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摘要 利用稻曲在PDA上离体培养能形成菌丝体及分生孢子,温度在27℃左右;接菌试验表明,稻曲病菌在水稻全生育期中的主要侵入期为大肚期至破口期,而不是在浸种催芽时期;在接菌后遮荫的条件下利于病菌的侵入,增加接菌次数能促进病害的严重发生;在太湖地区自然条件下,8月下旬水稻大肚期,阴雨多湿利于该病菌的入侵,而在9月上中旬的水稻灌浆时的稻曲形成期则需要日温差8℃以上的条件,平均日温度超过27℃则不利于稻曲的形成。两者必须兼备。这种利于发病的气候相与水稻丰产所需抽穗灌浆期的气候条件相符;大穗型品种,特别是杂交粳稻有利于稻曲病的流行。
关键词 稻曲病菌;水稻;侵入期;遮荫;温差
稻曲病是由稻曲病菌(Ustilanoideavirens)引起的水稻穗期病害。此病发生历史很久,本草纲目第22卷中即有记载,‘粳谷奴,谷穗煤者’,群众中有以此病是丰收象征的传说[1]。20世纪80年代中期,此病发生较为普遍,1984年,我们在原吴县越溪乡一大队调查,杂交籼稻“干化二号”未防治田块,穗发病14.3%,百穗稻曲107.7粒,每病穗病粒7.5粒,后期稻曲破裂,田间黑粉随处可见,这不仅降低了水稻的产量与品质,还造成环境污染。80年代后期至90年代初,由于注重水稻穗期病害的防治,单季晚稻替代了杂交籼稻,病原积累相对减少,病害有所下降,但仍有零星发生。90年代末,由于杂交粳稻和超高产大穗型品种的推广,加上气候条件的变化,本地区此病有回升加重的趋势。为此,苏州市科技局和江苏省科技厅先后下达了稻曲病发生规律及控制技术的项目,本文就多年来对此病原的侵入期、致病因子观察结果初报如下。
1材料与方法
1.1试验材料
供接菌用的稻曲在太湖地区农科所育种田中收集;供测水稻品种是本地大面积种植的高产大穗型单季晚粳品种武运粳七号、9522及杂交粳稻泗优422;室内培养病菌的基质是PDA;气象资料由苏州市气象局提供。
1.2试验设计与方法
1.2.1病菌的室内培养。用田间收集的稻曲在无菌室内切开,取其中间1mm3左右一块,用无菌水冲洗3次,再用无菌棉吸干余水,置于培养皿内的PDA上,在不同温度下观察7~10d[2]。
1.2.2稻曲拌种、苗期喷雾接孢子悬浮液观察(以下接菌试验分年度进行)。分为旱育和湿育(常规水育)2种育秧方式:旱育秧时把稻种放在35℃的温箱内催芽,露白后每千粒种子拌入1g稻曲黑粉,再催芽24h播入秧盘后,用尼龙膜覆盖;湿育为常规催芽,播种前24h每千粒种子拌1g稻曲黑粉,露地水育;2种处理都设不接菌作对照。另一种处理为秧苗长到3叶1蕊时喷孢子悬浮液诱病。以后这些苗分别栽入网室的水泥池中,水泥池1m×2m,每池栽稻苗40穴。以上处理重复3次,其他管理同大田,观察后期发病情况。
1.2.3水稻不同生育期接稻曲病菌试验。用常规育秧的方式播种,但播期比大田推迟10d,于5月29日播种。秧苗于6月30日分别栽入14口水泥池中,每池栽苗40穴,在水稻分蘖期(7月27日)、拔节前期(8月14日)、拔节后期(8月26日)、大肚期(9月2日,50%的剑叶鞘抽出)、破口期(9月7日,10%的穗梢抽出剑叶环)、初花期(9月11日,10%的穗开花),把稻曲研成粉浸泡24h,过滤配成的孢子悬浮液用手提式喷雾器喷雾接菌,接菌量为每池子1 000mL,时间在每天下午4时后进行。每个处理重复2次,设2个池子喷清水作对照,随机排列。分蘖肥、穗肥增施20%,至10月中旬查每池子的病穗与病粒。
