擬輪枝鐮孢和層出鐮孢侵染玉米果穗的途徑及鐮孢菌病害防治.pdf

1、鐮孢菌病害是世界玉米產(chǎn)區(qū)重要的真菌病害，因病原組成復(fù)雜，侵染機(jī)制不明，常給玉米生產(chǎn)造成重大經(jīng)濟(jì)損失;此外，國內(nèi)外對(duì)玉米鐮孢菌病害的防治研究也多局限于對(duì)單一致病菌的控制，且對(duì)病害的發(fā)病規(guī)律和防治措施研究的還不夠深入。本研究通過原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化的方法獲得紅色熒光蛋白(Red Fluorescence Protein)標(biāo)記的擬輪枝鐮孢，結(jié)合前期獲得的綠色熒光標(biāo)記的層出鐮孢，監(jiān)測(cè)其侵染玉米果穗的時(shí)空差異，初步確定其侵染路徑。此外，在田間對(duì)常用玉米自

2、交系進(jìn)行了抗穗腐病、鞘腐病和莖腐病評(píng)價(jià)，研究了不同殺菌劑和殺蟲劑對(duì)3種鐮孢菌病害的控制效果，為探討病害防治的新方法奠定了理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)利用原生質(zhì)體轉(zhuǎn)化方法構(gòu)建了紅色熒光蛋白標(biāo)記的擬輪枝鐮孢轉(zhuǎn)化子，從127株轉(zhuǎn)化子中篩選出5株紅色熒光信號(hào)較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化子進(jìn)行致病性測(cè)定，其中的3株致病性無明顯變化，2株致病性明顯降低。選取致病力無變化的擬輪枝鐮孢轉(zhuǎn)化子Fv.4-7和本實(shí)驗(yàn)室前期構(gòu)建的綠色熒光標(biāo)記的層出鐮孢轉(zhuǎn)化子F

3、p-5，通過花絲注射法將孢懸液分別單獨(dú)和復(fù)合接種到健康的玉米品種B73的果穗內(nèi)，熒光和組織解剖學(xué)觀察結(jié)果表明，單獨(dú)接種72h后，層出鐮孢侵染進(jìn)入雌花外稃細(xì)胞，終止于子房基部細(xì)胞，而擬輪枝鐮孢可繼續(xù)侵染子房基部細(xì)胞;復(fù)合接種24h后，首次出現(xiàn)表觀癥狀;接種48h時(shí)，穗尖下1cm處出現(xiàn)明顯褐變癥狀，但擬輪枝鐮孢從菌絲定殖的范圍及菌絲量上均明顯大于層出鐮孢;在72-96h時(shí)，穗腐病的病癥進(jìn)一步蔓延且觀察到擬輪枝鐮孢出現(xiàn)匯聚現(xiàn)象;接種120-1

4、44h時(shí)，穗軸出現(xiàn)空隙，穗基部呈軟化且探測(cè)到大量紅色熒光信號(hào);絕對(duì)定量PCR結(jié)果顯示，擬輪枝鐮孢侵染的范圍和定殖的菌絲量均明顯高于層出鐮孢。上述結(jié)果表明，相比層出鐮孢，擬輪枝鐮孢在侵染玉米果穗時(shí)表現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，鐮孢菌可引起果穗中空癥狀。
　　(2)通過對(duì)18個(gè)玉米自交系進(jìn)行抗鐮孢菌評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)大部分玉米品種對(duì)鞘腐病均具有較好的抗性;玉米穗腐病的病情級(jí)別均高于40％，其中13-1077和掖473抗病評(píng)價(jià)為HS（高感），B73、鄭58及

5、B37等8個(gè)品種抗病評(píng)價(jià)為S（感?。?除PH4CV、掖473和9058等3個(gè)品種莖腐病發(fā)病率較低外，其余品種發(fā)病率均高于45％，其中B73、B37、PH6WC、PA91Ht3、A632和A619等6個(gè)品種被侵染莖節(jié)組織達(dá)到或超過果穗莖節(jié)部位，出現(xiàn)明顯的果穗倒掛，植株倒伏黃枯現(xiàn)象。
　　(3)采用生長速率法分別測(cè)定了9種殺菌劑對(duì)層出鐮孢、擬輪枝鐮孢、禾谷鐮孢的室內(nèi)毒力，結(jié)果顯示:苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯、苯甲·嘧菌酯、咪鮮胺、硅唑·咪

6、鮮胺和多福鋅等6種殺菌劑對(duì)3種鐮孢菌均有較好的抑制效果，其中對(duì)層出鐮孢的EC50值分別為2.16mg/L，1.59mg/L，1.10mg/L，0.01mg/L，0.01mg/L，6.98mg/L;對(duì)擬輪枝鐮孢的EC50值分別為2.20mg/L，2.01mg/L，2.20mg/L，1.75mg/L，13.98mg/L，3.40mg/L;對(duì)禾谷鐮孢的EC50值分別為1.04mg/L，1.90mg/L，3.53mg/L，1.13mg/L,0.

7、18mg/L,10.27mg/L。
　　(4)對(duì)上述6種殺菌劑進(jìn)行田間防效篩選，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯和咪鮮胺對(duì)玉米穗腐病和鞘腐病具有明顯的防效，分別達(dá)到55.72％、62.54％、42.38％和62.86％、77.65％、60.47％。同時(shí)，與對(duì)照相比，施藥處理的玉米產(chǎn)量明顯增加。綜合比較來看，這3種殺菌劑對(duì)玉米穗腐病和鞘腐病均有較高的防效，可用于下步復(fù)配試驗(yàn)。
　　(5)在田間，選取有效濃度為120g/hm

8、2的苯醚甲環(huán)唑，300g/hm2的吡唑醚菌酯和648g/hm2的咪鮮胺，同時(shí)選取對(duì)玉米蚜和玉米螟效果較好的有效濃度為60g/hm2的吡蟲啉和225g/hm2的殺螟丹進(jìn)行復(fù)配。這些復(fù)配制劑分別對(duì)單獨(dú)和復(fù)合感染玉米穗腐病、鞘腐病和莖腐病的植株噴施防治，結(jié)果顯示:單劑復(fù)配殺蟲劑后，平均防效有所提升，增產(chǎn)率同比上升8.04％-29.47％，伏馬毒素積累量也有所降低。結(jié)果說明，殺菌劑及殺蟲劑減量化復(fù)配后可以在一定程度上提高防效和產(chǎn)量，降低伏馬毒素