玉米镰孢菌穗腐病和茎腐病侵染规律相互关系的研究

通过温室内串珠镰孢菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｅ）和禾谷镰孢菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ）接种、植株体内病菌的系统分离和田间自然病圃内植株体外病原菌的捕捉和致病性测定,明确了玉米镰孢菌穗腐病和茎腐病侵染规律的相互关系。研究表明：串珠镰孢菌和禾谷镰孢菌均能沿植株体内向上扩展,串珠镰孢菌能够扩展到穗部籽粒,但当年未能引起穗腐症状,禾谷镰孢菌难以扩展到穗部。体外气流传播是两种镰孢菌引起穗腐病的主要途径。     

吉林省玉米穗腐病致病镰孢菌的鉴定与部分菌株对杀菌剂的敏感性

【目的】明确吉林省玉米穗腐病主要致病镰孢种群分布及杀菌剂对镰孢菌菌丝生长的抑制效果,为针对性地开展玉米镰孢穗腐病的防治提供依据。【方法】通过组织分离法和分子生物学方法对2020年采自吉林省36个市(县)的149份玉米穗腐病样品进行病原菌分离鉴定，利用禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)毒素合成相关基因特异性引物检测其产生毒素的化学型，对部分禾谷镰孢复合种进行致病力测定；采用菌丝生长速率法测定7种杀菌剂对禾谷镰孢复合种的抑制效果。【结果】分离获得233株镰孢菌，隶属4个镰孢复合种，含9种镰孢菌，包括拟轮枝镰孢(F.verticillioides)、布氏镰孢(F.boothii)、禾谷镰孢(F.graminearum)、层出镰孢(F.proliferatum)、亚洲镰孢(F.asiaticum)、厚垣镰孢(F.chlamydosporum)、藤仓镰孢(F.fujikuroi)、木贼镰孢(F.equiseti)和亚黏团镰孢(F.subglutinans)，分离频率依次为33.05%、26.18%、25.32%、12.45%、0....     

玉米杂交种抗镰孢菌穗腐病鉴定筛选

采用双牙签法将玉米穗腐病病原串珠镰刀菌和禾谷镰孢菌混合物接种到50份玉米杂交种上,对其进行抗穗腐病鉴定,筛选出高抗（HR）玉米杂交种2份,抗病（R）玉米杂交种31份。     

玉米茎腐、鞘腐、穗腐病中不同镰孢菌间关系研究

【目的】为了明确不同镰孢菌对玉米茎腐病、鞘腐病和穗腐病的致病性。【方法】采用土壤接菌、穿刺接菌和孢子悬浮液接菌的方法。【结果】证明层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)、轮枝镰孢菌(F.verticillioides)可引起玉米茎腐病,禾谷镰孢菌(F.graminearum)可引起穗腐病、鞘腐病,而尖孢镰孢菌(F.oxysporum)则通过复合侵染引起病害。【结论】将各类镰孢菌分别接种不同生育期的玉米植株,观察株高、病斑大小、玉米发育程度和籽粒的形成情况,研究各镰孢菌菌株对玉米植株的影响程度,分析各菌株的致病力,最佳侵染时期及茎腐、鞘腐、穗腐之间的侵染关系,证明玉米茎腐、鞘腐、穗腐之间病原菌侵染部位没有特异性,不同时期侵染引起的茎腐、鞘腐及穗腐发病程度不同。     

2018年黑龙江垦区玉米茎基腐病发生情况调查

2018年对黑龙江垦区玉米茎基腐病发生情况进行了调查,共调查了5个管理局15个农场的76块玉米种植田,玉米植株1340株。调查结果表明,2018年玉米茎基腐病在黑龙江垦区为中等发生,平均病株率21.6%;将采集的玉米茎基腐病病原菌进行了室内分离,表明该病的主要致病菌为禾谷镰孢菌,其次为木贼镰孢菌和轮枝镰孢菌。     

