吉林和黑龍江兩省玉米北方炭疽病菌群體生物學(xué)特性分析

馬曉宇 史學(xué)濤 唐廣飛 夏信瑤 梅杰 寧娜 李智強(qiáng) 劉文德

摘要

由玉蜀黍球梗孢Kabatiella?zeae引起的玉米北方炭疽病在我國(guó)東北地區(qū)普遍發(fā)生，在一些地區(qū)已成為玉米生產(chǎn)上的主要病害，嚴(yán)重影響玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，威脅我國(guó)糧食安全。為明確玉米北方炭疽病菌群體生物學(xué)特性，本研究于2020年7月－10月在吉林和黑龍江兩省共17個(gè)地點(diǎn)采集了玉米北方炭疽病樣品180份，并分離純化到624個(gè)玉米北方炭疽病菌單孢菌株，通過(guò)形態(tài)學(xué)觀測(cè)，科赫氏法則驗(yàn)證及分子生物學(xué)鑒定，確定所分離的病原菌均為Kabatiella?zeae。依據(jù)菌落產(chǎn)黑色素能力與菌落生長(zhǎng)情況將病原菌劃分為4種不同菌落形態(tài)類型。本研究選擇4株代表性菌株SH101（類型Ⅰ）、HB101（類型Ⅱ）、HN101（類型Ⅲ）和NA101（類型Ⅳ），對(duì)病原菌在兩省分布比例、產(chǎn)孢能力、菌落生長(zhǎng)速率，產(chǎn)孢方式和致病性等的比較結(jié)果顯示，類型Ⅰ、類型Ⅱ和類型Ⅲ在兩省份病原菌群體總數(shù)中占98.8%;類型Ⅳ在兩省份中只分離到7株，其生長(zhǎng)速率較快。對(duì)類型Ⅰ、類型Ⅱ和類型Ⅲ病原菌分析得出結(jié)論：產(chǎn)黑色素能力強(qiáng)的病原菌致病性較強(qiáng)且產(chǎn)孢能力較弱。研究結(jié)果可為玉米北方炭疽病的防治提供一定參考。

關(guān)鍵詞

玉米北方炭疽病菌;?產(chǎn)孢能力;?菌落形態(tài);?產(chǎn)孢方式;?致病性

中圖分類號(hào)：

S?435.131.43

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?A

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022112

Biological?characteristics?of?Kabatiella?zeae?population?in?Jilin?and?Heilongjiang?provinces

MA?Xiaoyu，?SHI?Xuetao，?TANG?Guangfei，?XIA?Xinyao，?MEI?Jie，?NING?Na，?LI?Zhiqiang*，?LIU?Wende*

（State?Key?Laboratory?for?Biology?of?Plant?Diseases?and?Insect?Pests，?Institute?of?Plant?Protection，

Chinese?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Beijing?100193，?China）

