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报告(十六)网目拟地甲(Pitchy Darkling Beetle)
出版时间:2009网目拟地甲(Opatrum subaratumFaldermann),别名沙潜,属鞘翅目,拟步甲科。分布于我国东北、华北、西北等地。国外俄罗斯、蒙古等国有发生。成虫和幼虫为害幼苗,取食嫩茎、嫩根,影响出苗,幼虫还能钻入根茎、块根和块茎内食害,造成幼苗枯萎死亡;成虫可咬食叶片,造成缺刻和孔洞。图3-40 为害叶片咬食穿孔虫体黑色略带褐色,一般鞘翅上附有泥土,故外观呈灰色,椭圆形。雌成虫体长7.2~8.6mm,宽3.8~4.6mm;雄成虫体长6.4~8.7mm,宽3.3~4.8mm。头部较扁,背面似铲状,复眼黑色在头部下方。触角棍棒状11节,第1~3节较长,其余各节呈球形。前胸发达,前缘呈半月形,其上密生点刻如细沙状。鞘翅近长方形,其前缘向下弯曲将腹部包住,不能飞翔,鞘翅上有7条隆起的纵线,每条纵线两侧有突起5~8个,形成网格状。前、中、后足各有距2个,足上生有黄色细毛。卵椭圆形,乳白色,表面光滑,大小为1.2~1.5mm×0.7~0.9mm。初孵幼虫乳白色,体长2.8~3.6mm,老熟幼虫15~18.3mm,体细长与金针虫相似,深灰黄色,背板色深。前足发达,为中、后足长度的1.3倍。腹部末节小,纺缍形,背板前部稍突起成一横沟,前部有褐色钩形纹1对,末端中央有隆起的褐色部分,边缘共有刚毛12根,末端中央有4根,两侧各排列4根。蛹为裸蛹,乳白色并略带灰白,羽化前深黄褐色,大小为6.8~8.7mm×3.1~4mm。腹部末端有2钩刺。图3-41 网目拟地甲网目拟地甲在东北、华北地区1年发生1代。以成虫在土中、土缝、洞穴和枯枝落叶下越冬。翌春3月下旬杂草发芽时,成虫大量出土,取食蒲公英、野蓟等杂草的嫩芽,并随即在大田作物和菜地为害幼苗。成虫在3~4月活动期间交配产卵,卵产于1~4cm表土中。幼虫孵化后即在表土层取食幼苗嫩茎、嫩根,幼虫6~7龄,历期25~40天,具假死习性。6~7月份幼虫老熟后,在5~8cm深处做土室化蛹,蛹期7~11天。成虫羽化后多在作物和杂草根部越夏,秋季向外转移,为害秋苗。沙潜性喜干燥,一般发生在旱地或较黏性土壤中。成虫只能爬行,假死性特强,寿命长,最长的能跨越4个年度,连续3年都能产卵,且孤雌后代的成虫仍能进行孤雌生殖。1.农业防治 秋收后深翻土地,改良土壤,铲除杂草,精耕细作等,以改变害虫发生条件,减轻为害。提早播种或定植,错开沙潜发生期。2.化学防治 在沙潜为害严重地区,播种前用3%氯唑磷颗粒剂,2~6kg/667m2,混细干土50kg,均匀地撒在地表,深耙20cm;或用50%辛硫磷乳油1:20比例拌潮湿细沙土,傍晚撒于幼苗根部四周;用50%辛硫磷乳油1:10比例拌切碎的叶菜或杂草等,傍晚撒于幼苗根部四周,每3~5天更换1次毒饵。 -
报告(四)细胸金针虫(Narrow-Necked Click Beetle)
出版时间:2009细胸金针虫(Agriotes fuscicollisMiwa),属于鞘翅目Coleoptera,叩头虫科Elateridae。分布于东北、华北、西北、华东(山东)、河南等地。主要为害禾谷类作物,也可为害豆类、薯类、甜菜、棉花、瓜类和苜蓿等。主要为害幼芽和种子,可咬食刚出土的幼苗,被害处不完全咬断,断口不整齐;也可蛀入较大的种子及块茎、块根和幼苗根内取食,蛀成孔洞,被害株后期干枯而死亡。图3-13 细胸金针虫(左:成虫;右:蛹)成虫体长8~9mm,宽约2.5mm,体细长,背面扁平,密生暗褐色细绒短毛。头、胸部棕黑色;鞘翅、触角、足棕红色,光亮。唇基不分裂。触角着生于复眼前缘,被额分开;触角细短,向后不达前胸后缘;第1节粗大,第2节稍长于第3节,自第4节起呈锯齿状,末节圆锥形。前胸背板长稍大于宽,基部与鞘翅等宽,侧边很窄,中部之前向下弯曲,直抵复眼下缘;后角尖锐,伸向斜后方,顶端略上翘;表面拱凸,刻点深密。小盾片略似心脏形,覆毛极密。鞘翅狭长,至端部稍缢尖。各足跗节1~4节渐短,爪单齿式。卵乳白色,球形,直径0.5~1.0mm。老熟幼虫长20~25mm,宽约1.5mm,淡黄色,体细长圆筒形,有光泽。头扁平,口部深褐色。腹部第1~8节略等长。尾节圆锥形,尖端为红褐色小突起,背面近前缘两侧生有1个褐色圆斑,并有4条褐色纵纹。蛹长8~9mm,初蛹乳白色,后变黄色,羽化前复眼黑色,口器淡褐色,翅芽灰黑色,尾节末端有1对短锥状刺,向后呈钝角岔开。图3-14 细胸金针虫(幼虫)细胸金针虫多2年完成1代,也有的1年或3~4年1代。2年1代者,第1年以幼虫,第2年以老熟幼虫、蛹或成虫在土中20~40cm处越冬。翌年3月上中旬开始出土,为害返青麦苗或早播作物,4~5月为害最盛,成虫期较长,有世代重叠现象。在东北及甘肃主要为害春小麦,末龄幼虫在6~8月化蛹,蛹期10余天,羽化的成虫即在土中越冬,部分幼虫9~10月为害秋播麦苗,11月下旬越冬。成虫在3月开始出土活动,交配后将卵产在3~7cm土中,每头雌虫可产卵30~35粒。卵期19~36天。成虫昼伏夜出,有假死性,常群集在腐烂发酵气味较浓的烂草堆和土块下。幼虫耐低温,故春季上升为害早,秋季下降迟。喜钻蛀及转株为害。在土温17℃,含水量15%活动最适,喜于偏碱性潮湿土壤,在春雨多的年份发生重。参考沟金针虫防治。 -
报告二、玉米细菌病害(Maize Diseases Caused by Bacteria)
出版时间:2009细菌属于包含了繁多种类的一类原核生物,拥有4000多个种。在引起植物病害的几类病原物(真菌、细菌、病毒、线虫和寄生种子植物)中,细菌的重要性仅次于真菌和病毒,资料表明,迄今已经鉴定出引起植物病害的细菌多达300余种。玉米上的细菌性病害较多,症状复杂多样,有的病害易与真菌和病毒病害及一些生理病害的症状混淆,难以区别。因此,除观察比较症状特点外,必要时尚需通过病原细菌的细胞形态、菌落形态、生理生化特性以及DNA探针技术进行鉴定。玉米细菌性枯萎病,也称细菌性萎蔫病,1897年于美国纽约州首次发现,相继在加拿大、墨西哥、巴西、秘鲁、哥斯达黎加、波多黎各、圭亚那、意大利、波兰、原苏联、罗马尼亚、阿尔巴尼亚、法国、菲律宾、泰国、越南、日本、韩国、布隆迪、毛里求斯和澳大利亚等国家见有发生。枯萎病是玉米的一种毁灭性病害,特别是对甜玉米的为害尤为严重。受害植株叶片干枯,有的提早成熟、矮化、不结实、严重者可减产90%~100%。20世纪30年代,该病在美国造成严重的产量损失,其后通过应用抗病品种使病害得到有效控制。在我国目前尚未见发生为害的报道。细菌性枯萎病为典型的维管束萎蔫性病害,在玉米生长的各个阶段均能发生,以开花前症状表现明显。被害植株的主要特征是矮缩和萎蔫。幼苗被侵染后,叶片初现水浸状条斑,灰绿色,逐渐变为褐色,严重时幼苗茎基内部腐烂,犹如缺肥失水状,矮缩卷曲、枯萎死亡。成株叶片被害,从植株下部叶片向上发展,初呈水浸状灰绿色条斑,逐渐向上下蔓延,形成与叶脉平行纵向扩展的长条斑,边缘呈波浪状或不规则形,后期变黄至黄褐色干枯。高感甜玉米罹病叶片可急剧枯萎而死;马齿型玉米病叶常在昆虫啮食处开始发病,病斑条纹长短不一,扩展较慢,一般不引起萎蔫。轻发病植株生长受阻、矮化、节间变短。重病株整株萎蔫枯死,茎基部变黑,髓部中空。剖茎检查维管束变成黄色,病茎横切面上可见黄色菌脓。图1-160 幼苗枯萎状图1-161 叶片黄褐色水浸状条形病斑图1-162 叶片初期白色条斑图1-163 感病甜玉米品种叶片黄色条斑图1-164 叶片后期病斑图1-165 传病昆虫玉米叶甲及其为害状图1-166 茎秆腐烂发病较早的或感病品种的病株,通常未及抽穗即行枯死;发病晚感病轻的植株可能抽穗,但雄花早衰变白枯死,雌花多不孕而难以结实,形成发育不全的果穗,染病籽粒表皮皱缩,颜色深暗,所结籽粒,内部可能带菌。马齿型玉米一般比甜玉米抗病,发病较轻,但叶部条纹症状明显,病斑发生多时,也可使叶片卷曲枯死。玉米细菌性枯萎病的致病菌为斯氏欧文氏杆菌[Erwinia stewartii(Smith) Dye,异名:Pantoea stewartii Mergaert et al.],属细菌薄壁菌门欧文氏杆菌属。菌体杆状,大小为0.4~0.8μm×0.9~2.2μm,两端钝圆,无鞭毛,有荚膜,不形成芽孢。细胞单生,或成双,或形成4个一串的短链。革兰氏染色反应阴性,好气性。在肉汁琼脂培养基上生长缓慢,形成黄色、圆形的菌落,菌落表面平滑。在肉汁培养液上,生长很弱,具淡白色菌环和黄色沉淀物。在乌兴斯基培养液中生长繁茂,在孔氏和费美氏培养液中不生长或生长微弱。以伊凡诺夫培养基和酵母甘油培养基适宜生长。病菌能利用葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、半乳糖、木糖、甘露糖、甘油等产酸,但不产气,不水解淀粉,无解脂能力,不液化明胶,不凝固牛乳,不产生硫化氢、氨和吲哚,不还原硝酸盐,但有报道有些致病性强的菌株可使硝酸盐还原成亚硝酸盐。图1-167 病叶组织切片(菌溢)病菌生长最低温度为8~9℃,最适温度为30℃,最高温度为39℃,致死温度为53℃,10min。病菌常因环境条件变化发生变异或丧失活力。于室温(12~28℃)下保藏存活期可长达3年零6个月左右。病菌存活期长短与温度关系密切。种子内部潜带的病菌比外部携带者存活期稍长。贮藏越冬病菌存活期为206~248天,越夏病菌仅能存活104~114天。该菌形态、生理和致病性变异性较大。根据单胞分离菌在培养基上的培养性状分为A、B、C 3种类型。A型,菌落橘黄色,多数光滑隆起,奶油状,直径为10~12mm;在葡萄糖牛肉汁培养液中7天后呈酸性反应,28天后呈碱性反应;致病力强,而且比较稳定。B型,菌落柠檬黄色,光滑隆起,黏胶状,直径8~10mm;在培养液中7~28天均呈酸性反应;致病性变异较大,经长期培养,有些性状可变为C型。C型,菌落奶油黄色,薄膜状,光滑平展不隆起,直径3~5mm,在培养液中7~28天均呈酸性反应;致病力弱,性状稳定。该菌寄主范围较广,除侵染玉米外,自然寄主还有大刍草、宿根类蜀黍和鸭茅状摩擦禾3种。病菌越冬场所和传播途径有种子、昆虫和病残组织多种。病残组织可成为当地该病的初侵来源,但越冬传病作用远不如种子重要。带菌种子是该病远距离传播的主要途径。造成种子带菌的方式有两种:一种是病果穗苞叶上的病菌粘附在种子表面造成种外带菌;另一种是通过穗轴维管束进入种内导致种内带菌。种子内部带的病原细菌比外部带菌存活期长。播种带菌种子可引起2%~13%的发病率。人工接种测定,该菌可由玉米根部伤损处侵入,害虫咬食伤口且携带病菌,是病菌侵入维管束组织最直接的途径。所以在染病叶片、穗轴的维管束组织内最易分离到病原菌。在疫区,带菌昆虫是重要的病菌传播者。病菌潜伏在昆虫的脏器中越冬,越冬后带菌昆虫取食时即可传播病害。主要传病昆虫有玉米叶甲、玉米啮叶甲和十二点叶甲,三者中又以玉米叶甲最为重要,捕捉冬蛰前玉米叶甲进行病原菌分离,带菌率可达13%。越冬后玉米叶甲取食叶片时引致发病,发病率达19%,在夏天生长季节发病率高达40%~75%。此外,腮角金龟甲的幼虫、长角叶甲、金针虫和种蝇等可从根部传病。在疫区,冬季的气温对翌年该病的发生和流行起决定性作用。冬季温暖利于虫媒越冬,翌年发病早而且严重;冬季寒冷发病晚而轻。该病的发生无需高湿和重露条件,相反,干热的天气加之较低的相对湿度、较大的风速等,加速叶面蒸腾,均会加重症状表现。偏施氮肥或土壤缺钾会加重病情。不同菌株间致病力存在差异。致病力强的菌株,能侵染各龄期的玉米,致病力弱者则仅能侵染14天以上的幼苗。品种间对病菌的抗性存在一定的差异。高抗品种接种后约10%的玉米幼苗维管束内发生侵染,但经过2个月后,很少再发生侵染;而高感品种生长的各阶段均可发生侵染。玉米不同品系和自交系对侵染的反应不同,抗病自交系被侵染后,原生木质部维管束周围的薄壁组织细胞被极厚的木化细胞所代替,而感病自交系未见此现象发生。1.严格进行检疫 该病在我国尚无确实发生的正式报道。应加强口岸检疫,严禁从疫区进口玉米尤其是甜玉米种子。对疑为发生区的玉米种子严禁调出。2.选用抗病品种 选用抗病品种是防治该病的治本性措施。在各种类型的玉米中均可选育出抗病性良好的品种。3.种子消毒 种子于60~70℃干热处理1h,可杀死种子内外携带的病原细菌。也可采用抗菌素药液变温浸种法,利用二者的协同作用杀死病菌,农抗Bo10(1:25)或新植霉素(300μg/g),47~51℃处理1~2h;农抗120(1:20)51℃处理1.5~2h。采用持续恒温杀菌法效果也很显著,处理温度和时间分别为:30℃、81天,35℃、42天,42℃、20天,45℃、11天,50℃、4天。也可采用环氧乙烷熏蒸,适温15~25℃,有效剂量50~70g/m3,密闭熏蒸3~5天,可杀死种子内外全部细菌,但此法对种子发芽有明显影响,故只能用于非种子用的玉米。4.药剂治虫防病 对玉米叶甲等虫媒及早进行防治。发病初期及时喷洒100μg/g农用链霉素,对该病有一定控制作用。玉米细菌性茎腐病最早在美国、加拿大、印度和非洲等地有发生,目前已广泛分布于全世界玉米产区。在我国,一些玉米种植区偶有发生,近年局部地区发生较重。在浙江省,个别地块发病株率10%,高者达20%,对玉米生育和产量影响很大。由于植株被侵染后,主要在玉米生长中期发病,中部节位发生腐烂,导致茎秆折断,造成直接的生产损失。在病害常发地块,玉米生长前期即可引起植株近地表茎节腐烂,造成植株枯死。因此,细菌性茎腐病在局部玉米产区对生产具有一定威胁。玉米细菌性茎腐病主要发生在玉米生长中期,症状出现于植株茎秆中部节位。图1-168 植株茎秆腐烂发病初期,在茎节上产生水浸状褪绿斑块,病斑迅速扩大,变为褐色软腐状;由于茎内的髓组织分解和坚硬的茎表皮腐烂,导致茎秆折断;发病部位因细菌的大量繁殖和玉米组织分解中产生的一些物质而散发出明显的臭味。叶鞘上病斑不规则形,边缘红褐色。环境条件适宜时,病菌可以通过叶鞘侵染果穗,在果穗苞叶上产生与叶鞘上相同的病斑。在南方一些地区,由于田间病菌数量大,病害在玉米苗期即可发生,引起茎基部腐烂,直接造成植株枯死。图1-169 植株心叶凋萎图1-170 植株腐烂图1-171 植株茎节腐烂图1-172 植株茎部腐烂剖视(后期)图1-173 玉米植株茎秆腐烂图1-174 玉米植株茎部腐烂剖视(左:健株)该病与腐霉菌引起的茎基腐病症状相似,两者极易混淆。主要区别:(1)细菌性茎腐病主要发生于植株中部茎秆和叶鞘上;(2)腐霉菌茎基腐病叶鞘病斑无红褐色边缘,组织软化后略有酒糟味;(3)潮湿时腐霉菌茎基腐病病斑上形成白色霉层。玉米细菌性茎腐病的致病菌为菊欧文氏菌玉米致病变种[Erwinia chrysanthemipv.zeae(Sabet)Victoria,Arboleda&Munoz,异名E.carotovora f.sp.zeae Sabet],属细菌薄壁菌门欧文氏杆菌属。菌体短杆状,大小为1.0~1.7μm×0.6~0.9μm,周生鞭毛,无荚膜,无芽孢,革兰氏染色阴性,在孔氏液里不生长,费美液生长差,Koser液生长良好。菌落圆形,乳白色,稍透明。