陳燾，南志標(biāo)

(草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

不同儲(chǔ)存年限老芒麥種子種帶真菌檢測(cè)及致病性測(cè)定

陳燾，南志標(biāo)*

(草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

摘要：對(duì)來自青海的5個(gè)不同收獲年份的老芒麥種樣進(jìn)行了系統(tǒng)的種帶真菌研究；測(cè)定了12種分離率大于1%的種帶真菌對(duì)老芒麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，種樣發(fā)芽率為56%～80%，S2發(fā)芽率最高,達(dá)到80%，顯著高于S1和S5(P<0.05)；種樣帶菌率為24%～38%，隨儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，S5帶菌率最高，達(dá)到38%，顯著高于其他種樣(P<0.05)；共鑒定出老芒麥種帶真菌15屬17種，真菌分離率為0.25%～8.75%，其中青霉和曲霉是老芒麥最常見的種帶真菌，在5個(gè)種樣上均被分離得到；燕麥鐮孢、串珠鐮孢、鐮孢菌1、離蠕孢和德氏霉5種真菌是老芒麥最主要的致病真菌，均顯著地降低了老芒麥種子的萌發(fā)、抑制了幼苗的生長(zhǎng)、降低了幼苗的生物量(P<0.05)；細(xì)交鏈孢對(duì)種子的萌發(fā)沒有顯著抑制作用(P>0.05)，但是顯著地降低了幼苗的長(zhǎng)度和干物質(zhì)產(chǎn)量(P<0.05)。皮思霉、離蠕孢、曲霉3種真菌顯著延長(zhǎng)了老芒麥種子平均萌發(fā)時(shí)間，而燕麥鐮孢則顯著地縮短了種子平均發(fā)芽時(shí)間(P<0.05)。

關(guān)鍵詞：老芒麥；發(fā)芽率；種帶真菌；致病性

老芒麥(Elymussibiricus)是禾本科(Gramineae)小麥族(Triticeae)披堿草屬(Elymus)多年生疏叢型中旱生植物，廣泛分布于北半球溫帶地區(qū)，主要集中在東歐、西伯利亞、中國、蒙古、朝鮮、日本及印度等；在我國主要分布在東北、華北、西北和青藏高原等地。老芒麥具有抗寒性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、品質(zhì)好、草籽產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，是我國青藏高原地區(qū)廣泛栽培的優(yōu)良牧草，常用于牦牛和藏羊等家畜的補(bǔ)飼飼料，在草地畜牧業(yè)中發(fā)揮著重要作用，同時(shí)對(duì)退化草地治理、三江源區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)等具有重要意義。

種子作為高等植物的繁殖器官，能夠攜帶大量危害種苗或植株的病原，既是病害的載體，同時(shí)也是受害者。而在所有病原中，真菌是對(duì)種子質(zhì)量影響最為嚴(yán)重的一類。種帶真菌既可通過混雜于種子中間或粘附于種子表面，也可侵入種子組織內(nèi)部，導(dǎo)致病害在時(shí)間上進(jìn)行延續(xù)(從一個(gè)生長(zhǎng)季到下一個(gè)生長(zhǎng)季)和空間上進(jìn)行擴(kuò)展(從此地到彼地)。種帶病原真菌不僅對(duì)種子的萌發(fā)、幼苗的健康生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響，而且能在貯藏期間降低種子的品質(zhì)[10]。因此，對(duì)種子進(jìn)行病原真菌及其攜帶量檢測(cè)是種子健康檢驗(yàn)的重要組成部分[11]。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)多種植物種子進(jìn)行了種帶真菌研究[12-14]。例如，Wiewióra和Prończuk[15]對(duì)多年生黑麥草(Loliumperenne)進(jìn)行了種帶真菌檢測(cè)，分離出細(xì)交鏈孢(Alternariaalternata)、鐮刀菌屬(Fusariumsp.)、根腐離蠕孢(Bipolarissorokuniana)、德氏霉屬(Drechsleraspp.)、黑色附球菌(Epicoccumnigrum)、立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)、枝孢屬(Cladosporiumsp.)等多種病原真菌。又如，李春杰和南志標(biāo)[13]對(duì)來自新疆等11個(gè)省區(qū)的38個(gè)苜蓿(Medicago)種樣進(jìn)行了種帶真菌檢測(cè)，共鑒定出36屬40種真菌，其中青霉(Pecinilliumsp.)、細(xì)交鏈孢、粉紅單端孢(Trichotheciumroseum)、黑曲霉(Aspergillusniger)、多主枝孢(Cladosporiumherbarum)和黃曲霉(Aspergillusflavus)為苜蓿常見的種帶真菌, 且對(duì)種子或幼苗造成不同程度的危害。然而，關(guān)于老芒麥種帶真菌的研究幾乎屬于空白，僅見袁慶華等[16]對(duì)產(chǎn)自甘肅甘南的老芒麥種子進(jìn)行了初步檢測(cè)。

