江蘇沿海地區(qū)小麥主栽品種抗莖基腐病性鑒定及病害生物防治

關(guān)鍵詞小麥；莖基腐??；品種;生物防治中圖分類號S435.121文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）16-0133-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.16.030

AbstractThisstudyiedtoscreeheatcultivarsresistanttoFusarimcronrot（FCR）incoastalareasofjangsuandinvestigatete effctfootsoisaftiasdoo onFCRwasevaluatedThresultsofioculatioatgeialsheathstagssoedthatonlyonfteatculiarssmoderatelsisat; nineculivarssodmoderatelysuscepibleadoueorisistaceuliarsTeotoliofvealioootso Yangmai25andJimai22cultivarswasevaluatedusingioculationatbothgeminalshathandseedlingstagesinthegreenhouseiththe chemicalgenKusantogttrtsoaoofeesisodsttrs ducingtheincideneanddiseaseideofRhichaslosetoteesultsofcemicalcontrolreaentThontrolctofioulatioat germinal sheath stage was 78.04% and 61.62% ，and that of inoculation at seedling stage was 40.81% and 36.11% .The selection of disease-resistantcultivars and biocontrolresources willprovidereference for comprehensivecontrolofFCR in Jiangsu coastal areas.

KeywordsWheat;Fusarium crown rot;Cultivars;Biological control

小麥莖基腐病（Fusariumcrownrot，F(xiàn)CR），是一類鐮刀菌（Fusariumspp.）侵染性土傳病害，假禾谷鐮刀菌（F.pseud-ograminearum）禾谷鐮刀菌（Fusariumgraminearum）亞洲鐮刀菌（F.asiaticum）等多種鐮刀菌侵染小麥莖基部均會引起該病害的發(fā)生[1-3]。受感染的植株不僅表現(xiàn)為孕穗干癟、產(chǎn)量降低，而且會在秸稈和麥粒中殘留單端孢酶稀族（trichoth-ecene）類真菌毒素，對人類和動物健康產(chǎn)生潛在危害[4]。近年來，由于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上多推廣秸稈還田、淺耕免耕的栽培模式以及小麥主栽品種對莖基腐病抗性整體較差等原因，該病害的發(fā)生日益嚴重，給我國小麥糧食安全生產(chǎn)帶來巨大威脅。該病害近年來在我國主要麥區(qū)暴發(fā)的原因，及如何對病害進行有效防控，已成為我國重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題[5-6]。

目前，對小麥莖基腐病害的防治主要是采用加強保健栽培防病和藥劑防治相結(jié)合的對策。而選擇種植適合當?shù)厣L條件的小麥莖基腐病抗病品種，是多個農(nóng)業(yè)防治策略中最經(jīng)濟有效的措施。周淼平等利用室內(nèi)苗期莖基腐病抗性鑒定方法，從108份小麥品種中篩選到22份適合在黃淮麥區(qū)播種的中抗材料；王會偉等8通過對河南省308份小麥新品系的苗期抗莖基腐病鑒定試驗，發(fā)現(xiàn)了6份表現(xiàn)穩(wěn)定中度抗性的品系，這些抗源篩選研究結(jié)果已為各地小麥莖基腐病綜合防治體系的建立提供了重要參考。

目前生產(chǎn)上對種子進行化學(xué)藥劑的包衣處理，是預(yù)防小麥莖基腐病的一個相對經(jīng)濟有效的技術(shù)措施，但我國尚未有登記用于防治該病的藥劑，且化學(xué)藥劑的長期和大量使用會給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來安全隱患[9]。而生物農(nóng)藥則因其使用的環(huán)保性和高效性以及來源廣等優(yōu)點受到越來越多的關(guān)注，且近年來生物農(nóng)藥的研發(fā)也得到了“國家重點研發(fā)計劃\"等相關(guān)國家政策的大力支持[10]。已有多例生物菌劑防效試驗表明，枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）、哈茨木霉（Trichodermaharzianum）貝萊斯芽孢桿菌（B.velezensis）等菌種的施用可對小麥莖基腐病起到較好的防治效果[11-13]。因此，進一步加強生防菌的篩選力度和生防菌制劑的開發(fā)研究將對未來小麥莖基腐病的防治具有重要意義。

