山東省水稻惡苗病病原菌形態(tài)學(xué)的鑒定與研究

張洪瑞　袁守江　李廣賢　徐建第　李景嶺　周學(xué)標(biāo)　朱其松

摘要：本研究對(duì)山東省水稻惡苗病病原菌藤黑鐮孢菌（Fusarium fujikuroi）、禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）、接骨木鐮孢菌（Fusarium sambucinum）、木賊鐮孢菌（Fusarium equiseti）、磚紅鐮孢菌（Fusarium lateritium）共5個(gè)鐮孢菌種進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定與分析，為進(jìn)一步研究山東省水稻惡苗病病原菌對(duì)常用藥劑的抗性及抗病水稻種質(zhì)資源篩選提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：山東省;水稻;惡苗病;形態(tài)學(xué);鑒定

中圖分類號(hào)：S435.111.3+11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2019）10-0117-08

Morphological Identification and Research on Pathogens of

Rice Bakanae Disease in Shandong Province

Zhang Hongrui， Yuan Shoujiang， Li Guangxian， Xu Jiandi， Li Jingling， Zhou Xuebiao， Zhu Qisong

（Shandong Rice Research Institute， Jinan 250100， China）

Abstract In this paper， five Fusarium species， Fusarium fujikuroi， Fusarium graminearum， Fusarium sambucinum， Fusarium equiset and Fusarium lateritium were identified and studied in morphology. It could provide a theoretical basis for further research on resistance of pathogens to common bactericide and screening of resistant rice germplasm resources of rice bakanae disease in Shandong Province.

Keywords Shangdong Province; Rice; Bakanae disease; Morphology; Identification

水稻惡苗病（Fusarium moniliforme Sheld）是常見(jiàn)的水稻種傳真菌性病害，由無(wú)性態(tài)的串珠鐮孢菌、有性態(tài)的藤侖赤霉菌侵染引起，從苗期至抽穗期均可發(fā)生[1，2]，主要靠帶菌種子傳播[3-5]。該病害發(fā)病率高，對(duì)水稻穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)威脅大[6-8]，一般減產(chǎn)10%～20%，嚴(yán)重的可減產(chǎn)50%以上[9，10]。近年，隨著秸稈還田及大面積機(jī)插秧的推廣（集中育秧），如若水稻種子處理不好，惡苗病可能會(huì)大面積發(fā)生，給水稻安全生產(chǎn)帶來(lái)潛在威脅。

水稻惡苗病主要由串珠鐮孢菌引起，但一些研究者發(fā)現(xiàn)其他鐮孢菌也能致病[6，7]，且不同地區(qū)病菌種類及其比例有所差異。張洪瑞等[11]從70個(gè)單孢菌株中共分離出5種惡苗病菌，其中藤黑鐮孢菌和禾谷鐮孢菌是山東省水稻惡苗病優(yōu)勢(shì)菌，分別占50.0%和37.1%，其他三種菌分別是接骨木鐮孢菌、木賊鐮孢菌和磚紅鐮孢菌，占比分別為7.1%、4.3%和1.4%。王拱辰等[6]研究表明，浙江省水稻惡苗病的主要致病菌為串珠鐮孢菌，占總標(biāo)本數(shù)的60.2%。在陜西漢中地區(qū)，以串珠鐮孢菌為主[12]。湖北省88.6%的惡苗病菌為串珠鐮孢菌浙江變種[7]。江蘇省惡苗病以藤黑鐮孢菌為優(yōu)勢(shì)菌（60.8%）[13]。

本研究旨在通過(guò)對(duì)山東省5種惡苗病菌進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定與研究，為進(jìn)一步研究山東省水稻惡苗病菌對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)上常用水稻種子處理劑的抗性以及抗病水稻種質(zhì)資源篩選提供理論基礎(chǔ)，以便更好地指導(dǎo)該病害的防治。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 菌株 山東省水稻惡苗病70個(gè)單孢菌株，分屬于藤黑鐮孢菌（Fusarium fujikuroi）、禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）、接骨木鐮孢菌（Fusarium sambucinum）、木賊鐮孢菌（Fusarium equiseti）、磚紅鐮孢菌（Fusarium lateritium），所有菌株樣品保存在山東省水稻研究所超低溫冰箱中（-70℃）。

1.1.2 培養(yǎng)基 PSA培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g，蔗糖20 g，瓊脂粉18 g，蒸餾水1 L。

米飯培養(yǎng)基：大米正常煮熟，加入1%葡萄糖，121℃滅菌30 min。

綠豆湯培養(yǎng)液：綠豆50 g沸水煮10 min，用紗布過(guò)濾并定容至1 L。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 病菌菌落形態(tài)及顏色 將活化的菌餅置于PSA平板上，于25℃下培養(yǎng)2周后記錄菌落形態(tài)及培養(yǎng)基色澤。