Abstract

Eyespot?of?maize?caused?by?Kabatiella?zeae?frequently?occurred?and?has?become?the?main?disease?of?corn?in?northeast?of?China，?which?seriously?affected?the?high?and?stable?yield?of?corn?and?threatened?the?food?security?in?China.?To?clarify?the?biological?characteristics?of?K.zeae?population，?a?total?of?180?samples?of?K.zeae?were?collected?from?17?sites?in?Jilin?and?Heilongjiang?provinces?from?July?to?October?2020，?and?624?strains?of?K.zeae?were?isolated?and?purified.?The?isolates?were?confirmed?to?be?K.zeae?by?morphological?observation，?Kochs?rule?and?molecular?biological?identification.?The?purified?K.zeae?colonies?were?divided?into?four?different?types：?type?Ⅰ，?type?Ⅱ，?type?Ⅲ?and?type?Ⅳ，?depending?on?the?melaninproducing?capacity?and?colonial?morphology.?In?this?study，?four?representative?strains?SH101?（type?Ⅰ），?HB101?（type?Ⅱ），?HN101?（type?Ⅲ）?and?NA101?（type?Ⅳ）?were?selected?to?compare?their?similarities?and?differences?in?terms?of?the?distribution?proportion?of?K.zeae?in?the?two?provinces，?sporulation?capacity，?colony?growth?rate，?sporulation?mode?and?pathogenicity.?The?results?showed?that?type?Ⅰ，?type?Ⅱ?and?type?Ⅲ?accounted?for?98.8%?of?the?total?number?of?pathogens?in?the?two?provinces.?Only?seven?strains?of?type?Ⅳ?were?isolated?from?the?two?provinces.?They?had?a?fast?growth?rate，?and?were?separately?classified?into?type?Ⅳ.?Through?the?analysis?of?type?Ⅰ，?type?Ⅱ?and?type?Ⅲ?strains，?it?is?concluded?that?K.zeae?with?strong?melaninproducing?ability?had?stronger?pathogenicity?and?lower?sporulation.?These?results?provide?a?theoretical?reference?for?the?prevention?and?control?of?maize?eyespot?in?northeastern?China.

Key?words

Kabatiella?zeae;?sporulation?capacity;?colony?morphology;?sporulation?mode;?pathogenicity

玉米北方炭疽病又名“玉米眼斑病”，由玉蜀黍球梗孢Kabatiella?zeae?Narita?et?Hiratsuka引起，主要分布在濕度較高、溫度較低或海拔較高的玉米種植區(qū)［14］。1959年，Narita等首次報(bào)道日本發(fā)生玉米北方炭疽病，隨后該病害在美洲、歐洲和亞洲等玉米種植區(qū)均有發(fā)生［5］。1963年玉米北方炭疽病在我國(guó)吉林省一些地區(qū)嚴(yán)重發(fā)生;1997年黑龍江、遼寧和云南等省報(bào)道發(fā)生玉米北方炭疽病，次年在遼寧省多個(gè)地點(diǎn)已普遍發(fā)生;2013年該病害在黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北北部、陜西北部、云南和貴州的高海拔山區(qū)均有發(fā)生報(bào)道［610］。2020年7月－10月我們?cè)诓蓸舆^(guò)程中發(fā)現(xiàn)該病害在吉林和黑龍江兩省發(fā)生嚴(yán)重。

玉米北方炭疽病主要侵染玉米葉片，初期產(chǎn)生極小的近圓形水漬狀斑點(diǎn)，之后慢慢呈奶黃色或棕褐色，到后期中央部分壞死，病斑邊緣呈紫色且伴有水漬狀暈圈，直徑1～4?mm，形狀似鳥的眼睛，因此又稱為“眼斑病”［2］。該病害在大田的發(fā)病癥狀與玉米彎孢葉斑病的發(fā)病癥狀相似，單從病斑表型上較難區(qū)分兩種病害［8］，一般需要通過(guò)顯微觀測(cè)或分子檢測(cè)其致病菌才能區(qū)分。玉米北方炭疽病發(fā)病嚴(yán)重時(shí)，病斑發(fā)生融合，葉片大面積脫水枯萎，從而導(dǎo)致植株早衰，嚴(yán)重影響光合作用造成減產(chǎn)［11］。據(jù)報(bào)道，自然狀態(tài)下該病害發(fā)生時(shí)可造成9%的產(chǎn)量損失［12］。嚴(yán)重發(fā)生時(shí)能夠引起感病自交系‘F522‘L2039和‘WF9等材料30%～50%的產(chǎn)量損失［11］。玉米北方炭疽病的發(fā)生還會(huì)加重根腐病、莖腐病和瘤黑粉病等其他病害的發(fā)生［13］。

