玉米穗腐病研究进展

玉米穗腐病不仅会使玉米减产,而且会降低玉米籽粒品质,给玉米生产带来重大影响。为了加深对玉米穗腐病的了解,本文从病原菌种类、侵染途径、发病症状、主要真菌毒素及危害、抗源鉴定和抗病遗传机制解析等方面进行了总结,同时简单介绍了基因编辑技术在抗性育种上的应用,并对玉米穗腐病的抗病育种进行展望,为玉米穗腐病抗病种质资源的创制及抗病新品种的培育提供理论参考。

西南地区玉米穗腐病病原分离鉴定及接种方法研究

2010-2011年,从我国西南地区16个市(县)主要玉米产区采集玉米穗腐病标样190份,采用组织分离培养法分离得到393个菌株,将传统形态学分类方法与分子生物学方法相结合,共鉴定出15个种属,其中以拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)分离频率最高为40.20%,为优势菌株;其次为禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum),分离频率为15.01%。选用优势菌株拟轮枝镰孢菌采用花丝注射法、籽粒注射法、花丝喷雾法3种方法进行了穗腐病接种方法筛选,结果表明,籽粒注射法有利于病原菌的侵染发病,发病程度适中,是一种比较理想的接种方法。采用此方法对西南主要推广品种进行了抗病性鉴定,品种间对拟轮枝镰孢菌抗性存在显著差异,无高抗品种,表现好的品种有正大619,正大818,迪卡007,农乐988,正红505和神珠7号等6份。

棉铃虫为害与拟轮生镰孢侵染对玉米穗腐病发生及玉米籽粒中伏马毒素污染水平的影响

本研究以‘浚单20’为供试玉米品种,以棉铃虫为供试昆虫,以拟轮生镰孢为供试病原菌,分别进行单独及复合处理,以明确棉铃虫和拟轮生镰孢单独处理和复合处理对玉米穗腐病发病程度及籽粒中伏马毒素污染水平的影响。结果表明,2011年和2012年均以棉铃虫与拟轮生镰孢侵染复合处理对穗腐病发病程度及籽粒中伏马毒素污染水平的影响最大,穗腐病平均病级分别为0.68±0.05和1.08±0.19;单独接种棉铃虫,2011年和2012年的穗腐病平均病级分别为0.31±0.05和0.71±0.06;单独接种拟轮生镰孢,穗腐病平均病级分别为0.24±0.03和1.05±0.29。复合处理的籽粒中伏马毒素污染水平,2011年和2012年分别为(0.85±0.56)mg/kg和(2.36±0.98)mg/kg;单独接种棉铃虫处理分别为(0.17±0.12)mg/kg和(0.01±0.002)mg/kg;单独接种拟轮生镰孢处理分别为(0.10±0.03)mg/kg和(1.14±0.62)mg/kg。相同处理条件下,降水量大和相对湿度高的气候条件更有利于穗腐病的发生及籽粒中伏马毒素的积累。

玉米穗腐病样品中木贼镰孢菌的分离鉴定及生物学特性

为明确甘肃玉米(Zea mays L.)穗腐病的病原菌种类,在甘肃4大生态区采集玉米穗腐病样品,以组织分离法进行病原物的分离培养,对分离得到的镰孢菌(Fusarium)菌落进行纯化和单孢分离后,以形态学为基础,参照Leisle分类系统进行鉴定。结果表明:分离到271株镰孢菌菌株中有14株经形态学鉴定为木贼镰孢菌(F.equiseti),占分离镰孢菌的5.17%。按照柯赫氏法则用混合菌株接种法进行致病性测定,证实木贼镰孢菌对玉米果穗的致病性。选取3株木贼镰孢菌菌株进行rDNA-ITS基因序列分析,将PCR产物回收测序后在GenBank上比对,菌株GSJC5-2-1和GSZY16-1-1的序列与GenBank上登记的木贼镰孢菌GQ505694和GQ505743;菌株GSZN7-2-2与FJ459981,HQ248199,HQ380774,AB425996和FJ459975的亲缘关系最近,同源性达99%。利用DNAStar软件绘制其系统发育树状图,菌株GSJC5-2-1,GSZY16-1-1和GSZN7-2-2分别与以上亲缘关系最近的木贼镰孢菌位于系统发育树的同一分支,聚为一类,与形态学的鉴定结果相一致。木贼镰孢菌GSJC5-2-1的生长温度范围为15~35℃,最适温度为25℃;菌落在pH值为4~10的培养基上能够迅速扩展,最适pH为6~7;碳源和氮源对木贼镰孢菌菌丝生长影响相对稳定;完全黑暗条件下,菌丝扩展最快;病原菌菌丝致死温度为60℃下10 min。

