小麦赤霉病穗中脱氧雪腐镰刀菌烯醇量的变化

 用JF-12菌株的子囊孢子接种5个不同程度抗感赤霉病的小麦品种,于不同时间对穗组织中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的量进行了测定。结果表明:感病品种(宁麦6号及扬麦3号)穗中的DON量自接种后第4~8天迅速升高,最高可达37.64μg/gdw),抗病品种(望水白)的DON含量较低(≤7.35μg/gdw),且自接种后第8天起逐渐下降,中抗(扬麦4号)和中感(宁8026)品种的DON含量居于抗、感病品种之间。DON含量与穗发病程度的相关性依品种不同而异,即在感病品种上两者有较显著的相关性(r=0.909~1.00),但在抗病及中抗品种上相关性不显著(r=0.466~0.531)。说明抗病品种可能存在降解DON的解毒机制。另外,所有供试品种均在接种后24小时、尚未表现症状时即可检测到一定量(0.46~2.41μg/gdw)的DON,表明DON可能在病菌与寄主建立寄生关系过程中有重要作用。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇在小麦赤霉病病程中的作用

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)系小麦赤霉病菌——禾谷镰孢(Fusarium graminearum,有性态Gibberell azeae)产生的一种单端孢霉烯族毒素(trichothecenes,以下简称"单族毒素")。作者以病菌正常产毒的野生型菌株GZ3639及其产毒基因Tri5损坏、不能产毒的转化子GZT40(Tri5^-,TRI^-)为材料,对DON在病菌致病过程中的作用进行了研究。结果显示:GZ3639能引起典型的赤霉病症状,病害可由接种小花发展至其它小穗,病菌也可定殖于其它小穗组织;而GZT40仅在接种小花处产生鸟眼状坏死斑点,不能引起典型的赤霉病症状,病菌仅定殖于接种小花处。当病菌与一定浓度(400 μ g·mL^-1)的DON混合处理小花后,GZT40的定殖时间提前2 d (感病品种上)至4 d (抗病品种上),定殖范围可扩大到1~3个小穗,接种20 d后的病小穗率也由病菌单独接种时的2.8%提高到12.5%。DON也使GZ3639的定殖时间提前1 d (感病品种上)至2 d (抗病品种上),定殖范围更广,其所致的病害发展更迅速,接种后20 d的病小穗率由病菌单独接种时的78.0%提高到100%。因此,作者认为,单族毒素在病害发展和病菌在寄主组织内的扩展中起着决定性作用,一旦丧失产毒能力,病菌虽能侵入寄主,但不能在寄主组织中扩展。DON可以缩短病菌成功定殖寄主所需的时间,更有助于病菌在寄主组织内的扩展。     

不同侵染时期对小麦赤霉病发生和籽粒中DON积累的影响

为明确不同侵染时期对小麦赤霉病发生和籽粒中DON的积累情况,在2015年和2016年于河南省焦作市温县黄庄镇西虢村田间进行小麦(‘豫保1号’和‘周麦18’)不同生育期接种对病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON毒素积累的影响试验。结果表明:小麦赤霉病菌在抽穗盛期(DAA=-6,Zadoks=55～57)至灌浆中期(DAA=14或15,Zadoks=75)都能侵染麦穗,但在始花期前3～4 d的齐穗期(DAA=-3或-4,Zadoks=59)至始花期后4 d的灌浆初期(DAA=4,Zadoks=71)处理的病穗率、病情指数和病粒率显著高于其他处理(P0.05),其中盛花末期(DAA=1,Zadoks=69)处理的侵染率最高,为小麦赤霉病菌侵染发病的关键生育期。此外,在套袋保湿2 d的条件下赤霉病菌在小麦始花期前6 d的抽穗盛期(DAA=-6,Zadoks=55～57)和始花期后10 d的乳熟期(DAA=10,Zadoks=73)也能有较高的侵染率。在籽粒中DON积累方面,‘豫保1号’所有处理的籽粒中DON含量与病穗率、病情指数和病粒率的趋势一致,都是盛花末期(DAA=1,Zadoks=69)处理的籽粒中DON含量最高(P0.05),且间隔时间离盛花末期(Zadoks=69)越近籽粒中DON含量越高;而‘周麦18’齐穗期(DAA=-4,Zadoks=59)至灌浆中期(DAA=14,Zadoks=75)处理的没有显著性差异,说明小麦赤霉病菌在始花期后14 d的灌浆中期侵染也能引起籽粒中DON的大量积累。     

