水稻稻曲病菌生长与侵染因子

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稻曲病(falsesmutofrice)是水稻后期发生的一种重要的真菌性病害，主要危害水稻穗部。近年来，随着粳稻、两系杂交稻的大面积推广，该病发生日趋严重，给我国粮食生产带来巨大损失[1]。尤其是稻曲病菌可产生对动植物有害的毒素，因此稻曲病的防治对粮食安全保障至关重要。稻曲病菌菌丝及孢子在病害循环侵染过程中起着重要作用，而菌丝生长和孢子萌发与温度、pH、营养物质等因子有着密切关系；另外，气象因子及寄主生育期对病菌孢子的释放、侵染等也有影响[1]。本试验主要从温度、pH、碳氮源及无机盐等生态因素对稻曲病菌菌丝生长和孢子萌发的影响进行研究，旨在进一步明确稻曲病菌的生物学特性及流行规律，为深入了解和防控稻曲病提供参考。

1材料与方法

1.1供试菌株

稻曲病菌株XC(宣城)、QJ(全椒)、QS(潜山)、FD(肥东)、LJ(庐江)，由安徽农业大学植物病理教验室提供。

1.2温度对菌丝生长及孢子萌发的影响

1.2.1温度对菌丝生长的影响将各菌株菌碟接入PDA培养基，分别置5、10、15、20、25、28、30和35℃培养，每处理3次重复。培养3、7、11、14和21d后用十字交叉法测量菌落直径，计算菌丝生长速率[2]。

1.2.2温度对孢子萌发率的影响稻曲病菌在PS培养液中震荡培养14d，滤去菌丝后制成孢子悬浮液备用。吸取0.5mL孢子液均匀涂布于PSA平板，然后将平板置不同温度下黑暗培养12h后镜检萌发率，每平板镜检20个视野，以芽管长度超过孢子直径确定孢子萌发[3]。温度设置同1.2.1。

1.3pH值对菌丝生长及孢子萌发的影响

用1mol•L-1的HCl和NaOH分别将灭菌PDA培养基和孢子悬浮液的pH值调为3、4、5、6、7、8、9和10共8个处理，每处理3次重复。接菌后28℃培养，测定菌落直径和孢子萌发率，方法同1.2。

1.4不同碳、氮源及浓度对菌丝生长的影响

以PA为基础培养基，加入蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和淀粉等配成不同碳源培养基，各碳源添加量为每1000mL培养基20g。在含上述培养基平板上接入菌碟，28℃培养14d后测菌落直径，筛选出最佳碳源，并设0、0.5%、1%、2%、3%和4%等6个浓度，分析碳源浓度对菌丝生长的影响。每处理3次重复。以硝酸氨、硝酸钙、氯化氨、L-天冬门酰胺、醋酸氨等为氮源，与PA基础培养基配成不同氮源培养基，各氮源在1000mL培养基中的添加量根据各氮源中氮的含量折合浓度为0.1mol•L-1，接菌、培养方法均同上。上述均以PA作为对照。

1.5无机盐对菌丝生长、产孢量及菌丝鲜重的影响

以PDA培养基为基础培养基，共设置9个处理：（1）硝酸钙0.5g（A）；(2)硫酸镁0.5g(B)；(3)硫酸亚铁0.1g(C)；(4)磷酸氢二钾1.0g(X)+A；(5)X+B；(6)X+C；(7)磷酸氢二钠1.0g(Y)+A；(8)Y+B；(9)Y+C。接入菌碟培养14d后测菌落直径、产孢量及菌丝鲜重。每处理3次重复。

1.6病菌孢子致死温度测定

将毛细管插入105mL-1的孢子悬浮液中，迅速在酒精灯上封口，分别移入温度为50、55、56、58和60℃的水浴锅中，静置5min后涂于胁本哲氏培养基平板上，28℃黑暗培养，14d后观察菌落数，以无菌落的最低温度为该病菌孢子的致死温度。

1.7气象因子对稻曲病菌孢子释放的影响

于2007年8月下旬水稻处于剑叶期时，在分生孢子释放高峰期，利用捕孢器(河南佳多)于晴天和阴雨天分别连续48h不间断捕捉孢子，晴天最高气温为32℃，阴天最高为27℃。每2h换1次玻片，镜检、记录该时段捕捉的分生孢子数。每玻片观察100视野(注：试验田稻曲病发病率达17%)。