在E.M.B培养基上菌落中央淡褐色,边缘紫红色,无金属色泽;Endo培养基上菌落中央淡褐色,边缘红色,无金属色泽。在PDA培养基(pH值5.5)培养3~6天,菌落边缘皱褶、似炸鸡蛋状。耐盐性>26%。病菌生长适温为32~36℃。硝酸盐还原,能液化明胶,产氨,不产生硫化氢,不水解淀粉,不产生吲哚,不分解脂肪,甲基红测验阴性,VP测验阳性,石蕊牛乳酸性反应,凝固,底层石蕊还原。在葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖、水杨甙里产酸和产气,在甘油里只产酸。病菌寄主范围广泛,能侵染多种单子叶和双子叶植物。病原菌在土壤中的玉米残体上或种子上越冬,成为第二年初侵染菌源。病菌经叶片或茎秆的气孔或伤口侵入植株引起发病。病菌侵染温度范围为26~36℃,最适温度为32~35℃。秋玉米发病时期为8月中下旬的玉米心叶末期,而未到心叶末期或已抽雄,一般不侵染或发病很轻。重施苗肥或偏施氮肥发病较重,反之,前期适量施氮肥,增施磷钾肥则发病较轻。田间植株密度大,引起植株徒长,株间郁密高湿发病重。玉米螟虫为害严重的地块发病重。品种间抗病性差异很大,浙单4号、丹玉6号等发病轻或不发病,自交系Hi33、B68Ht、H93Ht、B79、Va22、H60、E28、旅28、Mo17、西41331等表现抗病。1.种植抗病品种 在病害常发区,应种植在当地表现抗细菌性茎腐病的品种。2.药剂防治 在发病初期,及时喷施抗菌素,如农用链霉素、农抗120等,有一定的防治效果;在播种前,用抗菌素浸种,对于控制经种子传播的病原菌有显著的效果。3.农业防治 秋收后清除田间植株病残体,减少菌源;合理施肥,避免偏施氮肥,改善田间通风条件和降低湿度,提高植株抗病性。玉米尼州细菌性萎凋病于1969年在美国尼布拉斯加州中部和东部首次发生,以后陆续在美国的其他州扩展蔓延,可造成50%以上的产量损失。目前除美国外,其他国家也有发生。在我国未见该病发生的报道。植株整个生育期均能受到病菌侵染出现萎凋和枯死。病菌可通过幼株的茎和根侵染或直接侵染叶片,在幼苗或较老的植株上形成病斑,早期侵染可引起幼苗枯死;后期侵染表现矮化、萎凋或不同程度的叶枯,其上具有灰色或淡黄色条斑,在某些杂交种或自交系上偶尔出现淡红色、波纹状或不规则的边缘和沿着叶脉有或无暗绿色至黑色水渍状的多角形病斑,最后全叶枯死。叶片上与叶脉平行的出现分散的水浸状条斑,随着条斑扩大,病斑表面有细菌菌脓溢出,迅速干燥后呈晶体光泽。系统侵染的植株维管束变橘黄色,果穗苞叶和籽粒上可呈橘黄色。受田间温度的影响,根部和茎基部可发生干的或水渍状的分泌黏液的褐腐。横切病茎,从维管束中溢出橘黄色菌脓。图1-175 叶片初期病斑(水浸状)图1-176 叶片中期病斑图1-177 叶片后期病斑图1-178 叶片后期病斑(放大)图1-179 茎秆维管束褐变(右:健株)该病表现的萎凋和叶斑症状有时易与细菌性枯萎病相混淆。玉米尼州细菌性萎凋病的致病菌为密执安棒状杆菌尼布拉斯加致病变种[Clavibacter michiganensissubsp.nebraskensis (Vidaver&Mandel) Davis et al.,异名:Corynebacterium michiganense subsp.nebraskense (Schuster,Hoff,Mandel and Lazar) Dye&Kemp],属细菌厚壁菌门棒状杆菌属。菌体无鞭毛,不运动,过氧化物酶阳性反应,氧化酶反应阴性,革兰氏染色阳性,多型的杆状,平均大小为2.5μm×0.5μm。菌落颜色随不同培养基而变化,在肉汁葡萄糖酵母浸汁琼脂基上菌落杏黄色或红橙色,黏液状。CNS培养基是该菌的半选择性培养基。图1-180 病叶组织切片(菌溢)该菌可分化为不同株系,依据细菌素和噬菌体分型,可划分为8个组和20个亚组。人工接种,病菌还能侵染高粱、美洲长草、苏丹草、甘蔗和大刍草等。病菌在病叶、茎秆、穗轴、病种子,或地表处越冬,成为第二年的初侵染菌源。在没有病残体的土壤中未能检测到病原菌。病原菌种群数量随冬春季节病残体的分解而降低,夏季种群下降迅速。病菌侵染适宜温度为27℃,温度12℃以下或40℃以上,病菌在植株体内生长缓慢以及死亡。病菌侵染发病与伤口关系密切,风沙、冰雹、暴风雨和大风造成的伤口有利于发病。从生育期看,幼苗比成株易于感病。病菌能侵染马齿型、甜质型、硬粒型和爆粒型玉米品种。品种间抗病性差异明显,马齿型玉米自交系A632及其杂交种对该病高度感染。1.种植抗病品种 在病害常发区,种植当地表现抗病的马齿型和甜玉米品种,避免种植感病玉米自交系A632及其组配杂交种。2.药剂防治 播种前用抗菌素浸种,对控制经种子传播的病原菌有显著的效果。3.农业防治 秋收后清除田间植株病残体,深翻土壤,减少菌源;合理施肥,避免偏施氮肥,提高植株抗病性;改善田间通风条件和降低湿度,减缓发病。细菌性褐斑病早于1926在美国即有报道,随后在世界上玉米种植区均有发生。在玉米生长季节,暴雨过后几天玉米叶片即会形成典型症状。在我国,尚未见该病发生的报道。细菌性褐斑病主要为害叶片,在玉米植株下部叶片尖端开始发生,病斑初呈暗绿色,水渍状,后变为乳白色至黄褐色、圆形至椭圆形斑点,直径2~10mm,后期干枯变褐色,边缘淡红色至褐色。较大的病斑周围显现黄色晕圈。有时病斑易与某些除草剂药害混淆,导致难以明确诊断。图1-181 叶片初期病斑图1-182 叶片中期病斑图1-183 叶片中期病斑(示晕圈)图1-184 叶片后期病斑细菌性褐斑病的致病菌为丁香假单胞杆菌丁香致病变种[Pseudomonassyringaepv.syringae van Hall,异名:Pseudomonas holci Kendrick],属细菌薄壁菌门假单胞杆菌属。菌体短杆状,两端钝圆,大小为1.5~3.0μm×0.6~1.2μm,平均为0.73μm×2.13μm。单生、双生或成短链,有荚膜,无芽孢,能运动,具1根至数根端生鞭毛。革兰氏染色阴性,兼性嫌气性。在肉汁胨琼脂平面上菌落白色,平滑、凸起,半透明,有光泽,边缘整齐。在肉汁胨液中呈云雾状,有菌膜和沉淀。在KB培养基上产生散射荧光色素。该病菌产生低分子肽的毒素导致植株组织褪绿。病菌生长最适温度为25~30℃,最高温度为35℃,最低温度为0℃。病菌的不同菌系对其他植物的致病性表现有寄主的专化性。除玉米外病菌尚能侵染谷子、珍珠粟、苏丹草、帚高粱、约翰逊草、高粱和小麦等。病菌在作物残体里越冬,通过气孔侵入寄主。玉米生长季节尤其早期遇温暖(25~30℃)、多雨和多风天气,病害易于发生。可参考玉米尼州细菌性萎凋病。玉米细菌性条纹病于1960年在美国首次发现,目前许多国家将该病列为检疫对象。病菌侵染玉米引起叶片上产生条纹症状,1978年发现该病菌侵染玉米还产生斑点症状。图1-185 叶片斑点状病斑图1-186 叶片条纹状病斑病害症状先从下部叶片出现,在适宜条件下向上部扩展,果穗以上的叶片很少受侵染。叶片上先呈琥珀色至橄榄色、水浸状半透明病斑,具晕圈,后变为褐色褪绿斑,病斑边缘平行,常伸长汇合成条状,后期病斑变为褐色病枯死。病斑还可表现为边缘不规则的斑点,少数感病的自交系在上部叶片表现褪绿条纹或变白。图1-187 叶片中期病斑玉米细菌性条纹病的致病菌为高粱假单胞菌[Pseudomonas andropogonis(Smith)Stapp],属细菌薄壁菌门假单胞杆菌属。菌体短杆状,两端钝圆,大小为1.5~2.5μm×0.5~0.8μm,能运动,具1根端生鞭毛,革兰氏染色阴性,可积累多聚β-羟(基)丁酸。在King's B琼脂培养基上不产生荧光色素、果聚糖,氧化酶和精氨酸双水解酶反应阴性。图1-188 病叶组织切片(菌溢)除玉米外尚可侵染高粱属的一些种,如苏丹草和约翰逊草等。叶片有水滴时病菌菌体可通过水孔和气孔侵入寄主。长期温暖多湿天气有利于发病。参照玉米细菌性枯萎病的防治措施。玉米细菌性叶枯病于1949年在美国的中部和南部玉米带发生,目前已遍布世界许多国家。玉米细菌性叶枯病初在玉米植株喇叭口的新叶上产生水浸状线条状病斑,病斑逐渐变褐色,有时为灰色或白色,在某些品种上病斑边缘成红色。在成熟叶片上病斑伸长,抽雄后的植株叶片罕见有新病斑。在感病品种上或为害严重的叶片后期易成撕裂状。图1-189 叶片初期病斑图1-190 叶片中期病斑图1-191 叶片后期病斑玉米细菌性叶枯病的致病菌为燕麦假单胞杆菌(Pseudomonas avenaeManns;异名:Pseudomonas alboprecipitans Rosen和Acidovorax avenae subsp.avenae Willems et al.),属细菌薄壁菌门假单胞杆菌属。菌体杆状,大小为1.6μm×0.6μm,端生鞭毛,革兰氏染色阴性,氧化酶和精氨酸双水解酶反应阴性。在酵母浸汁葡萄糖碳酸钙琼脂培养基上菌落奶黄色,中央黄褐色至褐色,中心隆起光滑。适宜该菌生长温度为30~35℃,在30℃里培养3天后菌落直径达2~3mm。在King's B培养基上不产生荧光色素,产生白色沉淀物。SNR培养基是该菌分离有用的半选择性培养基。除玉米外尚侵染燕麦、大麦、小麦、黑麦、珍珠粟、高粱、糜子、谷子和雀稗草等。病菌在土壤中或植株残体上不能持久存活。在美国的佛罗里达雀稗草是病害初侵染菌源的越冬寄主。温暖多雨天气有利于病害发展,但其发生温度为18~20℃。1.种植抗病品种 品种间的抗病性差异明显,应用抗病品种是防治该病的有效措施。在病害常发区,应种植在当地表现抗病的玉米品种。2.农业防治 秋收后清除田间植株病残体,深翻土壤,可减少菌源。轮作倒茬措施对防病有效,但由于该病菌寄主范围广泛,需要与非该病菌的寄主作物轮作才能起到防病作用。玉米细菌性巧克力斑点病,于1977年在美国威斯康辛州玉米上发现,是散发性病害,在钾严重缺乏的地块发病严重。世界上未见其他地区有发生报道。玉米细菌性巧克力斑点病,在叶片上产生暗褐色、可达3cm的长形病斑,周围有较宽的黄色晕圈。病斑多沿着叶缘向顶端部位形成,似缺钾的初期症状,后期病斑汇合引致叶片大面积枯死。图1-192 苗期为害状图1-193 叶片边缘病斑玉米细菌性巧克力斑点病的致病菌为致黑假单胞杆菌玉米致病变种[Pseudomonas syringaepv.coronafaciens (Elliott) Young,异名:Pseudomonas coronafaciens pv.zeae Ribeiro et al.],属细菌薄壁菌门假单胞杆菌属。菌体杆状,大小为1.0~2.7μm×0.6μm,可形成短链,具1~5根端生鞭毛,能运动。革兰氏染色阴性,在King's B培养基上产生荧光色素。以葡萄糖代谢的氧化方式形成果聚糖,氧化酶和精氨酸双水解酶为阴性。该病菌产生烟草素,当渗入烟草叶片里可引起过敏性反应。本病原细菌不同于丁香假单胞杆菌丁香致病变种(细菌性褐斑病菌),因为不能利用DL-乳酸和不能引起豇豆产生坏死斑,及其酪氨酸酶活性不同。病菌尚可侵染燕麦引起晕枯病。该病害仅发生于缺钾的土壤。受风吹造成叶片伤口可促进侵染发病。参照玉米细菌性枯萎病的防治措施。玉米细菌性条斑病于1949年在南非共和国玉米上首次发现,造成玉米产量损失40%,使该国西北部地区因病不能种植玉米。目前在世界上其他国家尚无该病发生的报道。玉米细菌性条斑病典型症状,在叶片上产生黄褐色、与叶脉平行的长条形病斑,宽度2~3mm,边缘呈黄色,不规则。病斑伸长汇合成条状,似干旱所致症状。植株严重受害呈现萎蔫状。田间湿度大时,病斑上有黄色水珠状菌脓。图1-194 叶片中期病斑玉米细菌性条斑病的致病菌为玉米黄单胞菌[Xanthomonas campestrispv.zeae (Coutinho&Wallis)],属细菌薄壁菌门黄单胞杆菌属。菌体杆状,大小平均为2.0μm×0.5μm,有单根极鞭毛,革兰氏染色阴性。氧化酶反应阴性,过氧化物酶反应阳性。产生黄色单胞菌素。在酵母浸汁葡萄糖碳酸钙琼脂培养基上菌落浅黄色,黏液状,光滑。该菌半选择性培养基为MXP培养基。适宜该菌生长的温度为28℃。目前发现该病菌仅侵染玉米,未见发现侵染其他禾本科作物。病菌在植株病残体上存活和越冬。尚未确定种子是否带菌。一些杂草是该病菌越冬寄主。病菌从玉米叶片的气孔侵入,通过细胞间隙和薄壁组织扩展。当病菌侵入髓部堵塞微管组织,造成植株萎蔫。温暖多雨天气有利于病害发展,但其发生温度为18~20℃。1.种植抗病品种 玉米品种间抗病性差异明显,病害常发区应种植抗病品种。2.农业防治 秋收后清除田间植株病残体,深翻土壤,减少菌源;轮作倒茬可有效减轻病害的发生。 -
报告昭通预警控制工作的实践与思考
出版时间:2010马永翠 石安宪 龚声信 赵庆友 陈永燕 姚光禄(昭通市植保站 云南昭通 657000)摘要:近两年来,昭通测报通过加强信息网络化管理,创新数字统计方法,积极加强预警控制体系建设等工作,使昭通预警控制更上了一个新的台阶。实践表明:农作物病虫害预警控制工作在农业生产中起着举足轻重的作用,抓好预警控制工作是确保农业增产增效的有力保障。关键词:病虫害;预警控制;实践;思考农作物病虫害预警控制工作是植保工作的重要组成部分,是确保农业生产安全和增产增收的重要保障,包括农作物病虫草鼠害预测预报和综合防控两方面内容。预警是基础,控制是手段,在粮食提质增收方面两者缺一不可:若预而不控,或无预盲控,都将直接影响病虫害的防治效果,影响粮食的产量和质量。随着农业生产的发展、产业结构调整以及农业生态环境的变化,病虫种群也在不断变化,一些次要病虫害上升为主要病虫害,以往的测报方法与控病手段很难适应当前防治工作的需要。为了搞好昭通预警控制工作,使之在生产中发挥应有的作用,2009~2010年昭通预紧控制工作在各级领导部门的关心支持下,转变观念,开拓创新,大胆实践,使昭通预警控制工作更上了一个新的台阶。经过2年来的探索实践,笔者就如何抓好基层预警控制工作提出一些见解,期待与各位同行共同交流探讨,不断完善预警控制工作,更好地为农业生产发展服务。1 昭通预警控制工作实践1.1 转变观念,克服固步自封思想由于受中国传统体制思想的影响,植保工作结构框架仍然是县乡级直接深入田间开展调查,市级部门主要是指导督促县区工作的开展,统计汇总各县区数据逐级上报,预测预报主要是依据县区上报数据。但是这样的体制是建立在县区测报人员业务素质高、责任感强的基础上的,而现实存在的问题是部分县区测报人员业务素质不高,监测病虫害发生种类和特点常常人云亦云,对新生疑难病虫害无从知晓,导致漏报、误报现象的产生。2009~2010年,昭通市植保站专业技术人员克服了报什么统计什么的思想,在深入田间调查了解病虫害发生情况的基础上,纠正了部分人员早晚、疫病不分,大、小斑病不分的行为。并在玉米、辣椒、生姜等作物上发现了3种以上新生病虫害发生为害。1.2 大胆创新,完善数据统计汇总方式2009年开始,昭通市植保站测报数据汇总采用分类编程,自动汇总方式汇总。周报汇总方法是将全市11县区报送数据分别建立以一个Excel工作簿,市级汇总数据建立一个工作簿,然后按照作物种类和项目,分别编制计算公式,每次县区报送的数据的表格只需从邮件中收到制定工作簿,市级工作簿数据即可实现自动汇总。