鹽城市地處江蘇省東部沿海地區(qū)，包括大豐區(qū)、響水縣、濱?？h等地，是江蘇省糧食作物小麥主產(chǎn)地。自2021年以來，鹽城市小麥莖基腐病發(fā)病面積呈逐漸上升趨勢，然而針對該地區(qū)病害流行誘因及包括栽培措施改進、抗病品種選育和生物防治等綜合防治措施的研究尚是空白。因此，筆者利用胚芽期接種法鑒定鹽城市小麥主栽品種對莖基腐病的抗性，同時結(jié)合胚芽期接種和盆栽苗期接種2種方法研究不同生防資源對該病害的防治效果，為該地區(qū)后期開展抗莖基腐小麥品種選育和建立病害綜合防控體系等相關(guān)工作提供參考。

1材料與方法

1.1材料土壤及小麥品種：試驗用土為取自江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所南洋試驗場的健康大田黏砂壤土；30份小麥供試品種均為鹽城市各地區(qū)大面積播種的主推品種或示范種植品種，其中24份由江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所大麥研究室提供，6份由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所小麥病害防控創(chuàng)新團隊提供，以矮抗58為感病對照品種。

生防菌劑：普綠通（北京普綠通生物肥料有限公司）、哈茨木霉菌（美國拜沃股份有限公司）阿泰靈（河北中保綠農(nóng)作物科技有限公司）、解淀粉芽孢桿菌（湖北綠天地生物科技有限公司）酷拉斯（先正達南通作物保護有限公司）、貝萊斯芽孢桿菌PJP1O由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)郜彥彥講師提供。

病原菌：假禾谷鐮刀菌（ F. pseudograminearum） CF14047，是由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所小麥病害防控創(chuàng)新團隊提供的一株強致病力菌株。

培養(yǎng)基：馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（取 200g 去皮切塊的馬鈴薯加蒸餾水1L，煮沸約 30min 后紗布過濾，濾液加蒸餾水定容至1L，加入 20g 葡萄糖和 15g 瓊脂粉攪拌均勻并分裝三角瓶）用于平板培養(yǎng)CF14047病原菌； 6% 綠豆湯培養(yǎng)基（取 40g 綠豆，加蒸餾水1L，沸水后煮約 10min ，紗布過濾，濾液加蒸餾水定容至1L，分裝三角瓶）用于制備CF14047分生孢子懸浮液;LB培養(yǎng)基（酵母浸粉 5g 蛋白脈 10g ，氯化鈉10g ，調(diào) ΔpH 至7.0，蒸餾水1L）用于制備PJP10菌懸液，所制備的培養(yǎng)基經(jīng)高壓（ ）滅菌處理備用。

1.2 方法

1.2.1小麥莖基腐病菌接種。制備分生孢子懸浮液：在PDA平板培養(yǎng)基上轉(zhuǎn)接培養(yǎng)CF14047菌株2次，用打孔器在菌落邊緣取菌餅3塊，接入 6% 綠豆湯液體培養(yǎng)基中，在搖床光/暗（ 12h/12h 交替條件下 培養(yǎng)5d，無菌紗布過濾并收集培養(yǎng)基濾液，用無菌水多次稀釋濾液至顯微鏡下分生孢子計數(shù)濃度為 1×10⁶ 個 ^′mL 。使用前按 0.1% 體積比加入吐溫-20備用。

種子表面消毒和催芽：種子需先用 2% 次氯酸鈉溶液進行振蕩消毒 5min ，然后立即用無菌水充分沖洗3～4次。將消毒好的種子均勻置于底部鋪有濕潤濾紙的無菌培養(yǎng)血中，在黑暗條件下（ 25% ，約 36h ）催芽至種子露白。