我国部分常用玉米种质资源对镰孢菌病害的抗性评价

【目的】玉米穗腐病、茎腐病和鞘腐病是我国玉米产区普遍发生的三大镰孢菌（Fusarium spp.）病害,近年来有严重混和发生的趋势,三大病害主要致病菌分别为拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、禾谷镰孢（F. graminearum）和层出镰孢（F. proliferatum）。种植抗病品种是控制该类病害最经济有效的方法,本研究旨在筛选出单抗或兼抗穗腐病、茎腐病和鞘腐病的玉米种质,为玉米品种的科学选育和合理布局提供参考。【方法】选取我国玉米种质B73、B37、郑58、昌7-2、齐319等16个常用育种自交系,将玉米穗腐病主要病原菌拟轮枝镰孢、茎腐病主要病原菌禾谷镰孢及鞘腐病主要病原菌层出镰孢分别接种于玉米果穗、茎秆及叶鞘,具体方法为待整株长到吐丝期用连动注射器将拟轮枝镰孢孢子悬浮液沿花丝通道注射到健康玉米果穗;将健康玉米地上第一节的茎部用针扎孔后向其中注射禾谷镰孢孢子悬浮液;将层出镰孢孢子悬浮液沿健康玉米植株叶基部接种到地上2—5节间的叶鞘内。以上各种接种方式均使用无菌水作为对照。在2016年和2018年度进行人工田间接种试验,通过评价穗腐病、鞘腐病的病情指数以及茎腐病发病面积,评估所选自交系对以上镰孢菌引起的穗腐病、茎腐病和鞘腐病的抗性级别。【结果】供试自交系中吉853、OH43和X178对穗腐病表现为中抗,B73、B37、PH6WC、掖478、郑58、9058、昌7-2、浚928、Mo17、A619、PH4CV、齐319和13-1077共13份材料为感病或高感;齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对茎腐病表现为中抗或高抗,郑58、掖478、PH6WC、浚928、吉853、A619和OH43共7份材料表现为感病或高感;B73、B37、郑58、掖478、PH6WC、9058、昌7-2、吉853、浚928、Mo17、A619、PH4CV、OH43、齐319和13-1077共15份材料对鞘腐病表现为中抗或抗病。从16个自交系所在种群来看,瑞德群对穗腐病表现为感病,兰卡斯特群和唐四平头群对鞘腐病表现为抗病,其他群对3种镰孢菌病害抗性水平的离散程度较大,无明显规律。【结论】供试自交系吉853和OH43对鞘腐病和穗腐病表现为中抗或抗性,齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对鞘腐病和茎腐病表现为中抗、抗性或高抗,但尚未筛选到对3种病害均有较好抗性的材料,有待于进一步筛选其他种质资源。     

玉米禾谷镰孢菌穗腐病抗性基因组选择研究

禾谷镰孢菌穗腐病是玉米种植区普遍发生的重要病害之一，探究基因组选择在禾谷镰孢菌穗腐病抗性遗传改良中的应用潜力，有助于选育抗病品种。以玉米自交系DH4866和T877组配的重组自交系群体，对玉米禾谷镰孢菌穗腐病抗性进行基因组选择研究，分析数据模型、群体大小、标记密度、显著位点和遗传效应对预测准确性的影响。结果表明，在5种数据模型中，gBLUP模型对玉米禾谷镰孢菌穗腐病抗性具有较高的预测能力。预测准确性随着训练群体样本大小的增加而提高，当训练群体占群体总数80%时，预测准确性达到最高。当标记数量达到500时，即可获得相对较高的预测准确性。相对于随机效应模型，将显著位点作为固定效应没有显著提高预测准确性。相对于仅考虑加性效应，当在模型中考虑加加上位性效应时，预测准确性并没有得到显著提高。研究结果可为玉米禾谷镰孢菌穗腐病抗性的遗传改良提供理论参考。     