这种汇总方式克服了传统汇总方式速度慢,不易查找问题的缺点,实现了数据汇总整理的快速、易查目的。年终报表汇总严格按照农业部的统计系统要求进行统计后,数据审核采用逻辑回检方式进行,提高了报表报送的数据的科学性。1.3 信息传递实现网络化管理应对重大病虫发生日益严峻的形势和现代科学技术的发展的需要,2009~2010年本市病虫害发生防治动态,及时通过“昭通植保信息网、昭通农业信息网、昭通农业科技信息网”等多个网络广泛宣传,农作物病虫害预报信息发布除报送行政、业务主管部门外,还通过上述网络发布,扩大宣传面。通过网络可实现病虫害发生防治信息图文并茂地发布,这样既可以让行业内的人及时获得病虫发生防治动态信息,更好的为农业生产服务,也可让广大农户家属、亲戚和朋友上网获得的信息相互传递使用,还可有效地让其他行业部门了解认识植保工作动态。尤其是在2010年气候异常,病虫害发生异常年,网络宣传起到了较好的作用,2010年通过网络发布的全市农作物病虫害预报信息达127期。重要的病虫害预报信息及紧急通知充分应用网络电子邮件和传真相结合,提高传输到位率和时效性。1.4 信息发布以田间调查为基础为了使预报准确,拟定病虫害趋势预报和病虫害简报信息必须深入田间调查了解当前现状,结合病虫害发生为害特点、历年发生为害特点和气象资料综合分析后拟定发布,绝不做足不出站,凭空编写的预报、简报。2010年昭通气候异常,病虫害发生特点也随之异常,但由于测报人员时时深入田间,关注气象条件,不断结合作物种植特点、病虫害发生为害规律特点和气候资料等因素做出分析,并及时组织全市测报商会,准确预测了2010年稻瘟病、玉米大小斑病等叶斑类病害的偏重发生趋势,为有效控制病害的发生提供了科学依据。1.5 举办专业化统防现场会,推进县区工作开展作为一个市级部门,若单凭发文安排布置和指导县区开展工作,会造成工作开展的不均衡性和难落实性。为了使全市工作开展到位,2010年,市植保站预警控制工作开展成效显著。一是采取深入某县区指导开展防治现场宣传培训会,然后及时将培训会开展方式、开展现场情况及图片发布到网络上,通过网络指导其余县区开展相关工作。二是市植保站针对重要病虫害防治关键期直接组织召开现场会,召集各有关县区、乡镇人员参加,培训指导县区开展工作。如6月17日在昭阳区苏家院乡举办的马铃薯晚疫病综合防治技术现场会和8月10日在昭阳区旧圃镇举办的稻瘟病专业化统防现场会后,各有关县区、乡镇积极组织召开现场宣传培训会,提高了技术入户率,让农民科学防治、合理用药。市级举办现场会不仅将技术有效的传递给了本区域内的农户,还提高了各级有关部门和领导对防治工作重要性认识,有效地实现了逐级召开宣传培训,责任层层落实制。三是积极通过电视新闻媒体、报纸、黑板报、手机短信、技术名报纸等多种途径加强病虫害发生防治技术宣传培训,提高技术入户率。据统计,2010年全市共举办防治示范现场会达200余场次,将稻瘟病、马铃薯晚疫病、稻飞虱等发生较重的病虫害为害损失控制到了最低限度,为农业生产做出了积极贡献。1.6 探索性开展马铃薯晚疫病发生期模型模拟预测对马铃薯晚疫病的发生期预测采用在病害监测区和试验区选用Onset公司生产的Hobo H8 RH/T气象自动测量仪,根据大春马铃薯栽培季节,测量4~8月期间每天每小时的温湿度。测量仪数据通过电脑COM端口接收后,用配套Boxcar 4.0软件处理数据,并通过Excel文档自动计算出每天的平均温湿度。将气象资料输入由云南省农业科学院开发的马铃薯模拟预测模型,系统将自动对发病时间做出预警提示,根据系统提示积极开展防治。2 对昭通预警控制工作的思考2.1 加强测报人员素质培训,提高专业化水平事为人定,农作物病虫害预警控制工作是一项专业化较强的工作,集实践经验和专业理论为一体的工作。由于全球气候变暖、农业结构调整、耕作制度变化,以及高产优质品种的推广等原因,全国农作物重大病虫害的发生变得日趋严重和复杂,并呈现出暴发频率逐年提高、重大灾害此起彼伏、区域性种类突发成灾、次要种类上升为主要种类、一些已被控制的种类死灰复燃和检疫性种类大肆侵入等特点,要求测报人员能应用专业手段开展初步鉴定,及时诊断新生疑难病虫害。因此,测报人员要分批次参加有关测报技术的培训或组织到测报技术先进发达地方考察学习。不断更新知识,提高测报技术水平,使农作物病虫害预报发布更准确。2.2 因地制宜制定测报标准在国家病虫测报技术规范的基础上,制定适宜当地病虫发生为害测报应用的技术规范。地州市应根据当地作物品种制定相应的病虫测报技术规范,如昭通的苹果、柑橘、魔芋等特色产业在国家测报技术规范手册上就没有提到,但作为地方特色支柱产业,做好预警控制非常重要,要根据今年的病虫害发生为害情况监测数据及时编撰《昭通市农作物病虫害测报技术手册》,根据当地病虫害发生程度对产量造成的损失情况制定适宜的防治指标。如由于各地气候特点的差异会导致某些病害在一定区域内一旦中心出现,几天时间就能流行蔓延,而在另一区域流行速度较慢。同理,有的害虫在一个地方一旦出现,很快就能繁殖为害,而在一些地方由于寄主、气候等田间对其产卵、孵化等生理特性不利而繁殖较慢,就会出现虫某虫的防治指标一般是虫株率为5%,可能在某个地方虫株率为10%才具有防止价值。2.3 积极推进预警控制科技自动化建设由于全球气候变暖、农业结构调整、耕作制度变化,以及高产优质品种的推广等原因,全国农作物重大病虫害的发生变得日趋严重和复杂,并呈现出暴发频率逐年提高、重大灾害此起彼伏、区域性种类突发成灾、次要种类上升为主要种类、一些已被控制的种类死灰复燃和检疫性种类大肆侵入等特点。因此,要加快病虫调查监测数据的传输和处理速度,提高病虫测报的时效性和准确性,只有开展重大病虫害自动化监测预警建设,提高监测预警能力,及时准确地监测重大病虫发生动态,及时、科学制定防治决策,才能提升灾害防控水平。在获得区域测报站建设项目支持的县区要积极建设,切实将数字化建设工作落到实处,为取得建设项目支持的县区应积极争取地方财政支持,争取通过3~5年时间实现全市11县区全部安装昆虫测报灯和病菌孢子捕捉仪等的高科技测报工具,促进数字化管理。2.4 开展数字化建设2.4.1 建立信息发布数字化宣传窗口利用网络、电视、手机视频等信息化设备推进数字化窗口建设,进一步提高病虫监测预报的图形化和可视化水平,将病虫监测和预报的结果以更加形象直观地展现出来,提高其预警能力和宣传效果,充分发挥其在制定防控决策、指导防治工作开展中的信息支撑作用。同时,也有助于进一步提高病虫测报信息的入户到位率,达到宣传测报,让全社会了解和支持测报的目的。昭通是典型的以山区为主的农业市,山高谷深,水低田高,农业基础设施建设滞后,抗御自然灾害的能力十分低下,农业的丰欠在很大程度上还依赖于自然条件,加上从冷凉作物到热带作物均有种植,农业植物病虫害种类繁多,常见农作物病虫害就有百余种,造成的损失严重,对粮食安全构成巨大威胁。1979年在永善县马楠乡等地发生的马铃薯癌肿病就造成大面毁产绝收,曾经引起农民恐慌搬迁,惊动中央。因此,加强农业病虫害预警控制,确保农业健康发展,显得尤为重要。为此,植保部门应积极响应,争取主管部门或政府协调,可在市或省级以上电台或电视专设一个植保(或农业)方面的栏目,真正把科技富农知识传递给广大农户,提高农业产率。2.4.2 加强测报统计网络共享平台建设启动数据信息网络报送内部共享平台建设,将以“昭通植保信息网”为依托专设一个病虫测报预警信息栏目,建立县区信息报送共享平台,真正实现即报即收,不需邮件传递报送,共享平台中的Excel表与系统表格数据可实行双向转换,以便于历史数据的补充录入和监测数据的后期加工与整理。结合程序模块建设,开发病虫害数据库与模型预测相结合,县区定期导入气象资料、作物生育特点、结合病虫害发生动态周报信息,系统模块可输出模型和做出预警标志,系统自动生成农作物重大病虫害发生发展动态专题图,以使病虫害监测预警结果更加直观。对周报报送表格在系统平台中分类建立,自动汇总,即利于直观查询审核,又不影响报送表格的规范性。2.5 逐步建立计算机信息管理与诊断系统对昭通重大农作物病虫害应用计算机智能,将植保专家的知识、经验、解决问题的方法系统化、形式化,并通过数据库技术和专家系统技术有机结合,建立相应的计算机信息管理与诊断系统。马铃薯晚疫病、稻瘟病、玉米大小斑病等常规病虫害通过应用逐步回归、判别分析、人工神经网络理论、模糊数学和灰色决策系统等非线性预测理论的方法,建立发生时期和程度的预报决策模型,最终实现计算机信息自动诊断预警。2.6 督促指导各县积极开展监测预警数字化建设积极通过对县区预警体系的建设,积极推进3S的应用,使监测数据系统规范,有利于计算机自动处理程序的实现,推进全国数字化建设工程的开展。监测预警数字化建设是依托现有监测预警体系,以病虫调查监测标准化、规范化为基础,综合运用计算机、网络通讯、地理信息、全球定位、自动化处理等技术,研发应用系统,构建承载工作平台,建立健全高效有序的运转机制,实现病虫监测预警数据采集标准化、传输网络化、分析规范化、处理图形化、发布可视化、汇报制度化、管理自动化、决策智能化。数字化建设是全国植保推广体系的一项系统工程,各县区监测点要积极筹划病虫害数字化监测预警建设工作,争取与全国的系统建设能够同步进行,达到一盘棋运作,互相兼容,信息资源共享,提高全国农作物重大病虫害数字化监测预警能力和整体水平。参考文献[1]刘万才,刘宇,曾娟等.推进农业有害生物数字化监测预警建设刍议.中国植保导刊,2009,29 (10):11~15[2]夏敬源.我国重大农业生物灾害暴发现状与防控成效.中国植保导刊,2008,28(1):5~9[3]董志坚,宋秀忠,程彪.基于“3S”技术的数字化烟草农业研究概况及展望.中国烟草科学, 2008,14(3):65~70 -
报告秦皇岛市植保信息传播现状与对策
出版时间:2010董立新 刘春茹(秦皇岛市植物保护站 河北秦皇岛 066004)植保信息传播是植保技术向基层延伸的重要渠道,随着我国全球经济一体化进程的不断深入,暴发性、迁飞性、流行性病虫害频发,外来有害生物传入的风险增大。传统的植保信息传播方式已不适应现代农业发展和广大农民的需要,这就给植保工作者提出了新的更高的要求,就是要不断创新植保信息传播模式,进一步提高植保技术入户率和农民认知度,从而促进植保事业又好又快发展。笔者通过调查,分析了秦皇岛市植保信息传播现状,同时提出了新时期创新植保信息传播方式的对策。1 秦皇岛市植保信息传播现状1.1 推广网络不健全,很大程度上制约植保信息向基层延伸秦皇岛市共有75的乡镇,有50%左右乡镇存在植保技术推广机构“线断、网破、人散”的局面,乡、村网络技术断层,新技术、新农药的推广很难到村,更不用说到户发挥应有的作用,互联网、多媒体等现代信息传播方式在基层,持别是在广大农村应用非常有限,很大程度上制约植保信息向基层延伸。1.2 植保技术信息传播手段滞后,植保信息入户率较低以往植保技术信息传播主要依靠《病虫情报》、广播、会议逐级贯彻来传递,中间环节多,历时长,加之网络不健全,传播范围有限,很难传到农民手中,就是传到农民手中,也已是过时的信息,一些迁飞性、流行性、暴发性病虫防治信息传到农民时已错过防治适期;其次,农村广播由于多年失修和区域调整,入户率较低。1.3 植保经费投入不足,工作开展难以适应现代农业发展的需要据调查,秦皇岛市大部分县级植保站没有植保专项经费,设施老化,设备过时,服务功能下降,一些县级植保站没有标本室,化验室,更没有仪器设备,原有的标本,设备也随着人员的更替不知去向,植保技术人员在搞测报时,只能用“一看,二摸,三经验”的原始方式,造成信息准确率不高,难以适应现代农业发展的需要。1.4 植保技术人才匮乏、技术力量薄弱秦皇岛市现阶段基层植保技术推广体系中普遍存在人才匮乏、技术力量薄弱状况,县级植保站自高考分配制度改革以来技术人员只出不进,加之植保工作辛苦及农业行政执法和农药检测机构建立,不少专业人员纷纷转向,植保专业队伍己面临青黄不接的局面。面对千家万户,目前基层植保队伍,无论在素质和数量上都不适应现在植保工作及植保信息传播的需要。1.5 农资多头经营、技物脱节造成信息混乱农资多头经营,进货渠道、经营范围、经营场所存在混乱现象,品种规格,农药名称多而杂,产品质量良萎不齐,尤其是农资经营人员业务素质不高。个别批发商受利益驱使,擅自发布病虫情报,或采取“偷梁换柱”的方法,推销自己的产品,干扰了正常的植保信息发布,导致植保信息存在混乱现象。2 对策与措施2.1 利用各种宣传媒体,不断创新植保技术信息传播模式2.1.1 利用电视节目,实现植保技术信息传播可视化农业部门要主动与广电部门联系,加强与广电部门合作,取长补短。各级植保站要根据农事季节安排,编排栏目播出内容,并提供栏目图像素材,邀请电视台进行配音、编辑及片头片尾制作,然后植保人员审稿。也可利用电视台的现有农业节目在农事季节安排进行宣传。比如2010年上半年本站利用秦皇岛市电视台“走进乡村”栏目,制作13期专题节目,发布病虫信息和进行病虫防治技术宣传,同时开辟了病虫害系列专题节目,由于电视节目图文并茂,具有直观形象、内容丰富、发布快捷、传播面广、时效性强、信息入户率高等特点,及时将病虫预警与防控技术,通过电视传播到千家万户,从而加快了植保新技术的推广,提高科技对农业的贡献率。2.1.2 利用移动短信平台,及时有效提供各种病虫信息移动短信具有覆盖广,信息发布及时,收视率高等特点,深受农民喜爱,2009年开始秦皇岛市对短信业务进行了尝试,成功发送了200多条大田及蔬菜病虫防治信息,收到了良好的效果,今后秦皇岛市要充分利用农业局的信息平台,向农民及时发布病虫信息和植保新技术。2.1.3 开发专家咨询系统,方便农户上网查询各级植保部门要加强与科研部门的合作,开发主要农作物病虫害实用型农业专家咨询系统平台,方便快捷查询,实现农民自我诊断、自我解决问题的目标。2009年,秦皇岛市开辟了蔬菜病虫专家咨询系统,运行一年来,收到良好的效果。2.1.4 积极推进植保技术集成化、直观化,提高农户接受能力农作物病虫草害识别,是提高农民对农作物病虫草害防治能力的有效手段,做好农作物病虫草的正确诊断,有助于开展农作物病虫草防治,减少农药的使用量和次数,降低农药残留,今后本站要积极组织植保技术人员走村进户、深入田间地头,积累第一手资料,在总结经验基础上,通过现代计算机和数码技术,进行主要农作物病虫害防治技术集成化、直观化处理,编辑发放适合当前农村、农业、农民需要的蔬菜及各种作物病虫害防治原色生态图谱,提高农户接受能力。2.2 充分利用新闻媒体优势,开展行之有效的宣传利用当地报纸、广播、黑板报这一传统方式,使之赋予新内容,同时结合送科技下乡,做好技术咨询服务,抓好重大病虫害防治工作,充分利用农业局的农业信息网,加快网页更新,增大植保信息量,不断推进信息的普及化。2.3 建立植保技术示范区,使信息传递直观化各地要加快各种植保示范区建设,把示范区打造成为宣传绿色植保的基地,培训植保实用人才的摇篮,示范区内实施各种先进的植保技术,同时开展各种形式的观摩会,有效调动农民的积极性和主动性,真正起到“做给农民看、带着农民干”的示范引路作用,使植保技术、植保信息直观化地展现在农民眼前。2.4 建立“植保协会”等植保专业服务组织建立植保服务组织,以植保服务组织为基础,上联科研、教学与推广单位,下联广大农户,以科研、教学推广单位为技术依托,以广大农户为载体,全方位,多渠道采集信息,利用自身的网络优势,传递病虫信息,植保新技术等,及时解决农民在产前、产中、产后各环节遇到的困难和难题。2.5 推行植保技术人员下村包片制度,提高植保技术信息入户率通过植保技术人员与基地、种植大户、龙头企业联系,下乡包片,搞好示范,以片带面,辐射推广,让农户看得见,做得到。同时能较好掌握田间病虫发生动态和发生规律,提高植保人员的业务水平,了解农民和生产的需要,为制定技术方案提供强有力依据;在病虫发生季节,派专家到各网点座诊,解答疑难和指导防治,可以大大提高植保适用新技术推广,从而提高植保技术信息入户率。2.6 充分发挥各种信息渠道的优势,实现信息资源共享目前覆盖农村经济社会的多条信息采集和传输渠道基本形成,秦皇岛市基本实现了“村村通”,即每个村都通广播、电视、报纸,农业部门每村有农业信息联络点,党口镇每村都有农村党员远程教育终端接收点,可实行“多网合一”模式。各级植保部门可充分利用上述信息平台,实现信息资源共享和利用,进而拓宽现代农村植保信息服务网络。2.7 加大投入、提高水平植保体系建设和基础设施建设是确保植保工作顺利进行的必要保障,各级财政部门应加大对基层植保服务体系的建设的投入,进一步提高病虫监测手段,提高植保技术人员的专业水平,提高测报准确率,确保植保信息传递准确、及时。2.8 出台“植物保护”相关法律法规,规范植保行为2002年,河北省出台了“河北省植物保护条例”,条例的出台对河北省植保事业的发展起到了极大的促进作用,但是地方法规有它一定的局限性,制定全国性的“植物保护”法律法规,明确植保经费来源,稳定植保队伍,提高植保人员待遇,明确植保职责,必将给植保事业带来新的春天。 -