生防菌液浸種：成品生防菌劑分別按照制劑使用說明進行稀釋。制備PJP1O菌懸液，需取適量活化的PJP10種子液接種于 100mL LB液體培養(yǎng)液中，振蕩培養(yǎng)（ 37^°C 、180r/min）36h 獲得 0D_600nm 值為0.8的菌懸液。取露白種子放人不同生防菌液中浸種 2h ，同時酷拉斯藥劑浸種 2h 和清水浸種 ^2h 分別作為化學(xué)處理對照和空白對照。

孢子懸浮液胚芽鞘接種法：挑選10粒露白的種子（或經(jīng)生防菌液浸種后的種子）均勻放置在底部鋪有濕潤濾紙的無菌培養(yǎng)皿中，黑暗條件下 25‰ 恒溫培養(yǎng)，至胚芽鞘生長長度為 1.2～1.5cm 時接種病原菌。用消毒剪刀減去待接種的小麥芽尖端，隨后在切口處滴加 3μL 孢子懸浮液，接種后小心將培養(yǎng)皿轉(zhuǎn)移至 25^°C 恒溫培養(yǎng)箱，光/暗交替培養(yǎng)7d后，調(diào)查小麥苗發(fā)病情況。每個處理10粒種子，3次重復(fù)[14] 。

孢子懸浮液盆栽接種法：將 320mL 一次性塑料碗底部打孔后裝入適量試驗用土，然后將 1×10⁶ 個/ ^'mL 病菌孢子懸浮液稀釋20倍后，各取 50mL 加入塑料碗土壤中。每塑料碗內(nèi)均勻播種浸種處理后的10粒種子，播種結(jié)束后在種子上再覆土約 30g 。每浸種處理需播種3次重復(fù)。盆栽移至溫室中繼續(xù)培養(yǎng)，期間每天觀察并保持土壤濕潤， 28d 后調(diào)查植株小麥莖基腐病病情指數(shù)[15]

1.2.2病情分級標準。孢子懸浮液胚芽鞘接種法幼苗發(fā)病的分級標準：0級，植株褐變面積為0；1級，胚芽鞘褐變面積lt;25% ；2級，胚芽鞘褐變面積為 25%～lt;50%;3 級，胚芽鞘褐變面積為 50%～lt;75%;4 級，胚芽鞘褐變面積在 75% 以上[14] 。

孢子懸浮液盆栽接種法土壤中幼苗發(fā)病嚴重度的分級參考前人標準[16]，具體如下：0級，植株褐變面積為0；1級，植株僅第1葉鞘變褐，褐變面積 lt;50%;2 級，第1葉鞘褐變面積 級，褐變癥狀加深；4級，植株第2葉鞘發(fā)生褐變；5級，植株第3葉鞘發(fā)生褐變，或植株死亡。小麥植株病情等級統(tǒng)計結(jié)束后，根據(jù)以下公式計算病情指數(shù)和防治效果：

病情指數(shù) （DI）=Σ[ （級數(shù) × 各級株樹）／（最高級數(shù) × 總株樹）] ×100

防治效果 Σ=Σ （對照組DI-處理組DI）/對照組 DI×100%

根據(jù)病情指數(shù)進行抗性評價[8]：免疫（I），即 DI=0 ;高抗（HR），即 DI=0～10.0 ;中抗（MR），即 DI=10.1～20.0 ;中感（MS），即 DI=20.1～30.0 ;高感（HS），即 DIgt;30.1 。

1.3數(shù)據(jù)分析用Excel2010記錄和統(tǒng)計數(shù)據(jù)并制作表格和柱形圖；用DPS 軟件進行不同處理間數(shù)據(jù)的方差和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1供試主栽品種小麥幼苗對莖基腐病的抗性水平鑒定首先利用孢子懸浮液胚芽鞘接種法，鑒定30份小麥主栽品種對莖基腐病的抗性水平。接種7d后，根據(jù)孢子懸浮液胚芽鞘接種法幼苗發(fā)病的分級標準，調(diào)查和統(tǒng)計莖基腐病發(fā)病情況（圖1）。根據(jù)病情指數(shù)計算結(jié)果和抗性評價標準，將30份供試材料的抗性水平分為3類（表1）。其中，中抗品種僅1份，為鹽城市示范種植品系揚麥29；中感品種9份，占比 30.0% ；其余20份被鑒定為高感品種，占比 66.7% ；沒有篩選到免疫和高抗品種。

