CN102599014A - 一种人工诱发田间麦类赤霉病的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工诱发田间麦类赤霉病的方法，属于植物病害技术领域。方法包括：(1)麦类赤霉病菌分生孢子的培养；(2)麦类赤霉病菌接种液的制备；(3)保湿布的制备；(4)麦类赤霉病菌接种液的接种与保湿；(5)病情观察、记载与统计等步骤。该方法采用保湿布保湿，显著提高了麦类麦穗部位的环境湿度，并使其温度更趋均衡，有利于赤霉病菌的侵入与定植，显著提高了人工诱发田间麦类赤霉病的效果；且该方法简单易行，既不需要大量人工投入，也不需要高成本的设施投入。本发明可在麦类种植试验地区推广应用。

Description

一种人工诱发田间麦类赤霉病的方法

技术领域

本发明涉及植物病害技术领域，尤其涉及一种简易、高效、省力的田间人工接种诱发麦类赤霉病的方法。

背景技术

麦类赤霉病是世界温暖潮湿和半潮湿麦区的主要病害之一，也是我国长江中下游麦区及华南麦区影响麦类产量和品质的重要病害。它包括大麦赤霉病和小麦赤霉病，这两种病害的致病菌均为玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae(Schw.)Petch)，它们所造成的产量损失一般年份在10％～20％，重发年份可达20％～30％。

麦类赤霉病发生需要满足以下两个条件：一是具有病原菌菌源，二是适宜的温度、湿度条件。这两个条件不满足则不发，满足不充分则发病轻，满足充分则发病重；所谓赤霉病诱发方法就是自然或人工地满足以上的两个条件而导致赤霉病的发生，这对抗赤霉病育种和防治赤霉病的科研人员来讲也是必需掌握的基本方法。赤霉病诱发方法很多，主要有自然诱法和人工诱发法两类。自然诱法是将麦类作物种植于适宜赤霉病发病的环境条件下诱发出赤霉病，但由于自然条件变化无常，上述两个发病条件可能无法同时满足或满足不充分，导致不发病或轻发病，因此该方法现在已较少使用。人工诱发法是指人工提供病原菌菌源和适宜的温度、湿度条件并诱发病害，由于该法发病条件较好，基本能做到必发或重发。人工诱发方法很多，代表性的方法有土表接种法和滴注接种法。土表接种法：在土表接种病原菌(带赤霉病菌的大麦粒)，由之产生子囊孢子并侵染麦穗引起发病。土表接种法一般需配合人工喷雾，创造适宜发病环境才能高效诱病赤霉病，但喷雾设施的建造成本较高。滴注接种法：用注射器将病原菌接种液注入麦穗的小花中而引起发病，该法虽利用了麦穗小花较适宜发病的温度、湿度条件，故发病较充分，但其主要不足是费工较多、且接种人员需要较多的实践经验。

发明内容

本发明目的是，针对传统“土表接种法”需配置喷雾保湿设施成本较高和“滴注法”人工较费的缺陷，提出一种简易、省力、低成本的且能高效诱发赤霉病的人工诱发田间麦类赤霉病的方法。

本发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种人工诱发田间麦类赤霉病的方法，该方法按以下步骤进行：

(1)麦类赤霉病菌分生孢子的培养：选用玉蜀黍赤霉菌(Gibberellazeae(Schw.)Petch)菌株ACCC31055为菌种；将该菌株在马铃薯培养基上培养活化后，转入绿豆汤培养液中，在28℃、280转/分条件下振荡培养7天并用纱布过滤得过滤液后，边往该液中添加无菌水并边显微镜观察至液中分生孢子的含量为10⁷个/ml时止，备用；

(2)麦类赤霉病菌接种液的制备：将分生孢子含量为10⁷个/ml的过滤液、5％保水剂聚水保和10％表面活性剂XB804按重量百分比0.1％-10％∶1％-10％∶0.25％-10％混合，并以无菌水补足至100％，制得分生孢子含量达10^4-6个/ml、保水剂聚水保含量为0.05-0.5％、表面活性剂XB804含量为0.025-1％的赤霉病菌接种液；

(3)保湿布的制备：1)将无纺布裁剪成长宽为45cm×45cm的正方形布块；2)将1941胶的A胶和B胶按体积1∶1比例混合均匀后，用涂胶刷快速在上述布块面的四周涂刷宽为1.0cm的胶水带后，再在该周框内涂刷纵横间距各为15cm、宽为0.5cm的胶水带，形成9块面积各为225cm²的正方形；3)将高吸水性粉末状树脂按0.4克/平方分米比例均匀撒布于该无纺布面上；4)取另一同等大小无胶水带的无纺布块覆盖其上，并加压粘合24小时；5)将上述粘合干布在水中充分浸泡、吸水、沥干后即成保湿布，备用；

