黃杰 李永波
1小麥赤霉病
小麥各生育階段都可被赤霉病菌感染,引起苗腐、稈腐和穗腐等癥狀。而以穗腐發(fā)生最為普遍。為害最重。穗腐是病菌在小麥抽穗揚(yáng)花期侵入。在灌漿到乳熟期顯癥。初期在小穗潁殼上出現(xiàn)水漬狀淡褐色斑點(diǎn),逐漸擴(kuò)大到整個(gè)小穗。再蔓延到臨近小穗。病小穗枯黃。氣候潮濕時(shí),小穗基部或穎片合縫處產(chǎn)生粉紅色霉層;空氣干燥時(shí),病小穗枯白。不產(chǎn)生霉層。病菌侵染穗莖或穗軸時(shí),侵染點(diǎn)變?yōu)楹稚?。以上穗部枯死變?yōu)榘姿搿:笃诓〔靠僧a(chǎn)生藍(lán)黑色小顆粒(即子囊殼)。
2小麥赤霉病的生物防治
2.1生物防治的意義。生物防治就是利用生物及其代謝產(chǎn)物防治植物病原體、害蟲和雜草的方法。它是利用生物種問關(guān)系、種內(nèi)關(guān)系。調(diào)節(jié)有害生物種群密度。即是生物群治生物群。生物防治主要包括以蟲治蟲、以微生物治蟲、植物病原菌的生物防治和雜草的生物防治。
生物防治的方法在越來越追求食品安全的現(xiàn)在應(yīng)用越來越廣泛,利用生物防治的方法可以減少化學(xué)農(nóng)藥的用量,從而從根本上減少對(duì)環(huán)境的污染。利用生防菌對(duì)植物病原物的防治就是利用生防菌產(chǎn)生抗菌素、重寄生、溶菌作用、競(jìng)爭(zhēng)作用和誘導(dǎo)抗性來對(duì)植物病原菌產(chǎn)生抑制作用。使得植物病原菌不能在寄主植物上很好的生存。從而達(dá)到減輕病害威脅的目的。通過研究表明。一種微生物可以以一種或幾種同時(shí)對(duì)植物病原物作用。
2.2小麥赤霉病生物防治的必要性。小麥赤霉病是由鐮刀菌屬真菌引起的世界范圍內(nèi)流行性病害,赤霉病的發(fā)生和流行受氣象因素影響較大?;ㄆ诮涤耆諗?shù)多,是赤霉病發(fā)生和流行的有利條件,同時(shí)給化學(xué)防治帶來很多困難。20世紀(jì)70年代以來,生產(chǎn)上一直使用多菌靈及其復(fù)配劑來防治小麥赤霉病,雖然取得了較大的效果。但是由于多菌靈作用點(diǎn)單一,連續(xù)使用2-3年就會(huì)產(chǎn)生抗藥性。繼續(xù)使用多菌靈防治小麥赤霉病存在失敗的威脅。
2.3小麥赤霉病生物防治研究現(xiàn)狀。美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局的科學(xué)家通過研究擬分枝鐮孢霉(F,sporoti-chioides)有抑制作用的機(jī)制。發(fā)現(xiàn)存在一種抗性基因可以引導(dǎo)真菌制造一種改變毒素結(jié)構(gòu)的酶。該酶通過在毒素上放置一種保護(hù)性化學(xué)組分來改變毒素的結(jié)構(gòu)。改變后的毒素對(duì)真菌的危害極小。有些科學(xué)家正在研究利用蛋白質(zhì)破壞鐮刀菌??茖W(xué)家正在研究可以破壞病原菌的小麥基因,由這些基因控制產(chǎn)生的蛋白質(zhì)能阻止另一種與禾谷類鐮刀菌有關(guān)的尖鐮刀菌(F,oxys-porum)。蘇黎士大學(xué)提供了其中一個(gè)基因,該基因能使植物產(chǎn)生一種類奇(異果)甜蛋白。第二個(gè)基因是由K,F(xiàn),McCue分離出來的,它能使植物產(chǎn)生一種叫做嘌呤硫堇的蛋白。目前只在大麥子粒內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這些蛋白質(zhì)??茖W(xué)家希望在植物體內(nèi)重建這種基因。以便鐮刀菌開始侵染的植物子粒周圍能夠產(chǎn)生這類蛋白質(zhì)。除利用新的高效基因提高赤霉病的抗性之外,科學(xué)家正在深入研究大約700種微生物,以便明確它們做為潛在生物控制的可能性。農(nóng)業(yè)研究局植物病理學(xué)家D,A,Schisler和在俄亥俄州州立大學(xué)的同事正在檢測(cè)這些微生物吞并兩種化合物(膽堿和甜菜堿)的能力。在鐮刀菌侵染小麥穗時(shí)。這兩種化合物會(huì)自然出現(xiàn)。當(dāng)真菌從小麥雄蕊到達(dá)它能侵染的子粒時(shí),他們可為真菌的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)。目前正在完善液體發(fā)酵培養(yǎng)基以便廉價(jià)生產(chǎn)最有效的微生物。這些培養(yǎng)基可在開花期噴施。