1.2.4不同条件及时期接菌效果试验。把取自大田秧苗分别栽入20口水泥池子,每池栽苗40穴,分为拔节前期(8月5日)、拔节后期(8月21日)、大肚期(8月27日)、破口期(8月31日)、初花期(9月4日)5个处理,每处理4口池子,其中2口池子接菌后用双层尼龙网纱遮盖3d(每口水泥池子都设有三角铁的架子),2口池子不遮盖。接种用的孢子悬浮液制作:用上年采自田间的稻曲研碎,在室温(27℃)下浸泡24h,使厚垣孢子产生小孢子,然后用纱布过滤得孢子悬浮液,接液浓度为100倍显微镜每视野下100~150个小孢子,每口池子喷施悬浮液1 000mL。其他管理同大田,到10月中旬查每口池子的病粒数。
1.2.5不同接菌次数水稻各生育期发病试验。把取自大田的秧苗栽入28口水泥池子,每池栽苗40穴,分为水稻拔节前期(8月7日)、拔节后期(8月20日)、大肚期(8月26日)、破口期(9月1日)、初花期(9月6日)5个处理接菌,每个处理4口池子,其中2口池子接菌1次,2口池子接菌2次,即连续2d在傍晚用厚垣孢子浸出液1 000mL接菌,不遮盖,并设2口池子不接菌作对照(CK1),2口池子每个生育期都接菌(CK2)。其他管理同大田,到后期观察每池的病粒。
1.3调查统计分析
(1)综合1998年、1999年、2000年、2001年、2002年、2003年、2004年、2005年的气象资料,统计分析8~9月间水稻生长抽穗期、灌浆期的阴雨天、雨量、温差、气温等因素对水稻稻曲病发生的影响,探求其发病的气象要素。
(2)在本所水稻育种室的省品比试验区,调查不同类型水稻品种(品系)之间的发病差异,以及不同品种(品系)不同抽穗期发病区别。
2结果与分析
2.1稻曲病菌的离体培养
稻曲内的菌组织切块经无菌水冲洗后,在无菌条件下,能在PDA上生长成灰白色的菌丝体,时间约7d,培养温度26~27℃,菌丝比较松散,无分隔,后期长出小孢子。
2.2稻曲病菌初侵期观察
2.2.1稻曲病菌的初侵期不是在水稻生长前期。水稻旱育、水育2种方式催芽期接菌处理,均与对照无差异;秧苗期喷雾接菌的苗,后期观察均与对照一样,无病粒出现。因此,稻曲病菌的初侵期不在水稻生长前期。
2.2.2稻曲病菌在水稻各生育期接菌观察。通过分期接菌试验表明(见图1),水稻在剑叶环抽出50%的大肚期接菌每池病穗4.5穗,每池病粒6粒;分蘖期接菌病粒1粒;拔节前期接菌病粒1.5粒,拔节后期为2粒;破口期2粒,初花期不发病。
2.3.2接菌次数与稻曲病发生的关系。图3表明,在水稻大肚期接菌1次的每池病粒4粒,而接菌2次的6.2粒;在破口期接菌1次的仅3粒,接菌2次的是5粒。各个生育期每次都接菌1次的每池10粒,接菌2次的16粒。说明菌源的增加,寄主染病的几率也增加。
2.4稻曲病菌入侵、稻曲形成与气象要素之间的关系
如表1、图4所示,1998年在水稻大肚期的8月下旬,阴雨日6d,雨量34.6mm,日平均氣温在27℃以下,这样的气候条件利于稻曲病菌的侵入;该年在稻曲形成期(即水稻灌浆期)的日温差达到8℃以上的天数为8d;日平均气温在27℃以下,最高温度越过30℃的天数5d,这样的气候相利于菌丝在稻谷体内生长的稻曲的形成。因此,该年稻曲病的病穗率5.7%,百穗稻曲7.3粒,属大发生年份;而1999年本地区水稻大肚期至破口期虽然阴雨天有9d,降水量有177.6mm,但日平均气温超过27℃的天数较多,而且在稻曲形成的水稻灌浆期,温差超过8℃的天数仅1d,最高温度超过30℃的天数有10d,最高温度超过34℃的天数也有4d,虽有利于稻曲病菌的入侵,但入侵后的病菌不利于在水稻谷体内的生长发展与稻曲的形成。以后其他各年温差不够、温度偏高的年份居多,稻曲病的发生中等偏轻。2005年病害有所抬头,该年在水稻大肚期阴雨多湿,到灌浆期日温差超过8℃的天数有5d,但后期的气温还是偏高,故该年的稻曲病呈中等偏重发生。
