進境美國小麥中小麥矮腥黑穗病菌及其近似種的鑒定

摘要：進境美國小麥中常攜帶相當數量的禾本科雜草種子，增加了小麥矮腥黑穗病菌同屬腥黑粉菌的傳入風險。本文根據近年來我國口岸在進境貨物中截獲到的腥黑粉菌種類以及在進境美國小麥中截獲到的雜草種子種類，總結了進境美國小麥可能攜帶的腥黑粉菌種類，篩選出4種小麥矮腥黑穗病菌的近似種，并從冬孢子形態、自發熒光、萌發生理等方面提供了鑒定依據。

關鍵詞：進境美國小麥;小麥矮腥黑穗病菌;檢疫鑒定

基金項目：廣東出入境檢驗檢疫局科技計劃（編號：2014GDK23）

中圖分類號： S435.12 " " " " " " " " " " " " " "文獻標識碼： "A " " " " " " " " " " "DOI編號： " 10.14025/j.cnki.jlny.2015.22.070

美國是世界主要的小麥輸出國，隨著美國小麥的進口，有害生物傳入我國的風險也逐漸增大。其中小麥矮腥黑穗病菌（Tilletia contraversa Kuhn，TCK）是進境美國小麥檢疫中最為關注的一種檢疫性有害生物，許多國家都將其列為禁止進境檢疫有害生物。它嚴重為害小麥使其發生矮腥黑穗病（TCK病），該病是世界性檢疫性病害，使受害小麥植株矮小且分蘗多而不結實，造成大面積減產，嚴重時可使小麥減產50%以上，甚至絕收，并且其冬孢子有很強的抗逆性，隨耕種數以千萬計的菌癭存活于不同深度的土層中，會累積形成相當高的土壤帶菌率，因而極難防治。在實際檢疫過程中發現進境美國小麥中常帶有雀麥、黑麥草、早熟禾等其他禾本科種子，而這些種類種子是小麥矮腥黑穗病菌近似種小麥網腥黑穗病菌T.caries、雀麥腥黑穗病菌T.bromi、禾草腥黑穗病菌T.fusca等病原菌的寄主，而小麥矮腥黑穗病菌與這些同屬腥黑粉菌近似種的形態特征相似，在檢疫過程中易造成誤判。

本文整理了近年來我國口岸在進境貨物中截獲到的腥黑粉菌種類以及在進境美國小麥中截獲到的雜草種子種類，總結出進境美國小麥可能攜帶的腥黑粉菌種類，篩選出小麥矮腥黑穗病菌的近似種，并給出小麥矮腥黑穗病菌與其近似種的鑒定方法，以期為進境美國小麥中小麥矮腥黑穗病菌與其近似種的鑒定提供依據。

1 我國進境美國小麥可能攜帶的腥黑粉菌

查詢動植物檢疫信息資源共享服務平臺，截至2015年6月，我國進境貨物中腥黑粉菌的檢出情況見表1：

表1所示，歷年來我國口岸截獲到的腥黑粉屬真菌共12種，其中10種是在美國進境的貨物中截獲，其中除了美國大豆外，其他檢出腥黑粉菌的貨物均為小麥及其他禾本科植物種子。而腥黑粉菌的寄主正是禾本科植物，其孢子堆主要生在禾本科植物子房中，也可生在葉、葉鞘和莖上。而在美國大豆的檢疫中時常發現攜帶有玉米、小麥、雀麥等禾本科植物種子，因此，在美國大豆中截獲的腥黑粉菌極有可能是寄生在這些禾本科種子中。

此外，查詢動植物檢疫信息資源共享服務平臺，截至2015年6月，我國進境美國小麥中截獲的雜草種子共計484種屬，其中燕麥屬、雀麥屬、稗屬、黑麥草屬等禾本科植物種子共計100種屬。而檢出腥黑粉菌的進境美國貨物高羊茅種子、大豆、黑麥草種子、草地早熟禾草籽、高粱、狗牙根種子、米糠（稻）、多花黑麥草種子在進境美國小麥中均有截獲。綜合我國口岸腥黑粉菌的檢出情況及進境美國小麥中腥黑粉菌寄主的截獲情況，我國進境美國小麥中可能攜帶的腥黑粉菌有T. barclayana、T. bromi、T. caries、TCK、T. foetida、T. fusca、T. hordei、T. horrid、T. walkeri、T. vankyi。