戊唑醇不同防治时间对小麦赤霉病发生和籽粒中DON毒素积累的影响

为明确戊唑醇防治小麦赤霉病以及减少籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇)毒素积累的关键时期,本研究于2015年和2016年在河南省焦作市温县进行了小麦花期前后不同时间喷施25%戊唑醇可湿性粉剂防治小麦赤霉病和减少籽粒中DON毒素积累的效果评价。试验结果表明:在2015年‘豫保1号'和2016年‘周麦18'上,齐穗期(Ⅰ-3,DAA=-1,Zadoks=59)、始花期(Ⅱ-1,DAA=0,Zadoks=61~64)、盛花末期(Ⅱ-2,DAA=1,Zadoks=69)、灌浆初期(Ⅲ-1,DAA=4,Zadoks=71)施药小麦赤霉病的病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON毒素积累都显著减少(P0.05),以始花期或盛花末期施药防治效果最好;抽穗盛期(Ⅰ-1,DAA=-6,Zadoks=55)和齐穗期(Ⅰ、Ⅰ-2,DAA=-2、-4,Zadoks=59)施药在病穗率上都没有防治效果,而在病粒率上显著减少(P0.05);乳熟期(Ⅲ-2,DAA=10,Zadoks=73)施药在病穗率、病情指数和籽粒中DON毒素积累都没有防治效果。此外,齐穗期(Ⅰ、Ⅰ-2,DAA=-2或-3、-4,Zadoks=59)防治效果不稳定。2015年‘豫保1号'不施农药对照的病穗率高(85%)的条件下,齐穗期(Ⅰ,DAA=-2,Zadoks=59)喷药能显著降低病粒率和籽粒中DON毒素积累,并显著提高产量(P0.05),2016年‘豫保1号'不施农药对照的病穗率低(14.5%)的条件下齐穗期(Ⅰ,DAA=-3,Zadoks=59)喷药能显著降低病粒率(P0.05),但在籽粒中DON毒素积累和产量上没有防治效果,2016年‘周麦18'上齐穗期(Ⅰ-2,DAA=-4,Zadoks=59)喷药能显著降低病情指数和病粒率,但在籽粒中DON毒素积累和产量上没有防治效果。药剂不同时期施用对小麦赤霉病的防治效果受到年份和发病情况的影响。     

