四川省小麥白粉病的流行研究.pdf

1、小麥白粉病在世界各地均有分布，是由小麥白粉菌（Blumeria graminisf.sp.tritici）引起的小麥生產(chǎn)上的重要病害。本文通過對四川省小麥白粉病菌的越夏及其夏季寄主小麥的存活狀況進(jìn)行研究，明確四川省小麥白粉菌的越夏區(qū)域和范圍，通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對小麥白粉菌在夏季自生麥苗內(nèi)的潛伏侵染情況進(jìn)行研究，并設(shè)置不同溫度對夏季自生麥苗發(fā)生白粉病的情況進(jìn)行研究，明確炎熱夏季自生麥苗存活和發(fā)病的可能性。用含有抗白粉病基因單基因系

2、的30個(gè)品種（系）對109份小麥白粉菌的毒性進(jìn)行了鑒定。并對來自四川省的105份小麥白粉病菌進(jìn)行了ISSR和SRAP分析，研究其遺傳多樣性，為抗病品種的培育、合理布局及病害防治提供理論依據(jù)。對30份采自不同海拔地區(qū)和30份采自不同品種上的白粉菌株進(jìn)行ISSR分析，明確其遺傳多樣性是否與海拔和品種相關(guān)。本試驗(yàn)在2009～2012年度對川育20和川農(nóng)26兩個(gè)小麥品種進(jìn)行了白粉病發(fā)生情況的系統(tǒng)調(diào)查，根據(jù)小麥白粉病普遍率、平均嚴(yán)重度、病情指數(shù)隨

3、時(shí)間變化的規(guī)律，系統(tǒng)分析了四川省雅安市小麥白粉病發(fā)生流行的時(shí)間動態(tài)。根據(jù)歷年病情和氣象資料相結(jié)合建立小麥白粉病的預(yù)測預(yù)報(bào)方程，為防治小麥白粉病的發(fā)生流行奠定理論基礎(chǔ)。并用小麥間作不同作物，定期調(diào)查白粉病發(fā)生情況，明確間作對白粉病的防控效果。獲得的結(jié)果如下:
　　(1)幾種不同貯存條件下白粉病菌閉囊殼存活情況為:干燥器＞屋檐下＞麥垛＞地表＞埋于地下。存放于干燥器和屋檐下的閉囊殼至秋播季節(jié)仍能形成子囊孢子。存于干燥器內(nèi)的閉囊殼至10月

4、30日，其成孢率仍高達(dá)44％。存放于室外潮濕條件下的閉囊殼于7月中旬全部死亡。通過閉囊殼貯存在不同溫度和環(huán)境下的試驗(yàn)表明，在四川的多數(shù)區(qū)域小麥白粉菌能以閉囊殼的方式越夏。研究結(jié)果顯示四川地區(qū)小麥白粉菌越夏的最低海拔下限為536 m。四川多地有自生麥苗存活，且少部分地區(qū)的麥苗發(fā)生白粉病。同時(shí)，通過Real-time PCR對自生麥苗的潛伏侵染情況進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)雖然調(diào)查時(shí)未見其發(fā)生白粉病癥狀，但部分地區(qū)的自生麥苗已被白粉菌潛伏侵染。四川省小麥

5、白粉菌的越夏方式主要有三種:1）有侵染能力的閉囊殼在適宜的環(huán)境條件下存活至秋播季節(jié);2）閉囊殼釋放子囊孢子侵染田間自生麥苗，然后以分生孢子方式在自生麥苗上持續(xù)傳播，順利越夏;3）小麥白粉菌分生孢子在一批又一批的自生麥苗上輾轉(zhuǎn)傳播，順利越夏，成為秋苗的初侵染源。故即時(shí)清除田間遺留的麥桿和拔除自生麥苗，是有效防治白粉病發(fā)生的重要手段。
　　(2)利用30個(gè)近等基因品（系）分析了四川省小麥白粉菌的毒性群體結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示小麥白粉菌群體毒性

6、結(jié)果復(fù)雜，其中Pm6、Pm5、Pm3b、Pm3a、Pm3d的毒性頻率高達(dá)70％以上;Pm3f、Pm7f、Pm4a、Pm4b、Pm17、Pm3e、Pm3c的毒性頻率為43.12～57.80％;Pm2、Pm8、Pm1+2+9、Pm4+8、Pm4b+5b、Pm2+MLD的毒性頻率在21.10％～35.78％之間;而Pm5+6、PmXBD、Pm13、 Pm5b、Pm2+6、PmEra的毒性頻率在17.43％以下。本研究中未發(fā)現(xiàn)對Pm21有毒性的

7、菌株，Pm21仍然是目前小麥育種工作中的最佳候選基因。盡管含PmXBD、Pm13、Pm5b、Pm2+6、PmEra的小麥品種目前仍能在生產(chǎn)上使用，但大面積應(yīng)用已具有潛在風(fēng)險(xiǎn)。通過ISSR和SRAP分子標(biāo)記技術(shù)對四川省105份小麥白粉菌進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，四川小麥白粉病菌遺傳多樣性豐富，菌株間的遺傳多樣性與地理來源沒有明確的相關(guān)性，部分地區(qū)存在菌株間的傳播。用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對來自不同海拔地區(qū)的30份小麥白粉菌株進(jìn)行了分析，結(jié)果表明