近年來，隨著退耕還草、草原改良和人工草地建設(shè)等工程的實(shí)施，老芒麥的種植面積不斷擴(kuò)大，種子需求量迅速增加[17]。因此，本研究主要通過對(duì)我國青藏高原地區(qū)的5個(gè)不同收獲年份的老芒麥種子進(jìn)行種帶真菌檢測(cè)及分離，明確不同儲(chǔ)存年限的老芒麥種帶真菌區(qū)系，測(cè)定種帶真菌對(duì)種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)的影響，確定老芒麥主要致病真菌，從而為老芒麥種傳病害的防治提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1　研究材料

供試?yán)厦Ⅺ湻N子分別于2006，2007，2008，2009，2010年收獲于青海，4℃保存于農(nóng)業(yè)部牧草與草坪草種檢中心種子庫(蘭州)。種樣編號(hào)依次為S1，S2，S3，S4，S5。試驗(yàn)于2010年11月至2011年5月進(jìn)行。

1.2　研究方法

1.2.1種子發(fā)芽率的測(cè)定采用培養(yǎng)皿紙上法(TP)，每種樣隨機(jī)取400粒凈種子，均勻擺放于鋪有兩層濾紙直徑120 mm培養(yǎng)皿中，每皿100粒，4次重復(fù)，25℃恒溫培養(yǎng)15 d，每天加水保濕。參照《國際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[18]，第5天初次統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)，第15天發(fā)芽結(jié)束，計(jì)算種子發(fā)芽率。

1.2.2種帶真菌分離與鑒定參照李春杰和南志標(biāo)[13]的方法，每種樣隨機(jī)取老芒麥種子200粒，經(jīng)75%酒精浸泡1 min，用1% NaClO消毒2 min，用無菌蒸餾水充分洗滌5次，放置于無菌濾紙上進(jìn)行干燥，然后用經(jīng)火焰消毒的鑷子隨機(jī)選取10粒，等距離放置于ABPDA培養(yǎng)基上(內(nèi)加100 mg/L鏈霉素和100 mg/L青霉素的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基)，4皿為一重復(fù)，4次重復(fù)，置于20℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。第3天開始觀察菌落生長(zhǎng)情況，及時(shí)挑取長(zhǎng)出菌落至PDA培養(yǎng)基上純化培養(yǎng)，純化好的菌株置試管于4℃冰箱中保存，備用。待不再有新的菌落出現(xiàn)時(shí)統(tǒng)計(jì)帶菌種子數(shù)和帶某種真菌種子數(shù)，參照徐秀蘭等[19]的方法，計(jì)算種子帶菌率和真菌分離率：

種子帶菌率(%)=(帶菌種子數(shù)/檢測(cè)種子總數(shù))×100

某菌分離率(%)=(帶某類菌種子數(shù)/檢測(cè)種子總數(shù))×100

參考相關(guān)著作[20-21]，借助顯微鏡觀測(cè)孢子形態(tài)、孢子著生方式、測(cè)定孢子大小、孢子梗長(zhǎng)度等形態(tài)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行鑒定。

1.2.3種帶真菌致病性測(cè)定選取分離率大于1%的12種真菌分離物用于試驗(yàn)。供試真菌接種于PDA培養(yǎng)基上在黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2周后，打開皿蓋加入10 mL無菌水，用滅菌的解剖刀將孢子輕輕刮下，充分分散后配成孢子懸浮液，調(diào)整孢子濃度至1×106/mL，備用。

參照楊顏霞等[22]的方法，隨機(jī)選取400粒種子，在無菌條件下用1% NaClO消毒10 min，無菌蒸餾水充分潤洗5次，置于經(jīng)滅菌的濾紙上干燥，用備好的孢子懸浮液2 mL接種24 h，對(duì)照用2 mL無菌蒸餾水代替。將接種過真菌孢子懸浮液的種子等距離放置于鋪有兩層無菌濾紙的滅菌培養(yǎng)皿(直徑12 cm)中，每皿100粒，重復(fù)4次,于25℃恒溫的光照培養(yǎng)箱中，12 h光照/12 h黑暗培養(yǎng)。每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，15 d后按《國際種子檢驗(yàn)規(guī)程》統(tǒng)計(jì)種子最終發(fā)芽數(shù)，分別計(jì)算種子最終發(fā)芽率(FGP)、發(fā)芽勢(shì)(GP)、平均發(fā)芽時(shí)間(MGT)。另外，每皿隨機(jī)取15株種苗測(cè)定芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)，然后置于80℃烘箱中24 h，測(cè)定干重。

1.3　統(tǒng)計(jì)分析

用Microsoft Excel錄入數(shù)據(jù)并制表。采用SPSS 15.0進(jìn)行方差分析和多重比較(Duncan法)。發(fā)芽率及發(fā)芽勢(shì)數(shù)據(jù)分析前反正弦轉(zhuǎn)換。

2結(jié)果與分析

圖1　不同收獲年份種樣發(fā)芽率和帶菌率Fig.1　Percentage of seed germination and seed-borne fungus infection among five seed samples of E. sibiricus　　　不同大寫和小寫字母分別表示不同種樣發(fā)芽率和帶菌率差異顯著(P<0.05，Duncan)。Different capital and small letters mean the significant difference of seed germination percentage and seed infection rate among five samples respectively at P<0.05 (Duncan).