將活化的菌餅接種于米飯培養(yǎng)基上，置于25℃培養(yǎng)2周后觀察菌絲顏色[14]。

1.2.2 菌絲生長(zhǎng)速度 將活化的菌餅置于平板中央，25℃培養(yǎng)4 d后，測(cè)量菌落直徑。

4 d的菌絲生長(zhǎng)量（cm）=測(cè)量值-接種菌餅直徑

1.2.3 分生孢子產(chǎn)生方式 小型分生孢子：將活化的菌餅置于PSA平板上，25℃下培養(yǎng)9 d。

大型分生孢子：將活化的菌餅置于30 mL 5%的綠豆培養(yǎng)液中，25℃振蕩培養(yǎng)9 d。

1.2.4 產(chǎn)孢細(xì)胞的形態(tài)及分生孢子的著生方式 將活化的菌餅置于PSA平板中央，25℃培養(yǎng)6 d后，用透明膠帶輕輕粘少許氣生菌絲，并置于載玻片上，或吸取綠豆培養(yǎng)液中孢子及菌絲，在顯微鏡下觀察并記錄產(chǎn)孢細(xì)胞的形態(tài)、小型分生孢子和大型分生孢子的形態(tài)、大小及著生方式。

2 結(jié)果與分析

2.1 藤黑鐮孢菌

2.1.1 培養(yǎng)性狀 4 d的菌絲生長(zhǎng)量為2.27～4.31 cm。PSA培養(yǎng)基上氣生菌絲呈毛絮狀，外圍菌絲稀疏，白色，有的菌絲中央后期轉(zhuǎn)為紫色;基物表面層前期白色，后期紫色、灰色，有的菌株變?yōu)樯钭仙?大多數(shù)菌株培養(yǎng)基不變色，有的培養(yǎng)基變?yōu)榛页壬?、紫灰色、深紫色（幾乎是黑色），?jiàn)圖1A、B。米飯培養(yǎng)基上菌絲呈桃紅至黃色（圖1C）。

2.1.2 形態(tài)特征 大型分生孢子呈鐮刀狀，產(chǎn)孢量大，相對(duì)細(xì)長(zhǎng)，較直，足胞發(fā)育不良，頂孢彎曲（圖1D）。有的隔膜容易消解，3～7個(gè)分隔，多數(shù)3～5個(gè)。量度：2～3隔為（8.87～65.47） μm×（1.88～5.23） μm;4～5隔為（40.51～88.40） μm×（2.82～5.91） μm;6～7隔為（48.04～86.05） μm×（3.52～6.30） μm。

小型分生孢子較多，卵圓形、長(zhǎng)橢圓形或梨形，基部扁平（圖1E），鏈珠狀或假頭狀著生（圖1F、G），0～1個(gè)分隔。量度：（4.54～38.96） μm×（1.12～5.51） μm。

厚垣孢子無(wú)。但是有些菌絲膨大呈球形，表面上看起來(lái)像厚垣孢子（圖1H）。

2.2 禾谷鐮孢菌

2.2.1 培養(yǎng)性狀 4 d菌絲生長(zhǎng)量為5.61～7.12 cm。PSA培養(yǎng)基上氣生菌絲呈棉絮狀，白色至深紅色、紫紅色，中間有淺駝色（暗紅橙）至深咖啡色的菌絲團(tuán);基物表面層呈紅色至深紫紅色;培養(yǎng)基不變色（圖2A、B）。米飯培養(yǎng)基上菌絲呈黃色至棕色，有的前期呈紅色（圖2C）。

2.2.2 形態(tài)特征 小型分生孢子很少，橢圓形，0～1個(gè)分隔。量度：（9.37～28.62） μm×（2.08～5.06）μm（圖2D）。

大型分生孢子呈鐮刀形，產(chǎn)孢量大，細(xì)長(zhǎng)，中等彎曲程度，腹面平直，背面平滑拱形，頂孢較尖，足胞明顯（圖2E）。分隔清晰，不同菌株間分隔數(shù)量差異大，多3～5個(gè)，極少數(shù)7～9個(gè)。量度：2～3隔，（20.38～54.17） μm×（2.95～6.70） μm;4～5隔，（34.96～75.95） μm×（3.74～7.26） μm;6～7隔，（42.46～101.21） μm×（3.94～9.31） μm;8～9隔，（58.31～98.33） μm×（4.96～7.86） μm。

厚垣孢子球形（圖2F、G）。大孢子中間細(xì)胞膨大或菌絲間串生（圖2H）。

2.3 接骨木鐮孢菌

2.3.1 培養(yǎng)性狀 4 d菌絲生長(zhǎng)量為2.20～2.72 cm。PSA培養(yǎng)基上氣生菌絲絨狀，白色至玫瑰紅，后棗紅色至血紅色，有粘孢團(tuán);基物表面棗紅色，培養(yǎng)基不變色（圖3A、B）。米飯培養(yǎng)基上菌絲呈米色至淺駝色（圖3C）。