广西玉米穗腐病致病镰孢种群构成与毒素化学型分析

目的 明确广西玉米穗腐病致病镰孢的种群构成及毒素化学型,为玉米穗腐病的综合防治、品种的合理布局和抗病育种提供重要指导和理论依据。方法 从广西玉米主产区采集玉米穗腐病样本,经组织分离和单孢纯化共获得138个镰孢菌分离物,分别来自21个县（区）。利用形态学和分子生物学相结合的方法进行镰孢菌种的鉴定,构建TEF-1α系统发育树,利用产毒基因特异性引物进行毒素化学型检测。结果 在138个镰孢菌分离物中,鉴定出10种镰孢菌,包括拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）、层出镰孢（F. proliferatum）、九州镰孢（F. kyushuense）、南方镰孢（F. meridionale）、甘蔗镰孢（F. sacchari）、藤仓镰孢（F. fujikuroi）、亚洲镰孢（F. asiaticum）、轮纹镰孢（F. concentricum）、变红镰孢（F. incarnatum）和禾谷镰孢（F. graminearum）,分离频率依次为50.72%、12.32%、10.87%、8.70%、6.52%、3.62%、3.62%、1.45%、1.45%和0.72%。禾谷镰孢复合种（F. graminearum species complex,FGSC）由南方镰孢、亚洲镰孢和禾谷镰孢3个独立种组成。拟轮枝镰孢为优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌,而甘蔗镰孢和轮纹镰孢则是国内首次报道为玉米穗腐病致病菌。拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢和藤仓镰孢检测到伏马毒素关键合成基因FUM1的菌株数分别为67、13、5、3,具有潜在的产伏马毒素能力,轮纹镰孢则未检测到FUM1。供试禾谷镰孢复合种、九州镰孢和变红镰孢菌株的毒素化学型有4种：NIV、15-ADON、NIV+15-ADON和DON+15-ADON。8个九州镰孢菌株、2个亚洲镰孢菌株、2个南方镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV毒素化学型;2个南方镰孢菌株携带15-ADON毒素化学型;8个南方镰孢菌株、2个九州镰孢菌株、1个亚洲镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV+15-ADON毒素化学型;只有1个禾谷镰孢菌株携带DON+15-ADON毒素化学型。未检测到3-ADON毒素化学型菌株。结论 拟轮枝镰孢为广西玉米穗腐病优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌。拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢、藤仓镰孢均检测到FUM1,广西禾谷镰孢复合种的主要毒素化学型为NIV和15-ADON,变红镰孢和部分九州镰孢的主要毒素化学型为NIV。广西玉米穗腐病镰孢菌种群构成与我国温带玉米相关研究结果存在差异,原因可能为镰孢菌种群适应广西热带和亚热带高温、高湿的玉米生长环境并因此导致毒素化学型的不同。     

小麦-玉米轮作田镰孢菌的种群结构及其致病性研究

为明确小麦—玉米轮作田中镰孢菌的种群结构及致病性,采用形态结合分子鉴定的方法分别对采自河南省许昌、漯河、驻马店3块小麦—玉米轮作田的407个镰孢菌菌株进行了种的鉴定,并从中选出不同寄主来源、不同种的12个代表菌株,分别接种田间小麦和盆栽玉米。鉴定结果表明,从小麦上分离到的镰孢菌均为禾谷镰孢菌( F. graminearum,178个),而从玉米上分离到的镰孢菌则分别属于轮枝镰孢菌(F. verticillioides,123个)、F. graminearum(61个)、层出镰孢菌(F. proli-feratum,45个)3个种。接种试验结果表明,3个种均能够侵染小麦麦穗和盆栽玉米苗,但F. gra-minearum的致病力显著强于F. verticillioides和F. proliferatum;不同寄主来源的F. graminearum菌株在致病力上差异不显著。来自小麦—玉米轮作田的F. graminearum菌株既可以侵染小麦又可以侵染玉米,这可能会造成小麦赤霉病、玉米茎腐病等病害的发生在小麦—玉米轮作模式下呈加重趋势。     

