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第二章检疫性植物病原生物

花匠小妙招
2024-11-13 09:09

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1、第二章检疫性植物病原生物植物侵染性病害的种类很多各种植物上都有许多种侵染性病害但检疫性植物病害是指在本国或本地区尚未发生或局部发生并未造成重大经济损失的病害植物病原生物的类群包括真菌病毒细菌及原核生物寄生线虫和有害有毒的高等植物杂草等此类病害对植物的破坏性强具有流行势能一旦传入某地将成为农业生产的潜在威胁这些病害生物中只有那些可以通过人为因素做远距离传播并且适应性广扩散速度快和防治根除困难的病原菌才具有检疫意义检疫性有害生物中真菌和病毒病害的数量最多细菌病害和线虫病害相对较少第一节病原真菌由真菌引起的植物病害有几万种通过种苗传播的约有3 5 例如

2、水稻上的真菌病害有100多种绝大部分可经过种子传染真菌病害列入各国检疫性有害生物的有100多种危害性病原真菌除少数是专性寄生菌之外大多数都是兼性寄生菌寄主的范围较宽在种苗上可以存活至少半年它们的发生和流行条件并不苛刻因此种传真菌很容易在异地引起危害其中以鞭毛菌担子菌和半知菌最为重要病原真菌的检验除具有明显症状的植物材料可选用直接检验外对症状不明显或具有多种真菌复合侵染时则可进一步选用洗涤检验分离培养检验吸水纸培养检验种子部分透明检验和生长检验等方法亦可借助电子显微镜荧光显微镜和血清学技术进行检验 1 小麦矮化腥黑穗病病原 Tilletiacontrove

3、rsaKuhn TCK 属于担子菌亚门冬孢菌纲腥黑粉菌属英文名称 Wheatdwarfbunt 它是中国检疫性有害生物它的冬孢子能随种子进口粮麸皮及包装材料容器运载工具等多种途径传播它的适生范围和寄主范围均较广病原菌在土壤中可存活多年一旦传入将难以根除危害损失大防治困难 1874年Kuhn在匍匐冰草上发现了矮化腥黑穗病 1935年杨在小麦上发现了矮腥黑粉菌并将其作为网腥黑粉菌中的一个新变种小麦矮腥黑和小麦网腥黑粉菌极为相似田间也存在天然杂交分子生物学研究也揭示了这两种病原菌不能截然分开因此现在还有研究者认为它们是同名异物但是它们还是有明显的区别矮腥仅侵染冬

4、小麦且主要在分蘖期冬孢子的萌发需要相对的低温和光照网脊较高自发荧光率较高主要分布在美洲欧洲大洋州亚洲等40多个国家尤其是美国中西部和东北部诸州发生较多 1 1简史及分布 TCK 1 2 1寄主范围1 2 2危害与症状1 2 3病原菌形态1 2 4病原生物学特性1 2 5越冬及传播1 2 6发生条件与适生区域 1 2生物学 1 2 1寄主范围小麦矮腥黑穗并可侵害禾本科18个属的许多植物山羊草属冰草属野麦属绒毛草属大麦属毒麦属和黑麦属黑麦草属落草属狐草族的雀麦草属鸭茅属羊毛属早熟禾属和三毛草属剪股颖属和虎尾草属冰草属为天然发病的主要禾本寄主 1 2

5、 2危害与症状症状小麦矮腥黑穗为苗期侵染的系统病害导致麦株矮化麦粒变为菌瘿被黑粉所代替严重减产病株分蘖增多植株严重矮化病株也能抽穗但是所以的小穗里的子粒充满黑粉病穗肥大小穗小花增多芒短而弯颖壳炸开菌瘿呈暗褐色粗短近球形较坚硬亚碎后露出黑粉即病菌的冬孢子带有鱼腥味每个菌瘿可含冬孢子30 60万个多的可达300万个某些品种的幼苗上会出现褪色的条纹状斑点小麦矮腥黑穗病Tilletiacontroversa 株高极度矮化可为健株的1 4 2 3 分蘖增多可比健株多一倍以上 10 40个病穗宽大小穗小花明显增多全穗受害菌瘿近球形较硬有鱼腥味