2.3.2 形態(tài)特征 小型分生孢子0～1個(gè)分隔。量度：（10.24～23.94） μm×（2.24～4.27） μm。有的菌株沒(méi)有小孢子。

大型分生孢子呈鐮刀形，較短粗，背弓形，頂孢尖而彎，足跟明顯（圖3D）。分隔清晰，2～6個(gè)分隔，多數(shù)3個(gè)。量度：2～3隔，（18.95～31.08） μm×（2.89～5.50） μm;4～5隔，（46.66～49.35） μm×（3.97～6.07） μm。

厚垣孢子球形，菌絲上頂生或菌絲間串生（圖3E、F）。

2.4 木賊鐮孢菌

2.4.1 培養(yǎng)性狀 4 d菌絲生長(zhǎng)量為6.01～6.13 cm。PSA培養(yǎng)基上氣生菌絲絨狀，白色，后期可長(zhǎng)橘橙色分生孢子座;基物表面層呈橘黃色至淡褐色;培養(yǎng)基不變色（圖4A、B）。米飯培養(yǎng)基上菌絲呈米色至咖啡色（圖4C）。

2.4.2 形態(tài)特征 小型分生孢子0～1個(gè)分隔。量度：（8.59～21.64） μm×（2.66～4.94） μm。

大型分生孢子鐮刀狀，曲率大，中部細(xì)胞顯著膨大，背部彎曲，頂孢延長(zhǎng)呈錐形、細(xì)長(zhǎng)或延長(zhǎng)呈鞭子狀，基孢、足跟明顯（圖4D）。2～5個(gè)分隔，多數(shù)5個(gè)。量度：2隔，（18.00～24.57） μm×（2.95～5.02） μm;3～4隔，（16.28～40.00） μm×（3.31～6.29） μm;5隔，（30.89～51.59） μm×（3.27～5.17） μm。

厚垣孢子呈球形（圖4E、F）。

2.5 磚紅鐮孢菌

2.5.1 培養(yǎng)性狀 4 d菌絲生長(zhǎng)量為2.40 cm。PSA培養(yǎng)基上氣生菌絲白色至橘橙色，中央變紅;基物表面層呈黃色;培養(yǎng)基不變色（圖5A、B）。米飯培養(yǎng)基上菌絲呈桃紅至深咖啡色（圖5C）。

2.5.2 形態(tài)特征 小型分生孢子少，長(zhǎng)橢圓形，0～1個(gè)分隔。量度：（9.24～22.22） μm×（2.95～4.15） μm（圖5D）。

大型分生孢子呈鐮刀狀或直筒狀，中部細(xì)胞較直，頂孢鳥嘴型，基部足胞不明顯（圖5E、F）。1～6個(gè)分隔，多數(shù)3～5個(gè)。量度：1～2隔，（14.28～23.81） μm×（2.65～4.17） μm;3～4隔，（21.67～45.97） μm×（3.27～4.51） μm;5～6隔，（46.07～57.48） μm×（4.43～4.88） μm。

厚垣孢子球形，串生或單生（圖5G、H）。

3 討論與結(jié)論

根據(jù)張洪瑞等[11]的研究，山東省水稻惡苗病的5種病原菌中，藤黑鐮孢菌和禾谷鐮孢菌為優(yōu)勢(shì)菌，接骨木鐮孢菌、木賊鐮孢菌和磚紅鐮孢菌也有不同程度的發(fā)生。這五種病菌可單獨(dú)發(fā)生，也可混合發(fā)生，田間發(fā)病情況、發(fā)病癥狀較為復(fù)雜多變。

據(jù)鄭鎬燮等[15]的研究表明，惡苗病有生理分化現(xiàn)象。因此，本研究對(duì)山東省水稻惡苗病的5個(gè)病原菌在生長(zhǎng)速度、小型分生孢子、大型分生孢子、厚垣孢子等方面進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步研究山東省各稻區(qū)水稻惡苗病田間發(fā)病原因和表現(xiàn)癥狀、抗惡苗病水稻種質(zhì)資源篩選提供理論基礎(chǔ)，也為山東省水稻惡苗病菌對(duì)水稻種子處理劑的抗性及藥劑篩選提供依據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)：

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收稿日期：2019-08-15

基金項(xiàng)目：山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017GNC10126）;山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系水稻產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目（SDAIT-06-016-01）;山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CXGC2018B04，CXGC2018E16）

作者簡(jiǎn)介：張洪瑞（1979—），女，助理研究員，主要從事水稻遺傳育種研究。E-mail：zhangrui521880@sina.com

通訊作者：朱其松（1982—），男，碩士，副研究員，主要從事水稻病蟲草害研究。E-mail：jnqszhu@163.com