(4)麦类赤霉病菌接种液的接种与保湿：选择阴天、雨天或晴天的傍晚，将步骤(2)的接种液对初花期至盛花期的麦穗层进行喷雾至麦穗层叶片和麦穗滴液时止；再用步骤(3)制得的保湿布包裹于喷雾接种后的麦穗层外围，并用线捆扎48小时后撤除包裹物；

(5)病情观察、记载与统计：撤除包裹物后连续观察麦穗发病进展情况，在接种后第20-30天内调查、记载并统计出接种株的发病率与平均反应级。

本发明的有益效果是：

1、本发明提出的保湿布保湿法是一种改善受喷雾接种赤霉病菌麦穗所处环境条件，提高环境湿度，使接种液中的水分保持更久，有利于赤霉病菌对麦穗的侵入与定植；并使包裹袋内的温度更趋均衡(不易受太阳辐照影响)，故能显著提高人工诱发田间麦类赤霉病的人工接种诱发效果。

2、本发明方法简单易行，接种速度极快，并能高效保湿，既不需要“滴注法”的大量人工投入，也不需要“土表接种法”的高成本设施投入。

3、在麦类生长季节内，本发明的保湿布在吸足水分的情况下即能充分保湿2天以上，这期间既能保持最有利于萌发赤霉病的湿度条件，又能维持较平稳的温度条件，足以使赤霉病菌侵入植物体内导致发病。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明方法作进一步的详细描述，但应该理解本发明并不受这些内容所限制。

对以下实施例所涉材料的说明：

玉蜀黍赤霉菌(Gibberella zeae(Schw.)Petch)菌株ACCC31055：从中国农业科学院植物保护研究所引进，该菌株在中国微生物菌种总目录的编号为ACCC31055，为麦类品种抗性鉴定用菌株；

1941胶：是一种AB胶，其中，A胶为环氧树脂、B胶为固化剂，杭州汇毅浸渗设备有限公司生产；

高吸水性树脂：低交联型聚丙烯酸钠盐，属高分子吸水材料，吸水后呈凝胶状，由南通科力吸水树脂有限公司生产；

无纺布：聚丙烯无纺布，密度120克/平方米，江苏江阴金凤特种纺织品有限公司生产。

实施例1：(人工诱发田间小麦赤霉病的方法)

该方法按以下步骤进行：

(1)麦类赤霉病菌分生孢子的培养：选用玉蜀黍赤霉菌(Gibberellazeae(Schw.)Petch)菌株ACCC31055为菌种；将该菌株在马铃薯培养基上培养活化后，转入绿豆汤培养液中，在28℃、280转/分条件下振荡培养7天并用纱布过滤得过滤液后，边往该液中添加无菌水并边显微镜观察至液中分生孢子的含量为10⁷个/ml时止，备用；其中，

所述马铃薯培养基配方为：马铃薯200克，蔗糖20克，琼脂17克及水1000ml；制备方法为：马铃薯洗净、去皮、切丝，加500ml水煮沸15分钟后，过滤，得马铃薯汁；在500ml水中加琼脂，煮至琼脂溶解，过滤，得琼脂液；将马铃薯汁与琼脂液混合，并补充水至1000ml，再加入蔗糖并加热至溶解；装瓶，在121℃下灭菌15分钟即成；

所述绿豆汤培养液配方为：绿豆50克，水1000ml；制备方法为：绿豆洗净，加1000ml水煮沸15分钟后，过滤，得绿豆汁，补充水至1000ml，装瓶，在121℃下灭菌15分钟即成；

(2)麦类赤霉病菌接种液的制备：将步骤(1)分生孢子含量为10⁷个/m1的过滤液、5％保水剂聚水保、10％表面活性剂XB804和无菌水按重量百分比1％∶1％∶10％∶88％比例混合，制得病菌分生孢子含量达10⁵个/ml、聚水保含量0.05％、XB804含量1％的麦类赤霉病菌接种液；

(3)保湿布的制备：1)将无纺布裁剪成长宽为45cm×45cm的正方形布块；2)将1941胶的A胶和B胶按体积1∶1比例混合均匀后，用涂胶刷快速在上述布块面的四周涂刷宽为1.0cm的胶水带后，再在该周框内涂刷纵横间距各为15cm、宽为0.5cm的胶水带，形成9块面积各为225cm²的正方形；3)将高吸水性粉末状树脂按0.4克/平方分米比例均匀撒布于该无纺布面上；4)取另一同等大小无胶水带的无纺布块覆盖其上，并加压粘合24小时；5)将上述粘合干布在水中充分浸泡、吸水、沥干后即成保湿布，备用；

