稻曲病菌侵染机制研究现状与展望

稻曲病是目前世界范围内的水稻主要病害之一,但其病原菌侵染机制仍有许多不明之处。本文对稻曲病菌侵染机制的研究现状与存在问题进行了分析,并提出了进一步研究的重点和策略。现有的研究表明,稻曲病菌可侵染水稻幼苗的胚根、胚芽鞘以及孕穗期雄蕊的花丝。病原菌不产生典型的附着胞结构,不能直接穿透寄主细胞,不产生吸器,侵染模式为胞间侵染和扩展。苗期侵染是否可扩展至穗部并致病,尚无确切证据。在孕穗期,稻曲病菌专一性侵染水稻雄蕊的花丝,并由此生长发育成稻曲球;稻曲病菌不能侵染子房和花药,但次生菌丝可偶尔侵染柱头和浆片的外层细胞。稻曲病菌在侵染过程中不会杀死寄主细胞,属活体营养型真菌。稻曲病菌苗期侵染的扩展过程和孕穗期选择性侵染的细胞与分子生物学机制是未来研究的主要问题。     

象山县水稻稻曲病成灾机制与综合防治对策

对水稻稻曲病成灾机制和综合防控技术研究的相关进展进行了评述。水稻品种生育期过长、灌浆期温度相对较低是稻曲病在浙江省成灾的根本原因;高感品种的大范围推广和对高水肥的需求增加了稻曲病的成灾概率;稻田冬前免耕大大提高了稻曲病菌菌核的越冬比例,增加了翌年稻曲病菌侵染的菌源量。稻曲病防治的基本措施是减少菌核和厚垣孢子的越冬数量;水稻收获后稻田及时翻耕、选择生育期较短的品种、适当减少氮肥用量、使用降解菌核的微生物制剂、孕穗期喷洒杀菌剂等均可有效减轻稻曲病的发生。     

水稻稻曲病菌侵染行为的研究现状及展望

稻曲病为我国水稻生产上严重影响稻米品质与产量的重要病害,研究稻曲病菌侵染行为可为稻曲病抗性品种选育、防控药剂特异性靶标选择以及防控策略制定等提供理论参考。从稻曲病接种体系、初侵染源、侵染关键期、侵染位点、侵染过程、侵染机制等方面进行系统阐述。当前研究表明,稻曲病菌通过菌核或厚垣孢子越冬后形成分生孢子作为初侵染源,在水稻幼穗形成后通过人工注射将稻曲病菌分生孢子液注入水稻穗苞,病菌通过颖壳间隙进入颖内后,首先攻击水稻花丝,阻止水稻花粉成熟,阻断子房受精,劫持水稻营养库进而形成稻曲球。稻曲病菌与水稻花丝的分子识别机制、稻曲病菌如何激发水稻相关灌浆基因的表达进而获取营养物质形成稻曲球可能是将来的研究方向。     

水稻生育期空气中稻曲病菌孢子释放动态及影响因素分析

[目的]明确稻曲病菌孢子在田间的释放动态及影响因素,为水稻稻曲病预测及防治提供科学依据.[方法]采用孢子捕捉仪对四川稻区稻曲病菌孢子释放量进行监测,分析稻曲病菌孢子在田间的释放动态;2014~2016年连续3年收集水稻生育期的气象数据,包括温度和平均湿度等,研究气象因子、孢子释放量与稻曲病的内在联系.[结果]在水稻生育期间稻曲病菌孢子释放量呈动态变化,5月中旬~7月上旬稻曲病菌分生孢子释放量逐渐上升,7月下旬空气中的分生孢子量骤然上升,7月末~8月上旬孢子量达到峰值,8月中旬后孢子量逐渐下降,9月下旬孢子量下降至接近5月的水平.自孢子释放达到高峰后10 d田间稻曲病开始显症.稻曲病菌孢子释放量与田间菌源及上年病害严重度呈一定的正相关,与温度和湿度亦具有一定相关性,当平均温度25.0~30.0℃、湿度大于85.0%时有利于稻曲菌孢子的释放,同时有利于稻曲病的发生.[结论]稻曲病菌孢子释放量、气象因子与稻曲病间存在密切联系.     

稻曲病菌侵染过程研究进展

综合评述了近20a来国内外有关稻曲病菌侵染过程的文献.其中,大多数文献认为此病菌厚垣孢子从孕穗期侵入,也有人认为子囊孢子和分生孢子亦可侵染,而且病菌可从芽期和苗期侵染.此外,多数文献报告认为稻曲病菌为局部侵染,但也有几父篇文献报告提供了系统侵染的证据.上述研究中,采用的方法包括药剂处理、分期接种、组织解剖、PCB检测等,未见用转基因标记方法研究稻曲病菌侵染过程的报道.     