不同杀菌剂对小麦赤霉病及籽粒DON毒素的控制效果

为探明不同杀菌剂对小麦赤霉病和小麦籽粒DON毒素(包括DON、3-ADON和15-ADON)的控制效果, 采用菌丝生长速率法测定了12种药剂对禾谷镰刀菌野生型菌株PH-1的室内活性, 同时采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS)测定了这些药剂对DON毒素的抑制效果, 并开展了小麦赤霉病及籽粒DON毒素的田间防治试验。结果表明, 12种原药对菌丝生长抑制活性强弱依次为氟唑菌酰羟胺>咪鲜胺>戊唑醇>丙硫菌唑>叶菌唑>氰烯菌酯>氟环唑>多菌灵>甲基硫菌灵>吡唑醚菌酯>嘧菌酯>井冈霉素A。氟环唑EC50和EC90离体胁迫均刺激DON毒素产生, 其他杀菌剂EC50和EC90胁迫均抑制DON毒素产生。田间试验结果表明, 200 g/L氟唑菌酰羟胺SC、30%丙硫菌唑OD和20%叶菌唑WP病指防效和DON防效为87.68%~94.77%; 430 g/L戊唑醇SC、25%氰烯菌酯SC、45%咪鲜胺EW、25%氟环唑SC、50%多菌灵WP和70%甲基硫菌灵WP病指防效和DON防效为57.63%%~85.49%; 250 g/L吡唑醚菌酯EC和250 g/L嘧菌酯SC病指防效分别为72.18%和51.98%, DON防效分别为43.06%和-7.96%; 24%井冈霉素A AS病指防效和DON防效分别为42.37%和62.87%。药剂离体和田间控毒效果不完全一致, 赤霉病有效防控是DON防控的前提, 病害防效与DON防效不完全一致, 本研究为小麦赤霉病及籽粒DON毒素防控提供了科学依据。     

不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累分析

 为明确不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累水平,培育和利用抗赤霉病和DON毒素积累的品种提供资源和依据,本研究采用单小花滴注接种法对河南省的106个小麦品种(系)抗赤霉病性进行鉴定分析,并用ELISA测定了病穗组织中DON毒素水平。结果表明不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性有显著差异,106个小麦品种(系)中未发现抗病和中抗材料,中感品种(系)有华育198、郑麦103和春丰0021等14个,占13.2%;感病的有曌式2010-06、百农898和中麦63等92个,占86.8%。不同小麦品种(系)籽粒、颖壳和穗轴中DON毒素积累水平有显著差异,籽粒中DON毒素水平在(0.70~287.63)mg/kg之间,其中郑03876、豫保1号和中麦63 的DON毒素水平在2 mg/kg 以下,为抗毒素材料;其他的103个品种DON毒素水平大于2 mg/kg;颖壳和穗轴中的DON毒素水平在(51.03~392.87)mg/kg之间,普遍比籽粒中DON毒素含量高。籽粒中DON毒素水平与小麦品种(系)的平均病害严重度间呈极显著正相关。     

不同杀菌剂防治小麦赤霉病及减少籽粒中DON毒素积累的效果

为明确不同杀菌剂防治小麦赤霉病和减少小麦籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇)毒素积累的效果,于大田人工接菌条件下进行了不同杀菌剂对小麦赤霉病的防治试验,并于收获期测定了不同药剂处理的小麦籽粒中DON毒素含量。结果表明:两种处理方式下,50%多菌灵WP,30%多·酮SC,25%戊唑醇WP,25%氰烯菌酯SC和70%甲基硫菌灵WP处理中,除先喷药后接菌条件下25%戊唑醇WP在病粒率和籽粒中DON积累上没有显著防治效果,接菌后1d喷药条件下50%多菌灵WP、25%戊唑醇WP在病粒率上没有显著防治效果;30%多·酮SC在病粒率和籽粒中DON积累上没有显著防治效果外,各处理对小麦的病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON积累都有显著的防治效果(P0.05)。各处理的病穗率防效在42.4%~83.5%,病情指数防效在44.9%~88.2%,病粒率防效在34.7%~69.4%,籽粒中DON防效在48.0%~86.9%。上述几种杀菌剂具有明显的保护作用,其在先喷药后接菌条件下的防治效果均明显优于接菌后1d喷药的防治效果。两种处理方式下,30%己唑醇悬浮剂、25%嘧菌酯悬浮剂和12.5%烯唑醇可湿性粉剂处理在病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON积累与清水对照处理没有显著性差异(P0.05)。     