2.1　種樣發(fā)芽率與帶菌率

從圖1看出，不同收獲年份的老芒麥發(fā)芽率不同?？傮w來看，種樣發(fā)芽率介于56%～80%，其中種樣S2發(fā)芽率最高，達(dá)到80%，顯著高于S1和S5(P<0.05)；種樣S2、S3與S4之間發(fā)芽率差異不顯著(P>0.05)。老芒麥種樣帶菌率隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加呈下降趨勢(shì)，帶菌率介于24%～38%。其中，種樣S5帶菌率最高，達(dá)到38%，顯著高于其他種樣(P<0.05)；種樣S1、S2與S3之間帶菌率差異不顯著(P>0.05)。

2.2　種帶真菌種類及分離率

經(jīng)分離培養(yǎng)，共鑒定出老芒麥種帶真菌15屬17種(表1)，另有3種真菌分離物未能得到鑒定。各種真菌的平均分離率介于0.25%～8.75%，平均為1.61%。其中，分離率大于1%的有12種，按分離率由高到低依次為青霉(8.75%)、曲霉(4.50%)、細(xì)交鏈孢(3.75%)、叢梗孢(2.75%)、串珠鐮孢(2.63%)、德氏霉(2.00%)、鐮孢菌1(1.38%)、皮思霉(1.25%)、單格孢(1.25%)、燕麥鐮孢(1.13%)、離蠕孢(1.13%)、鏈二孢(1.13%)。在5個(gè)種樣中均分離到的真菌有2種，分別是青霉和曲霉(表1)。

2.3　種帶真菌對(duì)老芒麥種子發(fā)芽率的影響

與對(duì)照相比，供試的12種種帶真菌對(duì)老芒麥種子的發(fā)芽率產(chǎn)生了不同程度的影響(圖2)。根據(jù)其對(duì)種子發(fā)芽率的影響程度，可歸為3類: 1)燕麥鐮孢、鐮孢菌1和串珠鐮孢3種鐮孢菌極顯著地降低了種子的發(fā)芽率，分別達(dá)到14.5%，26.5%和31.3%(P<0.01)；2)離蠕孢、德氏霉、單格孢、鏈二孢、皮思霉5種真菌較強(qiáng)地抑制了老芒麥種子的萌發(fā)(P<0.05)；3)曲霉、細(xì)交鏈孢、青霉、叢梗孢4種真菌對(duì)種子的發(fā)芽率沒有明顯作用(P>0.05)。

表1　老芒麥種樣種帶真菌種類及分離率

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05，Duncan)。

Note：Different small letters indicate the significant difference among five samples atP<0.05 (Duncan).

2.4　種帶真菌對(duì)老芒麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響

發(fā)芽勢(shì)是反映種子發(fā)芽整齊度的指標(biāo)，其數(shù)值越大，表示種子萌發(fā)越集中，反之則越分散。從結(jié)果可以看出(圖3)，不同種帶真菌對(duì)老芒麥種子的發(fā)芽勢(shì)影響不同。燕麥鐮孢、串珠鐮孢和鐮孢菌1等3種真菌極顯著地降低了種子的發(fā)芽勢(shì)(P<0.01)；離蠕孢、德氏霉、單格孢、鏈二孢、皮思霉、青霉、細(xì)交鏈孢、叢梗孢8種真菌顯著地降低了老芒麥種子的發(fā)芽勢(shì)(P<0.05)；曲霉對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)沒有顯著抑制作用(P>0.05)。

2.5　種帶真菌對(duì)老芒麥種子平均發(fā)芽時(shí)間的影響

活力較高的種子具有發(fā)芽整齊、出苗快的特點(diǎn)，反之則差異性明顯。從結(jié)果可以看出(圖4)，不同真菌對(duì)老芒麥種子的平均發(fā)芽時(shí)間影響不同。皮思霉、離蠕孢、曲霉3種真菌顯著延長(zhǎng)了老芒麥種子平均萌發(fā)時(shí)間(P<0.05)；相反，燕麥鐮孢顯著地縮短了種子平均發(fā)芽時(shí)間(P<0.05)。其他真菌對(duì)老芒麥種子的平均發(fā)芽時(shí)間沒有顯著影響(P>0.05)。