报告苹果品种的选择
出版时间:2011据《中国农业年鉴》统计,截止到1999年,我国苹果总面积为243.89万公顷,比面积最多时的1996年的298.69万公顷减少了18.35%。苹果面积连续几年虽有所减少,但总产量一直呈增长趋势。到1999年,全国苹果总产量为2080.1万吨,占世界总产量的34.55%。目前我国苹果的总面积和总产量仍居世界第一位。就苹果品种发展变化趋势而言,1980年以前,苹果的栽培品种主要以国光、金冠、元帅系普通型品种、青香蕉、大国光、青祝、红玉等为主,新品种引进推广的速度较为缓慢。进入20世纪80年代以来,随着着色系富士苹果的引入,我国苹果品种的更新换代进入了一个新的历史阶段。特别是自20世纪80年代中期至90年代,随着我国苹果生产的迅猛发展,苹果品种结构亦发生了重要变化,一批老品种如国光、青香蕉、元帅系普通型、红玉等逐步被淘汰,品种更新换代的步伐进一步加快,新优品种得以迅速发展。据统计,近20年来,我国从国外引进和自己选育的品种(品系)有200多个。引进和选育的品种(系)尽管数量很多,但目前真正用在生产实际中的品种(系)仅有10多个,主要有富士系、元帅系短枝型品种、乔纳金、嘎拉系、秦冠、华冠、藤牧1号、美国8号、千秋等。在引进和自选品种中,发展最快、栽培面积最大的品种为富士系。据1998年统计,全国富士系栽培面积近133万公顷,占全国苹果总面积的50%以上。苹果生产大省富士系栽培面积的比例更大,例如陕西约为60%,山东为60.1%,山东烟台则高达73.9%。由此可见,我国目前无疑已成为世界第一富士苹果生产大国。其次是以新红星为主的元帅系短枝型品种,占总面积的15%左右。秦冠是我国自育品种中栽培面积最大的品种,陕西栽培面积最大,曾占陕西苹果面积和产量的50%左右。近年来秦冠栽培面积逐年下降,但目前仍占陕西省苹果总面积的20%左右。另外,山西、湖南、甘肃等省亦有较大的栽培面积。近年来嘎拉系在全国各主要产区发展势头较好,已初步形成了一定的生产规模,其中以山东和陕西发展速度较快。其他引进新品种如藤牧1号、美国8号、珊夏等在生产中虽有栽培,但目前尚未形成规模。根据上述苹果品种发展现状分析,虽然我国苹果品种更新换代和调整的步伐在逐步加快,新优品种得到了较快发展,但目前仍存在着许多不容忽视的问题,主要表现有以下几个方面。20世纪90年代初期,受苹果“比较效益高”的利益驱动,我国一些苹果非优生区也在大面积盲目地发展苹果,从而导致全国苹果面积迅猛增长。据统计,从1990~1995年,全国苹果面积由163.1万公顷增长到269万公顷,增长了64.9%。这些地区由于自然生态条件差,所产苹果质量差,效益低下。特别是在苹果产销形势发生变化、市场竞争日趋激烈的情况下,这些产区的产销矛盾更加突出,销售难度进一步加大,效益愈来愈差甚至入不敷出。虽然经过90年代后期的大幅调减,但目前非优生区仍有一定的栽培面积,因而影响了苹果的总体质量和效益。例如,陕西省现有苹果总面积为42万公顷,其中优生区面积30.7万公顷,占全省苹果面积的73%,适宜区面积6.2万公顷,占全省苹果面积的15%,非适宜区和次适宜区仍有苹果面积5万公顷,占全省苹果面积的12%。针对这个问题,急需加快调整提高,使其向优生区集中。在20世纪80年代末至90年代初苹果大发展过程中,全国各产区几乎都青一色栽种晚熟品种,且晚熟品种中都是单一的红富士,中熟品种发展相对较慢,并且是单一的元帅系短枝型品种,早熟品种则发展极少,从而导致苹果品种结构比例失调,形成了“早熟极缺,中熟单一,晚熟过多”的畸形结构。例如,山东省苹果主产区早、中、晚熟品种比例为0.72:19.12:80.16,陕西省早、中、晚熟品种比例为3:13:84。以前由于对苗木繁育及市场经营缺乏有效地监督管理,苗圃业主、种苗中间商没有资质标准,无论有无基本的专业知识,人人均可以育苗和销售苗木。国家虽有果树苗木质量标准,但基本无法执行。因而,苹果品种“以假充真,以劣充优”的现象十分严重,造成品种(系)混杂,良莠不齐。例如,新红星、首红等元帅系短枝型品种在大发展时期,品种、苗木以假充真现象时有发生,有些果农在市场上购买的是短枝型品种,但栽植几年后却发现是乔化普通型品种。有些虽是短枝型品种,但结果后却发现果实难以正常着色,果实品质下降,影响了销售收入。再如目前栽培面积最大的红富士,也存在着品种(系)混杂的问题。同一品种的同一批苗木,栽植后的表现却五花八门,有的果实大小参差不齐,有的果形高(高桩)矮(低桩)不一,有的则着色不良,严重影响了果实商品的一致性。有些果农在选择品种时求新求异和盲从心理较为严重,往往把新品种与好品种等同起来,凡是新品种就认为一定好,越是没听说过的就越感兴趣。只要是新品种,特别是国外新品种,一经引入,未进行试验观察,就盲目发展。再加之有些果农受某些不切实际的宣传诱导,不结合当地实际便引进发展,结果造成了严重的损失。例如,20世纪80年代引进的北斗和90年代引进的北海道9号,在一些地区未经过区试就盲目发展,栽植几年后才发现品种本身有难以克服的缺点,于是不得不砍树或改接,走了许多弯路。贝拉 系美国品种。果实于6月下旬至7月上旬成熟,圆形,平均单果重150克。果实底色淡绿黄色,果面紫红色,有果粉,颇美观。果肉乳白色,风味浓甜酸,具香气。幼树生长旺盛。结果早,丰产。藤牧一号 系美国品种。果实于7月上中旬成熟,圆形,平均单果重190克。成熟时果面有鲜红色条纹和彩霞,艳丽,光洁。果肉黄白色,松脆多汁,风味酸甜,有香气。幼树生长较旺。早果,丰产。珊夏 系日本与新西兰合作选育的品种。果实于7月中下旬成熟,扁圆形,平均单果重190克。成熟时果面鲜红色至浓红色。果肉白色,硬度较大,风味酸甜,有香气。树势中等开张。早果、丰产。秦阳 系西北农林科技大学园艺学院果树研究所从皇家嘎拉实生苗中选育的品种。果实于7月下旬成熟,近圆形,平均单果重190克。果实底色黄绿,条纹红,色泽鲜艳(图2-1)。果肉黄白色,肉质细脆,风味酸甜,有香气。树势中庸,易成花。美国八号 又名华夏,系美国品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重240克。成熟时果面浓红,光洁无锈。果肉黄白色,甜酸适口,有香气。树势中等。对修剪不敏感。易成花,丰产。图2-1 秦阳苹果嘎拉 系新西兰品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重180克。成熟时果皮底色黄色,果面鲜红色,有深红色条纹。果肉乳黄色,肉质脆,汁中多,酸甜味香,品质为极上等。树势中等。结果早,丰产。优系嘎拉有皇家嘎拉(图2-2)、丽嘎拉和太平洋嘎拉(图2-3)等品种。图2-2 皇家嘎拉结果状图2-3 太平洋嘎拉苹果红津轻 系日本品种。果实于8月上中旬成熟,圆形,平均单果重200克。成熟时果皮底色黄绿,果面鲜红色,有深红条纹。果肉乳黄色,肉质松脆,甜中微酸,风味浓厚。树势强健,丰产。红王将 系日本品种。早生富士的芽变优系。果实于9月中下旬成熟,短圆形,单果重300~400克。成熟时果面鲜红色,光洁艳丽(图2-4)。果肉乳黄色,细脆多汁,甜味浓,品质优。栽培特性与富士相同。玉华早富 由陕西省果树良种苗木繁育中心从弘前富士的芽变选育而成。果实于9月中下旬成熟,圆形,单果重350~450克。果面呈条纹浓红,光洁艳丽(图2-5)。果肉淡黄色,细脆多汁,味甜微酸,品质优良。属红富士系苹果类。图2-4 红王将苹果图2-5 玉华早富苹果金冠 系美国品种。果实于9月中下旬成熟,圆锥形,单果重200克左右。成熟时果面黄绿色,贮藏后全面变为金黄色。果肉甚细,味甜带酸,清香味浓,品质极上等。树势生长中庸,结果早,丰产。金冠受药害易产生果锈。金冠的芽变品系金矮生(也称无锈金冠)以及王林等果面光洁。新世界 系日本品种。果实于9月下旬至10月上旬成熟。果实近圆形,单果重250~350克。底色黄绿,果面光洁,着浓红条纹,可全红,外观艳丽。果肉淡黄色,松脆稍韧,风味甜,有芳香。树热健旺,属半短枝类型。易成花,结果早,丰产(图2-6,图2-7)。千秋 系日本品种。果实于9月上中旬成熟。果实圆形或长圆形,单果重200~300克。底色绿黄,果面鲜红,有明显红条纹。果肉黄白色,肉质细脆,汁液多,酸甜爽口,品质上等。树势中庸,树姿开张,丰产稳产(图2-8,图2-9)。图2-6 新世界苹果图2-7 新世界结果状图2-8 千秋苹果图2-9 千秋结果状华冠 由中国农业科学院郑州果树研究所选育而成。果实于9月中下旬成熟。果实近圆锥形,果个中大,单果重180~200克。底色金黄,略带绿色,果面鲜红,有断续红条纹(图2-10)。果肉黄色,肉质致密,脆而多汁,酸甜可口,品质上乘。树势中庸,结果早,丰产性强。红富士 系日本品种。果实于10月下旬至11月初成熟,短圆形,单果重200~250克。成熟时果皮底色绿黄色,果面有条红和片红两种着色系(图2-11,图2-12)。套袋后果色更加艳丽。果肉淡黄色,细脆汁多,味甜带酸,具香气,品质极上等。树势生长中等。要求有较好的管理技术。丰产。图2-10 华冠苹果图2-11 富士苹果图2-12 弘前富士苹果优系红富士有长富2号、岩富10号、2001富士和短枝富士等。短枝富士有宫崎短富和礼泉短富(图2-13)等品种。粉红女士 系澳大利亚品种。果实于11月上中旬成熟,圆形,单果重160~200克。成熟时果皮底色为黄色,果面鲜红色,外观艳丽(图2-14)。果肉白色,肉质较硬,味甜酸。稍加存放,果味更佳。果实耐贮运。树势中等。早果,丰产。澳洲青苹 系澳大利亚品种。果实于10月中下旬成熟,圆锥形,平均单果重200克。成熟时果皮翠绿色,光洁无锈,皮厚(图2-15)。果肉绿白色,肉质脆密,汁液较多,风味酸,宜加工果汁。树势强健,树姿直立。丰产。图2-13 礼泉短富苹果图2-14 粉红女士结果状图2-15 澳洲青苹果高接换头是指将接穗嫁接在砧木树干上端或各级枝条上的一种农艺措施,是苹果品种更新改造的重要途径。它的主要特点是嫁接后能保持接穗品种的优良性状,能充分利用现有果树资源,树冠恢复快。与新建果园相比,结果早,易丰产,早受益。因此,目前已被广泛应用于苹果品种结构调整中。准备工作主要是选择、采集和贮藏好接穗。确定高接品种,应根据当地品种区域化的要求,选择适合于当前和未来市场需求的优良品种。可参照前述的品种和优良品种介绍选定高接品种。春季高接所用接穗,应在冬季修剪时结合修剪采集。采集接穗应选择健壮、无病虫害,特别是无病毒病的正常结果期树作为采穗母树,最好以无毒树作为母树。在母树上采取生长健壮、芽子充实饱满的1年生枝条,一般不宜采用幼树的枝条或徒长枝。接穗采好后,每50~100根捆成1捆,拴上标签,标明品种名称。成捆的接穗在果窖、菜窖或地沟中贮存,埋藏于湿沙中,以防止枝条失水。在贮藏期间,保持0~7℃的低温和一定的湿度,并要定期(20~30天)检查,勿使沙子过干或过湿,以防接穗发霉或干缩。翌春树液流动时取出嫁接,嫁接前最好将接穗下端在清水中浸泡1昼夜,使其吸足水分并促进形成层活动,以提高嫁接成活率。秋季嫁接所需接穗可随采随接。此外,高接前要准备好包扎用的塑料条和嫁接刀、剪枝剪、手锯等嫁接工具,并对嫁接工具进行消毒处理。消毒的简易方法是用酒精擦洗工具或将工具在3~5倍的浓碱水中浸泡6~12小时。嫁接方法很多,在高接中常用的方法主要有以下几种。此法适于在砧木或接穗不离皮时或接穗紧缺时采用(图2-16)。削接芽 先从芽的上方1.5~2厘米处向下斜削1刀,由浅入深切入木质部,长2.5~3厘米,芽体厚度2~3毫米。然后在芽下方1厘米处以30°~45°角斜切入木质部至第一切口底部,取下芽片。削砧木切口 砧木切口削法与接芽削取方法相同,但长度应稍长于芽片。图2-16 带木质嵌芽接嵌芽片 把接芽嵌入砧木的切口,与形成层对准,插入时最好使芽片和切口正好吻合,或使接芽上方周围露出一圈砧木皮层。绑扎将接芽和砧木切口用塑料条扎紧包严。秋季高接时,不露芽子,不解绑,翌春萌芽时再解绑。春季高接时要露出芽子。是枝接中应用最广泛的一种方法,嫁接技术简单,容易掌握,操作方便,成活率高,适用于各类枝的嫁接,但必须在砧木离皮的情况下进行(图2-17)。嫁接成活后,应对嫁接枝进行保护,否则,易被风吹折。削接穗先在接穗下端削一长度为3~4厘米的斜面,斜面要求平、长、薄。再在长削面背面削一长度为0.5~0.6厘米的小斜面。切接口从砧木剪(锯)口开始,选皮光滑的地方,从上向下竖切皮层,深达木质部,长2~3厘米。插接穗 用刀尖左右轻挑开切口皮层,将接穗大斜面向里,小斜面向外,插入砧木切口。要注意使接穗大斜面上端“露白”2~3毫米,以利愈合。图2-17 皮下接绑缚 将接口和砧木剪(锯)口断面处用塑料条包严绑紧,使接穗和砧木密接,以利成活。是一种应用较为广泛的枝接方法,适用于各类枝的嫁接,在砧木离皮前后均可进行(图2-18)。此法较皮下接难掌握,效率较低。但成活后枝条比较抗风,不易劈枝,牢固性较强。图2-18 劈接削接穗将接穗的下端削成楔形斜面,即削成两侧相等的双斜面,但要使其形成外厚内薄而呈楔形,斜面长度3~4厘米。切接口 在砧木横断面的中间,由上至下垂直劈1刀,切口长度3~4厘米。砧木断面要求用快刀削平滑。插接穗撬开砧木切口,将接穗轻轻插入砧木,厚侧面向外,薄侧面在里,对准形成层,并注意使接穗削面在砧木外“露白”2~3毫米,以利分生组织形成和愈合。绑缚与皮下接相同。