6、症状特征 TCK冬孢子浸泡液小麦矮腥黑穗病Tilletiacontroversa 病健穗籽粒比较危害 20世纪60年代及70年代在美国西北部发病严重病田约26万公顷重病田可达80 几乎颗粒无收 1972年平均减产17 小麦损失达12t 重病田减产高达90 在美国蒙大拿州该病的发病率可达20 严重损失达45 1 2 3病原菌形态小麦矮腥黑穗病菌的冬孢子球形或近球形黄褐色至暗褐色直径为16 25um 表面有多角状的网纹偶见脑纹状网脊高1 5 3um 网目直径3 5um 胶质鞘明显其厚度等于或略高于网脊有时胶质鞘不明显冬孢子萌发产生有分支的无隔菌丝其顶端轮生大量线形初

7、生担孢子一般为8 66个经过异性结合成H型萌发后产生双核侵染菌丝或产生镰刀形次生担孢子由次生担孢子萌发形成侵染菌丝小麦矮腥黑穗病Tilletiacontroversa 小麦矮腥冬孢子萌发需有长期低温与光照 5 400 600lx 3 4周小麦矮腥冬孢子通过短时间的激发就有自发荧光现象 50W高压汞灯 2 3分钟发光率80 小麦矮腥冬孢子网脊基部至顶端的垂直高度较大 1 425 0 144 m 病原菌特征 1 2 4病原生物学特性分散的小麦矮腥黑穗病菌的冬孢子在土壤可存活1年菌瘿可存活3 10年冬孢子萌发需要长期低温一定时期的散射光照有积雪覆盖萌发率更高萌发的最低温度为

8、 2 最适温度为3 8 最高温度不超过15 在5 及光照条件下萌发至少需要21d 盛期出现在第56 72d 冬孢子对湿度要求不严土壤含水量35 88 均可萌发小麦矮腥黑穗病菌是典型土壤带菌侵染落入土壤中的冬孢子在冬小麦播种后遇适宜条件萌发产生双核侵染菌丝由麦苗幼嫩的分蘖侵入侵染后菌丝在细胞间蔓延约经50d达到生长点也即于小麦拔节前侵入生长点导致病害的系统侵染随着寄主生长发育菌丝进入穗原基进而侵入各个花器当子房分化时病菌由缓慢的营养生长期转入快速发展的繁育期破坏子房形成冬孢子堆病菌的侵染期长达4个月萌发的冬孢子遇干燥条件时在30d内仍有侵染能力 1 2 5

9、越冬及传播病菌以冬孢子或菌瘿在土壤中种子表面或粪肥中越冬冬孢子附在种子表面或菌瘿混入种子间调运而作洲际传播也可以通过被污染的的包装材料容器和运输工具等远传病区土壤带菌是主要的侵染源在收获或储运期间菌瘿或冬孢子常会撒落在田间和被风吹到附近的田块脱粒时孢子粉亦可随风飞散随河水灌溉水在田间传播冬孢子经过家畜消化道而不影响它的活性所以粪肥和秸杆也能传病 1 2 6发生条件与适生区域多数情况下要一定数量的孢子才能发病条件特别适宜人工接种微量甚至单个的TCK冬孢子就能引起小麦发病凡降雪早积雪厚稳定积雪70d以上的地区和年份病害常大发生并造成流行由于初生担孢子在湿

10、润的土壤中在 5 5 条件下可以存活56 84d 所以长期积雪为冬孢子萌发提供了长时间的低温和适中温度我国西北高原冬麦区和新疆青藏高原晚播冬麦区的条件极为适宜TCK的发生为高危险区江淮流域及华北东北的冬麦区也基本适宜于病害的发生属危险区西南高海拔地区有时也具备病菌入侵的条件故也可能受害 1 3检验与检测 1 3 1直接检查1 3 2洗涤检验1 3 3冬孢子形态鉴定1 3 4冬孢子自发荧光显微检验1 3 5冬孢子萌发实验1 3 6PCR技术检验 1 3 1直接检查将样品放在台式放大镜下检查观察有无菌瘿 TCK的菌瘿短小近球形压破后散出黑粉 1 3 2洗涤检验将样品充分混合