2.6　種帶真菌對(duì)老芒麥幼苗生長(zhǎng)的影響

從圖5看出，接種真菌對(duì)老芒麥幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生了不同程度的影響。與對(duì)照相比，供試的12種種帶真菌均顯著地降低了老芒麥芽長(zhǎng)(P<0.05)。3種鐮孢菌(燕麥鐮孢、串珠鐮孢和尖鐮孢)對(duì)苗長(zhǎng)的抑制作用最為明顯，接種后老芒麥苗長(zhǎng)分別只有0.51，0.62和1.14 cm；其次細(xì)交鏈孢、離蠕孢、叢梗孢、鏈二孢和德氏霉5種真菌較強(qiáng)地抑制了幼苗的生長(zhǎng)；曲霉、青霉、皮思霉、單格孢對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響較弱。除曲霉對(duì)老芒麥根長(zhǎng)無顯著影響外，其他真菌均顯著地抑制了老芒麥幼根的生長(zhǎng)(P<0.05)。燕麥鐮孢和串珠鐮孢對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用最為顯著，接種后根長(zhǎng)分別為0.53和0.57 cm；尖鐮孢、細(xì)交鏈孢、離蠕孢、鏈二孢、單格孢對(duì)老芒麥幼苗的根長(zhǎng)也有較強(qiáng)的抑制作用；德氏霉、青霉、叢梗孢、皮思霉4種真菌對(duì)老芒麥根長(zhǎng)的影響較弱。

圖2　真菌對(duì)老芒麥種子發(fā)芽率的影響Fig.2　Percentage of seed germination of E. sibiricus after inoculation with various seed-borne fungi 　　　A:對(duì)照Control； B：細(xì)交鏈孢Alternaria alternata； C：曲霉Aspergillus sp.； D：鏈二孢Biospora sp.； E：離蠕孢Bipolaris sp.； F：德氏霉Drechslera sp.； G：燕麥鐮孢Fusarium avenaceum； H：串珠鐮孢F. monilifome； I：鐮孢菌1 Fusarium sp.1； G：叢梗孢M(jìn)onilia sp.； K：青霉Pecinillium sp.； L：皮思霉Pithmyces sp.； M：?jiǎn)胃矜遀locladium sp.；不同小寫字母表示在P<0.05水平差異顯著，*表示在P<0.01水平差異顯著Different letters and * indicate significant difference at 0.05 level and 0.01 level with Duncan’s multiple range tests, respectively.下同The same below.

2.7　種帶真菌對(duì)老芒麥幼苗干重的影響

由圖6可以看出，除曲霉外，其他供試種帶真菌均不同程度地降低了老芒麥幼苗的干重。其中，燕麥鐮孢、串珠鐮孢、鐮孢菌1、細(xì)交鏈孢極顯著地降低了幼苗的干重(P<0.01)；鏈二孢、離蠕孢、德氏霉、叢梗孢、青霉、皮思霉、單格孢7種真菌顯著降低了老芒麥幼苗的干重(P<0.05)。

3討論

種子休眠是導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低的重要原因，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加，種子的休眠會(huì)逐漸被解除[23]。本試驗(yàn)所試的5種老芒麥種樣中，種樣S5儲(chǔ)藏時(shí)間最短， 發(fā)芽率最低，顯著低于其他種樣，可能是由于種子收獲時(shí)間不長(zhǎng)，大多數(shù)種子還處于種子休眠狀態(tài)所致[24-25]。另外，在自然狀態(tài)下，隨著儲(chǔ)藏年限的增加，種子活力不斷下降，發(fā)芽率也會(huì)逐漸下降[26]。在本試驗(yàn)中，種樣 S2、S3和S4發(fā)芽率差異不顯著，表明隨著儲(chǔ)藏年限增加種子發(fā)芽率并未顯著降低，可能是由于老芒麥種子在低溫條件下能持久保持活力，種子的發(fā)芽率還未呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)[27]。與之相比，種樣帶菌率隨著儲(chǔ)藏年限呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這與李春杰等[10]在紫花苜蓿的研究結(jié)果類似。究其原因，一方面可能是由于剛成熟的種子攜帶著大量的真菌(既通過母體植株垂直傳播而來，也通過周圍環(huán)境水平傳播獲得)。隨著儲(chǔ)藏年限的增加，種子種帶真菌區(qū)系不斷發(fā)生變化，一些不能適應(yīng)儲(chǔ)藏環(huán)境的種帶真菌逐漸被淘汰。另一方面，Meyer等[28]研究表明真菌侵染速率與種子的萌發(fā)速率呈負(fù)相關(guān)。剛收獲的種子由于大部分處于休眠狀態(tài)不能萌發(fā)，給真菌的大量繁殖創(chuàng)造了條件，因此更容易被分離。而隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，老芒麥種子休眠不斷被解除，種子通過快速萌發(fā)可以規(guī)避真菌的侵染[29]。