东北地区玉米穗腐镰孢菌种类鉴定及拟轮枝镰孢菌遗传多样性

为明确东北地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类及拟轮枝镰孢菌的多样性,于2015~2016年在东北4个省30个区县进行玉米穗腐病样品的采集,通过形态学及分子生物学方法对分离获得的镰孢菌的种类进行鉴定,并用ISSR分子标记技术对40株拟轮枝镰孢菌进行遗传多样性分析。结果表明:在获得的122株镰孢菌分离物中鉴定出包括禾谷镰孢菌、层出镰孢菌、亚粘团镰孢菌和拟轮枝镰孢菌共4个种,其分离频率分别为4.92%、7.38%、10.66%和77.05%。从区域分布来看,拟轮枝镰孢菌的分布最广,在所有采样县区均有分布。在30个县区采集的玉米穗腐病样品中,有7个县区分离到亚粘团镰孢菌,有5个县区分离到层出镰孢菌,有2个县区分离到禾谷镰孢菌,分别占采集县区样本的23.33%、16.67%和6.67%,说明拟轮枝镰孢菌是东北地区玉米穗腐病的优势致病菌。ISSR-PCR结果表明,筛选出的8条ISSR引物共扩增出45条清晰条带,其中27条为多态性条带,不同引物对供试菌株扩增的条带数不同,引物842扩增的条带最多,引物873扩增的条带最少,多态性条带的比例分别是66.7%和50%。聚类分析结果表明,供试菌株间的遗传相似系数为0.75~1.00,当遗传相似系数为0.97时,供试菌株被全部分开。拟轮枝镰孢菌ISSR类群的划分与其地理来源没有明显的相关性。     

玉米穗,茎腐病病原学相互关系及发病条件的研究

玉米穗、茎腐病病原学的相互关系研究表明：其优势致病菌禾谷镰孢菌和串珠镰抱菌均可交互侵染引起这两种病害,并且能从植株的外侧和内部由基部向穗部传染,初步证实引起穗腐病的镰孢菌是来自茎腐病的镰孢菌。穗、茎腐病的发病条件试验结果显示,玉米茎腐病与玉米品种的抗性、生育期、种植密度、地势、降水和施肥等的关系极为密切,而玉米穗腐病与玉米品种的抗性、土壤类型、种植形式和螟害的关系密切。通过施用钾肥和防治玉米螟可有效地减轻玉米茎腐病和穗腐病的危害。     

玉米茎基腐病的研究

玉米茎基腐病是由病原菌复合侵染所引起的病害,在山西省分布广、危害重,是玉米的主要病害之一。此病可以危害幼苗,但主要发生在生长后期。其症状分急性型和慢性型,前者整株很快青枯死亡:后者一般在吐丝后发病,较常见,一般表现为:叶片由下向上逐渐枯死,发病后期茎基纵剖面髓部变色收缩,果穗下垂,易倒伏。经试验证明:其主病原(uajor pathogen)为串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)、串珠胶孢变种(F. moniliforme var.subglutinans)、禾谷镰刀菌(F. graminearum)、长蠕孢菌(Helminthosporiumsp.),其中串珠镰刀菌致病力最强。通过玉米不同发育阶段的连续分离证明:四种主病原都有潜伏侵染现象,串珠可以扩展到茎基第三节间,但并不扩展到穗部。次病原(Minor pathogen为木贼镰刀菌(F. equiseti)、交链孢菌(Alternaria spp)、半裸镰刀菌(F. semitectum)、多隔镰刀菌(F. decemcellulare)、弯角镰刀菌(F. camptoceras)等,它们是在主病原侵入后才侵入寄主的,本身致病力弱,但与某些主病原有协生作用,可加重病害的发生。     

玉米苯丙烷类次生代谢物与玉米对茎腐病抗性的关系

对抗病玉米品种陕单931和感病玉米品种西农11号在抽雄初期接种禾谷镰刀菌孢子悬浮液,于接种后测定茎秆髓部组织内苯丙烷类次生代谢物木质素和绿原酸的变化。结果表明,玉米植株原生木质素与玉米对茎腐病的抗性无关,仅诱导产生的木质素在玉米的抗病性中起作用。并证实玉米植株受到镰刀菌侵染后可产生对镰刀菌有抑制作用的物质。     