玉米穗腐病样品中黄色镰孢的分离鉴定及rDNA-ITS序列分析

为了明确甘肃玉米穗腐病的病原菌,于2009年9月在甘肃省四大生态区采集玉米穗腐病样品,以组织分离法进行病原物的分离培养,对分离得到的镰孢菌菌落进行纯化和单孢分离后,以形态学为基础,参照Leisle分类系统进行鉴定。结果表明,分离到271株镰孢菌菌株中有105株经形态学鉴定为黄色镰孢,占分离镰孢菌的38.7%。分析发现黄色镰孢种群数量随采样区而异,陇东和陇南地区采集的样品中分离频率分别为52.0%,55.4%,本研究充分证明了黄色镰孢是甘肃省陇东和陇南地区玉米穗腐病的优势病原菌。按照柯赫氏法则用混合菌株接种法对沈单16和金穗96832进行致病性测定,证实了黄色镰孢对玉米果穗的致病性。随机选取3株黄色镰孢菌株进行rDNA-ITS基因序列分析,将PCR产物回收测序后在GenBank上比对,菌株3-1-1与GenBank中登记的黄色镰孢菌株K1004和K216、6-4-1和21-2-1与黄色镰孢菌株CBS122.73亲缘关系最近,同源性达99%。利用DNAStar软件绘制其系统发育树状图,结果表明,菌株3-1-1与K1004和K216、菌株6-4-1和21-2-1与CBS122.73位于系统发育树的同一分支,聚为一类,与形态学的鉴定结果一致。

南阳市玉米穗腐病致病镰刀菌种群结构分析

镰刀菌是玉米穗腐病的主要病原菌.本研究对南阳市5县2009年夏玉米穗腐病致病镰刀菌的种群结构进行调查分析.从病样中按常规组织分离法进行病原菌分离,对分离物经单孢分离纯化后根据柯赫法则进行致病性检测,并根据形态特征和核糖体基因内转录间隔区(rDNA-ITS)序列对病原菌进行鉴定.从采集的80份穗腐病样品中分离获得105株镰刀菌,接种结果表明,所有菌株对玉米均有致病性.形态和分子鉴定结果表明,引起南阳市玉米穗腐病的镰刀菌至少有4种:层出镰刀菌Fusarium proliferatum、串珠赤霉菌Gibberella monoliformis、木贼镰刀菌F.equiseti及玉蜀黍赤霉菌G.zeae.南阳市玉米穗腐病致病镰刀菌以层出镰刀菌为优势种,串珠赤霉菌为次优势种.

山西省玉米穗腐病病原镰孢菌的分离与鉴定

为明确山西省玉米穗腐病的病原菌种类,采用常规组织分离法对山西省晋城市和太谷县的玉米穗腐病的病原菌进行了分离、纯化,从采集的玉米穗腐病病样中共分离到53个菌株,经形态学鉴定,分别为轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)和半裸镰孢菌(Fusarium semitectum),其中轮枝镰刀菌F.verticillioides的分离频率为46.7%,属优势种群。致病性测定结果表明,轮枝镰孢菌与禾谷镰孢菌为山西省玉米穗腐病的病原菌,且两者复合侵染对玉米造成的为害最严重。这一结果为进一步研究和控制该病提供了可靠的理论依据。

安徽凤阳玉米穗腐病病原菌的分离鉴定

[目的]明确凤阳玉米穗腐病的病原菌种类。[方法]在凤阳玉米种植区采集玉米穗腐病样品,采用组织分离法对病样进行分离与纯化,结合病原菌形态学特征与分子生物学进行鉴定。[结果]分离得到的56株病原菌分别为禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)、串珠镰孢菌(Fusarium verticillioides)、多变根毛霉(Rhizomucor variabilis)和青霉菌(Penicillium spp.),其分离频率分别为44.64%、21.42%、14.29%、14.29%和5.36%。禾谷镰孢菌Fg21菌丝生长温度为5~30℃,最适生长温度为25℃,最适pH为7.0;尖孢镰孢菌Fa09菌丝生长温度为10~35℃,最适生长温度为28℃,最适pH为7.0;串珠镰孢菌Fv03菌丝生长温度为10~35℃,最适生长温度为25℃,最适pH为10.0;碳源对镰孢菌菌株营养生长影响相对稳定,而氮源对其营养生长影响的变幅较大。[结论]试验结果为玉米穗腐病的综合防治提供了理论依据。

玉米穗腐病防治措施

1穗腐病的症状玉米穗腐病主要发生在玉米生长的中后期，玉米苞叶变黄以后是发病的高峰期，青苞叶玉米一般不受害。穗尖苞叶及干死的花丝最先腐烂，呈湿腐状，剥开穗尖苞叶，常见有大量的白色菌丝附着在苞叶和籽粒上，发病严重的穗整穗变腐烂，出现大量红色粉状物，既不能食用，也不可作饲料用。