圖3　真菌對(duì)老芒麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響Fig.3　Seed germination potential of E. sibiricus after inoculation with various seed-borne fungi

圖4　真菌對(duì)老芒麥種子平均發(fā)芽時(shí)間的影響Fig.4　Seed mean germination time of E. sibiricus after inoculation with various seed-borne fungi

通過分離培養(yǎng)，本試驗(yàn)從5個(gè)老芒麥種樣中共檢測(cè)出15屬17種種帶真菌，另有3種白色絲狀真菌未產(chǎn)孢，未能鑒定(表1)。其中青霉和曲霉兩種真菌是老芒麥種子最常見的種帶真菌，在5個(gè)種樣中均被分離得到，這與李春杰和南志標(biāo)[13]在苜蓿種子上的研究結(jié)果相類似。在對(duì)分離率高于1%的12種種帶真菌進(jìn)行致病性研究后發(fā)現(xiàn)，燕麥鐮孢、串珠鐮孢、鐮孢菌1、離蠕孢和德氏霉5種真菌是老芒麥最主要的致病真菌，均顯著地降低了老芒麥種子的萌發(fā)、抑制了幼苗的生長(zhǎng)、降低了幼苗的生物量。細(xì)交鏈孢盡管對(duì)種子的萌發(fā)沒有顯著抑制作用(圖2)，但是對(duì)幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生了較強(qiáng)的抑制作用，顯著降低了老芒麥苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)，以及干物質(zhì)產(chǎn)量(圖5和圖6)，這與楊顏霞等[22]在結(jié)縷草(Zoysiajaponica)種子上研究結(jié)果相一致。

圖5　真菌對(duì)老芒麥幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.5　Shoot and root length of E. sibiricus after inoculation with various seed-borne fungi

圖6　真菌對(duì)老芒麥幼苗干重的影響Fig.6　Seedling dry weight of E. sibiricus after inoculation with various seed-borne fungi

種子平均發(fā)芽時(shí)間是其固有的一種特性，但是在受到不同程度的脅迫后可能被延長(zhǎng)或者縮短。如阮松林和薛慶中[30]研究發(fā)現(xiàn)高鹽脅迫可延緩水稻(Oryzasativa)種子萌發(fā)時(shí)間，而顏宏等[31]研究發(fā)現(xiàn)不同鹽溶液處理縮短了向日葵(Helianthusannuus)種子的萌發(fā)時(shí)間。究其原因，可能是不同植物種子對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制不同，需要更深入的研究。在本研究中，種帶真菌對(duì)老芒麥種子的萌發(fā)時(shí)間表現(xiàn)不一，這與楊顏霞等[22]在結(jié)縷草種子上的研究結(jié)果相類似。

種帶真菌在種子中的存在部位是病害發(fā)生的先決條件，幾乎決定了病害發(fā)生的強(qiáng)度[32]。陳林[33]在紅豆草(Onobrychisviciaefolia)種子外部組織(莢皮和種皮)中檢測(cè)到27種真菌，而在內(nèi)部組織(胚和胚乳)中僅檢測(cè)出10種真菌。然而，張穎[34]研究發(fā)現(xiàn)，多年生黑麥草(Loliumperenne)種帶真菌主要存在于胚乳，其次為稃殼，甚少存在于胚中。究其原因，一方面可能是由于不同物種間病原真菌侵染種子的能力不同，即種子形態(tài)差異對(duì)真菌侵染阻力不一，另一方面氣候條件等因素差異也會(huì)影響病原真菌對(duì)種子的侵染[35]。本研究只對(duì)帶有稃片的老芒麥種子進(jìn)行了種帶真菌檢測(cè)，關(guān)于其種帶真菌的存在部位有必要進(jìn)行更深入的研究。

溫度和濕度對(duì)種帶病害的發(fā)生和發(fā)展有著極為重要的影響[10]。因此，老芒麥種子應(yīng)選擇在天氣晴朗時(shí)快速收獲，及時(shí)曬干，且儲(chǔ)藏時(shí)注意通風(fēng)透氣，從而降低病原真菌對(duì)種子的侵染。另外，種子播種時(shí)用殺菌劑拌種可防止病害在田間傳播與流行[36]，從而改進(jìn)草地建植，提高草地的生產(chǎn)力[37]。甲基托布津是一種廣譜內(nèi)吸性殺菌劑，對(duì)細(xì)交鏈孢等多種種帶病原真菌有較好的抑制效果[38]。例如，南志標(biāo)[14]對(duì)沙打旺(Astragalusadsurgens)種帶真菌的研究發(fā)現(xiàn)，甲基托布津處理種子后細(xì)交鏈孢的檢出率降低了46.1%。Buchenauer[39]研究發(fā)現(xiàn)三唑酮對(duì)串珠鐮孢有很好的抑制效果。而且，Papavizas和Lewis[40]研究發(fā)現(xiàn)兩種或多種殺菌劑混合使用效果優(yōu)于單一殺菌劑。本研究發(fā)現(xiàn)鐮孢菌對(duì)老芒麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響最為嚴(yán)重，而細(xì)交鏈孢也顯著地降低了幼苗的生物量。因此，采用甲基托布津和三唑酮混合拌種也許能降低老芒麥種帶病害的發(fā)生，然而其能否有效抑制老芒麥種帶病害則需要更深入的研究。

Reference：

[1]Yan J J, Bai S Q, Chang D,etal. Genetic diversity of wildElymussibiricusL. germplasm from Qinghai-Tibetan Plateau in China detected by SSR Markers. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(9): 26-33.