玉米北方炭疽病菌在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，最適生長(zhǎng)溫度為25℃［14］。在PDA平板培養(yǎng)基上菌落革質(zhì)、有褶皺，呈放射波紋狀，生長(zhǎng)速率緩慢。分生孢子梗短棒形，無(wú)色或淡褐色，頂端膨大，其上聚生分生孢子［15］，分生孢子呈無(wú)色彎月形，兩端略尖，無(wú)隔，大小為（18.0～35.0）μm×（2.5～3.0）μm［16］。Chen等用9種玉米自交系對(duì)黑龍江、吉林、遼寧、云南等省103株菌株進(jìn)行了毒力測(cè)試，其中品種‘Shen137和‘E28的抗病性最強(qiáng)，幾乎對(duì)不同地域的病原菌都有較強(qiáng)的抗性［17］。

為了深入研究玉米北方炭疽病菌群體生物學(xué)特性與發(fā)生規(guī)律，本研究在吉林和黑龍江兩省17個(gè)地點(diǎn)采集病斑樣品;根據(jù)孢子形態(tài)特征和ITS序列信息，確定了624株玉米北方炭疽病菌菌株。依據(jù)菌落形態(tài)學(xué)特征進(jìn)一步將這些菌株劃分為4種類型：類型Ⅰ、類型Ⅱ、類型Ⅲ和類型Ⅳ。并對(duì)上述4種類型菌株的生長(zhǎng)速率、產(chǎn)孢方式、產(chǎn)孢能力和致病性進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)合目前該病害的研究進(jìn)展，明確其產(chǎn)孢方式及不同菌落形態(tài)菌株生物學(xué)特性，對(duì)了解該病害發(fā)生規(guī)律、綜合防治具有重要意義。

1?材料與方法

1.1?材料

供試病原菌和植物：發(fā)病玉米葉片于2020年7月－10月采自吉林和黑龍江兩省玉米主產(chǎn)區(qū)。室內(nèi)接菌玉米品種為感病自交系‘B73，由本實(shí)驗(yàn)室保存。

供試培養(yǎng)基：馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（PDA，含氯霉素），購(gòu)自青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司，含馬鈴薯浸粉6.0?g/L，葡萄糖20.0?g/L，氯霉素0.1?g/L，瓊脂20.0?g/L;水瓊脂培養(yǎng)基：15?g瓊脂，蒸餾水定容至1?L。

試劑與儀器：2×Rapid?Taq?Master?Mix，北京諾唯贊公司;Trans2K?Plus?DNA?Marker，全式金生物技術(shù)有限公司;PCR儀器，電泳儀，北京六一生物科技有限公司。

1.2?方法

1.2.1?病原菌分離純化

分離：據(jù)報(bào)道玉米北方炭疽病菌分生孢子多數(shù)存在于玉米葉片氣孔下方葉肉組織中［16］，比較容易沖洗，故本研究采用洗脫涂板法對(duì)病原菌進(jìn)行初步分離，采用挑針轉(zhuǎn)移法［18］進(jìn)一步分離純化，即將病斑沿病健交界處切下，每片來(lái)自不同玉米植株的葉子選取一個(gè)病斑放入PCR管中，加入適量抗生素?（200?μg/mL氨芐青霉素），移液槍輕輕吹打，然后吸取適量洗脫液涂布在PDA培養(yǎng)基上，待孢子萌發(fā)挑單菌落;所挑單菌落菌株再次沖洗孢子并稀釋，將菌液涂布于水瓊脂平板上，顯微鏡下進(jìn)行單孢分離純化，純化好的菌株于20%甘油中-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2?病原菌菌落形態(tài)劃分

分離病原菌的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)吉林和黑龍江兩省的菌株均有4種菌落形態(tài)類型，依據(jù)菌落產(chǎn)黑色素能力差異劃分為類型Ⅰ、類型Ⅱ和類型Ⅲ;類型Ⅳ的劃分依據(jù)為其具有較快的生長(zhǎng)速率，在本試驗(yàn)中分別選取菌株SH101、HB101、HN101、NA101為類型Ⅰ、類型Ⅱ、類型Ⅲ、類型Ⅳ的代表性菌株。