利用稻曲病菌无性孢子接种研究初报

近年来,稻曲病〔Ustilaginoidea virens(cke).Tak.〕已上升为影响水稻产量和质量的主要病害之一。稻曲病一般使水稻减产1～5%,而发病严重的个别地块产量损失可达30～50%。稻曲病菌可产生一种潜在性的慢性毒性,食用被其污染的大米对人体健康有不良影响。有关该病原菌的稻侵染源、侵染时期、侵染途径仍有许多地方不明确,成为研究和解释稻曲病发生规律的障碍。人工接种是明确上述疑难问题的一个重要途径。目前,国内若干关于稻曲病菌接种的报道,都是利用其厚垣孢子进行喷雾接种。采用注射接种还未见报道。国外有些学者利用稻曲病菌厚垣孢子进行喷雾及注射接种虽获得成功,但接种率较低。     

稻曲病菌侵染特点及病害防治适期研究

2008～2009年采用田间孢子捕捉法和随机区组设计对安徽省单季中稻区稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）孢子释放规律、侵染时期和病害防治适期进行研究。结果表明,稻曲病菌孢子始见于7月中旬左右,第一个释放高峰出现在7月下旬至8月初,推测此阶段释放的孢子是初侵染的主要来源;8月下旬孢子释放量急剧增加,此时田间开始显症。晴天孢子以夜间(1:00、5:00)释放为主,白天孢子的释放量较少;阴雨天孢子全天释放,无明显释放高峰。以病菌菌丝+孢子悬浮液在剑叶露尖时接种,水稻不发病;在剑叶完全展开期至扬花期接种,发病率为1.2％～76.4％,其中以孕穗期（剑叶展开后5～6 d）接种发病率最高。药剂防治试验显示,水稻剑叶完全展开期施药防治效果最好,均在78.5%以上,提前或推迟施药防效均有所降低,故认为防治稻曲病的最佳时期是水稻剑叶完全展开期。     

稻曲病菌侵染特点及病害防治适期研究

2008～2009年采用田间孢子捕捉法和随机区组设计对安徽省单季中稻区稻曲病菌(Ustilaginoideavirens)孢子释放规律、侵染时期和病害防治适期进行研究。结果表明,稻曲病菌孢子始见于7月中旬左右,第一个释放高峰出现在7月下旬至8月初,推测此阶段释放的孢子是初侵染的主要来源;8月下旬孢子释放量急剧增加,此时田间开始显症。晴天孢子以夜间(1:00、5:00)释放为主,白天孢子的释放量较少;阴雨天孢子全天释放,无明显释放高峰。以病菌菌丝+孢子悬浮液在剑叶露尖时接种,水稻不发病;在剑叶完全展开期至扬花期接种,发病率为1.2%～76.4%,其中以孕穗期(剑叶展开后5～6 d)接种发病率最高。药剂防治试验显示,水稻剑叶完全展开期施药防治效果最好,均在78.5%以上,提前或推迟施药防效均有所降低,故认为防治稻曲病的最佳时期是水稻剑叶完全展开期。     

水稻稻曲病菌厚垣孢子萌发特性及稻曲病菌毒素对水稻、玉米、小麦种子萌发的影响

稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)所致水稻稻曲病是危害水稻的一种重要的病害。它不仅使水稻的空秕率明显上升,结实率、千粒重与单穗重严重下降,米质降低［1～2］,同时,稻曲病菌产生的毒素,对人及动物产生毒害作用［3］。 自稻曲病菌由Cooke(1878)根据印度的标本描述以来,植物病理学工作者在其形态、生理、病理、生态等诸多方面研究取得了一些进展［4～5］,但对稻曲病的初侵染源、侵入时期、侵染途径、稻曲病毒素等方面的研究尚未得出确定的结论［6～10］。本试验旨在研究稻曲病菌厚垣孢子在不同条件下的萌发特性,以探讨其萌发规律。 1 材料与方法 本试验1995年3月～1996年4月在本校江农场水稻所进行。 1.1 材料 所用水稻材料江南香糯由四川农业大学水稻所提供;小麦材料A13119及玉米材料0534的种籽分别由本校作物遗传育种系和玉米研究中心提供。稻曲病菌厚垣孢子球采集于氵贲江农场水稻大田;在稻曲病发病时期分别采集初期表面呈桔黄色和后期呈墨绿色的孢子球,置于培养皿中,在室内自然条件和室外避雨露地条件保存     