是在砧木腹部进行的一种枝接方法。嫁接时不必剪断砧木,砧木与接穗接触面大,成活率高。此法多用于高接树内膛插枝补空或补接授粉花枝,但须在砧木离皮时方可嫁接(图2-19)。图2-19 皮下腹接削接 穗接穗的削法与皮下接相同,但最好选下端有弯度的枝条作接穗,并将大削面削在弓背一侧,以便嫁接后接穗与砧木间的夹角增大。切接口 在砧木的嫁接中位切一“T”形切口,深达木质部,竖口方向与枝干成45°,在横切口处挖去一块半圆形韧皮部。插接穗 将接穗大斜面向里插入砧木切口内。绑缚 用塑料条包严绑实。高接换头的方式很多,无论采取哪种方式,都要以“提质增效”为目标。为了实现这一目标,在高接时务必与树形改造相结合,即对原树进行高接换头时,根据树龄和密度大小确定改接成什么树形,并根据确定的树形整理骨架,选择高接方法,以达到早成形和规范树形的要求。1.整理骨架一般每亩栽植83株以上的密植园可按细长纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝和主枝共二级结构,可嫁接15~20个头。按照此标准,疏除多余枝条,保留枝条从基部留5~10厘米短桩锯断,将断面用快刀削平。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面以2米左右为宜。2.高接技术要点高接方法可采用带木质嵌芽接及皮下接或劈接(图2-20)。图2-20 按细长纺锤形高接带木质嵌芽接一般适于树龄为5年生以下的幼树,每头仅接1个单芽,成活后易形成单轴延伸的小主枝,整成细长纺锤形比较容易,管理方便。一般春季和秋季均可嫁接,但以秋季(8月中下旬至9月上旬)嫁接较为适宜。皮下接或劈接法一般适于5年生以上的结果树,每头可接1~2个接穗,砧木较细时接1个接穗,较粗时可接2个接穗,以保证成活和促进伤口愈合。接穗长度为8~110厘米的短接穗,其上有2~3个饱满芽。每头嫁接2个接穗时,可采取长短接穗配合,长接穗一般长度为15~20厘米,其上有6~10个饱满芽。在内膛缺枝部位,可采用皮下腹接法补空。上述皮下接、劈接及皮下腹接的适宜时间是春季树液流动后的萌芽前后。1.整理骨架一般每亩栽植83株以下的果园可按小冠纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝、基层主枝及中上部小主枝,全树可嫁接20~30个头。以此为标准,在树冠基层选留3~5个小主枝,每个小主枝上留1~2个枝作为辅养枝,将主枝头距有分枝处10厘米锯断,将其上分枝距基部5~10厘米处锯断。在基层主枝以上的中心干上,选留8~10个枝条作为中上部小主枝,在距中干基部5~10厘米处锯断,并将断面削平。将其余枝条从基部疏除。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面2米左右。2.高接技术要点高接方法采用皮下接或劈接,内膛缺枝部位可采用皮下腹接补空(图2-21)。其余高接技术要点可参照“按细长纺锤形高接”部分。大抹头高接是一种古老的嫁接方法,多年来弃之不用,近年来经改造后又被使用。原来的大抹头留干较高,在其上嫁接4~5个接穗。经改造后留砧桩较低,一般在距地面5~10厘米处锯断,改接较为彻底。采用皮下接或劈接法嫁接2个接穗,即1个长接穗(长度为1米左右),再配1个短接穗(长度为40~50厘米),再将两个接穗靠接,以便于接口愈合及增加牢固性(图2-22)。接好后包扎严紧并用湿土堆埋,以利成活。此法适用于各种树龄,在春季萌芽前后嫁接。原树为元帅系品种最好采用此种方法高接。另外,乔化砧树改矮化砧时,此法效果最佳,即在砧台上嫁接一复合接穗(接穗下端为长20~25厘米的矮化砧,上端为品种接芽或接穗),便可将原乔化树改换为矮化中间砧树。图2-21 按小冠纺锤形高接已初步查明高接病主要有两种:一种是生理性原因,即嫁接所用砧木与接穗品种不亲和或亲和力差。如在红玉品种树上高接元帅或富士系,有的嫁接枝、芽根本就不成活,有的枝、芽在嫁接成活后生长逐渐衰弱,直至全部死亡。另一种是病毒所致,即由褪绿叶斑病毒、苹果茎沟病毒和苹果茎痘病毒3种潜隐性病毒中两种以上复合感染引起的。图2-22 大抹头蹲接+靠接患潜隐性病毒病的高接树地上部一般表现两种症状:一是急性症状,即“苹果衰退病”。高接病树表现为叶片小而硬,色黄,秋季落叶早;新梢总数减少30%~40%,总生长量减少25%~50%;花芽数量多,坐果数增多,果个变小,产量降低20%~60%;果实着色早,品质下降。发病后树体3~4年衰退死亡。解剖病根观察,有些高接树根木质部表面有凹陷斑。二是慢性症状,病树表现为生长不整齐,新梢数量、生长量都明显下降,树势衰弱,结果较晚,一般高接后3~4年才见产量。果实裂果严重,着色差,糖度下降,品质降低,不耐贮藏,树体需肥量增多,其中氮肥施用量要增加30%~45%,才能保证正常的生长结果。为预防高接病的发生和发展,在高接时和高接后应采取以下预防措施。其一,避免高接不亲和或亲和力差的品种。其二,杜绝对带毒砧树和用带毒接穗高接。应用无毒接穗高接。无毒接穗应采自无毒母树园,尽量不用高接树上繁育的接穗。其三,发现由病毒引发高接病树已明显衰弱者,应及时挖除,以免传染。其四,对初发病树可采用脚接技术防止树体很快衰枯、死亡。发现高接树新枝生长变弱,细根有枯死时,在树下根周栽植3~5株健壮的无病毒圆叶海棠或金冠、国光等品种的实生苗,等成活后采用脚接法嫁接于原来的树干上,这样可保持树体在接后的几年里正常生长结果。其五,对高接更新的果园,要加强以增施有机肥为主的地下管理措施,增强树势,提高抗病能力。 -
报告沙县农作物病虫测报技术与实践
出版时间:2010叶永发作者简介:叶永发(1968~ ),男,福建沙县人,高级农艺师,主要从事基层农作物植保技术的研究和推广,电话:0598 5821611,E-mail:yyf 21611@163.com。(福建省沙县植保植检站 福建沙县 365500)农作物病虫害的预测预报是国家农产品生产安全保障体系的重要组成部分。近年来,沙县植保站在省、市上级业务主管部门的具体指导下,紧紧围绕沙县主要农作物种植品种,强化植保工作的公益职能,努力提高农作物病虫害测报水平,以“测得准、报得快、防效好”的要求为目标,有效保障了沙县农业丰产丰收。现将沙县多年农作物病虫害测报工作的实践和经验总结如下。1 广泛宣传,加深全社会,特别是各级领导对测报工作重要性和公益性的认植保工作是《农业技术推广法》赋予基层农业推广机构的公益职能,是各级农业技术推广部门社会效益最大化的具体体现之一。但是,随着体制改革的深入,受经济利益的影响,在我们植保部门内部也出现了重视经济利益而忽视公益服务的倾向,而且农作物病虫害田间病虫调查监测工作条件艰苦,从事田间测报工作人员的艰苦岗位津贴等待遇得不到落实,许多同志为此不愿意从事测报工作,针对这一现状,农业局主要领导及全体植保工作者通过加强学习,对植保工作在农业生产中的重要地位和作用有了新的认识,成效显著,主要体现在以下两点:一是农业局主要领导及县分管农业领导认识到了植保工作关系农业安全生产大局,在当前土地家庭联产承包的情况下,植保工作是基层农民一家一户办不了,办不好的的事情,而做好农作物病虫害预测预报,履行好农作物植保测报职能,是农业埴保部门的重要职责,在2010年年初沙县召开的全县农业生产工作会议上,农业局局长在大会讲话中就专门谈到农作物病虫监测和测报工作的不可替代性,充分肯定了植保站工作的重要;二是各级领导清醒认识到我国已加入WTO,现代农业的发展,必须以强有力的农业生产安全保障为支撑,植保体系在现代农业发展中的地位尤其重要。认识到必须强化植保队伍,建立一支业务过硬、技术精良、踏实肯干的植保队伍,为此,沙县农业局通过多种措施,强化植保队伍建设,局领导对植保工作的重视程度在2010年农业局举行的新一轮“高、中级农业专业技术职务人员竞聘上岗工作”的岗位设置和实施过程中得到充分体现,沙县植保站现有技术人员总共 4 位,占全局农业技术人员总数(72 人)的5.56%,在2010年的竞聘会上,本站有两位同志获聘专业技术高师岗,占全局各农业技术中心设置高师岗总数(10位)的20%,其中5级专技岗1位(占全局设置的总共2位5级高师岗的50%),6级专技岗1位(占全局总共2位6级高师岗的50%),另有1位同志获聘中师岗,在全局各农业技术中心所有站办中,属沙县植保站专业技术人员岗位职称配置最高,技术实力最强。2 本站病虫测报工作脚踏实地,从不松懈本站的病虫测报工作多年来一直坚持长期点灯和田间系统调查相结合,其病虫发生资料的累积从未间断,灯下记载及田间调查资料完整。为沙县病虫的预测预报工作夯实了基础。沙县的灯下虫情及田间病虫调查资料的累积开始于1963年,大量翔实精确的灯下和田间调查一手资料,为本站及时准确做出病虫害发生消长预测预报奠定了坚实基础。同时本站还在夏茂、南霞、高桥、富口等重要乡镇,设立了不同类型田的病虫辅助监测点,完善了测报网络,使发出的情报更具准确性和覆盖性,多年来,本站每年平均发布《病虫情报》18~23期,准确率匀在95%以上。3 做好《病虫情报》的撰写和发布本站发布的每一期《病虫情报》在撰写过程中,内容上力求通俗简捷,语言表达上尽量形象通俗,做到即完整地描述了病虫特征、为害特点、防治适期、防治药剂,同时又方便基层农技人员和农民的掌握及应用。为提高《病虫情报》的时效性,本站认为《病虫情报》的发布时间不宜太早,也不应过迟,本站的作法是提早计划,事先谋划,实时调查,准确快速发报。年初,本站在对上年田间病虫越冬基数调查和当年早春田间病虫越冬存活率调查工作的基础上,结合历年病虫情和气象等资料,形成当年上半年田间病虫发生趋势分析报告,在对重点监测病虫进行具体分析后,根据历年资料和测报经验,分轻重缓急拟定本年度将要发布的病虫情报提纲,提早形成计划,在随后的田间病虫调查过程中,一旦发现某一病虫有重发趋势,在对其进行重点监测的过程中,对该病虫的情报发布已经开始进行酝酿谋划,一旦田间该病虫发生基数将达防治指标,且田间气候、农作物生育期等相关条件有利于该病虫发生时,即迅速发布病虫情报,及时指导农民防治,《病虫情报》的发布时间掌握在该病虫防治适期前的5~7天为宜,太早发布则丧失了《病虫情报》的时效性,太迟发布则不利于农户的适期防治,对农民的田间防治失去应有的预警指导作用。4 《病虫情报》的传播和宣传为提高《病虫情报》的应用效率,本站努力增加《病虫情报》的传输渠道,发布的每期《病虫情报》通过邮局发往乡镇农业技术服务中心及部分农技员手中,与此同时,《病虫情报》相关内容已通过电子邮件发往县农业155网站(为公开的当地农业信息网)、县有线电视台、县科协等科教宣传部门,如遇重大病虫暴发时,迅速联系县广电局摄像记者,与本站测报人员赶赴田间实地拍摄病虫发生及防治实况,并在第一时间以新闻快报或虬城快讯等形式通过有线电视向全县进行播报,防治信息同时以手机短信方式向全县相关农户发送。为便于领导了解当前病虫情况,当好领导参谋,争取有关领导和部门对测报工作的理解和支持,《病虫情报》也同时呈送县分管农业副县长、副书记、县府信息科、县委信息科、农办等相关领导和部门。5 结合病虫测报开展重大病虫发生和防治专项研究充分利用本站多年积累的田间农作物病虫害调查数据和灯诱资料,对当前田间发生的重大病虫开展专题研究,形成了多项研究成果,本站将这些研究成果以专题论文的方式在国内多家农业专业CN刊物上进行公布和发表。多年来,本站结合测报工作的开展,进行的农作物病虫害专项研究主要有以下几项。5.1 柑橘病虫测报根据本站多年柑橘病虫测报实践,以我站柑橘病虫测报工作实践为蓝本,形成一套柑橘病虫测报的操作流程,撰写的《柑橘病虫测报实践》一文发表在《中国植保导刊》2006年第4期上。5.2 稻瘿蚊发生防治专题研究1993年至2003年,沙县田间稻瘿蚊连续11 年暴发成灾,本站结合测报工作配合三明市农科所、三明市植保站等单位先后开展了多项稻瘿蚊发生、防治的研究试验,形成了一整套详尽的稻瘿蚊发生防治的技术资料,在总结沙县多年稻瘿蚊发生防治研究和田间应用成果基础上撰写的《稻瘿蚊发生特点及无公害防治的研究应用》一文发表在2007年《江西农业学报》第7期上;由于对稻瘿蚊灯下虫情消长动态缺乏规律性认识,一度影响了本站对稻瘿蚊测报工作的开展,通过分析研究1993~2005年沙县虫情测报灯下13个年份稻瘿蚊灯诱数据,结合沙县田间多年各代稻瘿蚊发生为害调查数据,从灯下虫量消长的角度对稻瘿蚊的发生动态进行分析和研究,以探讨稻瘿蚊灯下虫量动态及其与田间发生为害的关系,为今后稻瘿蚊的预测预报工作提供参考。本站撰写了《稻瘿蚊灯下虫量动态分析》一文发表在《华东昆虫学报》2006年第4期上,这两项研究成果弥补了国内稻瘿蚊发生防治研究的空白。5.3 稻纵卷叶螟防治适期的探讨按照稻纵卷叶螟测报技术方案,稻纵卷叶螟的防治适期一般定为田间初见卷尖为害时施药,或早稻百丛有幼虫25头以上,中稻、再生稻、制种田百丛有幼虫30头以上的田块列为防治对象田,但笔者认为该指标作为专业测报人员或乡镇农技人员田间调查,作为测报防治适期依据尚可,若作为发布病虫情报时,指导普通农户的防治适期依据,则过于繁杂,不便于现今人均只有一亩三分地的农民掌握。因为稻纵卷叶螟的田间初期少量卷尖为害状不易观测,稻纵卷叶螟发育进度又非常快,产卵至幼虫二龄的历期也只有6~8天左右时间,一不留神,田间虫龄往往已达到了耐药性极强的高龄期,许多农民因此错过防治适期。与此同时,由于近年来稻纵卷叶螟田间蛾发生量大,各代蛾量发生峰清晰,便于农民察觉,所以本站认为在稻纵卷叶螟大发生年份发布防治病虫情报时的防治指标时,除了强调常规的卷尖初见期防治指标或百丛虫量防治指标外,更要强调易为农民所掌握及观测的田间蛾高峰后7~10天作为防治适期指标(此时稻纵卷叶螟正处卵孵化高峰期至二龄盛期)。2005年本站结合稻纵卷叶螟发育进度,5天下田调查一次,在调查卷叶率和百丛虫量的同时,重点通过田间赶蛾掌握各代稻纵卷叶螟蛾高峰,分别在查获田间1~4代稻纵卷叶螟蛾高峰后及时发布病虫情报指导防治,5~9月份先后单独或兼治其他病虫分别发布2~5代稻纵卷叶螟防治病虫情报4期,防治适期分别定在田间蛾量高峰期后的7~10天,蛾量大、蛾峰期长的田块间隔7~10天后再防治一次,事实证明这种预测预报方法非常有效与准确,在本站指导下,系统观察区田块和普查区内的农户按此防治方法喷药,田间卷叶率和百丛虫量极低,一般为0~1.67%,而未防治田或未按此防治适期防治的稻田,稻纵卷叶螟幼虫为害造成的田间卷叶率一般达14.02% ~19.56%,高的达38.37%。在此基础上,本站撰写了《2005 年田间稻纵卷叶螟发生特点及防治技术探讨》一文发表在《中国农村小康科技》2006年第10期上。 -
报告棉花枯萎病病原菌
