水稻稻曲病菌生長與侵染因子

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稻曲病(falsesmutofrice)是水稻后期發生的一種重要的真菌性病害，主要危害水稻穗部。近年來，隨著粳稻、兩系雜交稻的大面積推廣，該病發生日趨嚴重，給我國糧食生產帶來巨大損失[1]。尤其是稻曲病菌可產生對動植物有害的毒素，因此稻曲病的防治對糧食安全保障至關重要。稻曲病菌菌絲及孢子在病害循環侵染過程中起著重要作用，而菌絲生長和孢子萌發與溫度、pH、營養物質等因子有著密切關系；另外，氣象因子及寄主生育期對病菌孢子的釋放、侵染等也有影響[1]。本試驗主要從溫度、pH、碳氮源及無機鹽等生態因素對稻曲病菌菌絲生長和孢子萌發的影響進行研究，旨在進一步明確稻曲病菌的生物學特性及流行規律，為深入了解和防控稻曲病提供參考。

1材料與方法

1.1供試菌株

稻曲病菌株XC(宣城)、QJ(全椒)、QS(潛山)、FD(肥東)、LJ(廬江)，由安徽農業大學植物病理教驗室提供。

1.2溫度對菌絲生長及孢子萌發的影響

1.2.1溫度對菌絲生長的影響將各菌株菌碟接入PDA培養基，分別置5、10、15、20、25、28、30和35℃培養，每處理3次重復。培養3、7、11、14和21d后用十字交叉法測量菌落直徑，計算菌絲生長速率[2]。

1.2.2溫度對孢子萌發率的影響稻曲病菌在PS培養液中震蕩培養14d，濾去菌絲后制成孢子懸浮液備用。吸取0.5mL孢子液均勻涂布于PSA平板，然后將平板置不同溫度下黑暗培養12h后鏡檢萌發率，每平板鏡檢20個視野，以芽管長度超過孢子直徑確定孢子萌發[3]。溫度設置同1.2.1。

1.3pH值對菌絲生長及孢子萌發的影響

用1mol•L-1的HCl和NaOH分別將滅菌PDA培養基和孢子懸浮液的pH值調為3、4、5、6、7、8、9和10共8個處理，每處理3次重復。接菌后28℃培養，測定菌落直徑和孢子萌發率，方法同1.2。

1.4不同碳、氮源及濃度對菌絲生長的影響

以PA為基礎培養基，加入蔗糖、葡萄糖、麥芽糖和淀粉等配成不同碳源培養基，各碳源添加量為每1000mL培養基20g。在含上述培養基平板上接入菌碟，28℃培養14d后測菌落直徑，篩選出最佳碳源，并設0、0.5%、1%、2%、3%和4%等6個濃度，分析碳源濃度對菌絲生長的影響。每處理3次重復。以硝酸氨、硝酸鈣、氯化氨、L-天冬門酰胺、醋酸氨等為氮源，與PA基礎培養基配成不同氮源培養基，各氮源在1000mL培養基中的添加量根據各氮源中氮的含量折合濃度為0.1mol•L-1，接菌、培養方法均同上。上述均以PA作為對照。

1.5無機鹽對菌絲生長、產孢量及菌絲鮮重的影響

以PDA培養基為基礎培養基，共設置9個處理：（1）硝酸鈣0.5g（A）；(2)硫酸鎂0.5g(B)；(3)硫酸亞鐵0.1g(C)；(4)磷酸氫二鉀1.0g(X)+A；(5)X+B；(6)X+C；(7)磷酸氫二鈉1.0g(Y)+A；(8)Y+B；(9)Y+C。接入菌碟培養14d后測菌落直徑、產孢量及菌絲鮮重。每處理3次重復。

1.6病菌孢子致死溫度測定

將毛細管插入105mL-1的孢子懸浮液中，迅速在酒精燈上封口，分別移入溫度為50、55、56、58和60℃的水浴鍋中，靜置5min后涂于脅本哲氏培養基平板上，28℃黑暗培養，14d后觀察菌落數，以無菌落的最低溫度為該病菌孢子的致死溫度。

1.7氣象因子對稻曲病菌孢子釋放的影響

于2007年8月下旬水稻處于劍葉期時，在分生孢子釋放高峰期，利用捕孢器(河南佳多)于晴天和陰雨天分別連續48h不間斷捕捉孢子，晴天最高氣溫為32℃，陰天最高為27℃。每2h換1次玻片，鏡檢、記錄該時段捕捉的分生孢子數。每玻片觀察100視野(注：試驗田稻曲病發病率達17%)。

