山西省玉米鞘腐病菌的鉴定及生物学特性分析

玉米鞘腐病是近年来山西省玉米(Zea mays L.)生产上普遍发生的一种病害,给玉米产量造成了巨大的损失。为了明确山西省玉米鞘腐病的致病镰孢菌(Fusarium spp.)的种类及其优势病原菌,本研究采用组织分离法对感病玉米叶鞘进行分离,根据形态学鉴定及分子生物学鉴定方法,确定了致病镰孢菌的种类,并对其优势病原菌的生物学特性进行了研究。结果显示,致病镰孢菌包括拟轮枝镰孢菌(F. verticillioides)、层出镰孢菌(F. proliferatum)、禾谷镰孢菌(F. graminearum)和亚粘团镰孢菌(F. subglutinans),优势病原菌为拟轮枝镰孢菌。拟轮枝镰孢菌菌株TG-3.1的最适培养条件为:培养基为查氏培养基,碳源为牛肉膏,氮源为蛋白胨和硝酸铵,金属离子为锌离子,温度为28℃,24 h连续光照,pH值为6。本文明确了山西省玉米鞘腐病的致病菌种类,分析了优势病原菌生长的最适条件,为该病害的综合防控提供了理论依据。

玉米新病害-鞘腐病研究初报

【目的】明确中国玉米产区发生的新病害—鞘腐病的症状及其致病病原菌的种类。【方法】田间调查进行症状描述,采集不同地区玉米鞘腐病典型病斑,对分离获得的可疑病原物进行培养、致病性测定以及ITS序列测定分析。【结果】玉米鞘腐病菌的形态学与已报道的层出镰孢菌[Fusarium proliferatum]相同,ITS序列测定分析该菌与层出镰孢菌的同源性达100%;人工接种寄主表现与田间自然发病相同症状。病菌生长适宜温度为25～30℃,最适温度为28℃。病菌大、小两型分生孢子的萌发适宜温度均为25～30℃。【结论】玉米鞘腐病为中国玉米发生的一种新病害,其病原菌为层出镰孢菌[Fusarium proliferatum(Mats.)Nirenberg]。

玉米鞘腐病原菌生物学特性研究

对我国玉米新病害--鞘腐病病原菌[Fusarium proliferatum(Mats.)Nirenberg]生物学特性进行了研究。结果表明,病菌生长的适宜温度为25～30℃,最适温度为28℃,适宜病菌生长的pH值为5～6;大、小两型分生孢子的萌发适温均为25～30℃。病菌在PSA培养基上培养10～12 d后可产生厚垣孢子。病菌能利用多种碳源,以蔗糖、葡萄糖、木糖、半乳糖和乳糖为佳;淀粉、山梨糖次之。牛肉膏、酵母膏、蛋白胨、氯化铵、硫酸铵、硝酸钾为病菌生长的良好氮源。但病菌对氮源的利用远不及碳源。适宜病菌生长的培养基为Richard's、PDA、PSA、玉米粉和燕麦片培养基,在不同培养基上菌落颜色、菌丝疏密程度差异明显,颜色从白、灰白、乳黄到淡紫。

蚜虫危害对玉米鞘腐病发生的影响

为明确玉米鞘腐病的发生特点和流行规律,本研究通过测定交互接种蚜虫和层出镰孢后玉米鞘腐病的发病程度,初步确定蚜虫危害对病害发生的影响。结果表明,蚜虫不携带和传播层出镰孢菌,但蚜虫排泄的蜜露能够促进层出镰孢的生长;接种层出镰孢后再接种蚜虫的处理发病率、病情指数均较只接种病原菌的处理显著性增加;‘郑单958’和‘浚单20’接种层出镰孢后再经机械刺伤并涂抹松三糖溶液的处理发病率较只接种层出镰孢的处理分别增加了22.22%和11.33%,病情指数分别增加了9.12和13.03。表明蚜虫取食造成的伤口及排泄产生的蜜露会加重玉米鞘腐病的发病程度。

玉米鞘腐病菌ISSR-PCR反应体系优化

玉米鞘腐病的主要病原为层出镰孢(Fusarium proliferatum),为明确其ISSR-PCR最佳反应体系,本文以层出镰孢DNA为模板,筛选各因子浓度范围,利用单因素试验,对5因素进行优化,确定最佳反应体系,从13条供试引物中筛选扩增条带清晰、多态性好的引物,并筛选最适退火温度。结果表明:ISSR-PCR最佳反应体系各因子浓度分别为模板DNA 40 ng·μL-1、镁离子浓度2.5 mmol·L-1、引物浓度为0.4μmol·L-1、dNTPs浓度0.2 mmol·L-1、Taq酶浓度为2.5 U·μL-1,最适ISSR引物为808,最适退火温度是58℃,用筛选的最适引物808对供试菌株扩增出14条条带,多态性条带13条,多态性条带比率为92.90%。

鞘腐病发生程度与玉米倒伏及产量损失间的相关性分析

为深入探讨鞘腐病的发生对玉米倒伏及产量的影响,通过温室接种法测定了玉米不同发育阶段鞘腐病的发病程度及相关防御酶活性,以确定玉米鞘腐病的易感时期;并通过田间接种不同浓度的层出镰孢菌获得不同发病级别的玉米鞘腐病病株,于乳熟期调查病害发生程度,利用YYD-1B数显植物茎秆强度检测仪测定每株玉米茎秆的抗倒伏能力,收获后测定其产量。结果显示,玉米鞘腐病的易感时期为开花期,郑单958和浚单20在此时期鞘腐病的发病率分别为64.36%和40.22%;病情指数分别达42.73和19.58,均高于其它时期;玉米自交系OH43Ht1、郑58和杂交品种郑单958的茎秆抗倒伏能力均随着玉米鞘腐病发病级别的升高而降低;郑58和郑单958的产量随玉米鞘腐病发病级别的升高而降低,每公顷产量损失郑58从13.84%增加到29.53%、郑单958从3.99%增加到16.72%。表明玉米鞘腐病严重发生时能够降低玉米的抗倒伏能力和产量,且对自交系的影响大于杂交品种,生产中应引起高度重视。

玉米抵御鞘腐病菌侵染的生理机制

为深入探讨玉米抗鞘腐病的机制,以高抗品种浚单20、9058及中抗品种郑单958、郑58为材料,测定了接种层出镰孢后苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、木质素含量及抗病相关基因PR-1、PR-2a、LOX、MPI和GAPc的表达量。结果显示:接种后不同抗性材料叶鞘部位的防御酶活性均上升,多数在6 h达到峰值,且高抗材料酶活性增幅较大;供试材料的木质素含量均上升,且高抗材料的含量高于中抗材料;PR-1、MPI、GAPc和PR-2a等抗病相关基因的表达呈上升趋势,而LOX的表达量变化趋势不明显。研究表明玉米对鞘腐病的抗性与防御酶活性、木质素含量及其抗病相关基因的表达量呈正相关。

玉米品种对鞘腐病的抗性评价及产量损失研究

选取中国北方生产主栽玉米品种和常用自交系,通过人工接种的方法进行玉米鞘腐病的抗性鉴定。结果表明,139份玉米杂交种中,免疫品种3份,高抗品种124份,抗病品种12份,无感病品种,表明目前生产上推广的玉米杂交种对鞘腐病的抗性较好,鞘腐病的发率病与病情指数正在逐年上升。供试12份自交系的平均抗性水平明显低于杂交种,发率病明显高于杂交种。测产结果表明,产量损失同玉米鞘腐病发病程度呈正比。