoxin profiles [J]. Phytopathology, 2008, 98(6): 719-727.

[4] O’Donnell K, Ward T J, Geiser D M, et al. Genealogical concordance between the mating type locus and seven other nuclear genes supports formal recognition of nine phylogenetically distinct species within theFusariumgraminearumclade [J]. Fungal Genetics and Biology, 2004, 41(6): 600-623.

[5] Sarver B A, Ward T J, Gale L R, et al. NovelFusariumhead blight pathogens from Nepal and Louisiana revealed by multilocus genealogical concordance [J]. Fungal Genetics and Biology, 2011, 48(12): 1096-1107.

[6] Zhang Hao, van der Lee T, Waalwijk C, et al. Population analysis of theFusariumgraminearumspecies complex from wheat in China show a shift to more aggressive isolates [J]. PLoS ONE, 2012, 7(2): e31722.

[7] Waalwijk C, Kastelein P, de Vries I, et al. Major changes inFusariumspp. in wheat in the Netherlands [J]. European Journal of Plant Pathology, 2003, 109(7): 743-754.

[8] Ward T J, Clear R M, Rooney A P, et al. An adaptive evolutionary shift inFusariumhead blight pathogen populations is driving the rapid spread of more toxigenicFusariumgraminearumin North America [J]. Fungal Genetics and Biology, 2008, 45(4): 473-484.

[9] Gale L R, Harrison S A, Ward T J, et al. Nivalenol-type populations ofFusariumgraminearumandF.asiaticumare prevalent on wheat in southern Louisiana [J]. Phytopathology, 2011, 101(1): 124-134.

[10]Shen Chengmei, Hu Yingchun, Sun Haiyan, et al. Geographic distribution of trichothecene chemotypes of theFusariumgraminearumspecies complex in major winter wheat production areas of China [J]. Plant Disease, 2012, 96(8): 1172-1178.

[11]張昊, 張爭, 許景升, 等. 一種簡單快速的赤霉病菌單孢分離方法 — 平板稀釋畫線分離法[J]. 植物保護(hù), 2008, 34(6): 134-136.

[12]Geiser D M, Jimenez-Gasco M M, Kang S, et al. FUSARIUM-ID v. 1.0: A DNA sequence database for identifyingFusarium[J]. European Journal of Plant Pathology, 2004, 110(5): 473-479.

[13]Suga H, Karugia G W, Ward T, et al. Molecular characterization of theFusariumgraminearumspecies complex in Japan [J]. Phytopathology, 2008, 98(2): 159-166.

[14]van der Lee T, Zhang Hao, van Diepeningen A, et al. Biogeography ofFusariumgraminearumspecies complex and chemotypes: a review [J]. Food Additives & Contaminants. Part A, Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment, 2015, 32(4): 453-460.

[15]Nielsen L K, Jensen J D, Nielsen G C, et al.Fusariumhead blight of cereals in Denmark: species complex and related mycotoxins [J]. Phytopathology, 2011, 101(8): 960-969.

[16]Beyer M, Pogoda F, Pallez M, et al. Evidence for a reversible drought induced shift in the species composition of mycotoxin producingFusariumhead blight pathogens isolated from symptomatic wheat heads [J]. International Journal of Food Microbiology, 2014, 182: 51-56.

[17]Maier F J, Miedaner T, Hadeler B, et al. Involvement of trichothecenes in fusarioses of wheat, barley and maize evaluated by gene disruption of the trichodiene synthase (Tri5) gene in three field isolates of different chemotype and virulence [J]. Molecular Plant Pathology, 2006, 7(6): 449-461.

(責(zé)任編輯:楊明麗)

Population genetic structure and biological characteristics of Fusariumgraminearumon wheat in Beijing and Hebei

Dong Jie1, Zhang Jinliang1, Yang Jianguo1, Zhang Hao2, Feng Jie2

(1.Beijing Plant Protection Station, Beijing 100029, China; 2. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

In this study, the genetic diversity and several phenotypes of the pathogens ofFusariumhead blight on wheat in Beijing and Hebei were analyzed. All isolates wereFusariumgraminearum, belonging to one random mating population. High level of genetic diversity within population was observed. The determination of trichothecene chemotype showed that DON and 15ADON were the main threats to wheat production in this area. Comparing toF.asiaticum,F.graminearumpopulation revealed higher conidial production, lower growth rate and trichothecene production. No resistant isolates to carbendazim, tebuconazole and phenamacril were identified.

Fusariumhead blight;Fusariumgraminearum; population genetic structure; fungicide resistance

Investigations

2015-11-16

2015-12-14

2015年北京市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)糧經(jīng)作物團(tuán)隊(duì)崗位專家項(xiàng)目；國家國際科技合作專項(xiàng)(2013DFG31930); 國家自然科學(xué)基金(31201477)

S 435.121

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.021

* 通信作者 E-mail：dongjiefine@126.com