1.8寄主生育期對稻曲病菌侵入的影響

通過調整播期(12段播期，每段間隔3d)，使接種時水稻生育期分別處于劍葉露尖、劍葉完全展開、孕穗期(劍葉展開后5～6d)、破口期、齊穗揚花期和灌漿初期。采用噴霧法接種，接種濃度為100倍顯微鏡每視野下100～150個小孢子[4]。接種后用硫酸紙套袋。每處理接25叢，設空白對照。水稻乳熟后期調查接種稻叢的病穗率和病粒率。供試水稻品種為中熟粳糯稻“皖稻68”。

2結果與分析

2.1溫度對菌絲生長及孢子萌發的影響

從圖1可看出，稻曲病菌菌絲生長的最低溫度為5℃，10℃以上菌絲能正常生長且隨溫度升高生長速率加快，28℃達到最大值，30℃以上菌絲生長受抑制。各菌株孢子萌發的最佳溫度為28℃，30℃后孢子萌發率開始降低，56℃孢子萌發接近于0。

2.2pH值對菌絲生長及孢子萌發的影響

從圖2可見，pH值在3～10之間稻曲病菌菌絲均可生長，最適pH值為6～7；孢子在pH值為6～7時萌發率最高，當pH值小于4或大于9時，孢子不能萌發。各菌株之間差異不顯著（P>0.05）。

2.3不同碳、氮源及濃度對菌絲生長的影響

試驗結果表明，稻曲病菌生長的最佳碳、氮源分別為蔗糖和L-天冬門酰胺，最佳濃度分別為2%和0.2%，濃度過高或過低均不利于菌絲生長（圖3、圖4）。

2.4無機鹽對菌絲生長、產孢量及菌絲鮮重的影響

從圖5可看出，病菌在9種不同的無機鹽組合中均可較好生長，菌落直徑多在3～4cm之間，其中以磷酸氫二鈉與硫酸鎂組合為最佳，菌落直徑為3.93cm，菌絲鮮重1.51g，產孢量為6.66×104mL-1。

2.5氣象因子對稻曲病菌孢子釋放的影響

從圖6可看出，稻曲病菌孢子釋放受氣象因子影響較大。連續48h的捕捉結果表明，晴天孢子釋放動態為晝少夜多，波動較大，釋放高峰期均在凌晨1:00~3:00之間；而陰雨天各時段孢子釋放量波動較為平緩，沒有明顯的峰值。

2.6寄主生育期對稻曲病菌侵入的影響

2007年7～8月中旬連降雨，未防治的雜交秈稻發病嚴重，發病率達30%～40%；2008年8月中旬～9月上旬明顯降雨，未防治的粳稻發生嚴重，發病率達40%多。試驗結果表明：稻曲病菌的主要侵染時期為孕穗期，其中孕穗前、中期尤為重要。在形態指標上表現為劍葉完全展開到劍葉完全展開后5天為關鍵期。

3小結與討論

本研究結果表明，菌絲生長及孢子萌發的最適溫度為28℃，pH值為6～7，這與張君成[5]等報道的結果一致。試驗中發現孢子對pH很敏感，其萌發集中在較窄的pH值范圍內，而這與水稻抗稻曲病的抗性是否存在某種關聯，值得更深入地探討[8]。最適碳氮源及濃度的篩選結果表明最適稻曲病菌生長的碳氮源分別是2%蔗糖和0.2%L-天冬門酰胺，這與張舒[3]等的報道相一致。在無機鹽篩選試驗中發現鎂離子、亞鐵離子以及鈣離子都能促進菌落生長，且不同菌株之間對這幾種金屬離子的敏感程度存在明顯差異。供試的5個菌株菌落形態無明顯差異，但在菌絲生長及孢子萌發上存在一定的地域差異，其中以FD菌株的菌絲生長速率和孢子萌發率最快。本試驗對氣象因子影響病菌孢子釋放量進行了初步研究，發現晴天釋放量晝少夜多，存在明顯峰值，而陰雨天釋放量平緩且較大，沒有明顯峰值，這可能與不同氣候條件下的空氣濕度有關。