水稻谷粒褐變致病菌禾谷鐮孢菌絲生長(zhǎng)特性研究

姜小玉等

摘 要：目的：研究水稻谷粒褐變致病菌禾谷鐮孢菌絲生長(zhǎng)特性。方法：采用生長(zhǎng)速率法研究環(huán)境條件和營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響。結(jié)果：不同的營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH值等條件對(duì)菌絲生長(zhǎng)有很大影響。菌絲生長(zhǎng)最適溫度為25℃；菌絲生長(zhǎng)最適的pH范圍是7～8；全光照、連續(xù)振蕩培養(yǎng)有利于菌絲的生長(zhǎng)；不同碳源培養(yǎng)條件下菌絲生長(zhǎng)以半乳糖、淀粉為較好，不同氮源條件下菌絲生長(zhǎng)以硝酸銨、丙氨酸為較好。結(jié)論：從水稻褐變谷粒分離出禾谷鐮孢菌研究其生長(zhǎng)特性，為進(jìn)一步深入開(kāi)展水稻褐變穗病害防治提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：禾谷鐮孢菌；菌絲；生長(zhǎng)特性

中圖分類(lèi)號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）18-70-03

Study on Growth Characteristics of Fusarium graminearum in Rice Browning Ear

Jiang Xiaoyu1 et al.

（1College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319，China）

Abstract：Objective：The paper aimed to study growth characteristics of Fusarium graminearum the pathogen of Browning ear of grain. Method：Growth rate method was used to study environmental and nutritional conditions on hypha growth.Result：The results showed that nutrition，temperature and pH had significant effects on the hypha growth of the browning ear pathogen of grain.The optimal temperature of hypha growth was 25℃；The optimal pH of hyphal growth was 7～8；Light，continuous shaking had promotion effect on its growth；The best carbohydrates for hypha growth was galactose and starch under the different carbon source；The best nitrogen for hypha growth was ammonium nitrate and aminopropionic acid under the different nitrogen source. Conclusion：Study on Growth characteristics of Fusarium graminearum in Rice Browning Ear，in order to further provide scientific basis for the prevention and control of diseases.

Key words：Fusarium graminearum；Hypha；Growth characteristics

鐮孢菌屬（Fusarium Link）真菌是真菌界中重要的真菌類(lèi)群，廣泛分布于各種環(huán)境條件下，在作物的生長(zhǎng)期和儲(chǔ)藏期都可發(fā)生為害，給糧食生產(chǎn)造成重大的損失，甚至造成絕產(chǎn)[1]。禾谷鐮孢菌不僅寄主范圍廣泛，而且能夠侵染作物的許多部位，引起多種作物上的多種病害[2]。特別是世界三大糧食作物小麥、玉米和水稻，禾谷鐮孢菌能侵染麥類(lèi)作物引起苗腐、根腐和穗腐，引起玉米的莖基腐和穗腐，侵染水稻的穗部和稻株基部葉鞘[3]。禾谷鐮孢菌不僅侵染作物造成產(chǎn)量的損失，并且侵染谷物籽粒后產(chǎn)生的真菌毒素對(duì)人畜健康造成嚴(yán)重威脅。

近年來(lái)，隨著氣候、耕作栽培制度變化，水稻后期穗部病害谷粒褐變?cè)诎l(fā)病范圍、程度上都有增加的趨勢(shì)[4]，在我國(guó)浙江、安徽、江蘇、黑龍江等稻區(qū)的部分品種上嚴(yán)重發(fā)生。水稻感染該病后其結(jié)實(shí)率降低，谷粒變色、腐壞、畸形，病原菌產(chǎn)生的毒素還會(huì)對(duì)人畜的健康造成危害[5]。近年來(lái)，該病在黑龍江省發(fā)生面積不斷擴(kuò)大，病田率及病株率不斷上升，已成為黑龍江省水稻生產(chǎn)的新障礙[6]。為此，筆者從變褐的水稻粒上分離出禾谷鐮孢菌，對(duì)病菌的菌絲生長(zhǎng)特性進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步深入開(kāi)展病害防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試菌種 從黑龍江省前進(jìn)農(nóng)場(chǎng)采集水稻谷粒褐變病樣，按常規(guī)組織分離法分離病原菌[7]，經(jīng)單孢分離法純化，進(jìn)行致病性驗(yàn)證后，保存在PDA斜面培養(yǎng)基上待用。

1.2 環(huán)境條件對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響

1.2.1 溫度對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 試驗(yàn)共設(shè)5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃8個(gè)處理。病原菌在PDA平板上培養(yǎng)3d后，打取菌片（直徑0.7cm）接到PDA平板中央，培養(yǎng)4d后測(cè)量菌落直徑，每處理4次重復(fù)。

1.2.2 光照對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 設(shè)全光照（24h光照）、光暗交替（12h光照，12h黑暗）和全黑暗（24h黑暗）3個(gè)處理，每個(gè)處理4次重復(fù)。將菌餅接到PDA平板上。25℃培養(yǎng)4d后測(cè)量菌落的直徑。

1.2.3 pH對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 用1mol·L-1的HCl和1mol·L-1的NaOH將PDA培養(yǎng)基分別調(diào)制成pH為4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0。將菌餅接到不同pH的PDA平板中央，每個(gè)處理設(shè)置4次重復(fù)，25℃培養(yǎng)4d后測(cè)量菌落的直徑。