1.2.3?病原菌分子生物學(xué)鑒定

隨機(jī)選取不同采樣地點(diǎn)病原菌15株，PDA培養(yǎng)基上黑暗培養(yǎng)13?d。采用CTAB法提取玉米北方炭疽病菌基因組DNA，將其作為模板，利用真菌核糖體基因轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)通用引物ITS1（5′TCCGTAGGTGAACCTGCGG3′），ITS4?（5′TCCTCCGCTTATTGATATGC3′）進(jìn)行PCR擴(kuò)增。20?μL?PCR?反應(yīng)體系：?2×Rapid?Taq?Master?Mix?10?μL，DNA模板?1?μL，上下游引物各?0.2?μL，DMSO?0.4?μL，ddH2O?8.2?μL。PCR擴(kuò)增反應(yīng)程序：95℃預(yù)變性5?min;95℃變性1?min，56℃退火30?s，72℃延伸20?s，35次循環(huán);72℃延伸10?min，4℃保存。獲得的?PCR產(chǎn)物送北京擎科生物科技有限公司測(cè)序，并將測(cè)序結(jié)果與NCBI中已有信息進(jìn)行比對(duì)分析。

1.2.4?病原菌形態(tài)學(xué)鑒定

將經(jīng)單孢分離純化的菌株接種到PDA培養(yǎng)基上，25℃黑暗培養(yǎng)13?d，觀察并描述菌落形態(tài)，從菌落邊緣挑取菌絲制作切片，顯微鏡下觀測(cè)菌絲特征及分生孢子形狀、大小。

1.2.5?病原菌生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢量統(tǒng)計(jì)

將菌株SH101（類型Ⅰ）、HB101（類型Ⅱ）、HN101（類型Ⅲ）、NA101（類型Ⅳ）在PDA上25℃黑暗培養(yǎng)15?d，在每種類型菌落相同的位置打3個(gè)直徑8?mm的菌餅置于裝有5?mL蒸餾水的50?mL離心管中，漩渦振蕩器振蕩10?min，血球計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)孢子數(shù)量，每組6次重復(fù)。游標(biāo)卡尺測(cè)量菌落直徑，每組3次重復(fù)。

1.2.6?病原菌致病性測(cè)定

對(duì)代表性菌株SH101、HB101、?HN101、NA101進(jìn)行致病性測(cè)定，菌株在PDA培養(yǎng)基上25℃黑暗培養(yǎng)13?d。用0.05%無(wú)菌吐溫水沖洗菌落，通過(guò)Miracloth過(guò)濾，利用血球計(jì)數(shù)板配制成6.25×106個(gè)/mL孢子懸浮液，23?cm×23?cm方形培養(yǎng)皿中鋪設(shè)一層濾紙并加入50?mL蒸餾水保濕，同時(shí)加入100?μL?1?mg/mL?6BA起葉片保綠作用，剪取6葉期‘B73玉米的第一葉，放入方形皿中，每片葉滴2滴孢子懸浮液，每滴10?μL，25℃培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng)24?h，然后在L∥D=12?h∥12?h條件下培養(yǎng)5?d觀察發(fā)病情況。由于菌株NA101產(chǎn)孢量極低，對(duì)其采取了菌絲塊接菌：在培養(yǎng)箱內(nèi)先在25℃，相對(duì)濕度70%，黑暗條件下培養(yǎng)24?h，然后置于L∥D=12?h∥12?h條件下培養(yǎng)5?d，觀察發(fā)病情況。拍照并進(jìn)行病原菌再分離工作。