我国不同麦区小麦镰刀菌毒素检测及毒素污染分析

为明确镰刀菌毒素在我国不同小麦产区的污染与分布,利用超高效液相色谱-串联质谱仪对全国214个小麦品种籽粒中的7种镰刀菌毒素含量进行了测定和比较分析。结果表明:7种镰刀菌毒素的平均回收率在95.02%～116.52%之间,相对标准差为6.32%～21.50%。所有测试小麦样品均被镰刀菌毒素污染,7种毒素中以雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)含量最高,即使在NIV含量最低的长江中下游冬麦区,平均含量也高达182.56μg/kg,虽然目前并没有关于NIV的相关限量标准,但也应该予以足够重视;脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)含量较高,在8.07～337.23μg/kg之间,低于国家限量标准1 000μg/kg;T-2含量在4.05～78.05μg/kg之间,低于现有国际限量标准100μg/kg;玉米赤霉烯酮(zearalmone,ZEA)含量在5.30～12.50μg/kg之间,低于国家限量标准60μg/kg;其它3种毒素含量较低,均低于17.73μg/kg。不同麦区间毒素比较发现,DON和3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量在长江中下游冬麦区最高,分别为43.09μg/kg和6.39μg/kg,且显著高于其它麦区;来自长江中下游冬麦组和黄淮冬麦区南片水地组的小麦品种籽粒中毒素T-2和HT-2的含量显著高于其它麦区;其余毒素在不同麦区间均无显著差异。     

不同小麦品种抗赤霉病性类型和抗毒素积累能力分析

赤霉病是我国小麦上的重要病害,品种抗病性利用是控制病害发生的重要措施,明确小麦抗赤霉病资源的抗性类型,有利于小麦抗赤霉病育种。2003年和2004年对9个常用抗源在穗期进行单花滴注和喷雾接种,研究其抗侵染和抗扩展性,并对病穗中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的含量进行分析。结果表明,望水白和苏麦3号具较好的抗侵染和抗扩展能力,其中望水白的抗扩展性最好;感染赤霉病后,DON在5个抗源穗组织中的含量差异显著,DON在望水白和繁60096穗组织中积累量明显比在苏麦3号、延岗坊主和翻山小麦低。通过对望水白/安农8455遗传群体两年的病小穗率和病穗中DON毒素含量的比较,发现二者具有一定的相关性,且受环境影响比较大。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇( DON) 在小麦籽粒中的积累分析

 镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)污染小麦后对人畜具有较大的毒害作用。为明确DON毒素在小麦籽粒中的积累数量及其与镰刀菌菌株、接菌数量、小麦品种和病害严重度的关系,试验采用单花滴注方法在5个抗病性不同的小麦品种上分别接种9 个禾谷镰刀菌菌株,每个菌株接种1 × 106 、1 × 105 和1 × 104 个/ mL 3 个分生孢子浓度,并利用ELISA 法测定收获麦粒中DON 毒素含量。结果表明,麦粒中DON 毒素含量差异主要是由于不同禾谷镰刀菌菌株产生毒素能力不同所致。接种菌株8003、4020 的所有麦粒中DON 毒素含量均显著高于相同条件下接种其他7 个菌株的小麦。当接种产毒素能力强的菌株时,小麦抗病品种表现出在一定程度上降低DON 毒素积累的能力。不同接菌浓度对小麦赤霉病的发病程度和麦粒中DON 毒素含量有显著影响,在相同条件下,接菌浓度越高,病害严重度越高,DON 毒素含量也越高;反之,接菌浓度越低,病害严重度越低,DON 毒素含量也越低。     

麦类赤霉病研究进展

由镰刀菌引起的麦类赤霉病是大麦和小麦最重要的病害之一。本文综述了近年来在麦类赤霉病致病病原菌种及分子鉴定、病原菌产毒及毒素化学型分子检测、大、小麦赤霉病病原菌种群结构、病原菌抗药性及新药剂研发、病害流行预测和品种抗病性研究等方面的进展。     

保湿时间对小麦赤霉病抗性鉴定结果的影响

为优化黄淮麦区小麦赤霉病抗性鉴定方法,于2020年在河南农业大学许昌校区试验田对4个小麦品种进行单花滴注赤霉病抗性鉴定,分析不同套袋保湿天数对病情严重度的影响,并利用与主效抗病基因Fhb1连锁的功能标记TaHRC-STS对其进行分子检测.结果显示:抗病品种'苏麦3号'宁麦9号'携带该基因,而感病品种不携带;套袋1～7...     