11、后抽取50g样品加100ml蒸馏水再加1 2D土温20进行洗涤振荡5min 将洗涤液倒入10 20刻度离心管内 1000r min离心3分钟弃去上清夜重复离心直至用完全部洗涤液制片观察对于麦麸中TCK的检测一般要用淀粉酶处理将淀粉水解后再制片观察 1 3 3冬孢子形态鉴定在油镜下随机测量30个冬孢子的网脊高度每个孢子按上下左右测量4次求平均网脊高度值按照GB T18085 2000标准 TCK的冬孢子的平均网脊高度值约0 71 1 42 若大于等于1 43um或网脊高度值小于或等于0 7um时不是TCK 1 3 4冬孢子自发荧光显微检验从菌瘿上刮取冬孢子于载玻片

12、置于防尘处干燥然后加一滴无荧光栽浮剂封片后置于激发波长为485nm 屏障滤片波长为520nm的落射荧光显微镜下确定视野后开始记时每个视野照射2 5min后开始检查视野中呈荧光正负反应的冬孢子数统计冬孢子自发荧光率全过程不能超过3min 每个样品观察5个视野 200个冬孢子冬孢子自发荧光率大于等于80 为TCK 1 3 5冬孢子萌发实验当冬孢子自发荧光率为31 79 时加之形态又不能确定时需要进行冬孢子萌发实验将孢子悬浮液接种于3 的水琼脂糖培养基上分别置于5 1 和17 1 有连续的光照或12h黑暗条件下培养 TCK在5 1 下12d后萌发 17 1 不能萌发 1

13、3 6PCR技术检验对和它近似的种用引物进行PCR扩增看它们的带呈现的多态性来判定是否为TCK 1 4检疫与防治 1 4 1检疫1 4 2高温灭菌1 4 3化学防治1 4 4农业防治 1 4 1检疫禁止带菌种子输入调运是最有效的根治措施 1 4 2高温灭菌 TCK冬孢子的抗逆性很强它的热致死温度为130 30min或是120 1h 对于麦麸和下脚料的处理不得低于上述标准热水水浴与NaOCl结合处理可以有效的杀灭它的冬孢子 1 4 3化学防治用药剂拌种王铜苯莱特 TBZ 五氯硝基苯甲醛熏蒸 1 4 4农业防治用抗病品种 2 小麦印度腥黑穗病病原 Tilletiaind

14、icaMitra TIM 属于担子菌亚门冬孢菌纲腥黑粉菌属英文名称 Wheatkarnalbunt 有40多个国家将TIM列为检疫性有害生物它的冬孢子能随种子进口粮麸皮及包装材料容器运载工具等多种途径传播它的适生范围和寄主范围均较广病原菌在土壤中可存活多年一旦传入将难以根除危害损失大防治困难 2 1简史及分布 1909年在巴基斯坦发现了一种新的腥黑穗病 1930年首先在印度的北部卡纳尔地区正式记载故有称为卡纳尔腥黑穗病后来在旁遮普邦地区发生 1953 1954年在当地流行由于广泛种植感病品种加之环境条件适宜 20世纪70 80年代该病从一个局部地区地方发生的病害

15、上升为印度麦区广泛发生的重要病害而且病情逐年递增 1972年传入墨西哥 1996年美国正式报道了在亚利桑那州的小麦上发现了该病后来扩展至少有3个州引起了世界各国的关注目前有分布的主要有阿富汗伊拉克巴基斯坦尼泊尔墨西哥巴西伊朗南非 2 2生物学 2 2 1寄主范围2 2 2危害与症状2 2 3病原菌形态2 2 4病原生物学特性2 2 5越冬及传播2 2 6发生条件与适生区域 2 2 1寄主范围小麦印度腥黑穗病在自然条件下主要侵染普通小麦和硬粒小麦也能威胁一些禾本类植物人工接种时山羊草属雀麦草属黑麦草属均表现不同程度的感病性 2 2 2危害与症状症状小麦印度

16、腥黑穗病属于局部侵染病害在小麦抽穗至开花期侵染可导致小穗的减少和麦穗变短通常田间的症状不明显当田间症状表现明显时病害已发生多年病株仅部分麦穗和子粒受害不引起麦粒肿大病菌不侵染胚只侵染胚乳从种脐开始延伸至腹沟多数在种子腹面表皮下形成长椭圆形或卵圆形的黑褐色的孢子堆但种子背面完好轻微侵染时在种脐上呈现一个黑点严重时病粒的胚乳全部被冬孢子代替 TIM 危害印度在1970年引进了感病品种后在北部的麦区每2 3年就暴发一次发病率达到15 30 流行年份一般减产不大但是严重影响小麦的品质使加工的面粉具有浓烈的鱼腥味而不能食用一旦某地发生了此种病害该地区的小麦在国