[2]Dong J S, Zhang S Z. Study ofElymussibiricusL. Chinese Journal of Grassland, 1980, 2: 29-33.

[3]Chen G, He L F. Evaluation of ecological adaptability and productivity of two species ofElymusin alpine region. Pratacultural Science, 2004, 21(9):39-42.

[4]Yu Z, Sun Q Z, Deng B,etal. Studies on making Siberian Wildryegrass silage. Journal of Agricultural Science and Technology, 2008, 10(1): 98-102.

[5]Gu X Y, Guo Z H, Zhang X Q,etal. Genetic diversity ofElymussibiricusgermplasm resources revealed by SRAP makers. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(1): 205-216.

[6]Dong S K, Hu Z Z, Long R J,etal. Community characteristics of mixed grassland with perennial grass in Alpine Region of Tibetan Plateau. Chinese Journal of Ecology, 2003, 22(5): 20-25.

[7]Sinclair J B. The seed: a microcosm of microbes. Journal of Seed Technology, 1979, 4(2): 68-73.

[8]Mirocha C, Pathre S, Schauerhamer B,etal. Natural occurrence ofFusariumtoxins in feedstuff. Applied and Environmental Microbiology, 1976, 32(4): 553-556.

[9]Nan Z B, Liu R. Detection of seed-borne fungi ofAstragalusadsurgens. Acta Prataculturae Sinica, 1997, 6(4): 11-16.

[10]Li C J, Wang Y R, Zhu T H,etal. Responses of alfalfa seed to stress storage conditions. Chinese Journal of Applied Ecology, 2002, 13(8): 957-961.

[11]Zhao L H, Xie G L, Li W,etal. Plant pathology in retrospect and in propect.Seed, 2006, 25(2): 40-42.

[12]Dhingra O, Lustosa D, Maia C,etal. Seedborne fungal pathogens of jacaranda (Dalbergianigra) tree. Seed Science and Technology, 2003, 31(2): 341-349.

[13]Li C J, Nan Z B. Seed-borne fungi of lucerne and their pathogenicity to lucerne seed and seedling. Acta Prataculturae Sinica, 2000, 9(1): 27-36.

[14]Nan Z B. Seed-borne fungi ofAstragalusadsurgens-environment, pathogenicity and control. Acta Prataculturae Sinica, 1998, 7(1): 12-18.

[15]Wiewióra B, Prończuk M.Rhizoctoniasolaniand other fungi detected in perennial ryegrass seeds after harvest and storage. Phytopathologia Polonica, 2002, 26: 19-27.

[16]Yuan Q H, Sun J H, Li Q,etal. Detection of seed-borne fungi onSorghumsudanenseandCoronillavaria. Gansu Animal and Veterinary Sciences, 1993, 23(2): 19-21.

[17]Mao P S, Han J G, Wu X C. Effects of harvest time on seed yield of Siberian Wildrye. Acta Agrestia Sinica, 2003, 11(1): 33-37.

[18]National Bureau of Standard. Rules for Forage Seed Testing(GB 2930-82). Beijing: Technological Standard Press, 1982.

[19]Xu X L, Wu X H, Zhang G Z,etal. Analysis of correlation between seed-associated fungi and seed vigor of sweet corn. Scientia Agricultura Sinica, 2006, 39(8): 1565-1570.

[20]Wei J C.Fungi Idenfication Handbook. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 1979.

[21]Lu J Y. Pathogenic Phytomycology. Beijing: China Agriculture Press, 2001.

[22]Yang Y X, Han J G, Li S T,etal. Effects of seed-borne fungi on germination and vigor ofZoysiajaponicaseed. Seed, 2006, 25(10): 16-19.

[23]Baskin J M, Baskin C C. A classification system for seed dormancy. Seed Science Research, 2004, 14(1): 1-16.

[24]Liu X Y, Pu M K, Bian Z G,etal. Effect of storage time on seed germination characteristics ofElymussibiricusL. cv.Chuancao No.1. Cao ye Yu Xumu, 2012, (2): 16-18.

[25]Huang X H, Hu X W, Xu Z H,etal. Effects of exogenous hormones on the dormancy and germination ofLeymuschinensis. Acta Prataculturae Sinica, 2013, 22(5): 183-189.