3结论与讨论
3.1稻曲病菌的初侵期为水稻的大肚期至破口期
接菌试验表明,本地区水稻的稻曲病菌的初侵期不是在水稻生长前期的催芽、育秧、栽入大田的苗期,而且与不同的育秧方式无关,水稻的大肚期(50%的剑叶环抽出)至破口期(10%的穗梢抽出剑叶环)是稻曲病菌的主要侵入时期,而且稻曲病菌主要是以厚垣孢子萌芽后形成的小孢子这一菌组织入侵水稻体内的。
观察表明,品种的生长特性不同,稻曲病发生有差异。大肚期至破口期时间拉长的品种和灌浆速度慢的水稻发病即重,这可能与水稻生长期所遇的环境条件有关。另外,大穗型品种此病发生严重,抽穗时包茎严重的水稻病害即重,这种形态的寄主有利于菌组织在谷体内的生长。目前,杂交粳稻和超高产育成的品种,大多是大穗型品种,预示着新一轮稻曲病流行周期的来临,应引起高度重视。
3.5稻曲病菌的研究有待于继续深入
稻曲病菌与寄主水稻的关系是生物体之间的相存关系,它会随着环境的变化而改变,特别在目前人类的参与下,更为复杂,它要顽强地适应而生存下去,经典的规律要不断加以完善。另外,稻曲病菌的另一个很重要的菌体有性组织——菌核,在侵染循环中的作用,还有待于进一步深入研究阐明[5]。
4參考文献
[1] 魏景超.水稻病原手册[M].北京:中国农业出版社,1975.
[2] 方中达.植病研究方法[M].北京:中国农业出版社,1998.
[3] 方中达.中国农业植物病害[M].北京:中国农业出版社,1996.
[4] 黄正兴,刘才南,徐润成.稻曲病发生规律初步研究[J].江苏农业科学,1984(6):28-32.
[5] 王法明.水稻病害及其防治[J].农药,1997,36(9):9.
关键词 稻曲病菌;水稻;侵入期;遮荫;温差
稻曲病是由稻曲病菌(Ustilanoideavirens)引起的水稻穗期病害。此病发生历史很久,本草纲目第22卷中即有记载,‘粳谷奴,谷穗煤者’,群众中有以此病是丰收象征的传说[1]。20世纪80年代中期,此病发生较为普遍,1984年,我们在原吴县越溪乡一大队调查,杂交籼稻“干化二号”未防治田块,穗发病14.3%,百穗稻曲107.7粒,每病穗病粒7.5粒,后期稻曲破裂,田间黑粉随处可见,这不仅降低了水稻的产量与品质,还造成环境污染。80年代后期至90年代初,由于注重水稻穗期病害的防治,单季晚稻替代了杂交籼稻,病原积累相对减少,病害有所下降,但仍有零星发生。90年代末,由于杂交粳稻和超高产大穗型品种的推广,加上气候条件的变化,本地区此病有回升加重的趋势。为此,苏州市科技局和江苏省科技厅先后下达了稻曲病发生规律及控制技术的项目,本文就多年来对此病原的侵入期、致病因子观察结果初报如下。
1材料与方法
1.1试验材料
供接菌用的稻曲在太湖地区农科所育种田中收集;供测水稻品种是本地大面积种植的高产大穗型单季晚粳品种武运粳七号、9522及杂交粳稻泗优422;室内培养病菌的基质是PDA;气象资料由苏州市气象局提供。
1.2试验设计与方法
1.2.1病菌的室内培养。用田间收集的稻曲在无菌室内切开,取其中间1mm3左右一块,用无菌水冲洗3次,再用无菌棉吸干余水,置于培养皿内的PDA上,在不同温度下观察7~10d[2]。
1.2.2稻曲拌种、苗期喷雾接孢子悬浮液观察(以下接菌试验分年度进行)。分为旱育和湿育(常规水育)2种育秧方式:旱育秧时把稻种放在35℃的温箱内催芽,露白后每千粒种子拌入1g稻曲黑粉,再催芽24h播入秧盘后,用尼龙膜覆盖;湿育为常规催芽,播种前24h每千粒种子拌1g稻曲黑粉,露地水育;2种处理都设不接菌作对照。另一种处理为秧苗长到3叶1蕊时喷孢子悬浮液诱病。以后这些苗分别栽入网室的水泥池中,水泥池1m×2m,每池栽稻苗40穴。以上处理重复3次,其他管理同大田,观察后期发病情况。