河北省玉米穗腐病的发生及防治

近年来,河北省各地区玉米穗腐病频繁发生,严重地块发病率可达到100%。本文对玉米穗腐病的发生规律、病原菌种类及症状进行了介绍,同时从农业防治、品种抗性、化学防治角度提出了该病的综合防治措施,以期为河北省玉米穗腐病的防治提供指导。

玉米穗腐病的诊断及防治

玉米穗腐病是玉米生长后期的重要病害之一,又称玉米穗粒腐病,属世界性病害。一般品种发病率为5%～10%,感病品种发病率可达50%左右,造成严重损失。

河北省玉米穗腐病的发生情况及防治建议

2013～2015年,连续3年对河北省玉米穗腐病的发生情况进行了调查,并根据调查结果提出了相应的防治建议。

玉米穗腐病的发生特点及防治对策

本文分析了玉米穗腐病的发生特点、发生规律、发生原因,并从农业防治、药剂防治等方面提出防治对策,以期为玉米穗腐病的科学防控提供参考。

玉米穗腐病田间发病规律研究

文章主要研究了播期、密度及施肥对玉米穗腐病发病的影响,结果表明随着播期的推移和密度的增加,穗腐病呈现逐渐下降的趋势;在玉米各种施肥配比中,增施钾肥能够降低穗腐病的发病率和病情指数。

玉米穗腐病的发生与防治

灵寿县地处石家庄西北部,含山区、丘陵、平原等多种地貌特征,年玉米播种面积20万亩以上。玉米穗腐病是玉米生长后期的重要病害之一,从山区、丘陵到平原,无论是春玉米还是夏玉米,都有不同程度的发生,该病蔓延快,危害严重,收获后贮藏不当还会继续感染发病。近几年,随着无人机飞防技术的迅猛发展,逐渐打破了玉米中后期病虫害防治困难的瓶颈,玉米穗腐病也引起大家的高度重视。一、危害情况玉米发生穗腐病后,因机收、机打难以剔除霉变的果穗、果粒,病粒与健康籽粒常常混合在一起。

黑龙江农垦玉米穗腐病发生情况调查

笔者对黑龙江农垦玉米穗腐病发生情况进行调查,共调查了4个管局的15个农场。结果表明,2020年黑龙江农垦玉米穗腐病平均发病率为4.3%,发生最严重的是云山农场,病穗率为6.7%;其次是二九一农场和八五三农场,而八五四农场穗腐病的发病率最轻,为2.6%。文章经过组织分离和形态学鉴定,发现禾谷镰孢菌(F.graminearum)是黑龙江农垦玉米穗腐病的主要病原菌,其次是拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)和木霉菌(Trichoderma)。

玉米穗腐病致病禾谷镰孢复合种的遗传多样性、致病力与毒素化学型分析

【目的】明确中国玉米穗腐病致病禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)的菌群遗传结构、致病力、毒素化学型及其相互关系,为玉米镰孢穗腐病防控提供参考信息。【方法】从中国玉米主产区采集玉米穗腐病样本,经单孢分离鉴定,选取代表性的禾谷镰孢复合种,利用22对SSR和10对VNTR引物,使用Popgen32、NTsys2.1、STRUCTURE2.3.4群体遗传学研究软件进行数据分析,结合TEF-1α、β-tubulin和RPB2基因测序构建系统发育树,分析7个地理区域禾谷镰孢复合种的遗传多样性,采用花丝通道注射接种法测定各镰孢菌的致病力,利用产毒基因特异性引物进行毒素化学型的检测。【结果】在禾谷镰孢复合种中共检测到等位位点数48个,多态性位点数39个,多态性条带比率为81.25%,每对引物扩增出多态性条带2—4条;禾谷镰孢复合种7个地理群体平均Shannon’s信息指数和Nei’s遗传多样性指数分别为0.41和0.29,7个地理区域遗传相似度集中在0.6677—0.8797,遗传距离为0.1282—0.4039,表明菌群间具有较丰富的遗传多样性。依据Nei’s遗传距离对7个地理种群进行UPGMA聚类分析,可划分为3个类群;STRUCTURE2.3.4群体结构分析表明,禾谷镰孢复合种菌群被分为2个大类群最合适,西北地区绝大部分属于类群A,华中地区和华南地区菌株均属于类群B,东北地区50%以上菌株属于类群B。TEF-1α、β-tubulin和RPB2基因序列分析表明禾谷镰孢复合种由禾谷镰孢(F.graminearum)、亚洲镰孢(F.asiaticum)、布氏镰孢(F.boothii)和南方镰孢(F.meridionale)构成,上述镰孢菌中存在142个单核苷酸多态性位点(SNP),通过这些差异序列构建的聚类图能清楚显示出各个种内与种间的遗传分化情况,各镰孢种内遗传多样性十分丰富。禾谷镰孢致病力最强,平均发病面积百分比为20.79%;亚洲镰孢、布氏镰孢和南方镰孢的平均发病面积百分比分别为15.79%、11.77%和8.12%。统计分析表明,不同镰孢种所引起的穗腐病平均发病面积占比存在显著差异。禾谷镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、NIV和3ADON+15ADON+NIV 4种,以15ADON为主;布氏镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、NIV、3ADON+15ADON和3ADON+15ADON+NIV 5种,以15ADON为主;亚洲镰孢毒素化学型只有3ADON;南方镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、15ADON+NIV 3种,15ADON为优势类型。此外,15ADON、NIV和3ADON毒素类型菌株平均发病面积百分比分别为17.87%、17.20%和12.37%。【结论】我国不同地理区域尤其是相邻区域禾谷镰孢复合种菌群间存在较为频繁的基因交流与交换。本研究中禾谷镰孢复合种的主要毒素化学型为15ADON,致病力由强到弱依次为禾谷镰孢>亚洲镰孢>布氏镰孢>南方镰孢。整体看来,毒素化学型与菌种类型相关性不显著,致病力主要与菌种类型有关。