2?結(jié)果與分析

2.1?玉米北方炭疽病菌的采集分離

2020年7月-10月，從黑龍江省佳木斯市、齊齊哈爾市、綏化市綏棱縣、哈爾濱市（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種植基地）、黑河市、鶴崗市蘿北縣、五大連池市;吉林省四平市梨樹縣、公主嶺市、公主嶺市懷德鎮(zhèn)、公主嶺市雙龍鎮(zhèn)、公主嶺市黑林子鎮(zhèn)、公主嶺十二家子鎮(zhèn)、長(zhǎng)春市農(nóng)安縣、白城市鎮(zhèn)賚縣、通化市輝南縣、松原市長(zhǎng)嶺縣等17個(gè)地點(diǎn)采集玉米北方炭疽病的玉米病葉180份;共分離純化到624株病原菌（表1，不同地點(diǎn)縮寫為其首尾拼音字母），根據(jù)地域名稱對(duì)所純化病原菌進(jìn)行編號(hào)，其中SH101來(lái)源于綏化市綏棱縣，HB101來(lái)源于哈爾濱市的黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院基地，HN101來(lái)源于通化市輝南縣，NA101來(lái)源于長(zhǎng)春市農(nóng)安縣。

2.2?玉米北方炭疽病菌不同菌落形態(tài)劃分

在病原菌分離的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)吉林省和黑龍江省菌株均出現(xiàn)了4種不同的菌落形態(tài)（圖1a），類型Ⅰ（SH101）、類型Ⅱ（HB101）、類型Ⅲ（HN101）、類型Ⅳ（NA101）。其中類型Ⅰ菌落在生長(zhǎng)過(guò)程中黑化時(shí)間較早，到后期完全黑化;類型Ⅱ黑化過(guò)程稍晚于類型Ⅰ，相同培養(yǎng)時(shí)間黑化程度弱于類型Ⅰ;類型Ⅲ生長(zhǎng)初期為白色或淺粉色，生長(zhǎng)后期只有菌落邊緣周圍黑化;類型Ⅳ菌落表面呈灰綠色，且表面有極短的粉末狀菌絲。本文統(tǒng)計(jì)了4種菌落形態(tài)病原菌在兩省的分布比例：其中黑龍江省類型Ⅰ菌落占比48.6%（142株），類型Ⅱ占比38.4%（112株），類型Ⅲ（37株）占比12.7%，類型Ⅳ只分離到1株（圖1b）;吉林省類型Ⅰ占比38.6%（98株），類型Ⅱ占比32.5%（87株），類型Ⅲ占比28.7%（77株），類型Ⅳ占比2.2%（6株）（圖1c）;由此可見(jiàn)，2020年大田主要以類型Ⅰ、類型Ⅱ?yàn)橹鳎愋廷蟊壤^類型Ⅰ和類型Ⅱ低，類型Ⅳ比例最低。

2.3?玉米北方炭疽病菌分子生物學(xué)鑒定

利用真菌鑒定通用引物ITS1和ITS4對(duì)選定的15個(gè)菌株基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增片段長(zhǎng)度均為557?bp?（圖2a）;將測(cè)序結(jié)果同本實(shí)驗(yàn)室采用PacBio和Illumina?方法全基因組組裝的標(biāo)準(zhǔn)菌株KZ1結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果表明，15個(gè)菌株序列與標(biāo)準(zhǔn)菌株KZ1（序列ID：?JAGFJS020000022.1）的相似性均為99.8%，15個(gè)測(cè)序結(jié)果均只有一個(gè)堿基發(fā)生突變，該堿基可能是一個(gè)進(jìn)化上的SNP位點(diǎn)（圖2b）。說(shuō)明所分離的病原菌均為玉米北方炭疽病菌玉蜀黍球梗孢Kabatiella?zeae。