1.8寄主生育期对稻曲病菌侵入的影响

通过调整播期(12段播期，每段间隔3d)，使接种时水稻生育期分别处于剑叶露尖、剑叶完全展开、孕穗期(剑叶展开后5～6d)、破口期、齐穗扬花期和灌浆初期。采用喷雾法接种，接种浓度为100倍显微镜每视野下100～150个小孢子[4]。接种后用硫酸纸套袋。每处理接25丛，设空白对照。水稻乳熟后期调查接种稻丛的病穗率和病粒率。供试水稻品种为中熟粳糯稻“皖稻68”。

2结果与分析

2.1温度对菌丝生长及孢子萌发的影响

从图1可看出，稻曲病菌菌丝生长的最低温度为5℃，10℃以上菌丝能正常生长且随温度升高生长速率加快，28℃达到最大值，30℃以上菌丝生长受抑制。各菌株孢子萌发的最佳温度为28℃，30℃后孢子萌发率开始降低，56℃孢子萌发接近于0。

2.2pH值对菌丝生长及孢子萌发的影响

从图2可见，pH值在3～10之间稻曲病菌菌丝均可生长，最适pH值为6～7；孢子在pH值为6～7时萌发率最高，当pH值小于4或大于9时，孢子不能萌发。各菌株之间差异不显著（P>0.05）。

2.3不同碳、氮源及浓度对菌丝生长的影响

试验结果表明，稻曲病菌生长的最佳碳、氮源分别为蔗糖和L-天冬门酰胺，最佳浓度分别为2%和0.2%，浓度过高或过低均不利于菌丝生长（图3、图4）。

2.4无机盐对菌丝生长、产孢量及菌丝鲜重的影响

从图5可看出，病菌在9种不同的无机盐组合中均可较好生长，菌落直径多在3～4cm之间，其中以磷酸氢二钠与硫酸镁组合为最佳，菌落直径为3.93cm，菌丝鲜重1.51g，产孢量为6.66×104mL-1。

2.5气象因子对稻曲病菌孢子释放的影响

从图6可看出，稻曲病菌孢子释放受气象因子影响较大。连续48h的捕捉结果表明，晴天孢子释放动态为昼少夜多，波动较大，释放高峰期均在凌晨1:00~3:00之间；而阴雨天各时段孢子释放量波动较为平缓，没有明显的峰值。

2.6寄主生育期对稻曲病菌侵入的影响

2007年7～8月中旬连降雨，未防治的杂交籼稻发病严重，发病率达30%～40%；2008年8月中旬～9月上旬明显降雨，未防治的粳稻发生严重，发病率达40%多。试验结果表明：稻曲病菌的主要侵染时期为孕穗期，其中孕穗前、中期尤为重要。在形态指标上表现为剑叶完全展开到剑叶完全展开后5天为关键期。

3小结与讨论

本研究结果表明，菌丝生长及孢子萌发的最适温度为28℃，pH值为6～7，这与张君成[5]等报道的结果一致。试验中发现孢子对pH很敏感，其萌发集中在较窄的pH值范围内，而这与水稻抗稻曲病的抗性是否存在某种关联，值得更深入地探讨[8]。最适碳氮源及浓度的筛选结果表明最适稻曲病菌生长的碳氮源分别是2%蔗糖和0.2%L-天冬门酰胺，这与张舒[3]等的报道相一致。在无机盐筛选试验中发现镁离子、亚铁离子以及钙离子都能促进菌落生长，且不同菌株之间对这几种金属离子的敏感程度存在明显差异。供试的5个菌株菌落形态无明显差异，但在菌丝生长及孢子萌发上存在一定的地域差异，其中以FD菌株的菌丝生长速率和孢子萌发率最快。本试验对气象因子影响病菌孢子释放量进行了初步研究，发现晴天释放量昼少夜多，存在明显峰值，而阴雨天释放量平缓且较大，没有明显峰值，这可能与不同气候条件下的空气湿度有关。