2.2 利用孢子懸浮液胚芽鞘接種法鑒定生防菌防治效

果根據(jù)“2.1”的鑒定結(jié)果，挑選秦嶺淮河以南主栽紅麥品種揚麥25和秦嶺淮河以北主栽白麥品種濟麥22進行生防菌防效試驗。孢子懸浮液接種胚芽鞘7d后，小麥胚芽鞘出現(xiàn)不同程度的感染癥狀。揚麥25空白對照組CK病情指數(shù)達45.54，浸種PJP10試驗組病情指數(shù)最低為10.00，浸種酷拉斯、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉菌、阿泰靈、普綠通試驗組病情指數(shù)依次升高。濟麥22空白對照組病情指數(shù)為47.37，病情指數(shù)最低的是化學(xué)處理對照組為17.50，浸種PJP10、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉菌、阿泰靈、普綠通試驗組病情指數(shù)依次升高（圖2）。

揚麥25和濟麥22這2個品種，在浸種PJP10、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉菌、阿泰靈、普綠通試驗組中病情指數(shù)依次顯著（ Plt;0.05 升高，揚麥25各試驗組生防菌的防治效果分別為 78.04%.55.66%.32.63%.31.93% 和 17.65% ，濟麥22各試驗組生防菌的防治效果分別為 61.62% ） 52.25% ， 27.12% 、12.80% 和 5.56% （圖3）。

圖1濟麥22（A）和揚輻麥4號（B）莖基腐病病癥Fig.1 Symptoms of FCR on Jimai 22（A） and Yangfumai 4（B）

表1供試小麥主栽品種莖基腐病抗性

Table1 TheresistanceofcommercialwheatcultivarstoFCR

圖25種生防菌劑對小麥莖基腐病病情指數(shù)的影響

Fig.2Effectof fivebiocontrol agentson disease index of FCR

注：不同小寫字母表示同一品種不同處理間差異顯著（ Plt;0.05 ）

Note：Different lowercase letters indicate significant differencebetween differenttreatmentsforthe samewheatcultivar（ Plt;0.05） ：

2.3孢子懸浮液盆栽接種法鑒定生防菌防治效果進一步采用孢子懸浮液盆栽接種試驗鑒定生防菌防治效果，在接種病菌28d后，調(diào)查小麥莖基部發(fā)病癥狀嚴重度。揚麥25空白對照組病情指數(shù)達91.72，酷拉斯化學(xué)處理對照組病情指數(shù)最低為53.10；濟麥22空白對照組病情指數(shù)為91.83，酷拉斯化學(xué)處理對照組病情指數(shù)最低為57.11，2個小麥品種浸種PJP10、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉菌、阿泰靈和普綠通試驗組病情指數(shù)均依次升高（表2）。

揚麥25和濟麥22這2個品種，在浸種PJP10、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉菌試驗組中病情指數(shù)均依次顯著（ Plt;0.05） 升高，其中揚麥25在以上3個試驗組生防菌的防治效果分別為 40.81%，32.58%，25.92% ，濟麥22在以上3個試驗組生防菌的防治效果分別為 36.11%.29.04%.18.08% 。普綠通和阿泰靈2種生防菌劑對揚麥25和濟麥22的防治效果略有差異，在對揚麥25的防治試驗中，普綠通防治效果略高為9.69% ，阿泰靈防治效果最低為 8.96% 。而在對濟麥22的防治試驗中，阿泰靈防治效果略高為 14.40% ，普綠通防治效果最低為 9.50% （表2）。

圖35種生防菌劑對小麥莖基腐病的防治效果

Fig.3Control effect of five biocontrol agents on FCR

注：不同小寫字母表示同一品種不同處理間差異顯著（ Plt;0.05 ）°Note：Differentlowercaseletters indicate significantdifference betweendifferenttreatments forthe samewheat cultivar（ Plt;0.05 ）

通過對比5種生防菌的生防試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)PJP10其防治效果最好且防效穩(wěn)定，最接近酷拉斯化學(xué)藥劑的防治效果。