[26]Chen S P. The relationship between seed germination rate and storage time. Seed, 1989, (3): 19-22.

[27]Mao P S, Han J G. Effects of storage treatments on seed vigor of sibiricus wildrye. Pratacultural Science, 2003, 20(4): 16-19.

[28]Meyer S E, Stewart T E, Clement S. The quick and the deadly: growth vs virulence in a seed bank pathogen. New Phytologist, 2010, 187(1): 209-216.

[29]Dalling J W, Davis A S, Schutte B J,etal. Seed survival in soil: interacting effects of predation, dormancy and the soil microbial community. Journal of Ecology, 2011, 99(1): 89-95.

[30]Ruan S L, Xue Q Z. Germination characteristics of seeds under salt stress and physiological basis of salt-tolerance of seedling in hybrid rice. Chinese Journal of Rice Science, 2002, 16(3): 281-284.

[31]Yan H, Zhao W, Chen W J,etal. Effects of different salt solutions pretreatment on the germination ofHelianthusannuus. Seed, 2007, 26(2): 69-71.

[32]Sharada R, Shetty H S. Location and transmission ofMacrophominaphaseoliain black germ seeds. Indina Phytopathology, 1987, 40(2):194-196.

[33]Chen L. Study on Seedborne Fungi ofOnobrychisviciaefolia. Lanzhou: Lanzhou University, 2010.

[34]Zhang Y. Effects of Seed-borne Fungi on the Quality of Perennial Ryegrass (LoliumperenneL.) Seeds. Beijing: China Agricultural University, 2005.

[35]Agarwal V K, Sinclair J B. Principles of Seed Pathology (2nd edn). Boca Raton, FL: CRC Press, 1996.

[36]Wang J H. Seeds-coating technique and its application to establishing turf. Pratacultural Science, 1997, 14(4): 54-56.

[37]Falloon R. Fungicide seed treatment to improve establishment of ryegrasses and other forage plants. Proceedings of the 34th New Zealand Weed and Pest Control Conference. Blenheim, New Zealand, 1981: 43-47.

[38]Nan Z B. Fungicide seed treatments of sainfoin control seed-borne and rootinvading fungi. New Zealand Journal of Agricultural Research, 1995, 38(3): 413-420.

[39]Buchenauer H. Mode of action and selectivity of fungicides which interfere with ergosterol biosynthesis. England:Proceedings 9th British Crop Protection Conference-Pests and Diseases. London,British Crop Protection Council, 1977: 699-711.

[40]Papavizas G, Lewis J. Effect of seed treatment with fungicides on bean root rots. Plant Disease Reporter, 1975, 59: 24-28.

參考文獻(xiàn)：

[1]鄢家俊, 白史且, 常丹, 等. 青藏高原老芒麥種質(zhì)遺傳多樣性的SSR分析. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2010, 26(9): 26-33.

[2]董景實(shí), 張素貞. 老芒麥的研究. 中國草地學(xué)報(bào), 1980, 2: 29-33.

[3]陳功, 賀蘭芳. 高寒地區(qū)兩種老芒麥生態(tài)適應(yīng)性和生產(chǎn)性能評(píng)價(jià). 草業(yè)科學(xué), 2004, 21(9): 39-42.

[4]玉柱, 孫啟忠, 鄧波, 等. 老芒麥青貯研究. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào), 2008, 10(1): 98-102.

[5]顧曉燕, 郭志慧, 張新全, 等. 老芒麥種質(zhì)資源遺傳多樣性的 SRAP 分析. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(1): 205-216.

[6]董世魁, 胡自治, 龍瑞軍, 等. 高寒地區(qū)多年生禾草混播草地的群落學(xué)特征研究. 生態(tài)學(xué)雜志, 2003, 22(5): 20-25.

[9]南志標(biāo), 劉若. 沙打旺種帶真菌檢測(cè). 草業(yè)學(xué)報(bào), 1997, 6(4): 11-16.

[10]李春杰, 王彥榮, 朱廷恒, 等. 紫花苜蓿種子對(duì)逆境貯藏條件的反應(yīng). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2002, 13(8): 957-961.

[11]趙麗涵, 謝關(guān)林, 李雯, 等. 種子病理學(xué)的回顧與展望. 種子, 2006, 25(2): 40-42.

[13]李春杰, 南志標(biāo). 苜蓿種帶真菌及其致病性測(cè)定. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2000, 9(1): 27-36.

[14]南志標(biāo). 沙打旺種帶真菌——環(huán)境, 致病力及防治. 草業(yè)學(xué)報(bào), 1998, 7(1): 12-18.

[16]袁慶華, 孫建華, 李琪, 等. 蘇丹草和小冠花等種子帶真菌檢驗(yàn). 甘肅畜牧獸醫(yī), 1993, 23(2): 19-21.

