小麥印度腥黑穗病菌

小麥印度腥黑穗病菌

小麥印度腥黑穗病菌是嚴重危害小麥生產、影響國際貿易的世界性檢疫性有害生物。該病菌最早於1930年發現於印度旁遮普省的卡納爾地區,並因此得名。該病最大的特徵就是感病麥粒有強烈的魚腥味,目前已成為危及小麥生產、影響國際貿易的世界性檢疫病害。全球已有40多個國家將其列為檢疫性病害。小麥一旦受其感染,將會導致高達20%的減產。該菌在土壤中可存活多年,一旦傳入將難以根除。

基本信息

(圖)小麥印度腥黑穗病菌小麥印度腥黑穗病

基本資料

學名 Tilletia indica Mitra
異名 Neovossia indica (Mitra)Mundkur
英文名 Karnal bunt of wheat;Indian bunt of wheat;partial bunt of wheat;new bunt
分類地位 真菌界Fungi; 擔子菌亞門 Basidiomycotina; 黑粉菌綱Ustilaginomycetes;
外擔子菌亞綱Exobasidiomycetidae;腥黑粉菌目Tilletiales; 腥黑粉菌科Tilletiaceae; 腥黑粉菌屬Tilletia.

簡介

小麥印度腥黑穗病菌主要危害小麥、小黑麥等,小麥受到感染將導致減產,損失有時高達20%。由於三甲基胺的存在,小麥病粒具有強烈的魚腥味,當小麥受害率達3%以上時,即嚴重降低小麥的品質,影響麵粉的食用價值。病原菌具有種傳、土傳和氣傳等多種傳播途徑,是一種易於傳播擴散且對不同地理氣候區域有著廣泛適應性的病菌,病菌可在土壤中存活多年,並具有極強的抗逆性,一旦存活於土壤中將極難根治。所以,是對我國小麥生產具有潛在威脅性的主要有害生物之一。

鑒於小麥印度腥黑穗病的嚴重危害性,迄今至少已有40餘個國家將此病列為檢驗檢疫性病害,中國在1986年首次將小麥印腥黑穗病列為檢驗檢疫有害生物,1992年確定為一類檢驗檢疫性有害生物。目前,該病菌在尼泊爾印度巴基斯坦阿富汗伊拉克墨西哥美國巴西等國有分布。

分布

尼泊爾、印度(旁庶普、哈瑞亞那、喜馬查爾帕拉達什、查謨克什米爾、德里、拉賈斯坦、烏塔帕拉達什、巴哈、馬迪帕拉達什、馬哈拉什查、古傑拉特、西孟加拉、卡納它卡、安德拉帕德什邦)、巴基斯坦阿富汗伊拉克墨西哥

寄主植物

小麥(Triticum aestivum)、小黑麥(Triticale hexaploide)。人工接種證明與小麥近緣的單粒小麥(T.monococcum)提莫非氏小麥(T.timopheevi)和山羊草屬(Aegilops)包括具節山羊草(Aegilops cylindrica)、鉤刺山羊草(A.triuncialis)等11種山羊草是小麥印腥病菌的易感寄主,其他如耐酸(Bromus ciliatus)、旱雀麥(B.tectorum)、黑麥草(Lolium perenne)、多花黑麥草(L.multiflorum)等也可感病。在小麥中除硬粒小麥(T.durum)、
有較明顯的抗性外,冬春小麥的品種之間雖存在感病性的差異,但迄今未發現免疫品種。

危害情況

本病的症狀表現與小麥普通腥黑穗病明顯不同,其特點是感病麥株通常並非全株發病,一個病穗中常是部分籽粒受病,在發病早期,仔細檢查種子胚部,可見小穗頂端出現黑點狀斑,感病嚴重的麥穗,穎片伸長以致病粒掉落土中,感病籽粒通常部分受侵染,因此仍然保留著麥粒的外形,病菌主要侵染胚乳,除非嚴重病感,一般不侵染胚,種子受病後通常沿著籽粒腹溝在表皮以下形成黑粉,但也可見於背部,輕度感染時在籽粒表面形成皰斑,此時感染僅在表層,感病嚴重時病粒大部或全部形成黑粉腔,外表由果皮包被,病穗一般較鍵穗為短,小穗數量也少,由於三甲基胺的存在,病粒具有強烈的魚腥味。小麥受害率達3%以上時,即影響麵粉的食用價值。

形態特徵

病原菌的冬孢子成熟時呈褐色至深褐色,球形至近球形,直徑25-43um(或20-49um),平均35um。在光學顯微鏡下,孢壁結構大致由3個部分組成,最外層的胞鞘,觀察為由纖維物質組成,孢鞘具有易於吸水膨脹、失水後易於破裂的特性,通常包裹於有飾紋的外胞壁之外。外胞壁具有疣狀突起形成的飾紋.疣突多有色素沉積常呈深褐色,在掃描電鏡下,疣狀突起由基部至頂部形成多層次的同心輪紋。層疊的疣狀突起的邊緣,在光學顯微鏡下,呈現由淡褐色磷片組成的波紋狀周邊,內胞壁為較薄的胞質膜。有時冬孢子尚附有透明的菌絲殘體,稱為尾絲(apiculus),不孕細胞通常淚珠狀或球形,半透明至淡黃褐色,最寬直徑10-28um,最長直徑達48um,孢壁輪紋狀,厚7um,內含物顆粒狀。
冬孢子萌發時,在頂部形成先菌絲(擔子),其長度有很大變化,有的短於冬孢子直徑,有時其長達冬孢子直徑的數倍至十數倍,通常不分枝。小孢子(擔孢子),密集地簇生於先菌絲頂部,不交接,其數目自26個至171個不等(或65—185個)。初生小孢子絲狀,長64.4—78.8 um,萌發後形成臘腸形的次生小孢子,11.9一13.0×2.0—2.03um。
註:1931年Mitea首先將病原菌命名為Tilletiaindica。因此菌在萌發時,先菌絲頂端族生的小孢未進行交接,Mundkur1940 年移入Neovossia 屬重新命名為Neovossia indica Mitra(Mundkur)。1953年Fischer認為此菌應歸屬於Tilletia ,因而又恢復了T.indica的名稱。

