稻曲病菌的生物防治研究綜述

水稻稻曲病（Rice 1 smut，RFS）是一種世界性水稻真菌病害， 以稻曲病菌【Ustilaginoidea virens（cooke）Takahashi】為害水稻穗部產生稻曲球為主。[1]稻曲病菌的厚垣孢子附在水稻穗部，使受害谷粒內形成菌絲塊漸膨大，內外穎裂開，導致易受風雨打落。中國河北、長江流域及南方各省都有發生水稻患有稻曲病的現象。浙江省是水稻種植發源地之一，稻曲病的發生不僅大幅度地降低了水稻的產量，而且食用患有稻曲病的水稻對人類的身體健康也會有一定的危害。

據報道，水稻因感染稻曲病而減產幅度為0.04%～49%，該病不僅影響病粒本身，而且減少鄰近稻粒的營養輸送。[2]由此，研究稻曲病菌的生理結構，篩選抑制效果較好的稻曲病菌的拮抗菌，初步探究其生物防治技術，力求為稻曲病菌的防治提供可行性技術指導。

1.稻曲病菌及其防治研究概況

1.1 稻曲病的病源特征研究現狀

稻曲病菌（Ustilaginoidea virens （Cke.） Tak.），中文名稻綠核菌，肉座菌目，麥角菌科，綠核菌屬。一穗中僅幾個或十幾個穎殼變為稻曲病粒。孢子座剖面分三層外層綠色為成熟的厚垣抱子，中層橙黃色有菌絲和孢子，內層白色或淡黃色為放射狀菌絲及正形成的孢子。[3]

稻曲病菌浸侵入水稻后，不會立即發病，還有一段時間的潛伏期。因此，水稻浸染時期與預防適期尚不十分明確，導致稻曲病預防難度加大。鄧根生通過解剖稻曲菌球，觀察到99%以上的菌球含有明顯的雄蕊殘痕，發現稻曲病菌發生局部浸染的時間主要是水稻幼稼形成期至揚花期之間。同時證明了黃色厚垣孢子具有再浸染的功能。[5]而劉永鋒等人通過對不同時期的水稻圓桿進行稻曲病菌孢子液噴霧接種，計算比較病情指數和病株率，得出水稻花粉母細胞充實期是稻曲病菌浸染水稻的最佳時期的結論。

1.2稻曲病菌的防治研究現狀

稻曲病的發病率受性狀、施肥的種類用量及方法、溫度、降雨量、光照等多種因素影響。目前主要的防治手段有農業防治、化學防治以及生物防治。

農業防治主要通過挑選抗病品種，比如早熟不患病的植株進行栽培，合理控制肥料的種類、數量及施肥方式等。目前的化學防治主要是在穗期噴施不同種類的殺菌劑。氧氯化銅對稻曲病的防效相對較好。兩年的防效分別為95.5%和96.1%，提高產量7.2%，藥劑在水稻孕穗期噴施1次或隔7天后再噴1次。[5]但是，化學防治必然會導致重金屬積累，逐步生物放大，造成生態環境與人體健康的危害。雖然成效最快，但是長遠來看，依然是不可行的。而生物防治主要采用拮抗菌的篩選、培養、定植等，需要在水稻中占據一定比例才會起效，這個過程需要的時間比較長，但是其抑制作用卻是最持久有效的。因此，本文通過篩選抑制效果較好的拮抗菌，研究更為合適的生物防治方法。

2.稻曲病菌拮抗菌的研究現狀

由于生物防治的長遠性、有效性、低污染性，許多研究人員將目光放在稻曲病菌拮抗菌的篩選與培育上。現已篩選出枯草芽孢桿菌的菌種，A1、H-15菌株，也配制過拮抗菌B-916和化學農藥15%三唑醇的復配劑。抑制效果都相對較高，具有抑制稻曲病菌的孢子萌發、抑制稻曲病菌生長、導致畸形等作用。

2.1枯草芽孢桿菌 Xi-55的抗菌效果研究

李競生[5]等人利用枯草芽孢桿菌 Xi-55 處理稻曲病菌和水稻種子， 測定對稻曲病菌的孢子萌發影響、致畸性、抑菌率。經鏡檢觀察，CK孢子萌發多，形成細長、致密的均勻菌絲，且菌絲橫隔明顯。但經過Xi-55 發酵液處理的稻曲病菌孢子的萌發明顯受到抑制，孢子平均萌發率僅為 28.29%，平均抑菌率達 69.33%，萌發的菌絲較CK稀疏，有大泡囊。Xi-55的發酵液對稻曲病菌平均抑制率為 54.64%，且具有持續的抑制性。