3討論

鑒于小麥莖基腐病害在我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)已廣泛傳播，各地急需根據(jù)小麥種植生態(tài)區(qū)特點，結(jié)合耕作、管理、生物防治等措施控制田間菌源，以實現(xiàn)對病害的長期綜合防治。對小麥主栽品種進行莖基腐病抗性水平鑒定是監(jiān)測各地病情發(fā)展趨勢和建立病害綜合防控體系的關(guān)鍵。因此該研究首先通過接種強致病力的假禾谷鐮刀菌，對鹽城市30份小麥主栽品種進行了胚芽期抗病鑒定，結(jié)果僅發(fā)現(xiàn)1份中抗品種，而高感品種占比為 66.7% 。金京京等[17]對我國670份小麥品種進行的苗期病害抗性鑒定試驗中發(fā)現(xiàn)，感病材料占比達 84% ;王會偉等[8對河南省308份供試品種進行苗期抗病鑒定發(fā)現(xiàn)，高感品種占比為 95.7% 。相關(guān)莖基腐病抗性鑒定研究結(jié)果同樣表明，我國小麥整體抗莖基腐病水平較差，抗病品種選育工作任重道遠。

表2供試生防菌劑對揚麥25和濟麥22小麥莖基腐病的防治效果

Table2 Control effect of biocontrol agentson Yangmai25and Jimai 22FCR

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（ 。Note：Different lowercase letters in the samecolumn indicate significant differencebetween diferent treatments（ Plt;0.05）

施用化學(xué)農(nóng)藥仍是防治病害最直接有效的方法，但其引起的農(nóng)藥殘留問題對人類健康和生態(tài)環(huán)境存在安全隱患[18-19]。生物防治的研究和發(fā)展為實現(xiàn)植物病害綠色防控提供了新的思路[20]。Zhang等[12]通過室內(nèi)拮抗試驗發(fā)現(xiàn)貝萊斯芽孢桿菌YB-158可以很好地抑制假禾谷鐮刀菌分生孢子萌發(fā)和菌絲生長，同時田間試驗表明YB-158可減少病原菌在小麥根系的定殖從而顯著降低病害的發(fā)生。筆者前期工作中發(fā)現(xiàn)一株貝萊斯芽孢桿菌PJP10抑菌產(chǎn)物穩(wěn)定，基因組中含有豐富的活性酶基因和活性代謝產(chǎn)物合成基因簇，預(yù)測了其作為廣譜抗真菌性生防菌株的巨大潛力[21-22]。該研究利用室內(nèi)試驗測定了包括PJP10在內(nèi)的5種生防菌劑對小麥初期莖基腐病的防治效果。孢子懸浮液胚芽鞘接種和盆栽接種試驗表明，PJP10對假禾谷鐮刀菌的防治效果穩(wěn)定，且防治效果顯著高于其他4種生防菌劑，最接近酷拉斯化學(xué)藥劑防治效果。但PJP10對小麥莖基腐病原菌的拮抗機制以及大田施用防治效果還有待進一步研究和確認。另外，該研究采用的孢子懸浮液盆栽接種法，病原菌接種量較大，空白對照組病情指數(shù)可達90以上，酷拉斯化學(xué)藥劑防治效果僅為 42.10% 和 37.81% ，這也與楊凱等[15]盆栽防效研究結(jié)果一致。

目前鹽城市小麥莖基腐病因發(fā)生面積占比不大、田間發(fā)病癥狀隱蔽等原因引起的關(guān)注度較低，但近年來我國北方尤其黃淮麥區(qū)小麥莖基腐病的暴發(fā)式發(fā)生，田間病原菌數(shù)量激增，同時該研究表明鹽城市小麥主栽品種抗病性較差。因此，急需對鹽城市小麥莖基腐病害進行長期的病害監(jiān)測和病原分析，同時加大抗原篩選力度，加強生物防治防效機制研究及大田防治推廣示范等。為保障當?shù)丶Z食生產(chǎn)安全，減少小麥莖基腐病的大流行，及時制定防控措施提供一定的研究基礎(chǔ)。

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