2.4?玉米北方炭疽病菌形態(tài)學(xué)鑒定

玉米北方炭疽病菌在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)初期菌絲量極少但分生孢子量大。菌絲有隔，呈淡褐色或無(wú)色;分生孢子無(wú)隔，無(wú)色透明，大多數(shù)分生孢子兩端尖，呈彎月形，少數(shù)孢子呈長(zhǎng)梭形或近棒狀。本研究中通過(guò)對(duì)分生孢子形態(tài)顯微觀察，確定所分離的病原菌均為玉蜀黍球梗孢。在對(duì)菌落切片顯微觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)該病原菌存在3種分生孢子產(chǎn)生方式：頂生式（圖3a）、側(cè)生式（圖3b，?c，?d）和再生（分生孢子上再生孢子）（圖3f）。頂生式：菌絲頂端形成分生孢子梗，分生孢子梗上著生數(shù)個(gè)分生孢子。側(cè)生式：菌絲兩側(cè)或者一側(cè)產(chǎn)生分生孢子。再生（分生孢子上再生孢子）：在分生孢子的一端或者兩端再生長(zhǎng)出分生孢子。通過(guò)顯微鏡觀測(cè)發(fā)現(xiàn)4種菌落形態(tài)類型的分生孢子和菌絲形態(tài)沒(méi)有差異。

2.5?不同菌落類型生長(zhǎng)速率和產(chǎn)孢能力差異

定量測(cè)定不同菌落類型菌株產(chǎn)孢能力和生長(zhǎng)速率結(jié)果顯示，類型Ⅰ、類型Ⅱ、類型Ⅲ產(chǎn)孢能力依次顯著增加，類型Ⅳ產(chǎn)孢能力顯著低于其他3種類型（圖4a），顯

微鏡下觀測(cè)類型Ⅳ菌落切片發(fā)現(xiàn)其菌絲量較其他3種類型多，分生孢子數(shù)量少;此外，類型Ⅳ菌株生長(zhǎng)最快，顯著高于其他3種類型菌株，類型Ⅱ菌株生長(zhǎng)速率顯著快于類型Ⅰ和類型Ⅲ（圖4b）。

2.6?玉米北方炭疽病菌致病性測(cè)定

類型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ菌株接種玉米葉片5?d后結(jié)果表明，類型Ⅰ菌株致病性最強(qiáng)，類型Ⅱ菌株次之，類型Ⅲ菌株處理沒(méi)有發(fā)病（圖5a，b，c）。由于類型Ⅳ菌株產(chǎn)孢量極低，難以獲得接種量的孢子懸浮液，因此本研究采用菌絲塊接種（圖5d），結(jié)果表明，該類型菌株無(wú)致病能力。從類型Ⅰ（SH101）和類型Ⅱ（HB101）菌株所致病斑上再次進(jìn)行病原菌分離，成功分離出玉米北方炭疽病菌，且與接種菌落形態(tài)一致，說(shuō)明所分離菌株為玉米北方炭疽病菌。

3?結(jié)論與討論

本研究根據(jù)玉米北方炭疽病癥狀特點(diǎn)、分生孢子形態(tài)特征、并結(jié)合ITS序列測(cè)序和致病性測(cè)定，證明所分離的玉米北方炭疽病的致病菌為玉蜀黍球梗孢?Kabatiella?zeae。這與徐秀德等［8］和孫佳瑩等［14］報(bào)道的玉米北方炭疽病致病菌相同。本研究前期使用常規(guī)的病原菌分離方法對(duì)從吉林和黑龍江兩省共17個(gè)地點(diǎn)采集的玉米北方炭疽病樣品進(jìn)行分離，先用2%次氯酸鈉和75%乙醇分別消毒20～30?s，無(wú)菌水沖洗3次后將病斑置于PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)，但因玉米北方炭疽病菌生長(zhǎng)速率緩慢，極易被其他雜菌覆蓋，導(dǎo)致分離效率較低。早在1973年Dingley利用組織染色法觀察玉米北方炭疽病菌侵染的葉片，發(fā)現(xiàn)病原菌存在于表皮細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)和氣孔中［19］，2015年孫佳瑩等同樣發(fā)現(xiàn)分生孢子僅存在于病葉氣孔中［14］;依據(jù)前人報(bào)道的玉米北方炭疽病菌分生孢子的分布特點(diǎn)，本研究采取洗脫涂板法進(jìn)行了病原菌的分離，此分離方法有效避免了玉米北方炭疽病菌因生長(zhǎng)較慢被其他雜菌覆蓋的問(wèn)題，提高了病原菌分離效率。