(4)麦类赤霉病菌接种液的接种与保湿：选择阴天、雨天或晴天的傍晚，将步骤(2)的接种液对小麦品种——扬麦158初花期至盛花期的麦穗层进行喷雾至麦穗层的叶片和麦穗滴液时止；再用步骤(3)制得的保湿布包裹于喷雾接种后的麦穗层外围，并用线捆扎48小时后撤除包裹物；

(5)观察、记载与统计：撤除包裹物后连续观察麦穗发病进展情况，在接种后第28天的调查结果显示，扬麦158赤霉病的发病率为95.5％，平均反应级为2.87；其中，

发病率(％)＝发病穗数×100/调查总穗数；

平均反应级＝∑(病级×该反应级穗数)/调查总穗数；

病穗反应级标准为：

1级，接种小穗发病，穗轴不发病；

2级，穗轴发病，但发病小穗数不足全穗的1/4；

3级，发病小穗数占全穗的1/4～1/2；

4级，发病小穗数占全穗的1/2以上。

实施例2：(人工诱发田间大麦赤霉病的方法)

本例中，步骤(2)将步骤(1)的过滤液、5％保水剂聚水保、10％表面活性剂XB804和无菌水按重量百分比10％∶5％∶5％∶80％比例混合，制得分生孢子含量达10⁶个/ml、聚水保含量0.25％、XB804含量0.5％的麦类赤霉病菌接种液；步骤(4)所用的大麦品种为浙皮3号；步骤(5)调查时间是接种后25天，大麦浙皮3号赤霉病的发病率为92.5％，平均反应级为3.28。其余步骤工艺同实施例1。

实施例3：(人工诱发田间小麦赤霉病的方法)

本例中，步骤(2)将步骤(1)的过滤液、5％保水剂聚水保、10％表面活性剂XB804和无菌水按重量百分比0.01％∶0.1％∶10％∶89.89％比例混合，制得分生孢子含量达10⁴个/ml、聚水保含量0.05％、XB804含量0.025％的麦类赤霉病菌接种液；步骤(4)所用的小麦品种为扬麦158；步骤(5)调查时间是接种后22天，大麦浙皮3号赤霉病的发病率为95％，平均反应级为2.76。其余步骤工艺同实施例1。

为了明确本发明人工诱发田间麦类赤霉病方法的诱发效果，申请人进行了以下的试验。

试验例1：(不同天气、不同包裹方法人工诱发小麦赤霉病的效果试验)

本例试验小麦品种为扬麦158号，属中抗赤霉病的小麦品种。选择晴天进行该试验，本例试验中“阴天”天气采用双层遮阳网遮光的方法摸拟，“雨天”天气采用人工喷雾的方法摸拟。包裹方法包括普通塑料膜包裹、棉布包裹及保湿布(按实施例1步骤(3)所述方式制得)包裹等3种，并设不包裹的作为对照。不同材料的包裹方法只是包裹材料不同，包裹方法均采用实施例1步骤(4)的方法操作；棉布包裹处理所用棉布须浸饱水分(但不滴水)，在保湿期间，须经常观察并补充水分使棉布在保湿期始终保持湿润情况。小麦赤霉病菌株选择、分生孢子的培养、接种液的配制、病菌接种方法和调查方法同实施例1。

试验结果如下：

在晴天，不包裹和塑料膜包裹处理均不能诱发小麦赤霉病；棉布包裹和保湿布包裹均能使赤霉病重发，后者效能稍强。

在“阴天”，不包裹不能诱发小麦赤霉病，塑料膜包裹处理能使赤霉病中等程度发生，棉布包裹和保湿布包裹均能均能使赤霉病重发。

在“雨天”，不包裹不能诱发小麦赤霉病，塑料膜包裹处理能使赤霉病较高度发生，棉布包裹和保湿布包裹均能均能使赤霉病重发(表1)。在“雨天”，发病条件适宜，不包裹不能诱发小麦赤霉病，可能是麦穗上的赤霉病菌接种体被雨水淋失，同理，包裹处理则由于引流作用(布包)或防水作用(膜包)避免麦穗上的赤霉病菌接种体被雨水淋失，从而能更好发病。