雖然未在進境美國貨物中檢出T. ehrhartae和TIM，但有文獻報道1996年在美國亞利桑那州的硬粒小麥上發現了TIM，2001年，美國又相繼在德克薩斯州的4個縣發現此病菌，并且常熟檢驗檢疫局從進境船舶食品艙的美國面粉中截獲到了此病菌。而已有的資料表明僅在南非和澳大利亞的皺稃草屬上報道發現T. ehrhartae。因此，進境美國小麥中檢出T. ehrhartae的可能性小，檢出TIM的可能性大。

綜上，我國進境美國小麥中可能攜帶的腥黑粉菌共計11種，分別為T. barclayana、T. bromi、T. caries、TCK、T. foetida、T. fusca、T. hordei、T. horrid、T. walkeri、T. vankyi、TIM。

2 我國進境美國小麥中小麥矮腥黑穗病菌及其近似種的檢疫鑒定

在我國進境美國小麥中可能攜帶的11種腥黑粉菌中，TIM直徑24μm-47μm（ave.35.5μm）與T. barclayana、T. horrid、T. walkeri在形態學上較為相似，其冬孢子表面結構具有疣狀突起或刺狀結構，孢子大小也非常接近，這幾種腥黑粉菌冬孢子的大小顯著地大于TCK。而T. foetida冬孢子表面光滑，與TCK表面具網狀飾紋的冬孢子易區別。這幾種腥黑粉菌在檢疫鑒定中均不易與TCK混淆。而T. hordei被認為是TCK的同種異名。TCK與T. bromi、T. caries、T. fusca、T. vankyi 5種腥黑粉菌的冬孢子形態、激發濾光片485nm，屏障濾光片520nm下自發熒光及萌發生理特性的比較，見表2。

如表2所示，5種腥黑粉菌的冬孢子形態非常相似，其中T.caries冬孢子顏色較深，網脊較低，網目小，網目數多，膠質鞘薄且不明顯，其余4種腥黑粉菌的冬孢子網脊高，網目大，網目數少，膠質鞘厚且明顯。從萌發生理看，5種腥黑粉菌的冬孢子的萌發溫度上存在一定交叉，TCK適宜溫度最低為5℃，其余4種腥黑粉菌冬孢子的萌發溫度范圍廣，15℃～20℃仍能萌發。T.vankyi與其余4種腥黑粉菌最顯著的區別是冬孢子間無融合現象（“H”結），而在TCK與T. bromi、T. caries、T. fusca中卻普遍存在。

腥黑粉菌屬真菌分類的主要依據是形態學、萌發生理、細胞學等方面的特性以及寄主專化性。但在實際檢驗檢疫過程中，腥黑粉菌屬冬孢子的萌發培養需要很長時間，若冬孢子休眠，萌發量又少，則可能出現冬孢子不萌發的情況，無法在短時間內鑒定到種。因此，現在有許多研究以分子生物學方法來快速鑒定腥黑粉菌，上海檢驗檢疫局利用ITS 和mtDNA 序列對進境美國小麥中截獲的單個腥黑粉菌冬孢子進行擴增檢測，鑒定了進境美國小麥樣品中的腥黑粉菌為T. walkeir，并利用ITS區序列和特異性引物PCR分別對進境麥稈中截獲的單個腥黑菌冬孢子進行擴增檢測，鑒定進境麥稈中的腥黑粉菌為TIM。但TCK及其近似種的冬孢子直徑平均要比TIM小10μm左右，挑取更為困難，天津檢驗檢疫局改進冬孢子破碎的方法，建立了雀麥上T. bromi的菌絲基因組DNA的特異PCR檢測方法和冬孢子的套式特異PCR 檢測方法，并利用ITS、IGS等基因序列信息，鑒定了美國紫羊茅、澳大利亞多年生黑麥草和德國多年生黑麥草中攜帶的T.vankyi。為TCK近似種的檢疫鑒定提供了快速、可靠的檢測方法。

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作者簡介：華麗，博士，廣州出入境檢驗檢疫局，高級農藝師，研究方向：入境檢驗檢疫。