秸秆还田对海河平原小麦茎基腐优势病原菌的影响

发布时间：2020-04-10 13:27

【摘要】：海河平原玉米秸秆还田地块小麦茎基腐病发生程度逐年加重。为明确该区小麦茎基腐病病原菌群体组成及重发原因,本研究在广泛调查海河平原麦区小麦茎基腐病发生程度的基础上,通过形态学观察和分子生物学技术鉴定了分离、纯化的病原菌,明确了其群体构成;进一步结合田间小区和室内生测试验探析了玉米秸秆还田及其腐解产生的主要化学物质对优势病原菌及茎基腐病发生的影响,旨在揭示秸秆还田条件下小麦茎基腐病发生机制。主要研究结果如下:1.海河平原地块小麦茎基腐病发病率和白穗率分别在47.3%~95.9%和5.2%~19.3%之间,其中,河南麦区发病最重,依次是河北和山东麦区。分离获得的737株单孢菌株中,假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum)为优势病原菌,分离频率为49.7%;禾谷镰刀菌(F.graminearum)次之,为16.0%;尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、木贼镰刀菌(F.equisteti)、雪霉叶枯病菌(Multilous genotyping)和层出镰刀菌(F.proliferatum)的分离频率分别为6.9%、6.1%、5.3%和5.0%;三线镰刀菌(F.tricinctum)、亚洲镰刀菌(F.asiaticum)和黄色镰刀菌(F.culmorum)等分离频率均在5%以下。2.接种假禾谷镰刀菌、禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌和雪霉叶枯病菌后,科石B05-6508、济麦22和石新828茎基腐病发病率均达100%,平均病情指数分别达61.4、26.3和29.9;其中,假禾谷镰刀菌致病力最强,其他病原菌致病力间无明显差异。以海河平原60株假禾谷镰刀菌TEF-1α、histone和β-tubulin基因序列为基础分析发现其具有丰富的遗传多样性。3.小麦越冬期至抽穗期,连续两年玉米秸秆还田地块茎基腐病病情指数比同年度秸秆未还田地块分别提高47.8%~123.1%和57.9%~250.0%;发病率分别提高18.3%~98.0%和32.5%~127.7%。玉米秸秆0 d、7 d和14 d腐解液对假禾谷镰刀菌菌丝生长和孢子萌发均表现低促高抑的作用,其中,0.0315 g DW/mL和0.0625 g DW/mL腐解液处理假禾谷镰刀菌孢子萌发率比对照提高2.0%~5.7%;第14 d、0.0315g DW/mL腐解液对假禾谷镰刀菌菌丝生长促进作用最强,比对照提高17.6%。4.玉米秸秆还田地块耕层土壤中检测到邻羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸和3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸和4-羟基-3-甲氧基苯甲酸,其总含量在小麦整个生育期总含量呈先升后降的趋势。邻羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸和3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、芽管伸长、产孢能力均表现低浓度促进高浓度抑制的作用,其中,对羟基苯甲酸对芽管伸长促进作用最明显,1.0 mg/L促进率最高达105.3%。邻羟基苯甲酸对菌丝生长、孢子萌发、产孢能力促进作用均最显著,促进率最高分别达13.4%、10.7%和49.5%。0.5 mg/L~5.0 mg/L上述3种酚酸处理后显著提高了小麦茎基腐病病情指数,提幅6.8%~33.9%。
【图文】：

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图 1 采样点分布Fig.1 Distribution of sample points注：图中红色标记为取样地点。Note: The red mark in the figure is the sampling location.仪器表 2 试验仪器Table 2 Test instruments称 Name 型号 Model 厂家 Manufa净工作台 SW-CJ-1D 江苏苏清集团压灭菌锅 GR85DA 致微仪器有限型离心机 TD5A 辽宁富一机械有冻高速离心机 GTR-16-2 默克生命科学有上离心机 M16 兴澜仪器有限温水浴锅 HWS12 型浙江谱硕科学仪温培养箱 SPX-288 北京菲力仪器有温振荡器 IS-RDV3 北京博野仪器mo PCR 仪 WD-9402A 赛默飞世尔电泳仪 DYY-6C 默克生命科学（上海

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秸秆还田对海河平原小麦茎基腐优势病原菌的影响河平原小麦茎基腐病病原菌群体构成河平原小麦茎基腐病病原菌的形态特征海河平原麦区的茎基腐病株中分离得到的病原菌属中主要为镰刀刀菌、禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌和层出镰刀菌为主特征描述见表 7，，其在 PDA 培养基上的菌落形态及 CMC 培养液中分别见图 2 和图 3。ab
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S435.121.4

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