1.2.3水稻不同生育期接稻曲病菌试验。用常规育秧的方式播种,但播期比大田推迟10d,于5月29日播种。秧苗于6月30日分别栽入14口水泥池中,每池栽苗40穴,在水稻分蘖期(7月27日)、拔节前期(8月14日)、拔节后期(8月26日)、大肚期(9月2日,50%的剑叶鞘抽出)、破口期(9月7日,10%的穗梢抽出剑叶环)、初花期(9月11日,10%的穗开花),把稻曲研成粉浸泡24h,过滤配成的孢子悬浮液用手提式喷雾器喷雾接菌,接菌量为每池子1 000mL,时间在每天下午4时后进行。每个处理重复2次,设2个池子喷清水作对照,随机排列。分蘖肥、穗肥增施20%,至10月中旬查每池子的病穗与病粒。
1.2.4不同条件及时期接菌效果试验。把取自大田秧苗分别栽入20口水泥池子,每池栽苗40穴,分为拔节前期(8月5日)、拔节后期(8月21日)、大肚期(8月27日)、破口期(8月31日)、初花期(9月4日)5个处理,每处理4口池子,其中2口池子接菌后用双层尼龙网纱遮盖3d(每口水泥池子都设有三角铁的架子),2口池子不遮盖。接种用的孢子悬浮液制作:用上年采自田间的稻曲研碎,在室温(27℃)下浸泡24h,使厚垣孢子产生小孢子,然后用纱布过滤得孢子悬浮液,接液浓度为100倍显微镜每视野下100~150个小孢子,每口池子喷施悬浮液1 000mL。其他管理同大田,到10月中旬查每口池子的病粒数。
1.2.5不同接菌次数水稻各生育期发病试验。把取自大田的秧苗栽入28口水泥池子,每池栽苗40穴,分为水稻拔节前期(8月7日)、拔节后期(8月20日)、大肚期(8月26日)、破口期(9月1日)、初花期(9月6日)5个处理接菌,每个处理4口池子,其中2口池子接菌1次,2口池子接菌2次,即连续2d在傍晚用厚垣孢子浸出液1 000mL接菌,不遮盖,并设2口池子不接菌作对照(CK1),2口池子每个生育期都接菌(CK2)。其他管理同大田,到后期观察每池的病粒。
1.3调查统计分析
(1)综合1998年、1999年、2000年、2001年、2002年、2003年、2004年、2005年的气象资料,统计分析8~9月间水稻生长抽穗期、灌浆期的阴雨天、雨量、温差、气温等因素对水稻稻曲病发生的影响,探求其发病的气象要素。
(2)在本所水稻育种室的省品比试验区,调查不同类型水稻品种(品系)之间的发病差异,以及不同品种(品系)不同抽穗期发病区别。
2结果与分析
2.1稻曲病菌的离体培养
稻曲内的菌组织切块经无菌水冲洗后,在无菌条件下,能在PDA上生长成灰白色的菌丝体,时间约7d,培养温度26~27℃,菌丝比较松散,无分隔,后期长出小孢子。
2.2稻曲病菌初侵期观察
2.2.1稻曲病菌的初侵期不是在水稻生长前期。水稻旱育、水育2种方式催芽期接菌处理,均与对照无差异;秧苗期喷雾接菌的苗,后期观察均与对照一样,无病粒出现。因此,稻曲病菌的初侵期不在水稻生长前期。
2.2.2稻曲病菌在水稻各生育期接菌观察。通过分期接菌试验表明(见图1),水稻在剑叶环抽出50%的大肚期接菌每池病穗4.5穗,每池病粒6粒;分蘖期接菌病粒1粒;拔节前期接菌病粒1.5粒,拔节后期为2粒;破口期2粒,初花期不发病。
![](/img/pic.php?url=http://img1.qikan.com/qkimages/xdny/xdny200721/xdny20072151-2-l.jpg)