稻曲病侵染规律研究进展与展望

水稻稻曲病(Rice false smut,RFS)发生情况日趋严重,已经上升为水稻主要病害之一。目前对稻曲病的研究已经取得一定的进展,但对其病菌侵染方式和侵染机理的了解还有局限性。通过激光共聚焦和透射电镜等方法已经基本明确了稻曲病菌在颖花内的侵染过程,然而稻曲病是否具有系统侵染、种子带菌以及幼苗根部侵染对病害发生的影响程度仍有待明确。对稻曲病菌研究中存在的亟待解决的问题进行了探讨分析,同时也对稻曲病主要的防控手段和病原监测方法进行了总结。     

稻曲病的侵染途径研究

 本文通过在水稻的不同生育期用厚垣孢子进行人工接种,探讨稻曲病的侵染途径及厚垣孢子在侵染过程中的作用.结果表明,在水稻幼芽期及抽穗期用黄绿色厚垣孢子接种,都能使其发病.而且在幼芽1～3mm 时接种的比4～6mm 接种的发病率高.用当年的自然孢子及头一年在试验室内保存的孢子在抽穗期接种,也都能使水稻发病.     

稻曲病发生与氮肥施用的关系初探

[目的]为合理利用施肥等栽培措施控制稻曲病发生提供科学依据。[方法]通过氮肥不同施用量及不同施用时期对稻曲病发生的小区评价试验研究稻曲病发生与氮肥施用的关系。[结果]稻曲病的发生与稻田施肥的时期和用量密切相关。分蘖期和孕穗期追施氮肥的稻曲病发病相对较重,发病率和病指分别达到9.38%、5.06和12.17%、6.33,明显高于稻田中后期不追施氮肥和早期仅施农家肥的处理,后者的发病率和病指仅为3.92%、1.38和0.93%、0.25,同时,相同施肥水平下,孕穗期偏施氮肥易于稻曲病的发生。[结论]以农家肥为底肥,适时适量追施的氮肥能降低稻曲病发病的风险。     

水稻育种骨干亲本材料稻曲病抗性评价

绿核菌属绿核菌Ustilaginoidea virens（Cooke）Takahashi.引发的稻曲病是水稻生产中的重要病害之一,抗病种质资源稀少成为限制水稻抗病性育种的重要因素。本研究以117份生产上广泛应用的水稻育种亲本为试验材料,在稻曲病自然发病重病区进行抗病性鉴定。鉴定结果表明,鉴定品种中抗病品种2份;中抗品种17份,占鉴定材料的14.53%;中感品种56份,占鉴定材料的47.86%;感病品种42份,占鉴定材料的35.90%。研究分析表明,品种的孕穗期-抽穗期气候条件及穗部特征对病害的发生和流行有重要影响,籼粳亚种间品种整体抗病性水平也存在一定的差异。本研究结果为水稻抗稻曲病新品种的培育提供了丰富的基础材料。     

稻曲病菌培养特性及致病力研究

采用固体、液体培养及温室人工接种方法,测定了来自5个省(市)的10个稻曲病菌株的产孢特性、固体、液体培养特性及对品种的致病力,并用3个菌株对12个水稻品种进行致病性比较.结果表明:稻曲病菌不同菌株间存在明显致病性差异,不同品种对不同菌株的抗感反应也表现出显著差异.供试菌株的固体培养形态可分为7种类型,菌株的产孢特性、固体培养形态与致病力有一定的相关性,而振荡菌液颜色、产菌丝量与致病力相关性不明显;验证了火焰灼烧表面组织分离法及分生孢子液划线稀释法的单孢分离技术和控温控湿条件下菌丝-孢子混合接种体孕穗期注射接种法,该方法分离成功率及接种病穗率均可达100％,适用于水稻对稻曲病的抗性鉴定及相关研究.     

