小麥條銹菌夏孢子在不同溫度下離體處理后的致病力研究

黃 瑾，張 勃，孫振宇，賈秋珍，曹世勤，駱惠生，王曉明，金社林

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，甘肅 蘭州 730070）

小麥條銹病由條形柄銹菌小麥?；停≒uccinia striiformis f.sp.tritici）引起，是小麥生產(chǎn)上危害最嚴(yán)重的流行性病害，發(fā)生面積大、危害損失嚴(yán)重［1-3］。此病害也是典型的氣傳病害，病菌夏孢子可借助高空氣流進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，并可造成大范圍的流行成災(zāi)［4］。李振岐等［5］研究發(fā)現(xiàn)，高空傳播距離與病菌夏孢子的存活時(shí)間有直接關(guān)系，條銹菌夏孢子在遠(yuǎn)程傳播過程中能夠保持活力（即致病力）是條銹菌遠(yuǎn)程傳播的必要條件之一，而溫度是影響孢子活力的主要因素之一［6］。為了探明條銹菌夏孢子離體后的活力，我們?cè)O(shè)置了-50、-45、-40、-35、-30、-25、-20℃ 7個(gè)不同溫度梯度，模擬研究了夏孢子在遠(yuǎn)程傳播過程中的存活時(shí)間及對(duì)寄主小麥的致病力，以期為小麥條銹菌的遠(yuǎn)距離傳播模型提供數(shù)據(jù)支持，同時(shí)為小麥條銹菌的長(zhǎng)期保存提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥條銹菌混合菌和感病品種銘賢169，均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所麥類病害課題組提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌種繁殖 試驗(yàn)在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所蘭州溫室內(nèi)進(jìn)行。將感病品種銘賢169播種于直徑9 cm的花盆中，每盆播種40粒，待第1葉全部展開后，采用涂抹法接種小麥條銹菌，置于溫室中常規(guī)培養(yǎng)。葉段上產(chǎn)生大量夏孢子時(shí)，收集于小塊硫酸紙袋中備用。

1.2.2 不同溫度、時(shí)間離體處理 將現(xiàn)收集的新鮮夏孢子定量置于玻璃試管中，分別置于-50、-45、-40、-35、-30、-25、-20℃溫度下，每隔24 h分別取夏孢子，即取各溫度梯度下處理1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 d后的小麥條銹菌接種于供試小麥苗，以不接種為對(duì)照。

1.2.3 接種、調(diào)查及數(shù)據(jù)分析 供試品種第1葉完全展開后，采用孢子懸浮液噴霧法定量接種。每處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，在9～12℃條件下黑暗保濕24 h后，置于光照培養(yǎng)箱（18℃，10 000～15 000 lx，14 h/10 h光/暗交替）培養(yǎng)，接種第15天后調(diào)查發(fā)病情況，每盆定量20株，統(tǒng)計(jì)發(fā)病葉片數(shù)和嚴(yán)重度，計(jì)算平均嚴(yán)重度和發(fā)病率。嚴(yán)重度調(diào)查采用1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%、100%共8級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 相同溫度離體處理不同時(shí)間后接種的發(fā)病率

由表1可知，在溫度相同的情況下，隨著夏孢子離體處理時(shí)間的增加，發(fā)病率逐漸降低。在-20 ℃條件下，處理 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 d后的平均發(fā)病率分別為74.39%、69.62%、58.44%、46.25%、23.68%、21.50%、8.25%、6.80%、6.32%和4.81%；在-30℃條件下，處理1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 d 后的平均發(fā)病率分別為29.11%、19.44%、18.57%、7.41%、6.49%、6.93%、9.35%、8.55%、1.63%和2.78%。-40℃條件下，處理1～8 d后的平均發(fā)病率為1.23%～2.78%；處理9～10 d后，對(duì)銘賢169不能侵染致病。-50℃條件下，處理1～6 d后的平均發(fā)病率為1.10%～1.39%，處理7～10 d后對(duì)銘賢169不能侵染致病。