生物學

Bedi及 Dhiman認為冬孢於須經6—8個月的休眠期後才能萌發, McRae認為新鮮病癭通常不能萌發,或萌發率很低。為此經過很多試驗,Holton在室溫下用自來水浸泡病癭一周后在2%的培養基上獲得萌發,Mathur及 Ram在土壤浸出液上獲得61%的萌發率,章正等用0.1%NaClO溶液預浸病癭90秒後在流動的自來水下沖洗病粒2—4小時,然後經孢子懸液培養於含有滅菌水的瓊脂井之中,在20℃光照下 1周后開始萌發,2周后有的樣品的萌發率>40%,1984年同法進行新鮮病癭試驗,4周后萌發率達18%。在5—8℃條件下,病粒經15年貯存後萌發率仍可達2—5%。

傳播途徑

病原菌具有種傳、土傳和氣傳等多種傳播途徑。

種子傳病
病粒及附著於健康種子上的冬孢子,是病原進行遠距離傳播的重要條件,由於病原體局部感染的特性,在收穫期間混雜於健康種子中的病粒,很難有效地清除,因而病粒可隨同商業性或科研性引種,甚至貿易性進口糧食而遠地傳播。

病土傳播
病菌在土表和土壤表面以下3英寸和6英寸等不同深度的土層中,其壽命分別為45個月、39個月及27個月。 Munjal報告、在印度新德里,病菌可在土壤中存活4年。餵食含菌飼料,牲畜的糞便中有相當數量的存活冬孢子,已知病原可在麥桿、糞肥土中至少存活兩年以上。

氣流傳播
目前尚未證明病穗中的成熟病菌在田間可以通過氣流在當年形成第2次侵染,但存在於土壤表層的病原冬孢子,當土表溫度適宜,且土壤含水量充足,甚至因降雨或灌溉存在流動水時,冬孢子萌發後形成的先菌絲可伸出於土表,其上簇生的眾多的小孢子,一旦遇有微氣流或濺落的雨水,便脫離先菌絲而隨微風或雨滴降落到處於孕穗至揚花期的麥株上,遇有適宜氣候條件,便可侵染髮病。

檢疫

檢驗方法:
1.症狀檢查:將平均樣品倒入無菌白瓷盤內,仔細檢查有無菌癭或碎塊,樣品可用長孔篩(1.75mmX20mm)或圓孔套篩(1.5mm,2.5mm)過篩,挑取可疑病組織在顯微鏡下檢查鑑定。同時對篩上挑出物及篩下物進行檢查,將發現的可疑病組織及其他可疑的感染黑穗病的禾本科作物及雜草種子進行鏡檢鑑定。

2.洗滌檢查:將稱取的50g平均樣品倒入無菌三角瓶內,加滅菌水100ml,再加表面活性劑(吐溫20或其他)1-2滴,加塞後在康氏震盪器上震盪5分鐘,立即將懸浮液注入10-15ml的滅菌離心管內,以1000轉/分鐘離心5分鐘,棄去上清液,重複離心,將所有洗滌懸液離心完畢,在沉澱物中加入席爾氏溶液,視沉澱物多少,定溶至1或2ml。鏡檢鑑定。

防治

防治方法:
1.檢疫。為了預防小麥印腥的傳入和危害,我國於1986年公布小麥印度腥黑穗病為對外檢疫對象,1992年10月公布該病為一類檢疫性病害,為此應加強疫情監測,嚴密注意疫情動態的發展。當前除應對從鯿及墨西哥國際小麥玉米引種中心(CIMMYT)引進的品咱種質資源實施嚴格檢疫處,也要加強對進口糧食的口岸檢疫,包括加強般艙抽樣管理和實驗室檢驗,室內檢驗應擴大到包括對禾本科有關印腥易感寄主的種子檢驗,如山羊草屬Aegilops及黑麥草屬、雀麥屬等,同樣應加強對郵寄及旅客攜帶物的檢疫,採取各種有效措施防止傳入該病。
2.抗病育種。抗病品種是化認的有效而又經濟的防治方法,墨西哥國際小麥玉米中心和印度正在進行大量的品種抗性篩選工作,但大多栽種於印度的小麥品種均有一定感病性,只有硬粒小麥T.durum及小黑麥Triticale hexaploide表現出一定程度的抗病性,但尚未育成理想的高抗或免疫品種。
3.種子處理。實驗室藥效測定證明,五氯硝基苯、汞製劑及重金屬鹽類對於冬孢子有殺傷作用,但在田間套用時,藥劑的滲透受到果此的阻止而難於達至種子內部。同時,藥劑處理難以消除多年存活於土壤內不同深度的冬孢子。
4.農業防治。主要包括以下措施:實行兩年以上的輪作可有效地降低土壤內冬孢子存活率,從而減少發病率。調整小麥播種期,使小麥的生育期氣候條件不適於孢子萌發,但在連續陰雨季節的地區很難實現。減少氮肥的施用量。防止使用帶菌糞肥。調整田間灌溉時間和次數,控制灌溉水的流向,避免病菌冬孢子隨同灌溉水擴大污染。

主要參考文獻

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