玉米穗腐病抗性机制及抗病育种研究进展

玉米穗腐病会严重影响玉米的产量与质量,产生的毒素也会危害食用者的健康。为了有效预防玉米穗腐病,我国一直加强研究其抗性机制,培育抗病性强的玉米品种,从而促进我国玉米种植业的发展。阐述了玉米穗腐病的起因及危害,重点分析了玉米穗腐病的抗性机制及抗病育种研究进展。

山东省玉米穗腐病病原菌的分离鉴定及优势种的系统发育分析

旨在明确山东省玉米穗腐病病原菌组成及优势病原菌的流行趋势。对2015-2017年在山东省采集的138份玉米穗腐病样品进行了病原菌的分离,采用形态学和分子生物学方法对分离物进行鉴定,并对优势病原菌进行系统发育分析,明确其发生发展规律。分离鉴定结果表明,分离到的真菌共有18种,其中镰孢属的拟轮枝镰孢菌分离频率为67.39%,为山东省优势病原菌;其次为层出镰孢菌,分离频率为10.87%;禾谷镰孢复合种、木贼镰孢菌和尖孢镰孢菌的分离频率分别为7.97%,5.80%,0.72%;木霉属的哈茨木霉分离频率为7.91%;青霉属的草酸青霉分离频率为6.52%;曲霉属黄曲霉和黑曲霉的分离频率分别为2.17%和5.07%。基于EF-1α基因序列构建了山东省2015-2017年拟轮枝镰孢菌的系统发育树,并分析了山东省菌株与河北省菌株的遗传进化关系。系统发育分析结果发现,89个拟轮枝镰孢菌菌株可以分为2个大群,其遗传距离较小,为0.002~0.016,表明山东省2015-2017年的菌株之间遗传关系较近;河北省和山东省拟轮枝镰孢菌菌株的遗传距离较小,相似性较高,亲缘关系较近,存在较为频繁的基因交流。研究结果为深入开展拟轮枝镰孢菌穗腐病的抗性育种、发生发展规律以及综合防治提供科学依据。

培养条件及杀菌剂对玉米穗腐病菌可可毛色二孢生长的影响

可可毛色二孢(Lasiodiplodiatheobromae)穗腐病是近年来发生在玉米上的一种新病害。本文研究了不同培养基、温度、pH、碳源和氮源对该病原菌生长的影响,并评价了8种杀菌剂对该病原菌的抑制效果。结果表明,25℃培养1 d后,可可毛色二孢在PDA和MLPA两种培养基上生长速度最快,菌落直径分别为49.88 mm和48.13 mm,显著大于其他处理(p<0.05);最适合该病原菌生长的温度为30℃,培养1 d后菌落直径为61.88 mm,显著大于其他温度处理(p<0.05);在55℃处理10 min后的菌落不能继续生长;最适合该病原菌生长的pH为6,25℃培养1d后菌落直径可达到75.00mm,显著大于其他处理(p<0.05);淀粉和硝酸钠分别为可可毛色二孢生长所需的最佳碳源和氮源,在上述两种培养基上培养1 d的菌落直径分别为58.13 mm和37.13 mm,均显著大于其他处理(p<0.05)。咯菌腈、甲基硫菌灵和异菌脲对可可毛色二孢有较好的抑制效果,EC50均小于1 mg/L。本研究结果为深入了解可可毛色二孢玉米穗腐病的发生规律和制定有效防治策略提供依据。