表1 小麥條銹菌夏孢子在不同溫度下處理不同時(shí)間后的發(fā)病率 %

2.2 不同溫度離體處理相同時(shí)間后接種的發(fā)病率

由表1可知，在夏孢子處理時(shí)間一定時(shí)，在-50～-20℃下，隨著處理溫度的降低，發(fā)病率呈逐漸下降趨勢(shì)。其中-20、-25、-30、-35、-40、-45、-50℃低溫下處理1 d后，發(fā)病率分別為74.39%、43.30%、29.11%、23.26%、2.78%、2.50%和1.39%；處理3 d后，發(fā)病率分別為58.44%、18.06%、18.57%、10.84%、1.30%、1.30%和1.10%。對(duì)照（新鮮夏孢子）發(fā)病率為86.73%。

2.3 不同溫度下離體處理后接種的病害嚴(yán)重度

小麥條銹菌夏孢子在不同溫度下離體處理不同時(shí)間后的病害嚴(yán)重度見圖1，由圖1可知，夏孢子處理時(shí)間一定時(shí)，在-50～-20℃范圍內(nèi)，隨著處理溫度的降低，接種后在常溫下培養(yǎng)發(fā)病的嚴(yán)重度呈逐漸下降趨勢(shì)。對(duì)不同溫度梯度下1～10 d的存活率分析發(fā)現(xiàn)，隨著離體處理溫度的降低，夏孢子的存活時(shí)間和發(fā)病率明顯降低，在-35～-20℃低溫下，離體小麥條銹菌夏孢子可存活10 d，發(fā)病率2.36%～74.39%，平均嚴(yán)重度0.13%～4.21%；在-40℃下，可存活8 d，發(fā)病率1.23%～2.78%，平均嚴(yán)重度0.01%～0.29%；在-50℃下，可存活6 d，發(fā)病率1.04%～1.39%，平均嚴(yán)重度0.01%～0.17%，發(fā)病程度較輕。

圖1 小麥條銹菌夏孢子在不同溫度下離體處理不同時(shí)間的病害嚴(yán)重度

2.4 不同溫度下離體處理后的存活時(shí)間

由圖2可知，在-35℃、-30℃、-25℃和-20℃的低溫條件下，小麥條銹菌夏孢子可離體存活10 d；在-40℃低溫條件下，可離體存活8 d；在-50℃低溫條件下，可離體存活6 d。說明隨著處理溫度的降低，夏孢子的存活率呈下降趨勢(shì)。

圖2 不同溫度下小麥條銹菌夏孢子的存活時(shí)間

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在-35～-20℃下，條銹菌夏孢子可存活10 d，接種寄主小麥后病葉率2.36%～74.39%，平均嚴(yán)重度0.13%～4.21%；-40℃下可存活8 d，病葉率1.23%～2.78%，平均嚴(yán)重度0.01%～0.29%；-50℃下可存活 6 d，病葉率1.04%～1.39%，平均嚴(yán)重度0.01%～0.17%。隨著處理溫度的降低，夏孢子致病力逐漸下降；在相同溫度下，隨著夏孢子離體處理時(shí)間的延長(zhǎng)，致病力亦呈逐漸下降趨勢(shì)。

小麥條銹菌夏孢子個(gè)體很輕，可隨氣流進(jìn)行高空遠(yuǎn)距離傳播［7］。植物病菌孢子多在大氣層靠近地球表面的對(duì)流層，對(duì)流層的氣溫隨高度的增加而降低，每升高1 000 m，溫度大約下降5～6℃［8］，小麥條銹菌夏孢子在高空中隨氣流遠(yuǎn)距離傳播處在一個(gè)較低的溫度下［9］。故本試驗(yàn)選擇-50～-20℃這個(gè)溫度區(qū)間作為研究范圍。

謝水仙等［10］利用高空氣流數(shù)據(jù)，分析了小麥條銹病傳播與高空氣流的關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)在305、1 520、3 050、4 260 m不同海拔下均能捕捉到條銹菌夏孢子。張進(jìn)文等［11］模擬各種風(fēng)向風(fēng)速，構(gòu)建了的小麥條銹菌夏孢子空間分布模型。趙軍等［12］利用魯西南小麥條銹病發(fā)生程度和半球500 hPa平均高度，研究了條銹病發(fā)生程度與天氣演變的關(guān)系。我們初步對(duì)小麥條銹菌夏孢子在不同溫度下離體處理不同時(shí)間后的致病力研究進(jìn)行了研究，為小麥條銹菌的遠(yuǎn)距離傳播研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但小麥條銹菌在自然界的存活還會(huì)受諸多因素的影響，這需要進(jìn)一步研究。

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