出版时间:2012导致棉花枯萎病的病原菌为尖孢镰刀菌萎蔫专化型 [Fusarium oxysporumSchlectend:Fr.f.sp.vasinfectum(Atk.)W.C.Snyder&.H.N.Hans.]。在相当长的一段时期内,镰刀菌的分类是很混乱的,各研究者曾把该属划分为1000种以上的种、变种和型(俞大绂,1977;张素轩,1991;Bilai等,1955;Tousson等,1975)。1935年Wollenweber等把镰刀菌归纳为16组、143种、变种和型,奠定了镰刀菌分类的基础。在其以后,Suyder等(1968)、Joffe(1974)、Gordon(1952)、Bilai(1955)等对镰刀菌分类都进行了大量的研究,并提出各自的分类概念和系统(Amstrong等,1977;Nelson等,1983)。但所有这些都是以Wollenweber Reinking的专著《镰刀菌属》(Die Fusarien,1935)为基础的。Booth(1971)根据Gordon的分类体系,以大形分生孢子形态作为鉴别镰刀菌种的主要特征,重视标准培养条件、分生孢子梗形状和分生孢子的产生方式,把分生孢子形态、大小、菌落颜色、产孢细胞和厚垣孢子有无及着生位置、生长速度以及基质特性等作为区分组、种、变种的重要依据。中国一些研究者在分离棉花枯萎镰刀菌研究中,注意到有不同类型大分生孢子,除典型的Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum(尖孢镰刀菌萎蔫专化型)外,还分离到在孢子形态、菌落色泽、培养性状和致病性方面不同于前者的菌株,对此提出质疑,认为我国棉花枯萎镰刀菌可能还有F.redolens Wr.(芬芳镰刀菌)或者F.oxysporum var.redolens(Wr.)Gordon(尖孢镰刀菌芬芳变种)。澄清我国棉花枯萎镰刀菌的种、型,查明其在分类上的归属是一项十分必要的基础工作,对指导棉花抗病育种与品种合理布局具有重要意义。为此,陈其英和孙文姬(1992)从全国15个植棉省、自治区采集棉花枯萎病株,经分离纯化,获得273个单孢菌株,并对其中13个单孢菌株进行系统研究,断定我国棉花枯萎镰刀菌是尖孢镰刀萎蔫专化型。隶属的分类体系是:半知菌亚门(Deuteromycotina)、丝孢目(Moniliales)、瘤座孢科(Tuberculariaceae),镰孢属(Fusarium Lind),美丽组(Eleganswu.),尖孢种(Oxyporumschl.)。棉花枯萎病菌为尖孢镰刀菌萎蔫专化型,其培养性状,在PDA(马铃薯葡萄糖琼脂)培养基上,菌丝为白色,若培养时间稍长培养基经常出现紫色,菌丝体透明,有分离。具有3种类型孢子,分别为大型分生孢子、小孢子和厚垣孢子(图2-1)。镜检时,重点检查有无镰刀状大型分生孢子和厚膜孢子。大型分生孢子呈镰刀形,略弯曲,两头稍尖,足孢明显,无色,大多具3个分隔,少数为2个,偶见有4~5个分隔,大小为(22~23)μm×(3~5)μm(以3个隔膜的大型分生孢子长度和宽度作标准)。小分生孢子呈卵圆形或纺锤形,无色透明,大多数为单胞,少数有一个分隔,大小为(5~6)μm×(2~3.5)μm。厚膜孢子近圆形,顶生或间生1~3个,但也有数个相连的,卵黄色,直径5~15μm,厚膜孢子是抵抗不良环境的繁殖体。图2-1 棉花枯萎病菌自Alkinson 1892年首先提出引起棉花枯萎病菌是侵染导管萎蔫镰刀菌(Fusarium vasinfectumAtk)后,认为棉花枯萎病菌的寄生性很强,寄主范围很窄。但Butler(1926)、Kulharm(1934)、Armstrong(1940)、Armstrong和Bennoett(1942)、Ebbeds等(1975),前后报道枯萎病菌的寄主多达40余种,计有大豆、烟草、花椰菜、卷心菜、辣椒、牛角椒、木豆、决明、咖啡、印度麻、黄瓜、龙爪稷、三叶胶、秋葵、番茄、苜蓿、类香蒲、狼尾草、绿豆、豌豆、豇豆、蓖麻、茄子、高粱、肿柄菊、大麦、铁荸荠、小花锦葵、大花苘麻、几内亚茴麻、毛里塔尼亚苘麻、束黄麻、酸木槿、柠檬黄木槿、洋麻、裂叶木槿、类酸浆木槿、葡萄叶木槿、尖刺黄花稔和印度蛇婆子等。许如琛等(1964)用人工接菌盆栽试验,甘薯、玉米、薄荷、黄麻、烟草、荞麦、小麦、大麦、黑麦、燕麦、大豆、豌豆、蚕豆、四季豆、胡萝卜、黄瓜、萝卜、莴苣、油菜、菠菜、青菜和婆婆纳等共47种植物因均不发病,故没有作为枯萎病菌的寄主植物。顾本康等(1979)将生长在枯萎病菌人工接菌土内的供测作物植株、采用组织捣碎稀释分离的方法,能够分离出枯萎病病原菌,将它回接到棉花上能够表现枯萎症状,再从菌落形态及孢子大小,都证明是棉花枯萎病病原菌,因此认为,玉米、牛角椒、大麦、元麦、小麦、番茄、乌豇豆、茄子、大豆、柽麻、芝麻、花生、山芋、赤豆和扁豆等作物虽然没有明显症状,而确是棉花枯萎病菌的带菌植物。棉花枯萎病菌在很多植物上只能停留于植物的根表皮,但不能深入导管系统,所以,往往出现隐症状态。因此认为,除已被证明的许多作物或杂草是棉花枯萎病菌的寄主植物外,实际上还有更多植物是棉花枯萎病菌的不表现症状的带菌体;这就是在枯萎病区推行与旱作物轮作对防治枯萎病无效的道理。李君彦等(1990)对小麦、大麦、玉米、高粱、甘薯、大豆、豌豆、红麻、向日葵、烟草、番茄、茄子、辣椒、黄瓜和笋瓜15种植物作棉花枯萎病致病或带菌的研究,其结果表明,15种作物都可带菌,只是带菌的部位有差异,将病菌在棉花上回接,只有小麦、玉米、高粱和向日葵回接不成功。植物病原菌在不同环境、营养条件和寄主植物影响等外界因素作用下,再加上自身的遗传变异,致病力不断地变化。但在长期演变过程中逐渐形成了一些比较稳定的类型,这就是在种和变种以下所区分的转化型、生理型或小种。专化型是一个群体,据不同鉴别寄主的致病反应,可以进一步化分为若干生理小种。鉴定棉花枯萎病生理小种,以及生理小种在不同地区的分布,对培育棉花抗病品种,以及优良品种在不同种植区的分布有指导意义。棉花枯萎病菌具有较强的专化性,不同地区的枯萎病菌尽管形态相似,但致病力不一定相同。Elbeles(1975)根据枯萎病菌对陆地棉、海岛棉、亚洲棉及某些作物的侵染能力的差异,划分为5个生理小种:小种1号和2号,来源于美国,严重感染陆地棉,轻度感染海岛棉,不感染亚洲棉,但小种2号尚能感染烟草及Yel-redo大豆;小种3号为来自埃及的枯萎病菌,感染海岛棉和亚洲棉,不感染陆地棉;小种4号为印度的枯萎病菌,只感染亚洲棉,不感染海岛棉和陆地棉;小种5号为苏丹的枯萎病菌,感染亚洲棉,不感染海岛棉及陆地棉。Armstrong等(1978)描述并提出了巴西的棉花枯萎病菌小种6号。至此,全世界报道的棉花枯萎病生理小种共6个。1972~1973年全国棉花枯萎病、黄萎病综合防治研究协作组收集了我国主要枯萎病区(冀、豫、晋、陕、鲁、皖、苏、浙、鄂、川等省的县)有代表性的菌株76个,在海岛棉、陆地棉和中棉3个棉种的9个鉴别寄主棉花品种上测定其致病力。结果菌株被划分为3个致病型(表2-1):Ⅰ型侵染海岛棉、陆地棉和中棉,包括南方棉区的22个菌株,北方棉区的26个菌株;Ⅱ型侵染海岛棉和陆地棉,但不侵染中棉,包括南方棉区的17个菌株和北方棉区的16个菌株,为害陆地棉严重;Ⅲ型只侵染海岛棉,不侵染陆地棉和中棉。鉴别品种致病型Ⅰ致病型Ⅱ致病型Ⅲ海岛棉SSS陆地棉SSR中棉SRR表2-1 全国各地棉花枯萎病菌在鉴别寄主上的接菌反应陈其煐等(1985)于1982年用国际通用的一套鉴别寄主对中国各地采集的144菌系筛选出有代表性的17个菌系进行全面的研究,发现我国的棉花枯萎病菌致病力与当时国际上已报道的6个小种有区别。为此,将我国的棉花枯萎病菌分为3个小种,即3号、7号和8号,其中7号、8号小种是首次报道,并认定棉花枯萎病Ⅲ型即为国际3号小种,而Ⅰ型、Ⅱ型被定为新小种,即7号和8号。7号小种是我国的优势小种,广泛分布于国内的各主产棉区,对鉴别寄主中的海岛棉、陆地棉和亚洲棉均表现出高度侵染,不感染或轻度感染5个非棉属寄主;而8号小种则不感染或轻度感染3个棉种的7个品种,轻度感染非棉属的秋葵、金元烟和大豆,严重感染紫苜蓿和白肋烟,仅在我国湖北省的新洲县和麻城县及江苏省的南京发现;3号小种严重感染海岛棉的Coastland、Sakel和亚洲棉的Ronzi,不感染海岛棉的Ashmouni和陆地棉,不感染非棉属寄主的秋葵、金元烟、白肋烟和大豆,极轻度感染紫苜蓿(表2-2)。鉴别寄主小种及分布3新疆麦盖提和吐鲁番7全国各地8湖北麻城及江苏南京海岛棉AshmouniRSW-RCoastlandSSWSakelSSW表2-2 我国不同小种对鉴别寄主植物的侵染力(陈其煐等,1985)鉴别寄主小种及分布3新疆麦盖提和吐鲁番7全国各地8湖北麻城及江苏南京陆地棉AcalaRSWRowdenRSWStonevileRSW亚洲棉RoziSSW秋葵ClemsonspinelaesRW-RW紫苜蓿GrimmRW-RS烟草Burley5RW-RSGolddolarRRW大豆YelredoRW-RW-R表2-2 我国不同小种对鉴别寄主植物的侵染力(陈其煐等,1985)(续)-1致病性是病原、寄主和环境条件相互作用的结果。棉枯萎菌致病性变异的原因比较复杂,可能有:镰刀菌发生突变、异核现象和准性生殖而发生变异;棉花种和品种的更换,造成寄主基因型对病原菌群体遗传结构的影响而发生变异;随土壤中微生物群落变化而发生变异及棉枯萎菌靠寄主种子远距离传播,导致外来致病菌的传入或为新小种提供亲本等。为此,孙文姬等(1999)采用国际通用的鉴别寄主(简称通用寄主)包括棉属寄主海岛棉的SaKel、Coastland、Ashmouni;陆地棉的Rowden等4个;非棉属寄主紫苜蓿(Grimm)、白肋烟(Berley5)、金元烟(Gold dollar)3个,以及鉴于国际通用的鉴别寄主中的所有棉属寄主均被7号小种菌系高度感染,不能明显区分广泛分布于我国各棉区7号小种不同菌系间的致病力强弱,于是在1996~1997年试验中,增加了抗病性不同的辅助棉属鉴别寄主(简称辅助寄主),包括海岛棉的8763依(感病)、K102(抗性敏感);陆地棉的鄂荆1号(感病)、86-1号(抗病)等4个品种,对1986~1997年在我国河北、河南、山东、山西、安徽、湖北、江苏、陕西、辽宁和新疆10个主要产棉省(自治区)采集的84个棉枯萎镰刀菌代表菌系进行了生理小种变异监测研究。结果表明:与陈其煐等(1985)报道的基本相同,仍为第3号、7号、8号3个小种,其中,7号小种占83.3%,是我国毒力强的优势小种,广泛分布于我国各大棉区;3号和8号小种分别局限于新疆吐鲁番地区和湖北新洲地区。同时,发现局部地区有些菌系出现了变异,特别是1991~1994年采集的3号小种5个菌系出现了对鉴别寄主Sakel的致病力明显减弱的变异型。分布于黄河、长江流域及新疆广大棉区,对非棉属寄主表现为“R”(发病株率为0)或“W”型(发病株率为50%以下),在棉属寄主上以“S”型(病指为20.1以上)为主。1996~1997年28个代表菌系在8个棉属寄主上测定结果,除2个菌系对Sakel致病力为“W”型(病指为20.0以下)外,其余26个菌系对Ashmoumi、SaKel、Coastland、Rowden、8763依、鄂荆1号等6个棉属寄主致病力均为“S”型;28个菌系在有一定抗性的K102寄主上,13个为“W”型,15个表现为“S”型;在抗病品种86-1寄主上,24个为“W”型,4个为“S”型。按各菌系在8个棉属鉴别寄主上平均病指划分为强、中、弱3个类群,4个菌系为强致病类型,17个菌系为中等致病类型,7个菌系为弱致病类型。1998年发现湖北新洲的1个菌系和山西太原菌系对抗病品种86-1的致病力接近“S”型。1988年分离的3号小种2个菌系和1991~1994年分离的3号小种变异型5个菌系均分布于3号小种的原发生地新疆吐鲁番地区。对非棉属寄主均为“R”或“W”型;对陆地棉Rowden均为“R”型(病指为0),对海岛棉Coastland均为“S”型。2个3号小种与5个3号小种变异型的差异表现在对Ashmouni和SaKel的致病力上,前者在Ashmouni和Sakel上分别为“R”和“S”型;后者对Ashmoum的致病力增强了,除l个为“R”型外,2个为“W”型,2个为“S”型,而对SaKel的致病力减弱了,均为“W”型。另外,1995~1998年从该地区采集的海岛棉病株上一直未分离到3号小种。1988~1995年分离的8号小种5个菌系均分布于其原发地区的湖北新洲地区,在非棉属鉴别寄主紫苜蓿和白肋烟上均表现为“S”型,4个在棉属鉴别寄主上表现为“R”或“W”型,其中,1995年分离的Ag136菌系对抗病品种86-1表现为“S”型(病指25.0)。另外,1998年从该地区采集的病株上分离出8号小种6个菌系。2007年,马存等把目前世界上已报道的棉花枯萎病菌8个小种归纳成如表2-3所示。寄主植物小种编号12345678分布地区世界各地美国埃及印度苏丹巴西中国中国亚洲棉(G.arboreumcv.Ronzi)RRSSSRSR海岛棉阿西莫尼(G.barbadebsecv.Ashmouni)SSRRSSSR海岛棉萨克耳(G.barbadebsecv.Sakel)SSSRSSSR陆地棉阿卡拉44(G.hirsutumcv.Acala44)SSRRRSSR金元烟(Nicotianatabacumcv.GoldDolar)RSRR—RRR大豆(Glycinemaxcv.Yelredo)RS——RRR羽扁豆苜蓿(Lupinusluteuscv.Weiko)SS——R表2-3 世界各国不同小种对不同寄主植物的侵染力新疆棉区棉花枯萎病生理小种,自徐怡心(1994)鉴定认为国际7号小种之后,李国英等(1998)、缪卫国等(2000)、王雪薇等(2001)、吴彩兰等(2004)和张莉等(2005)采用目前国际上通用的一套棉属鉴别寄主及当地的辅助鉴别寄主对从不同产棉县(市、团场)采集的枯萎病菌株样本鉴定后认为,目前,7号生理小种仍为新疆棉花枯萎病菌优势生理小种,主要分布在新疆南疆(和田、喀什、阿克苏)、北疆(石河子、昌吉、乌苏)、东疆(吐鲁番)主要棉区。从各供试菌系对9个品种的发病始期及发病程度看,新疆棉花枯萎病菌菌系强致病型主要分布在南、北疆主要棉区,部分菌系属中等致病型,枯萎病菌为害时期较早,棉株出苗后10~12天,造成棉苗子叶青枯萎蔫或叶脉黄化网纹;新疆棉花枯萎病菌菌系弱致病型主要分布在东疆棉区,枯萎病菌为害时期均较晚,较南、北疆棉区发病始期晚5~7天,即棉花出苗后15~20天才出现子叶青枯萎蔫或叶脉黄化网纹症状。营养体亲和性(Vegetative Compatibility,简称VC)是指缺乏有性生殖真菌,通过不同菌系间的菌丝融合交流物质,进而形成异核体的能力,其实质就是异核体亲和性,会导致病原菌形态和致病性的变异。由若干具有营养体亲和性的菌系构成的群,称为营养体亲和群(Vegetative Compatibility Group,简称VCG)。做致病性测定存在着费时、费力、结果易受外界因素影响及不能反映不同菌株间的遗传关系等公认的问题(Hart等,1981;Kraft等,1978;Pound等,1953),所以,有必要探索和寻找鉴别小种更为简便有效的途径。Puhalla(19850)首先确立的用不能还原硝酸盐作唯一氮源生长的突变体(nit突变体)作营养体亲和性试验的方法,为此提供了一条有效的途径。此法通过观察不同菌株的nit突变体之间能否互补而形成异核体把它们分成不同的营养体亲和群。