2.2菌株 A1、H-51的抗菌效果研究

蘭時樂[6]等人分別從稻田表層土、水稻根際土取樣、稀釋、培養單菌落，通過雙培養法測定病粒四周細菌對稻曲病菌的拮抗活性。并從對稻曲病菌具有拮抗能力的18株芽袍桿菌中選出拮抗作用較強的2個菌株A1、H-51，分別對稻曲病菌進行抑菌率、孢子萌、致畸性發影響。結果表明，拮抗菌2個菌株的發酵液對稻曲病菌最大抑制率分別為67.66%和62.87%，對病菌分生孢子的萌發抑制率分別為77.37%和59.74%。拮抗菌Al使稻曲病菌絲節間拉長，菌絲體變細，生長點及菌絲體中間嚴重膨大，原生質體凝結，且有溢出現象；拮抗菌H-51使稻曲病菌菌絲體生長點較小膨大，未觀察到菌絲體中間膨大現象，但菌絲體扭曲程度較A1嚴重，原生質體凝結現象不及A1明顯。由此，可以看出A1、H-15對稻曲病菌的拮抗作用均比較強，而A1較H-15的抑制效果更好。

2.3 拮抗菌B-916和化學農藥復配劑的抗菌效果研究

劉永鋒[7]等人發現在稻曲病菌浸染的最佳時期即水稻花粉母細胞充實期，嘗試引進拮抗細菌和化學農藥的復配劑FP-Bb、Bb-916和15%三唑醇對稻曲病進行防治。分別準備濃度為10μg/ml、100μg/ml、500μg/ml、1000μg/ml的15%的三唑醇（WP），將拮抗菌B-916劃線涂布在10μg/ml的YPGA的帶毒平板并逐步轉移至1000μg/ml的培養基。在水稻花粉母細胞充實期接種。第1次用藥在病原菌接種后第2天進行，第2次用藥在破口期進行。經過實驗結果分析，得出三唑醇、B-916以及兩者復配劑FP-Bb的防治效果分別40.0%、45.2%和66.7%。由此，可以看出復配劑FP-Bb的防治效果要優于其組分Bb-916和15%的三唑醇。

3.研究的目的及意義

鑒于稻曲病造成的減少水稻產量，危害人畜健康等問題，目前存在的主要防治方式為農業防治與化學防治。而更具生態意義的生物防治僅起輔助作用，主要是因為拮抗菌抑制稻曲病菌效果不夠高，而預防時期有難以把握。因此，本研究針對抑制率、致畸率等方面，通過與重金屬類化學藥劑的對比，篩選出抑制效果相對較好的拮抗菌。同時，將拮抗菌噴霧接種至對稻曲病菌易感的水稻花粉母細胞充實期，計算比較植株的發病率，篩選出抑制效果最優的菌種。此次研究目的主要是從水稻田間自然狀態下分離到對水稻稻曲病菌有明顯抑制作用的拮抗菌，從而為開發新的生防農藥提供理論依據。通過本次研究，力求為生物防治的拮抗菌篩選與培育提供一定的科學性依據與技術性指導。對防治稻曲病發生，提升水稻產量做出一定的研究方向。

參考文獻：

[1]李競生. 四川省秈稻區水稻稻曲病菌遺傳多樣性分析及稻曲病防治技術研究[D].四川：四川農業大學，2009.

[2]張素芬. 防治稻曲病的復配劑篩選與應用[D].湖南：湖南農業大學，2007.

[3] Ou S H. Rice Diseases 20d ed [M]. Kew， Suney， UK： CAB/CMI， 1985： 307311

[4]Dodan-DS， Ram-Singly Singh-R. Evaluation of fungitoxieants against 1 smut of rice [J] Journal of Mycology and Plant Pathology， 1997， 27（1）： 32～34

[5] 李競生，張敏，彭化賢，代海霞， 枯草芽孢桿菌Xi-55對稻曲病菌的拮抗活性測定[A] .四川：四川農業大學農學院，2008.

[6]蘭時樂，陳海榮，肖宏英，劉小玲，江來輝. 稻曲病菌拮抗菌的篩選及拮抗活性測定.湖南：湖南省微生物研究所，2004.

[7] 劉永鋒，陳志誼，陸凡，劉郵洲.水稻稻曲病控制技術研究[A].江蘇：江蘇省農科院植保所，2004.