孫佳瑩等報(bào)道玉米北方炭疽病菌分生孢子梗呈短棒形，無(wú)色或淡褐色，頂端膨大，其上聚生分生孢子［14］。病葉經(jīng)保濕培養(yǎng)后可觀察到分生孢子盤大多埋生于寄主氣孔下，極小，淡褐色，無(wú)剛毛，這與前人報(bào)道一致［18］。本研究中通過(guò)制作切片，共聚焦顯微鏡觀測(cè)到玉米北方炭疽病菌存在3種產(chǎn)孢方式：頂生、側(cè)生和再生（分生孢子上再生孢子）。本研究未發(fā)現(xiàn)菌株產(chǎn)孢能力和產(chǎn)孢方式存在相關(guān)性，但該病原菌多種孢子產(chǎn)生方式可能是其在PDA上生長(zhǎng)初期產(chǎn)生大量孢子的原因。

在分離病原菌時(shí)通過(guò)統(tǒng)計(jì)每種菌落類型菌株的分離比例，發(fā)現(xiàn)自然界中主要以類型Ⅰ和類型Ⅱ菌株為主，類型Ⅲ菌株較類型Ⅰ和Ⅱ少，類型Ⅳ菌株極少，僅在黑龍江齊齊哈爾地區(qū)分離到1株，長(zhǎng)春農(nóng)安縣地區(qū)分離到6株;類型Ⅳ菌株產(chǎn)孢量極低，菌落生長(zhǎng)速率明顯快于其他3種類型，且菌落表面有極短的粉末狀菌絲，其他3種類型菌落表面無(wú)粉末狀菌絲;用菌絲塊接種發(fā)現(xiàn)類型Ⅳ（NA101）菌株不致病，其不同于類型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ生物學(xué)特性的原因有待進(jìn)一步探索。類型Ⅰ、類型Ⅱ、類型Ⅲ菌落產(chǎn)孢量依次增加，菌落黑化程度依次減弱;類型Ⅲ黑化程度最弱且產(chǎn)孢量最高，因此我們推測(cè)孢子產(chǎn)量和菌落產(chǎn)黑色素能力存在負(fù)相關(guān)性，即產(chǎn)黑色素能力越強(qiáng)的菌株產(chǎn)孢量越低?，F(xiàn)已有報(bào)道植物病原真菌合成黑色素的能力與其對(duì)寄主的侵染能力有正調(diào)控作用［20］。稻瘟病菌侵染水稻時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)附著胞產(chǎn)生黑色素進(jìn)而形成膨壓和入侵栓以完成對(duì)宿主的侵染［21］。通過(guò)離體致病性測(cè)定試驗(yàn)，我們得到了類型Ⅰ、類型Ⅱ、類型Ⅲ致病性依次減弱的結(jié)論，這也與大田中致病性強(qiáng)的菌株類型（類型Ⅰ、類型Ⅱ）占比較高的統(tǒng)計(jì)結(jié)論相符合。本研究通過(guò)探究玉米北方炭疽病菌產(chǎn)孢量、致病性和產(chǎn)黑色素能力的關(guān)系，為探索其分子機(jī)理奠定了一定基礎(chǔ)。

玉米北方炭疽病近幾年在我國(guó)東北地區(qū)呈愈發(fā)嚴(yán)重的態(tài)勢(shì)，本研究鑒定了吉林省和黑龍江省玉米北方炭疽病的致病菌，劃分了不同的菌落類型，統(tǒng)計(jì)分析了不同類型病原菌的分布比例，明確了不同菌落形態(tài)間產(chǎn)孢量和致病性的關(guān)系及產(chǎn)孢方式等生物學(xué)特性，以上研究可為玉米北方炭疽病菌的研究和綜合防治奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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