根据他的理论,亲和与否反映出不同菌株在遗传进化过程中的亲缘性远近,国内外不少报道都认为营养体亲和性是鉴别镰刀菌不同专化型及小种间菌株的有效方法。1985年Puhalla首次将VCG技术应用到尖孢镰刀菌专化型的研究,结果认为专化型与VCG之间有一定的对应关系,即同一VCG的菌系属于同一专化型,而不同专化型的菌系属于不同VCG。随后,大量的不同专化型的菌系证明了Puhalla的观点(Ploetz,1990)。鲍建荣等(1992)对尖孢镰刀菌的6个专化型的20个菌系进行了营养体亲和性研究,结果显示,不同专化型菌系的nit株之间无互补反应,而同一专化型的不同菌系上分离的nit株之间可产生亲和反应,也证明了nit突变株的营养体亲和群与菌系的专化型有相关性。在棉花专化型内,研究证明,生理小种与VCG有一定的相关性,来自同一生理小种的菌系,甚至是不同地理来源的菌系,都可划为同一VCG。Katan等(1988)测定来自以色列全国不同地区的同为3号生理小种的12株棉花枯萎病菌菌系,结果均属于同一VCG。丁之金等(1992)采用不能还原利用硝酸盐作唯一氮源生长的突变体(nit突变体),对中国棉枯萎镰刀菌的3号、7号、8号小种的61个菌株做了营养体亲和性研究。结果表明,第3号小种7个菌株和第7号小种42个菌株各属一个不同的营养体亲和群,第8号小种的8个菌株则属6个不同亲和群,不同小种的菌株间没有亲和性。营养体亲和性试验结果与致病性测定结果吻合,能从遗传学角度区分棉枯萎菌不同小种,用它作为鉴定手段,结果更能反映出不同菌系间的本质联系,并可克服致病力测定工作中费时、费力及结果不稳定等缺点。王克荣等(1996)利用氯酸钾毒性,诱变棉花枯萎病菌产生硝酸盐利用缺陷型突变体(nit)。通过对nit突变体在亚硝酸盐和次黄嘌呤为唯一N源的MM营养基上的生长鉴定,获得了4种生理表现型的nit突变体。在485个nit突变体中,nit A为357个(73.6%),nit B 59个(12.3%),nit C 65个(13.4%),nit D 4个(0.8%)。4种类型的突变体产生的频率差别很大,nit A类型最易产生,nit D突变类型则很难得到。Nit A类型的突变体也很容易回变成野生型。不同菌株产生突变类型的比例也有差异。菌株258产生的11个突变体均为nit A型,而菌株262产生的8个突变体都是nit B型,菌株207和328则产生4种生理表现型的突变体。产生nit突变体的107个菌株经互补类型配对测定的结果见表2-4。由此看出,我国的棉花枯萎病菌中,以VCG1为优势群体,分布广泛。有8个菌株分属另外3个VCGS,这些群体是否属于尖孢镰孢萎蔫转化型(Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum),可能需要进行分子遗传学比较才能明确。营养体亲和群(VCG)菌株数菌株来源营养体亲和群(VCG)菌株数菌株来源VCG15江苏丹徒VCG26江苏丹徒(303,315,316,319,328,329)江苏江浦江苏启东江苏淮海农场VCG31江苏丹徒(234)新疆四川浙江VCG41江苏南京(402)江西表2-4 棉花枯萎病菌的营养体亲和群及其来源除了属于4个VCGs的103个菌株,另有4个菌株(菌株号219,226,227,302)只产生一种表观型的突变体(nit A),这些突变体与其他菌株的互补型突变体配对不能形成亲和性反应。这些实验结果表明,我国的部分地区,包括新疆、四川、浙江、江西和江苏的棉花枯萎病菌多属于同一个营养体亲和群。在表现症状的棉花上部茎叶中也分离到其他营养体亲和群的菌株,这些菌株经测定,对陆地棉的棉花品种具有寄生能力和一定的致病力。王雪薇等(1996)报道,新疆棉花枯萎病株或病田土中分离得到的尖孢镰刀菌具有明显的营养体亲和性。将分离自新疆5个不同地点的棉病株或棉田土的7个菌株经单孢分离得到18个单孢株,经鉴定均为尖孢镰孢。7个菌株的18个单孢株分别在KPS培养基上诱得数量不等的nit突变体,将它们分别与两个采自老病区莎车的棉枯萎病菌株进行营养体配对试验,结果显示,7个菌株分别归属2个营养体亲和群(VCGs),其中,与莎车菌株明显亲和,属V1的6个菌株与莎车菌株应同属于尖孢镰孢萎蔫专化型。研究结果还表明,不同菌株产生的亲和带的形态特征不同,如MK菌株的各nit突变株间产生的亲和带均表现为水平扩展,迅速呈纺锤形,但气生菌丝不发达,亲和带仅表现为菌丝层比突变体菌丝层厚,随着亲和带的发展可在两突变株间连成片,暂称扩展型亲和带;而MK7-1菌株的各nit突变株间产生气生菌丝茂密,且扩展宽度均匀的线形亲和带,亲和带朝更浓密方向发展,仅加宽,但不易成片,暂称线型亲和带。所有亲和菌株(或单孢株)与MK形成的亲和带均属扩展型亲和带,而与MK7-1形成的均属线型亲和带。依据不能利用硝酸盐的突变体(nit)间营养体亲和性划分出的棉花枯萎病菌营养体亲和群(VCGs)与其生理小种间高度相关,即不同生理小种间营养体不亲和,而同一生理小种归属于一个或少数几个VCGs。张莉等(1998)从新疆各植棉区采集棉花枯萎病病株,经分离纯化获49个单孢菌株。经营养体亲和性测定结果表明,供测49个菌株分为4个亲和群,其中,VCG1包括46个菌株,占供测菌株的93.9%,均与标准菌株中的7号小种Ag84亲和,另外3个(吐-2、昌-4、石-2)分属不同的亲和群,它们与标准菌株中的7号、8号和3号小种的Ag84、Ag16、Ag2菌株的突变体均不亲和。20世纪90年代后期以来,随着新疆植棉面积的不断扩大及从各地大量调运棉种,其病原种群是否有所变化,不少植棉单位存在一定疑问。为此,张莉等(2005)采用营养体亲和性技术,对新疆棉花枯萎病菌的生理小种类型及其病原种群进行了变异监测研究。结果表明,28个供试菌系高度侵染海岛棉、陆地棉及K102(辅助鉴别寄主),属典型的7号生理小种,其余12个菌系在鉴别寄主上的反应与7号生理小种略有差异;供试菌系属于一个营养亲合群,且与7号生理小种的标准菌系相亲和,与3号、8号小种的标准菌系不相亲和;新疆棉花枯萎病菌依旧以7号生理小种为主。与以往的研究结果相比,新疆棉花枯萎病菌的群体组成基本没有发生变化。此外,王雪薇等(2000)的研究结果也表明,52个待测菌株与7号小种的4个标准菌株间存在着不同程度的营养体亲和性,而与3号小种和8号小种的标准菌株均不亲和。因此,它们属于7号小种营养体亲和群—VCG701。在棉花枯萎病菌的生理小种及其遗传进化关系的研究中,通过突变体的诱发而进行的营养体亲和群判别方法是行之有效的重要研究方法之一,但在突变体的诱发与鉴定上存在较大的难度,方法不一,试验的稳定性较差。为此,白剑宇等(2007)对棉花枯萎病菌突变体的诱发与鉴定做进一步的方法验证与技术探讨。从32个供试棉花枯萎病菌菌株中共诱得288个nit突变体,根据其在不同氮源培养基上的生长划分出4种突变体类型:nit 1、nit 3、nit M和nit 8。对各菌株的突变体诱发与鉴定结果表明诱得突变体的难易程度主要因菌株的不同有很大差异,有些菌株(FKLMYN-23,FKTN-11,FSYN-Z6)很容易诱得各类型突变体,有些菌株不易诱得某种突变体类型,有个别菌株(FMYN-02,FYL2N-07)在KClO3含量10~60g/ml的各浓度梯度中都未能诱发出任何突变体。不同KClO3浓度梯度的KPS培养基上的突变体诱发情况比较表明,在KClO3浓度为25g/ml时诱得突变体的比例最高,约76%的菌株在此浓度下诱得突变体。85.0%的供试菌株上诱发到的突变体类型不全,只有15.0%的菌株能诱发到4种类型的突变体。在诱得的288个突变体中,各突变体类型所占比率高低依次为nit 1>nit 3>nit 8>nit M。在这4种突变体中,nit 1型突变体的诱得比例最高(76.7%),且在绝大多数菌株(93.7%)中易诱得,此结果与王雪薇等(1996)和李国英等(1998)的报道基本一致。但nit M型突变体较难诱发到,供试的32个菌株中,只有13个菌株诱发到了nit M突变体,其比率为40.0%,在所有诱发到的288个突变体中,nit M所占比例仅为4.9%,该结果与王雪薇等(1996)和李国英等(1998)的报道有所差异。这些结果对建立稳定和准确的实验方法体系,为进一步查明棉花枯萎病菌的营养体亲和群分化情况,营养体亲和群与生理小种的对应关系,生理小种的种类及其分布,病原菌的分化,遗传进化关系提供了有科学价值的依据。异核现象是半知菌普遍具有的特性,也是病原菌变异的主要原因。史大刚等(1991)结合新疆吐鲁番地区,原只发现枯萎菌生理Ⅲ型,后又发现了生理Ⅱ型的现象,研究了异核现象与枯萎菌变异的关系认为,异核现象是导致生理Ⅲ型菌系致病力增强产生生理Ⅱ型的重要因素。棉花枯萎病菌在遗传上都是十分复杂的种群,遗传的多变性可以由多种因子引起,例如,转座因子、染色体突变、基因漂移、准性生殖等。这种种群上遗传多变性决定了必须依靠更为客观的研究方法来研究它。VCG是依靠真菌自身遗传特征来划分的,不仅能反映菌系之间的遗传相似性,而且有助于真菌繁殖方式及其群体遗传结构的分析。但目前,棉花枯萎病菌营养体亲和性研究菌系来源十分有限,而且棉花枯萎病菌主要集中在专化型内,这样不能更为确切地了解种群的发育与变异。因此,今后应进一步扩大棉花枯萎病菌的研究种群,并结合更多的研究技术,包括分子技术,对日益复杂化的棉花枯萎病菌的种群进行更深入的研究。生物体内的同工酶是基因与生物外部形态性状的连接物,同工酶酶谱是生物内部生物化学特性的反映,许多学者认为,病菌不同的致病类型与酯酶同工酶有较密切的关系。吕金殿等(1982)用聚丙烯酰胺凝胶电泳对42个采自我国各省(自治区)的棉花枯萎病菌的酯酶同工酶进行了比较研究,根据主酶带的情况可将42个菌系分为3个类型,分别为类型Ⅰ,包括4条主酶带,含有31个菌系,来自13个省(直辖市);类型Ⅱ,包括3条主酶带,含有6个菌系,来自6个省;类型Ⅲ,包括2条主酶带,含有1个菌系,来自新疆。张莉等(2000)用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定新疆棉花枯萎病菌酯酶同工酶,同时结合以往研究分析其酶谱类型与生理小种的关系。结果表明:(1)新疆棉花枯萎病菌有4种酶谱类型,供试的30个菌株中有25个菌株的酶谱属于类型Ⅰ据以往研究,这25个菌株中,有24个菌株属于7号生理小种,它们与标准的7号生理小种的酯酶同工酶酶谱基本一致。这说明,可利用酯酶同工酶作为研究棉花枯萎病菌致病力分化的一种辅助方法。同时,从生化的方面再次证明7号生理小种是新疆棉花枯萎病菌的优势小种。(2)主酶带的多少与致病力的强弱成正相关类型Ⅰ中的菌株有5条主酶带,次酶带也最多,在供试菌株中属致病力最强的类型;类型Ⅱ中的菌株有2条主酶带,次酶带较少,属供试菌株中致病力较弱的类型。(3)试验证明,酶谱类型与生理小种的类型并不完全一致如塔2菌株的酶谱类型属于类型Ⅳ,它与本次试验提供的3个标准菌株酶谱均不相似,但在利用鉴别寄主的鉴定中属7号小种;还有石-15菌株酶谱类型与标准3号小种相一致,但其小种也属于7号。这些现象有待进一步研究。曹君等(2005)通过聚丙烯酰胺凝胶电泳测定了各供试枯萎病菌酯酶同工酶,并结合同工酶谱的聚类分析研究其酶谱类型与菌株致病力及生理分化的关系。结果表明,在棉花枯萎病菌中酯酶含量较高,电泳酶谱稳定,重复性好。14个供试菌株与标准菌株J-1的枯萎病菌酯酶酶谱基本一致,既反映了棉花枯萎病菌在专化型水平上的遗传一致性,又能在专化型下区分出不同的致病类型。根据酯酶酶谱和聚类分析结果(图2-2)将供试菌株分为4种类型。类型Ⅰ的菌株有5条主酶带,次酶带也最多,在供试菌株中属致病力强的类型;类型Ⅱ中的菌株的致病力属于中等水平,类型Ⅲ、类型Ⅳ的菌株分别有3条、2条主酶带,次酶带较少,属供试菌株中致病力较弱的类型,表明主酶带的多少与致病力的强弱有关。因此,酯酶同工酶酶谱类型和致病类型有较密切的相关性,利用酯酶同工酶分析能够准确且快速地鉴别出棉花枯萎病菌的不同致病类型,克服了传统棉花枯萎病菌致病性鉴定方法的一些弊端,且该方法简单、方便、准确,重复性好,可以成为鉴定棉花枯萎病菌不同致病类型的重要方法之一。图2-2 同工酶酶谱聚类分析树状图棉花枯萎病菌各生理小种间,不论是酯酶同工酶、过氧化物同工酶,还是可溶性蛋白质,经电泳后或多或少都可出现特征性条带,差异比较明显,易于区分。吴彩兰等(2004)对棉花枯萎病菌的3号、8号和7号3个生理小种的标准菌株和新疆所采31个供试菌株采用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行了酯酶同工酶谱、过氧化物同工酶谱和可溶性蛋白质谱分析。结果表明:①菌体酯酶同工酶电泳:所有供试菌株的酯酶同工酶酶谱多态性丰富,谱带数目一般为3~8条,清晰可辨。棉花枯萎病菌不同生理小种的酯酶同工酶谱存在明显差异,3号生理小种有6条谱带,8号生理小种有3条谱带,7号生理小种有8条谱带,其中,Rf值为0.1和0.35的两条带为7号生理小种的特征性条带。供试菌株谱带数为4~8条,其谱带虽具有多型性,但都与7号生理小种标准菌株的特征性条带中的一条或两条一致。31个供试菌株经可溶性蛋白质谱分析,它们与7号生理小种的标准菌株的特征性条带中的一条或两条一致,说明新疆棉花枯萎病菌仍以7号生理小种为主要的优势小种,这与多次用鉴别寄主法测定的结果一致。在同工酶电泳实验中,过氧化物同工酶因其为单位结构,故谱带少,多态性差,有的菌株谱带不清;酯酶同工酶谱和可溶性蛋白质谱不仅谱带数目多,而且具有清晰易辨的特点,效果好,在实验中拟优先选用。②过氧化物同工酶电泳:所有供试菌株的过氧化物同工酶谱带数目为1~4条,多态性差,且有的菌株谱带不清。但不同生理小种间仍存在差异,其中,Rf值为0.42和0.56,为3号生理小种的特征性条带,Rf值为0.52为8号小种的特征性带,Rf值为0.4为7号小种的特征性条带。31个供试菌株谱带数都少,但它们基本都与7号小种的特征性条带一致。③可溶性蛋白质谱。棉花枯萎病菌不同生理小种的可溶性蛋白质谱存在明显的差异,3号和7号生理小种均有6条谱带,8号生理小种标准菌株只有4条谱带。谱带Rf=0.1、Rf=0.3和Rf=0.52为该3个生理小种所共有,8号生理小种Rf=0.4的谱带又与7号生理小种所共有,即8号生理小种的4条谱带均与7号生理小种共有;谱带Rf=0.2、Rf=0.38和Rf=0.45是3号生理小种所独有的特征性带;谱带Rf=0.08和Rf=0.42是7号生理小种所独有的特征性带。31个供试菌株可溶性蛋白质谱虽有差异,但差异不大;它们绝大部分谱带都具有7号生理小种的特征性谱带1条或2条,而不具有其他小种的特征性带。吴彩兰等(2004)采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法,对2002~2003年,从新疆各主要植棉区采集到的31个棉花枯萎病菌菌株及3号、7号和8号生理小种的标准菌株进行了可溶性蛋白质谱分析。结果表明,棉花枯萎病菌不同生理小种的谱带存在明显差异,易于区分,并且3号和7号标准菌株都有自己的特征性谱带;同一生理小种不同菌株谱带的一致性较高,差异不大,供试菌株与7号生理小种的特征性谱带中的1条或2条一致。