17、际上的市场和价格就会受到极大的影响也由于谷物出口必须采取检疫措施使墨西哥每年间接造成的经济损失达700万美圆 TIM 2 2 3病原菌形态小麦印度腥黑穗病的冬孢子成熟时呈褐色至深褐色球形至亚球形直径24 47um 外胞壁具疣状突起无胶质鞘未成熟的冬孢子黄色外壁常常附有短而透明的尖形尾丝菌丝残体平均长7 23um 成熟时尾丝逐渐萎缩不孕细胞泪珠状或球形半透明至淡黄褐色常附着有尾丝冬孢子休眠后萌发顶端部形成先菌丝担子担子长度不一 2 2 4病原生物学特性小麦印度腥黑穗病菌的冬孢子在土壤中可以存活5年冬孢子不能直接萌发须经6 8个月的休眠后才能萌发 1 2年后

18、的冬孢子的萌发率最高在土壤浸出液培养基上可获得61 的萌发率最高一些植物提取液对孢子萌发有促进作用稀的醛类脂肪酸也有一定的促进作用冬孢子萌发的温度范围为2 35 最适温度为15 22 短期光照可促进萌发萌发适宜的Ph6 0 9 5 冬孢子抗逆性强在 5 条件下处理7 21d对萌发无影响在 18 条件下处理84天才停止萌发 2 2 5越冬及传播小麦印度腥黑穗病除了具有种传土传特征外还具有气传的特点 2 2 6发生条件与适生区域在一定的温度范围内小麦印度腥黑穗病的流行程度与湿度呈正相关与温度成反相关在小麦孕穗至扬花期遇多云寡日照细雨多雾的高湿天气容易发生该病灌溉

19、失度施肥过多特别是氮肥过多也利于发病 2 3检验与检测 2 3 1直接检查2 3 2洗涤检验2 3 3冬孢子形态鉴定2 3 4冬孢子自发荧光显微检验2 3 5冬孢子萌发实验2 3 6PCR技术检验 2 3 1直接检查仔细观察种子的腹面种脐至腹沟处观察是否有无灰黑色的带状斑当表皮破裂时可以看见黑粉也可以将种子在水中浸泡1h以上疱斑呈更为明显的黑色发病轻时病粒外观不易识别可将样品在0 2 氢氧化钠溶液中浸泡24h 20 倾去溶液将种子摊在吸水纸上检查病粒发病部位乌黑发亮而健康部位呈灰黄色将发黑的病粒刺破取黑色的粉末制片观察或取少量冬孢子加适量的席尔氏液镜检 2 3

20、 2洗涤检验将样品充分混合后抽取50g样品加100ml蒸馏水再加1 2D土温20进行洗涤振荡5min 将洗涤液倒入10 20刻度离心管内 1000r min离心3分钟弃去上清夜重复离心直至用完全部洗涤液制片观察 2 3 3冬孢子形态鉴定在油镜下随机测量30个冬孢子的网脊高度每个孢子按上下左右测量4次求平均网脊高度值按照GB T18085 2000标准 TIM的冬孢子的平均网脊高度值为0 53um 0 19um 2 3 4冬孢子萌发实验将孢子悬浮液接种于3 的水琼脂糖培养基上分别置于5 1 和17 1 有连续的光照或12h黑暗条件下培养 TIM在5 1 和17 1 能萌发 2 3 5PCR技术检验对和它近似的种用引物进行PCR扩增看它们的带呈现的多态性来判定是否为TCK 2 4检疫与防治 2 4 1检疫2 4 2高温灭菌2 4 3化学防治2 4 4农业防治 2 4 1检疫 2 4 2高温灭菌当温度为85 相对湿度为80 处理3min 可以杀灭TIM的孢子处理5min可以杀灭菌瘿 5 6min可以杀灭麸皮中的病菌尤其原粮的处理热水水浴与NaOCl结合处理可以有效的杀灭它的冬孢子 2 4 3化学防治用药剂拌种王铜苯莱特 TBZ三唑类降低萌发率扬花期药剂防治 2 4 4农业防治与鹰嘴豆间作用聚乙烯薄膜于分蘖期间覆盖