8、來源于不同海拔區(qū)域的菌株能聚在一起，說明四川省的小麥白粉病菌不存在明顯的海拔差異，菌株之間存在交流，初步估計(jì)菌株會從高海拔地區(qū)向低海拔地區(qū)傳播。用TreeView和PHYLIP-1軟件繪制了進(jìn)化無根樹，其分析結(jié)果與NTsys-2.10e聚類的分析結(jié)果基本相同。對來自不同小麥品種上30份小麥白粉菌株進(jìn)行了ISSR分析，結(jié)果表明，菌株間的遺傳多樣性較為豐富，經(jīng)過聚類分析，來源于不同品種的菌株能聚在一起，說明四川省的小麥白粉病菌不存在明顯的品

9、種來源差異，并且來源于同一品種的部分菌株并不聚在一起，這也說明了我省小麥白粉病菌的遺傳多樣性豐富。用TreeView和PHYLIP-1軟件對采集的30株采自不同品種上的小麥白粉菌菌株繪制了進(jìn)化無根樹，其分析結(jié)果與NTsys-2.10e聚類的分析結(jié)果基本一致。
　　(3)本研究以1m行長有一個(gè)白粉菌孢子堆為該病害傳播距離測定的“實(shí)查可得最低病情”，研究小麥白粉病的傳播距離，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示小麥白粉病的一代傳播距離最遠(yuǎn)達(dá)534 cm。綜合

10、2007～2012年5年度的小麥白粉病時(shí)間動態(tài)分析，結(jié)果顯示小麥白粉病的普遍率、平均嚴(yán)重度、病情指數(shù)的曲線均為隨時(shí)間推移的上升曲線，表現(xiàn)為近“S”曲線，有明顯的指數(shù)增長期和邏輯斯蒂期。從2007～2012年白粉病的病情來看，小麥白粉病的始發(fā)期主要集中在11月末到12月初。其中以2010～2011年邏輯斯蒂期最長，病情指數(shù)最高。2009～2010年度和2011～2012年度白粉病的始發(fā)期比其他年份提早10～15天。整體趨勢上川農(nóng)26發(fā)病的

11、嚴(yán)重程度明顯高于川育20，掌握病情的時(shí)間流行動態(tài)，為小麥白粉病的預(yù)測預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。從病情增長量的多峰曲線可以看出病情指數(shù)的快速增長時(shí)期延遲于普遍率，位于小麥白粉病的邏輯斯蒂期的末期開始增長。而普遍率快速增長時(shí)期則與邏輯斯蒂期同步。明確病情的增長動態(tài)，為提前防治小麥白粉病提供理論基礎(chǔ)。用SPSS軟件對2007～2012年雅安地區(qū)發(fā)生小麥白粉病的各指標(biāo)進(jìn)行邏輯斯蒂曲線和S型曲線擬合，結(jié)果顯示邏輯斯蒂曲線擬合效果最好。
　　(4)用

12、雅安市雨城區(qū)1990～2007年小麥白粉病的普查歷史病情結(jié)合歷年氣象資料，建立雅安地區(qū)小麥白粉病預(yù)測預(yù)報(bào)模型。經(jīng)過逐步回歸分析與驗(yàn)證，得到預(yù)測方程Y=13.968+1.363X9-1.064X46-0.213X25-0.331 X22+0.166X30+0.011X37-0.692X26。其中Y與X9（2月5日病葉率）、X30（2月份平均最高氣溫）和X37（2月份降雨量）呈顯著正相關(guān)，與X46（3月份平均相對濕度）、X25（1月份極端最

13、低氣溫）X22（1月份最高平均氣溫）、X26（1月份平均相對濕度）呈顯著負(fù)相關(guān)。用預(yù)測方程對2008年4月初的小麥白粉病情進(jìn)行預(yù)測，符合率達(dá)88.51％。用2007-2012年小麥白粉病逐年系統(tǒng)調(diào)查病情結(jié)合歷年氣象資料，建立預(yù)測模型，得到回歸方程y=10.583+3.432x29-1.812x47+0.067x11+0.278x49。由回歸方程式可以看出，四川省雅安市3月初期的小麥病情指數(shù)(y)與X29（1月下旬極端最低氣溫）、X11（

14、1月上旬降雨量）和X49（2月中旬極端最低氣溫）呈顯著正相關(guān)，而與X47（2月中旬最低平均氣溫）呈顯著負(fù)相關(guān)。用預(yù)測方程對2013年3月初的小麥白粉病情進(jìn)行預(yù)測，符合率達(dá)90％。
　　(5)小麥間作能夠減輕白粉病的發(fā)病程度，提高小麥的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示小麥凈作在各個(gè)階段的病情指數(shù)均大于間作。綜合2011和2012年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出雅安地區(qū)間作的小麥籽粒千粒重和產(chǎn)量明顯高于凈作，其中間作的小麥籽粒千粒重較凈作提高了10％以上，理論

15、產(chǎn)量提高了約10～20％左右。2012年簡陽地區(qū)的幾種間種模式的結(jié)果顯示，小麥/蠶豆和小麥/豌豆間作模式的千粒重和理論產(chǎn)量均明顯高于凈作，分別達(dá)到41.02 g，427.72kg和40.64 g，406.84 kg，較凈作分別提高了9.3％，17.4％和8.3％，13.3％。結(jié)合小麥白粉病的一代傳播距離，可以發(fā)現(xiàn)間作可以在一定程度上為白粉菌的傳播設(shè)置屏障，控制白粉病的傳播。間套作種植制度不但能有效的減少病蟲害的發(fā)生，還能提高作物的產(chǎn)量，