1.2.4 通氣狀況對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 設(shè)連續(xù)振蕩（24h震蕩）、間歇振蕩（12h震蕩，12h靜止）、完全靜止（24h靜止）3個(gè)處理，每個(gè)處理4次重復(fù)。以Czapek為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，將菌餅在無(wú)菌條件下移入250mL的三角瓶中，每瓶分裝100mL培養(yǎng)基，培養(yǎng)4d后，測(cè)定菌絲干重。

1.3 營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響

1.3.1 碳源對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 以Czapek為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，將其中的蔗糖分別按比例替換為麥芽糖、半乳糖、淀粉、乳糖、果糖和葡萄糖制成培養(yǎng)基，共7個(gè)處理，每處理4次重復(fù)。將菌餅接到不同培養(yǎng)基上，25℃培養(yǎng)4d后測(cè)量菌落的直徑。

1.3.2 氮源對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 以Czapek為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，將其中的硝酸鈉分別按比例替換為硝酸銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸鉀、丙氨酸、谷氨酸制成培養(yǎng)基，共7個(gè)處理，每處理4次重復(fù)。將菌餅接到不同培養(yǎng)基上，25℃培養(yǎng)4d后測(cè)量菌落的直徑。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 研究結(jié)果表明，禾谷鐮孢菌菌絲在10～30℃范圍內(nèi)可以生長(zhǎng)，菌絲生長(zhǎng)的最適溫度范圍為20～30℃，25℃時(shí)菌絲生長(zhǎng)最快，低于5℃或高于40℃，菌絲均不生長(zhǎng)（圖1）。

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圖1 溫度對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響

注：不同小寫(xiě)字母表示P<0.05差異顯著。

2.2 光照對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 研究結(jié)果表明（圖2），禾谷鐮孢菌菌絲在全光照的條件下菌絲生長(zhǎng)最快，培養(yǎng)4d后，菌絲的生長(zhǎng)直徑為8.9cm，與其他處理差異顯著；在全黑暗的條件下菌絲生長(zhǎng)最慢，培養(yǎng)4d后，菌絲的生長(zhǎng)直徑為7.9cm，但與光暗交替處理差異不顯著。

2.3 pH對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 研究結(jié)果表明（圖3），禾谷鐮孢菌菌絲在pH值4.0～10.0范圍內(nèi)均可以生長(zhǎng)，菌絲生長(zhǎng)的最適pH值為8.0，培養(yǎng)4d后，病菌菌落的生長(zhǎng)直徑為6.2cm。

2.4 通氣狀況對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 禾谷鐮孢菌菌絲在連續(xù)震蕩的條件下菌絲生長(zhǎng)最快，培養(yǎng)4d后，菌絲的干重最重為589mg，和其他2個(gè)處理差異顯著；在完全靜止的條件下菌絲生長(zhǎng)最慢，培養(yǎng)4d后，菌絲的干重543.4mg（表1）。

2.5 碳氮源對(duì)禾谷鐮孢菌菌絲生長(zhǎng)的影響 研究結(jié)果表明（表2），禾谷鐮孢菌在以半乳糖、淀粉為碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)較快，菌落的凈生長(zhǎng)直徑分別為8.9cm、8.8cm，差異不顯著，與其它碳源差異顯著；在以蔗糖為碳源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)最慢，培養(yǎng)4d后，菌落的凈生長(zhǎng)直徑為5.1cm。禾谷鐮孢菌在以硝酸銨、丙氨酸為氮源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)較快，培養(yǎng)4d后，菌落的凈生長(zhǎng)直徑分別為6.4cm、5.9cm，差異不顯著；以硝酸鉀、氯化銨、谷氨酸為氮源的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)較慢，與其他氮源處理差異顯著（表3）。

3 結(jié)論與討論

對(duì)禾谷鐮孢菌病菌生長(zhǎng)特性研究發(fā)現(xiàn)，病原菌在溫度為10～30℃時(shí)，菌絲均可生長(zhǎng)，最適溫度為25℃，說(shuō)明高溫有利于該病菌的生長(zhǎng)；病菌對(duì)酸堿度的適應(yīng)范圍較廣；光照有利于菌絲生長(zhǎng)；菌絲生長(zhǎng)適宜的碳源為半乳糖和淀粉，適宜的氮源為硝酸銨和丙氨酸。紀(jì)武鵬等[8]對(duì)玉米莖腐病致病菌禾谷鐮孢菌的生物學(xué)特性研究表明，其最適合病菌生長(zhǎng)的pH為7，最適合的碳源為葡萄糖，最適合的氮源為蛋白胨[8]。賈廷祥等[9]對(duì)小麥根腐鐮刀菌生物學(xué)特性研究表明，禾谷鐮刀菌在35℃生長(zhǎng)仍然良好，最適合的pH為6，供試碳源最適為淀粉。紀(jì)莉景[3]對(duì)不同來(lái)源的禾谷鐮刀菌菌絲生長(zhǎng)研究表明，其最適溫度均為25℃，35℃停止生長(zhǎng)。本研究中禾谷鐮孢菌生長(zhǎng)的適宜溫度為25℃，高于35℃也可生長(zhǎng)，最適宜的pH為8，適宜碳源為半乳糖和淀粉，適宜氮源為硝酸銨和丙氨酸，與前人研究報(bào)道的不同，說(shuō)明不同作物上分離出的禾谷鐮孢菌致病菌菌絲生長(zhǎng)的特性有差異。

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（責(zé)編：張宏民）