抗稻曲病水稻种质资源筛选与评价

【目的】挖掘抗稻曲病种质资源,为稻曲病抗性育种提供优良抗源材料。【方法】2016—2020年,采用田间人工注射接种稻曲病菌的方法,评价引自国际水稻研究所的212份水稻材料稻曲病抗性,其中,2016年评价水稻材料的抗病性,2017—2018年鉴定田间表现中抗以上水稻材料的抗病性,2019—2020年验证鉴定中抗以上水稻材料的抗病性。【结果】连续5年接种稻曲病菌试验结果表明,有15份水稻材料对稻曲病表现为中抗以上抗性,大部分材料表现感病性,其中KHAO DAM::IRGC 23385-1、IR 77298-14-1-2::IRGC 117374-1、DUMAI::IRGC 25852-1、WARABEHATOMOCHI::IRGC 14779-1、EDOGAWA::IRGC 74468-1、IR 65482-17-511-5-7::IRGC 117284-1、QUILA 64117::IRGC117024-1和VASSE NANAN::IRGC 56812-1等8份材料接种稻曲病后未发病,对稻曲病表现稳定高抗。不同品系的水稻种质对稻曲病的抗性存在差异,籼稻类型种质抗性水平高于粳稻类型;不同熟性的水稻种质资源其抗病性表现不同,表现为早熟>中熟>晚熟,但不是所有的早熟材料对稻曲病的抗性均较好,在足够的选择压下,早熟品种的感病性也较高。【结论】筛选出8份对稻曲病表现为高抗的水稻材料,为抗稻曲病水稻品种选育提供了优秀抗源材料。整体上,籼稻类型种质抗稻曲病水平高于粳稻类型,早熟品种抗性>中熟品种抗性>晚熟品种抗性。     

皖南烟稻轮作区水稻稻曲病的调查与防治

[目的]筛选适合皖南烟区稻曲病防治的杀菌剂,为皖南烟区水稻稻曲病的防治提供参考。[方法]对南粳9108水稻稻曲病的发病情况进行了调查及病原菌鉴定,同时采用生长速率法测定6种杀菌剂对稻曲病病原菌的室内毒力。[结果]南粳9108水稻稻曲病的发生较严重,发病率达62%;稻曲病病原菌为半知菌亚门稻绿核菌属绿核菌;6种药剂对菌丝生长的抑制效果不同,30%苯甲·丙环唑EC和6%井冈·枯芽菌WP的抑菌作用最强,其EC50分别为0.245 7和3.150 1μg/m L。[结论]30%苯甲·丙环唑EC和6%井冈·枯芽菌WP的防治效果较好,可进一步用于大田防治试验。     

75%肟菌酯·戊唑醇(NATIVO)防治稻曲病田间试验

田间试验结果表明:应用75%肟菌酯.戊唑醇(NATIVO)防治稻曲病,在水稻孕穗末期(破口前7 d)和之后10 d各施药1次(使用剂量为150~225 g/hm2)对稻曲病的防效达89.03%~90.24%,但当剂量为75 g/hm2时,防治效果显著降低。1次防治时,以破口前7 d用药防效较好。30%爱苗乳油和"FLINT"可湿性粉剂对稻曲病也有较好的防效。     

30%烯唑·咪鲜胺悬浮剂防治稻曲病最佳时期的研究

[目的]筛选30%烯唑.咪鲜胺悬浮剂防治稻曲病的最佳适期。[方法]分别于水稻剑叶露尖期、剑叶耳始见时、上两叶耳距2~3cm时、孕穗期、破口期、抽穗期、齐穗-扬花期按750 g/hm2喷施30%烯唑.咪鲜胺悬浮剂,统计防治效果,筛选稻曲病的防治适期。[结果]30%烯唑.咪鲜胺悬浮剂在水稻不同生长期喷施,对稻曲病的防治效果有明显差异。以剑叶露尖期施药防治效果最低,不到20.00%;以剑叶耳始见时施药防治效果最高,达77.06%;上两叶耳距2~3 cm时、孕穗期、破口期、抽穗期、齐穗-扬花期的防治效果依次降低。[结论]剑叶耳始见时施药对稻曲病的防治效果最好。     

灭黑一号防治水稻后期主要病害的药效研究

[目的]扩大灭黑一号在水稻上的杀菌谱和应用效应。[方法]以枯草芽孢杆菌和井冈霉素为对照药剂,在水稻孕穗期和破口期前5 d各施药一次,研究不同用量的灭黑一号对水稻纹枯病、稻曲病的防治效果。[结果]一次用药后,灭黑一号对纹枯病的防治效果低于对照药剂,且与用量呈反向效应;二次用药后,各处理的防效明显提高,灭黑一号600 g/hm2的防效最高,病株率、病指的防效分别为96.14%、97.50%。灭黑一号防治稻曲病的效果与用量呈正向效应,450 g/hm2以上用量处理的防效在60%以上,大于对照药剂。[结论]灭黑一号在水稻孕穗期和破口期前连续用药两次可以有效防治水稻纹枯病和稻曲病。