[17]毛培勝, 韓建國, 吳喜才. 收獲時(shí)間對(duì)老芒麥種子產(chǎn)量的影響. 草地學(xué)報(bào), 2003, 11(1): 33-37.

[18]國家標(biāo)準(zhǔn)局. 牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程(GB 2930-82). 北京: 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1982.

[19]徐秀蘭, 吳學(xué)宏, 張國珍, 等. 甜玉米種子攜帶真菌與種子活力關(guān)系分析. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué), 2006, 39(8): 1565-1570.

[20]魏景超. 真菌鑒定手冊(cè). 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1979.

[21]陸家云. 病原植物真菌學(xué). 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2001.

[22]楊顏霞, 韓建國, 李壽田, 等. 種帶真菌對(duì)結(jié)縷草種子發(fā)芽和活力的影響. 種子, 2006, 25(10): 16-19.

[24]劉曉英, 蒲珉鍇, 卞志高, 等. 貯藏時(shí)間對(duì) “川草 1 號(hào)” 老芒麥種子發(fā)芽特性的影響. 草業(yè)與畜牧, 2012, (2): 16-18.

[25]黃曉輝, 胡小文, 徐宗海, 等. 羊草種子休眠和萌發(fā)的激素調(diào)控研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 22(5): 183-189.

[26]陳叔平. 貯存年限與種子發(fā)芽率關(guān)系. 種子, 1989, (3): 19-22.

[27]毛培勝, 韓建國. 貯藏處理對(duì)老芒麥種子活力的影響. 草業(yè)科學(xué), 2003, 20(4): 16-19.

[30]阮松林, 薛慶中. 鹽脅迫條件下雜交水稻種子發(fā)芽特性和幼苗耐鹽生理基礎(chǔ). 中國水稻科學(xué), 2002, 16(3): 281-284.

[31]顏宏, 趙偉, 陳文靜, 等. 不同鹽溶液浸種對(duì)向日葵種子萌發(fā)的影響. 種子, 2007, 26(2): 69-71.

[33]陳林. 紅豆草 (Onobrychisviciaefolia) 種帶真菌研究. 蘭州：蘭州大學(xué), 2010.

[34]張穎. 種帶真菌對(duì)多年生黑麥草 (LoliumperenneL.) 種子質(zhì)量的影響. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué), 2005.

[36]王建華. 種子包衣技術(shù)及其在草坪建植中的應(yīng)用. 草業(yè)科學(xué), 1997, 14(4): 54-56.

Seed-borne fungi infection of Siberian wildrye: Effects on seed germination and seedling growth

CHEN Tao, NAN Zhibiao*

StateKeyLaboratoryofGrasslandAgro-ecosystems,CollegeofPastoralAgriculturalScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

Abstract:We investigated seed-borne fungi in Siberian wildrye seed samples collected from Qinghai in five different harvest seasons (S1to S5) and tested the effects of fungal infection on seed germination and seedling growth. Seed germination ranged from 56%to 80%. S2had the highest seed germination (80%), significantly higher than S1and S5(P<0.05).The fungal infection rate of seed samples varied from 24% to 38% and declined with the extension of storage time.S5had the highest infection rate of 38%, significantly higher than all other samples (P<0.05).17 fungal species from 15 genera were identified; the isolation rate ranged from 0.25% to 8.75%. Penicillium sp. and Aspergillus sp. were the most common seed-borne species found and were isolated in all seasons. Pathogenicity tests showed that Fusarium avenaceum，F(xiàn). monilifome，F(xiàn)usarium sp.1，Drechslera sp. and Bipolaris sp. were the most pathogenic fungi, significantly reducing seed germination and seedling growth (P<0.05). Alternaria alternata significantly reduced seedling growth but did not affect seed germination. Pithomyces sp.，Aspergillus sp. and Bipolaris sp. significantly prolonged the mean seed germination period, while Fusarium avenaceum significantly shortened it (P<0.05).

Key words:Siberian wildrye (Elymus sibiricus)；germination；seed-borne fungi；pathogenicity

*通訊作者

Corresponding author. E-mail：zhibiao@lzu.edu.cn

作者簡(jiǎn)介：陳燾(1989-)，男，甘肅會(huì)寧人，在讀博士。E-mail：chent2007@lzu.edu.cn

基金項(xiàng)目：國家“973”項(xiàng)目(2014CB138702)資助。

*收稿日期：2013-09-03；改回日期：2014-05-12

DOI：10.11686/cyxb20150212

http://cyxb.lzu.edu.cn

陳燾， 南志標(biāo). 不同儲(chǔ)存年限老芒麥種子種帶真菌檢測(cè)及致病性測(cè)定. 草業(yè)學(xué)報(bào)， 2015， 24(2)： 96-103.

Chen T, Nan Z B. Seed-borne fungi infection of Siberian wildrye: Effects on seed germination and seedling growth. Acta Prataculturae Sinica， 2015， 24(2)： 96-103.