新疆玉米青枯病病原菌分离和鉴定

５年来从全疆１０个地州１８个县市对近百个玉米杂交种和自交系田的典型青枯病株分离、鉴定出腐霉（Ｐｙｔｈｉｕｍ）属３个种、镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ）属２个种，分别对５个种不同地区的代表菌株在北京和乌鲁木齐两地进行苗期和成株期致病测定，其中肿囊腐霉（Ｐ．ｉｎｆｌａｔｕｍ）致病性强，可重复田间的青枯症状，是引起新疆玉米青枯病的主要致病菌。Ｐ．ｇｒａｍｉｎｉｃｏｌａ致病性较弱，Ｐ．ｏｌｉｇａｎｄｒｕｍ基本不致病。镰刀菌的Ｆ．ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ和Ｆ．ｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍｅ发病率低，发病过程缓慢。研究还发现，分离方法上的差异对分离结果具一定影响，其中标样的发病程度、采集后至分离的间隔时间以及分离所用培养基的不同均可使腐霉和镰刀菌的分离频率发生变化。     

玉米茎腐病原菌侵染及发病与玉米生育期的关系

对玉米茎腐病病原菌侵染和发病始盛期与玉米生育期关系进行了５ａ研究,结果表明,玉米出苗后３ｄ就已被茎腐病原菌侵染,根部呈褐色病斑,植株矮小,叶片变黄。播种期接种较常规期接种发病高。玉米茎腐病发病始、盛期都在玉米灌浆后出现。在调查玉米茎腐病和采集病株标本时,可根据玉米灌浆期预测茎腐病的显症期及发病盛期,确定调查适宜时期。     

四川省玉米穗腐病研究初报

四川省玉米穗腐病日趋严重,全省平均发病率在10%-40%之间,重病年份1998年高达75%。分离鉴定出7个属的病原真菌,它们是：串珠镰刀菌（Fusarium moniliforme)、木霉菌（Trichoderma sp.）、离蠕孢菌（Bipolaris sp.)、禾谷镰刀菌（F.graminearum)、丝核菌（Rhizoctonia sp.）、青霉菌（Penicillium sp.)、黄曲霉素（Aspergillus flavus)、黑曲霉（A.niger)和毛霉菌（Mucor sp.);其中串珠镰刀菌,结果以注射法的发病率适中且操作简便易于控制,人工接种抗性鉴定结果表明,不同玉米自交系和杂交品种对镰刀菌穗腐的抗病性存在极显著差异。     

穗粒腐病菌对玉米幼苗的致病性研究

对河南省玉米杂交种穗粒腐病原菌分离鉴定的结果表明,玉米杂交种籽粒(或病粒)中串珠镰刀菌的带菌率最高,分离频率为59.61%,其次为木霉菌,分离频率为14.97%。从玉米杂交种中分离到的穗粒腐病菌对玉米幼苗致病性的测定结果表明,串珠镰刀菌、蠕孢菌和禾谷镰刀菌对玉米幼苗的致病力较强,只是发病时间、病害蔓延速度有所差异。病原菌分离频次的高低与病原菌的致病性强弱无相关性。     

玉米镰刀菌性穗腐及其抗病性测定方法

1998年1999年连续对四川6个不同玉米生态区玉米穗腐病进行调查,发病率分别为75%和26 8%。年度波动明显。在发病果穗中镰刀菌性穗病最重要,占57 6%,而其中串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)穗腐和禾谷镰刀菌穗腐(F.graminearum)分别为41 7%和15 9%。除此之外,木霉(Trichodermaspp.)和离蠕孢菌(Bipolarissp.)引起的穗病占据相当比例,分别占病果穗的21 1%和8 8%。用不同方法接种串珠镰刀菌用于抗性测定的结果表明,注射法能较好地诱发病害,接种量容易控制,适宜用作玉米镰刀菌性穗腐抗性测定。用注射法对10个玉米自交系和杂交玉米进行抗性测定,结果没有发现免疫材料,但对两种镰刀菌性穗腐的抗病性均有明显差异。