2.3.2接菌次数与稻曲病发生的关系。图3表明,在水稻大肚期接菌1次的每池病粒4粒,而接菌2次的6.2粒;在破口期接菌1次的仅3粒,接菌2次的是5粒。各个生育期每次都接菌1次的每池10粒,接菌2次的16粒。说明菌源的增加,寄主染病的几率也增加。
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2.4稻曲病菌入侵、稻曲形成与气象要素之间的关系
如表1、图4所示,1998年在水稻大肚期的8月下旬,阴雨日6d,雨量34.6mm,日平均氣温在27℃以下,这样的气候条件利于稻曲病菌的侵入;该年在稻曲形成期(即水稻灌浆期)的日温差达到8℃以上的天数为8d;日平均气温在27℃以下,最高温度越过30℃的天数5d,这样的气候相利于菌丝在稻谷体内生长的稻曲的形成。因此,该年稻曲病的病穗率5.7%,百穗稻曲7.3粒,属大发生年份;而1999年本地区水稻大肚期至破口期虽然阴雨天有9d,降水量有177.6mm,但日平均气温超过27℃的天数较多,而且在稻曲形成的水稻灌浆期,温差超过8℃的天数仅1d,最高温度超过30℃的天数有10d,最高温度超过34℃的天数也有4d,虽有利于稻曲病菌的入侵,但入侵后的病菌不利于在水稻谷体内的生长发展与稻曲的形成。以后其他各年温差不够、温度偏高的年份居多,稻曲病的发生中等偏轻。2005年病害有所抬头,该年在水稻大肚期阴雨多湿,到灌浆期日温差超过8℃的天数有5d,但后期的气温还是偏高,故该年的稻曲病呈中等偏重发生。
![](/img/pic.php?url=http://img1.qikan.com/qkimages/xdny/xdny200721/xdny20072151-5-l.jpg)
3结论与讨论
3.1稻曲病菌的初侵期为水稻的大肚期至破口期
接菌试验表明,本地区水稻的稻曲病菌的初侵期不是在水稻生长前期的催芽、育秧、栽入大田的苗期,而且与不同的育秧方式无关,水稻的大肚期(50%的剑叶环抽出)至破口期(10%的穗梢抽出剑叶环)是稻曲病菌的主要侵入时期,而且稻曲病菌主要是以厚垣孢子萌芽后形成的小孢子这一菌组织入侵水稻体内的。
![](/img/pic.php?url=http://img1.qikan.com/qkimages/xdny/xdny200721/xdny20072151-7-l.jpg)
观察表明,品种的生长特性不同,稻曲病发生有差异。大肚期至破口期时间拉长的品种和灌浆速度慢的水稻发病即重,这可能与水稻生长期所遇的环境条件有关。另外,大穗型品种此病发生严重,抽穗时包茎严重的水稻病害即重,这种形态的寄主有利于菌组织在谷体内的生长。目前,杂交粳稻和超高产育成的品种,大多是大穗型品种,预示着新一轮稻曲病流行周期的来临,应引起高度重视。
3.5稻曲病菌的研究有待于继续深入
稻曲病菌与寄主水稻的关系是生物体之间的相存关系,它会随着环境的变化而改变,特别在目前人类的参与下,更为复杂,它要顽强地适应而生存下去,经典的规律要不断加以完善。另外,稻曲病菌的另一个很重要的菌体有性组织——菌核,在侵染循环中的作用,还有待于进一步深入研究阐明[5]。
4參考文献
[1] 魏景超.水稻病原手册[M].北京:中国农业出版社,1975.
[2] 方中达.植病研究方法[M].北京:中国农业出版社,1998.
[3] 方中达.中国农业植物病害[M].北京:中国农业出版社,1996.
[4] 黄正兴,刘才南,徐润成.稻曲病发生规律初步研究[J].江苏农业科学,1984(6):28-32.
[5] 王法明.水稻病害及其防治[J].农药,1997,36(9):9.