不同杀菌剂对小麦赤霉病和叶锈病的防治效果

为明确不同杀菌剂防治小麦赤霉病和叶锈病的效果,在大田条件下进行了不同杀菌剂对这两种病害的防治试验.对小麦赤霉病的防效结果表明:25％氰烯菌酯SC、20％叶菌唑SC、48％氰烯·戊唑醇SC和200 g/L氟唑菌酰羟胺SC的防效较好,防效为83.54％～88.92％;其次为400 g/L戊唑·咪鲜胺EW和430 g/L戊唑...     

2018年我国小麦赤霉病重发特点及原因分析

受赤霉病常发区小麦抽穗扬花期降雨偏多、品种抗病性差、田间菌源量大等因素影响, 2018年我国小麦赤霉病在长江中下游、江淮及黄淮南部大部麦区偏重以上程度流行, 明显重于2017年。本文分析了2018年小麦赤霉病的重发特点及其原因, 提出了下一步小麦赤霉病监测治理的对策及建议。     

Fusarium head blight and mycotoxin contamination of wheat,a review

Summary An infection of bread wheat by fusarium head blight contaminates the crop with mycotoxins, particularly deoxynivalenol (DON) and nivalenol (NIV). The toxicity and natural occurrence of these mycotoxins in wheat are reviewed. Based on 8 years data of fusarium head blight epidemics of wheat in the Netherlands, DON contamination of the grain was estimated. Fusarium head blight ratings averaged an infection of 1.7% of all spikelets; estimates for DON contamination averaged 0.9 mg kg^–1. Taking a guideline level for DON in uncleaned bread wheat of 2 mg kg^–1, in 1979 and 1982 a wheat crop was produced with estimated DON concentrations above the limit of tolerance. Human and animal exposure to mycotoxins in the Netherlands appears to be small but chronic. The information presented in this paper illustrates the need for an annual evaluation of the crop for fusarium head blight incidence and mycotoxin content, and the necessity of fusarium head blight resistant wheat cultivars.Samenvatting Aaraantasting van tarwe doorFusarium culmorum enFusarium graminearum leidt tot vorming van mycotoxinen in het graan, waarvan deoxynivalenol (DON) en nivalenol (NIV) de belangrijkste toxinen zijn. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de toxicologische aspecten, en het voorkomen van deze toxinen in tarwe. Informatie over DON en NIV in tarwe in West-Europa is schaars. Gebaseerd op gegevens vanFusarium epidemieën in de jaren 1979–1986 wordt een schatting gegeven van de concentratie DON in Nederlandse tarwe. Rekening houdend met de herkomst en verwerking van tarwe, blijken zowel in dierlijk als menselijk voedsel lage concentraties DON chronisch voor te komen. Op basis van een maximaal toelaatbare dagelijkse dosis DON van 3 g kg^–1 lichaamsgewicht is de schatting van de dagelijkse opname van DON in het jaar volgend op de oogst van 1982 net op de grens. Zowel een jaarlijkse inventarisatie vanFusarium aantasting en DON besmetting van het graan, als de ontwikkeling vanFusarium-resistente rassen zijn noodzakelijk.     

小麦赤霉病发生危害形势及防控对策

小麦赤霉病已成为当前制约我国小麦生产安全及麦类食品质量安全的最重要的病害之一。本文分析了当前我国小麦赤霉病发生及危害现状,解析了赤霉病频繁暴发危害的原因,综述了国内外小麦赤霉病防控研究进展。针对当前形势,提出"立足预防、分区施策、全程防控"的赤霉病防控对策建议。