2.4小麥生物防治方法的應(yīng)用。從現(xiàn)有的研究報(bào)導(dǎo)來看??莶菅挎邨U菌在小麥赤霉病的生物防治中顯示出了很大的潛力和應(yīng)用前景。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院的余桂容,葉華智,張敏,秦蕓等研究了枯草芽孢桿菌在麥穗上的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及生物學(xué)特性以及防病機(jī)制。研究所用的拮抗芽孢桿菌B4、B6菌株是從小麥葉片和穗部分離和篩選出來的,通過實(shí)驗(yàn)室研究,對(duì)拮抗菌株的生物學(xué)特性以及產(chǎn)生抗菌物質(zhì)所需的環(huán)境條件有一定的了解,為菌劑的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
理想的生防菌應(yīng)具有營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng),抗菌物質(zhì)產(chǎn)生量高。生長(zhǎng)速度快及適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。競(jìng)爭(zhēng)和定殖是細(xì)菌在植物促生和防病作用過程中的推動(dòng)力量。也是成功的關(guān)鍵。如陳延熙等研制的禾谷增產(chǎn)菌。顏思齊等研制的水稻豐收菌就是很好的例證。
在小麥生產(chǎn)過程中,常發(fā)生多種病蟲害危害。為了節(jié)省人力、物力等原因需要農(nóng)藥混用或農(nóng)藥與生防菌混用來達(dá)到病蟲兼治或提高防效。由于存在藥劑間或菌藥問的相互影響等問題,在混用時(shí)應(yīng)注意到這種相互作用和影響。
2.5生防菌在生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題及對(duì)策。生防菌在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)植物病原菌的抑制可以達(dá)到理想的效果,但是在田間自然條件下卻出現(xiàn)了定殖能力差、抗藥性能差以及穩(wěn)定效果差等諸多不利因素。通過研究表明,向土壤中向土壤中添加誘導(dǎo)生防菌種群增加或刺激生防菌產(chǎn)生抗菌素的物質(zhì),如殼聚糖等;進(jìn)行菌株改良。利用誘變育種、原生質(zhì)融合及轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行菌株改良;將菌株的抗性基因進(jìn)行轉(zhuǎn)基因,培育抗性轉(zhuǎn)基因植物,經(jīng)過多代選擇,可獲得穩(wěn)定的抗病植物;將菌株的抗性基因應(yīng)用于農(nóng)藥生產(chǎn)。生產(chǎn)出新一代生物農(nóng)藥。這些均是解決生防菌難以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的良好方法。
3結(jié)論
小麥赤霉病是小麥生產(chǎn)中重大病害之一,使用傳統(tǒng)的化學(xué)防治方法已經(jīng)不在是病害防治的主流方法。在追求食品安全的現(xiàn)在,使用生物防治方法是歷史發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過研究發(fā)現(xiàn)利用生防菌防治小麥赤霉病有著巨大的潛力以及廣闊的應(yīng)用前景。