综上所述，不论在何种天气下，棉布包裹和保湿布包裹均能有效诱发小麦赤霉病，二者诱病效能相差不大，但以后者稍好；两者主要差别在：后者方便，在保湿期内无须补水，而前者不方便，因在保湿期内必须补水，一般在晴天的白天，每隔2小时就要对包裹棉布进行补水以使其处于湿润状态，在阳光充足的高温天气，其时间间隔可缩短至1小时。

表1不同天气、不同包裹方法人工诱发小麦赤霉病的效果

试验例2：(保湿布包裹和滴注法人工诱发赤霉病效果应用试验)

在本试验例中，保湿布包裹采用实施例1方法诱发赤霉病；滴注法对麦穗中段小花采用注射器滴注赤霉病菌接种液来诱发赤霉病；二者均在麦类作物开花初期进行接种，所用赤霉病菌接种液和赤霉病发生情况调查方法同实施例1。

参试小麦品种包括：扬麦19号、扬麦18号、F1-10291、F1-10298、扬辐麦4号、宁07F308、宁06-171、宁71737、温麦801、扬麦158等10个品种(系)；结果显示保湿布包裹法与滴注法均能高效人工诱发小麦赤霉病，参试10品种的发病率均在90％以上，平均反应级均在2.5以上(表2)。

表2包裹法与滴注法人工诱发小麦赤霉病的效果比较

另分别用保湿布包裹法与滴注法人工诱发大麦赤霉病，试验大麦包括浙麦7号、沪麦12、浙大98-567、浙皮3号、浙99-4、浙大95-28、沪98064等7个品种，结果显示保湿布包裹法与滴注法均能高效人工诱发大麦赤霉病，参试7品种的发病率均在77％以上，平均反应级在2.2以上(表3)。

表3保湿布包裹法与滴注法人工诱发大麦赤霉病的效果比较

保湿布包裹法和滴注法虽然均能有效诱发麦类赤霉病，二者诱病效果相差不大，以前者稍好；但两者的主要差别在于：前者简单易行，接种速度快、且能自行保湿；后者需熟练的技术工作人员操作、接种速度慢，一般麦类赤霉病的人工接种均在每天的16时开始，接种2小时左右，一个熟练人员可滴注接种约20份材料，而保湿布包裹法则可接种200余份材料；在抗性遗传研究、抗性育种和抗性鉴定中，由于需要诱病的材料数量很大，保湿布包裹法的速度优势更加凸显。

Claims (1)

1.一种人工诱发田间麦类赤霉病的方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)麦类赤霉病菌分生孢子的培养：选用玉蜀黍赤霉菌(Gibberellazeae(Schw.)Petch)菌株ACCC31055为菌种；将该菌株在马铃薯培养基上培养活化后，转入绿豆汤培养液中，在28℃、280转/分条件下振荡培养7天并用纱布过滤得过滤液后，边往该液中添加无菌水并边显微镜观察至液中分生孢子的含量为10⁷个/ml时止，备用；

(2)麦类赤霉病菌接种液的制备：将分生孢子含量为10⁷个/ml的过滤液、5％保水剂聚水保和10％表面活性剂XB804按重量百分比0.1-10％∶1-10％∶0.25-10％混合，并以无菌水补足至100％，制得分生孢子含量达10^4-6个/ml、保水剂聚水保含量为0.05-0.5％、表面活性剂XB804含量为0.025-1％的赤霉病菌接种液；

(3)保湿布的制备：1)将无纺布裁剪成长宽为45cm×45cm的正方形布块；2)将1941胶的A胶和B胶按体积1∶1比例混合均匀后，用涂胶刷快速在上述布块面的四周涂刷宽为1.0cm的胶水带后，再在该周框内涂刷纵横间距各为15cm、宽为0.5cm的胶水带，形成9块面积各为225cm²的正方形；3)将高吸水性粉末状树脂按0.4克/平方分米比例均匀撒布于该无纺布面上；4)取另一同等大小无胶水带的无纺布块覆盖其上，并加压粘合24小时；5)将上述粘合干布在水中充分浸泡、吸水、沥干后即成保湿布，备用；

(4)麦类赤霉病菌接种液的接种与保湿：选择阴天、雨天或晴天的傍晚，将步骤(2)的接种液对初花期至盛花期的麦穗层进行喷雾至麦穗层叶片和麦穗滴液时止；再用步骤(3)制得的保湿布包裹于喷雾接种后的麦穗层外围，并用线捆扎48小时后撤除包裹物；

(5)病情观察、记载与统计：撤除包裹物后连续观察麦穗发病进展情况，在接种后第20-30天内调查、记载并统计出接种株的发病率与平均反应级。