从电泳图谱聚类分析可将其分为3类:3号和8号标准菌株各为1类,供测大部分菌株的电泳图谱与7号生理小种标准菌株的相似性水平高,亲缘关系近,与3号生理小种的相似性水平低,亲缘关系最远(图2-3)。这与鉴别寄主法进行生理小种测定的结果基本一致,说明采用可溶性蛋白凝胶电泳对棉花枯萎病菌生理小种的鉴定具有重要的参考价值,可作为常规鉴别寄主法和营养体亲和群鉴定法的一种重要辅助手段。图2-3 棉花枯萎病菌供试菌株电泳图谱聚类分析树状图由于传统的生理小种划分主要以病菌对特定寄主的致病力强弱作为依据,病菌自身的变异及环境因子的复杂变化也可造成致病力变异,仅依靠传统的形态学和致病力差异来划分病菌生理小种已难以得出令人信服的结论。因此,需要借助于诸如遗传学、生物化学、分子生物学的手段加以验证,如血清学、营养体亲和性、凝胶电泳以及近年来发展迅速的RFLP及RAPD等技术,已逐步应用于病原菌的鉴定。而采用分子生物学手段,可将致病力在分类中的作用从遗传学的角度加以重新评价。随着分子生物学技术的发展,利用分子特征进行真菌分类鉴定已逐步被人们所采纳。在对病菌遗传背景了解甚少的情况下,采用随机引物扩增多态性DNA分子标记对尖孢镰刀菌专化型以下的小种进行多态性分析是行之有效的。RAPD(Random Amplified Podymorphic DNA)技术是20世纪90年代由William等在PCR基础上创立起来的一种利用随机引物扩增DNA的分子标记方法。该技术一出现,就以其快速而便于检测大量样品,所需DNA量少、不需要生物的特殊基因文库作探针以及操作安全、所需费用较低等突出优点,迅速应用于生物学研究的各个领域。冯洁等(1999)对来自中国11个省(自治区)的棉花枯萎病菌不同生理小种菌株的基因组DNA进行随机扩增,筛选出10个扩增多态性好且稳定的随机引物,不同引物的条带数为9~19条,扩增片段的DNA分子量为300~3000bp,10个引物扩增得到的140个DNA条带中,有123个多态性条带,占总条带的87.8%。根据供试菌株RAPD-PCR扩增条带的有无,以1.0记数,统计稳定、清晰出现的条带,采用Statistics统计软件对数据进行类平均法系统聚类分析,建立树状图(图2-4)。以连锁距离为5.0划分时,供试的29个菌株可划分为6个RAPD组。Ⅰ组为所有的3号小种菌株(1~5)及国外3号小种对照(29);Ⅱ组为所有的7号小种共16个菌株(11~26);Ⅲ组为8号小种的3个菌株(6~8);Ⅳ组为8号小种的另外2个菌株(9、10);V、Ⅵ组分别为国外的1号小种(27)及6号小种(28),它们各独自为一类。通过亲缘关系树状图可以看出,我国的3号小种与国外的3号小种对照亲缘关系十分密切,同属于一个RAPD组Ⅰ,这个RAPD组与其他5个组的菌株在亲缘关系上相距较远,独为一类;我国特有的7号小种自成一类;而我国的8号小种遗传背景较为复杂,分属于2个不同的RAPD组,其中,归为第Ⅳ的菌株(9、10)与7号小种的亲缘关系较近,归为第Ⅲ组的菌株(6~8)与7号小种的亲缘关系较远。国外的1号、6号小种(27、28)与我国的7号、8号小种在亲缘关系上相距较远。从亲缘关系树状图中还可以看出,我国的3号、7号小种都分别属于两个独立的RAPD组,8号小种分属于两个不同的RAPD组,这与传统的以致病力差异为依据的鉴别寄主划分生理小种的结果基本一致。从分子水平上证实了中国生理小种划分的正确性,并证明中国除3号小种与国外相同外,7号、8号小种是不同于国外其他小种的独立小种。8号小种在我国的分布只局限在湖北新洲和南京江浦,是遗传背景最为复杂的一个小种,今后在这一群体中可能会划分出新的小种。图2-4 供试棉花枯萎病菌菌株的RAPD聚类分析树状图新疆是我国最大的棉花生产基地,但植棉面积迅速扩大、连作年限延长、引种频繁,导致棉花枯萎病迅速扩展,为害严重。为了有效控制棉花枯萎病菌,有必要对新疆不同植棉区枯萎病菌的生理小种及遗传多样性进行分析,为新疆棉花抗病育种、植物检疫及病害防治提供科学依据。王雪薇等(2001)和田新莉等(2002)利用RAPD技术比较新疆棉花枯萎病菌不同菌株间在分子水平上的共性与差异。RAPD分析结果显示出这37个供试菌株与7号小种各对照菌株间基因组DNA的指纹图谱高度相似,属同一遗传相似组,而与3号和8号小种的对照菌株间遗传差异较大,亲缘关系较远,即7号生理小种是组成目前新疆棉花枯萎病菌群体的优势小种。仅发现一株可能属于3号小种的菌株,未发现属于8号小种的菌株。此外,从分子水平上证明新疆棉花枯萎病菌存在明显的遗传分化,即使在7号小种内也存在遗传上的差异,从而导致致病性强弱的不同。冯洁等(2000)采用10个随机引物对我国3个棉花枯萎病小种的26个菌株PCR扩增结果表明,不同小种在扩增的DNA条带之间差异明显,并分别筛选到了3号、2号和8号小种的特征带。3号小种特征条带2以OPF-10为引物扩增,3号小种的5个菌株(编号l~5)均在分子量为513bp处出现OPF-10513特征条带,而其他小种菌株均未扩增出此带。7号小种特征条带以OPF-08为引物,所有的7号小种菌株(编号11~26)均扩增出了分子量为371bp的特征条带OPF-08371。8号小种特征条带以OPF-12为引物,供试的5个8号小种菌株均在703bp处扩增出了特征条带OPF-12703。采用ABI 377全自动测序位,以T7方向进行序列测定,3个插入片段均可一次通读全部序列,3号小种的特异性探针OPF-10511含有513个碱基,内含5个内切酶位点(Hind Ⅲ、BamH Ⅰ、Xba Ⅰ、BstⅪ、EeorⅤ),G+C含量为45.4%;7号小种特异性探针OPP-08371含有371个碱基,内含7个内切酶位点(Ecor V、Bsp 106、Nci I、Dra Ⅱ、Xho I、Sac I、Ecor V),G+C含量为43.4%;8号小种特异性探针OPF-12703含有703个碱基,内含7个内切酶位点(Kpn Ⅰ、Bsp 106、Hind Ⅲ、Aat Ⅱ、Ecor V、Bsp106、Kpn Ⅰ),G+C含量为42.1%。利用随机引物对棉花枯萎病菌不同生理小种的菌株进行PCR扩增,获得了大量的RAPD标记,并分别筛选到可将不同小种扩增出不同特征带的引物,为以致病力差异为基础的鉴别寄主划分生理小种的传统方法提供了分子水平的证据,说明我国棉花枯萎菌不同生理小种间在分子水平上存在较大差异,并且这种差异导致了病菌致病力的不同,不同小种之间特征性条带的存在也正是基因序列改变的真实体现。在棉花枯萎病菌小种间寻找到特异性DNA扩增片段,目前在国内外尚属首例。AFLP(Amplified Fragmentlength Polymorphism)分子标记技术是在基因序列未知的情况下,利用少数几对引物对相关物种基因组多态性进行有效检测。AFLP、RAPD及RFLP 3种分子标记多态性的检出效率的大小顺序依次为:AFLP>RAPD>RFLP。由于AFLP综合了RAPD和RFLP的技术优点,因而在植物病原真菌的遗传多样性分析、构建遗传图谱、标定基因、辅助育种的研究中得到了广泛应用。王兰等(2008)应用AFLP分子标记技术,选用9对EcorⅠ和MseⅠ引物组合,对新疆南疆地区不同团场的枯萎病菌12个菌系进行AFLP扩增,结果显示,每对引物均扩增出多态性的位点,说明供试菌系之间在DNA分子水平上存在丰富的遗传变异。9对引物共产生条带总数263条,其中,多态性条带205条,占总数的77.9%。参照琼脂糖凝胶电泳图谱,利用DPS数据处理软件中类平均法聚类分析,建立树状图谱(图2-5)。由图2-5可知,供试的12个菌系在0.52的水平上可分为4类,第Ⅰ类包括6个菌系,分别为F05、F06、F07、F011、F016和F043;第Ⅱ类为3个菌系,分别为F01、F012和F015;第Ⅲ类为2个菌系,分别为F09、F013;第Ⅳ类为1个菌系F03。(......)而与其同属于相同生态环境条件的菌系却属于另一个AFLP组。这说明同一生态环境下的棉花枯萎病菌株在遗传上可能不一致。图2-5 12个不同菌株AFLP聚类的树状图张莉等(2009)研究结果显示,新疆棉花枯萎病菌的AFLP多态性较高,这充分反映了枯萎病菌7号生理小种的群体内存在着一定的遗传多样性。出现这种情况的原因可能有两个:一是棉花枯萎病主要靠种子带菌传播,新疆大量从内地调运棉花种子,外来的棉花枯萎病菌传入新疆,这也暗示着新疆棉花枯萎病菌最初可能不是共同的来源;二是随着抗病品种的应用以及气候条件的变化,当地菌株发生突变,形成了适应新品种和当地自然条件的新菌株。研究的结果还表明,新疆棉花枯萎病菌AFLP多态性与菌株的地理来源有一定的相关性,但基于AFLP标记划分的AFLP类群与基于寄主病指划分的致病力类群间关系不一致。出现这种结果的原因可能有:①所用引物数目相对较少,揭示的可用于区分菌株的多态性不丰富;②所用菌株材料均仅根据致病力的不同而选定,忽视其他遗传差异的存在,加之选用菌株数目较多,干扰了分析结果;③AFLP分子标记所揭示的遗传变异反映了整个基因组水平的变异,而生理小种、致病性等表型变异仅反映一个或几个基因的变异程度。AFLP技术包含多个实验环节,要想获得理想的实验结果,需要对每个实验环节进行优化。在DNA酶切、连接试验过程中,需要制备高质量的DNA:一方面,DNA的纯度影响着酶切的效果;另一方面,DNA的完整性影响着实验结果的稳定性和重复性。单纯固体或液体培养基中含有糖和琼脂等营养物质,培养过程中使棉花枯萎病菌细胞中富含多糖、蛋白质等杂质,不利于DNA的纯化。限制性内切酶的选择对AFLP分析的准确度具有关键性作用,一般采用双酶切,其组合由1个高频内切酶和1个低频内切酶组成。目前国内外大多采用EcoRⅠ/MseⅠ和PstⅠ酶切组合,但Gomez等利用HaeⅢ/PstⅠ酶切组合和EcoR I/Mse I酶切组合对黑莓锈病病菌(Phragmidium violaceum)进行遗传多样性研究,结果显示HaeⅢ/PstⅠ酶切组合的AFLP分析虽然获得的扩增条带较少,但多态性位点较多,更利于条带的统计分析。王晓光等(2011)采用玻璃纸PDA培养基来收集棉花枯萎病菌菌丝体,采用改良CTAB法提取、纯化棉花枯萎病菌基因组DNA,最终得到了纯度高、适合AFLP分析的基因组DNA,而后利用HaeⅢ/PstⅠ酶切组合对棉花枯萎病菌进行了AFLP分析,结果显示,利用3对引物组合共获得301条带,其中,多态性条带164条,表明利用该酶切组合对棉花枯萎病菌进行AFLP分析能够得到较为丰富的多态性条带,能够用于棉花枯萎病菌遗传多态性的分析。通过对酶切时间、预扩增模板浓度、选择性扩增模板浓度进行梯度优化试验,建立了适合棉花枯萎病菌的AFLP分析体系,即酶切反应:250ng DNA经HaeⅢ/PstⅠ 37℃酶切2h后,加入1μl PstⅠ再进行酶切2h;连接反应:酶切产物25℃连接过夜(≥16h);PCR反应中,以连接产物稀释10倍(P10)作为预扩增模板,预扩增产物稀释50倍(P10S50)作为选择性扩增模板。利用优化的AFLP反应体系对棉花枯萎病菌标准菌株进行分析,发现能够完全区分3号、7号和8号生理小种,证明了其有效性,可从整个基因组水平反映不同棉花枯萎病菌生理小种之间的遗传差异。对20个棉花枯萎病菌代表菌株进行AFLP分析,聚类分析结果表明,它们均与7号生理小种具有较高的遗传相似性,印证了7号生理小种是我国棉花枯萎病菌的优势小种,但同一生理小种内不同供试菌株之间也存在一定的差异性。棉花枯萎病菌的生长及其产孢量是病原菌生命活动和自身遗传的反应,同时也受到温度、pH值、碳源和氮源等因素的影响。李生才等(1998)认为,病菌生长温度范围为10~33℃,最适温度为27~30℃。曹君等(2005)研究结果表明(图2-6),供试棉花枯萎病菌菌株在10~35℃下均能生长,最适温度为25℃。棉花枯萎病菌生长温度因菌株不同而有差异已经得到证实。Raillo(1958)指出,尖孢镰刀菌生长适宜温度15~25℃,最高温度为35℃;陈其煐等(1992)报道,棉花枯萎病菌最适生长温度为25℃,最高温度大多为35℃,但有2个菌株能在37℃下生长;缪卫国等(2000)的研究结果与陈其煐等(1992)报道相似,但同时发现新疆吐鲁番棉枯萎病菌菌株HAI-17较耐高温,能在40℃下生长。不同研究结果所显示的棉花枯萎病菌生长温度的差异可能主要与供试菌株个体差异性有关,后者又与遗传和环境等因子有关。李生才等(1998)报道,棉花枯萎病菌在pH值2.5~7.0均可生长,pH值3.5~5.3为最适。曹君等(2008)研究结果指出(图2-7),棉花枯萎病菌在pH值4~10范围的PDA培养基上均能生长,最适pH值6~7。pH值6与pH值7差异不大,生长量几乎是其他各处理的2倍。这种不同研究结果的差异可能主要与供试菌株个体差异性有关,后者又与遗传和环境等因素有关。图2-6 不同温度对棉花枯萎病菌菌丝生长的影响图2-7 不同pH值对棉花枯萎病菌菌丝生长的影响在供试的4种碳源中,供试菌株在以蔗糖、乳糖、可溶性淀粉为碳源的培养基上菌丝生长较快,3种碳源之间在0.05水平上无明显差异。在以甘油为碳源的培养基上生长相对较慢,无碳源(对照)的生长与可溶性淀粉相似,但其菌丝不产生色素,而且气生菌丝稀疏、贴附生长。液体培养的菌丝干重与平板培养的菌丝干重之间有一定的变化:蔗糖作为碳源时,菌丝在平板上生长最快,但菌丝干重略低于可溶性淀粉;甘油作为碳源时菌丝在平板上生长略低于乳糖,而液体培养时却略好于乳糖。平板培养与液体培养之间有一定的联系,但结果不一定完全相同。蔗糖作为碳源时产孢量最大,可溶性淀粉其次,乳糖和甘油较差,清水(对照)最差(表2-5)。因此,做产孢实验时宜用蔗糖作为碳源。碳源生长速率(mm/天)菌丝干重(g)产孢量(个/ml)CK(清水)—0.0732.80×106蔗糖12.611.94845.93×107可溶性淀粉12.362.21854.76×107乳糖12.080.29211.20×108甘油11.210.33512.50×107表2-5 碳源对棉花枯萎病菌生长、产孢的影响(曹君等,2008)在供试的5种氮源中,供试菌株在以脲、硝酸钠为氮源的培养基上菌丝生长较快,两氮源在0.01水平上无明显差异。硝酸铵其次,在0.05水平上与前两种氮源以及磷酸氢二铵、硫酸铵差异明显。磷酸氢二铵、硫酸铵两氮源对菌丝生长影响较小。在供试氮源中,对菌丝干重而言,硝酸铵最好,磷酸氢二铵其次,脲、硝酸钠菌丝干重的差异不明显,硫酸铵较差,无氮处理(CK)的菌丝干重很少,说明氮是该菌生长的必需元素,对该菌的生长必不可少。对于产孢量而言,在供试氮源中以硝酸铵最好,脲、硝酸钠、磷酸氢二铵以及无氮对照其次,硫酸铵的产孢量较少(表2-6)。碳源生长速率(mm/天)菌丝干重(g)产孢量(个/ml)CK(无氮)—0.06483.21×107脲12.560.20624.28×107硝酸钠12.500.20683.32×107硝酸铵10.670.27301.40×108磷酸氢二铵5.610.22782.24×107硫酸铵3.200.17373.80×106表2-6 氮源对棉花枯萎病菌生长、产孢的影响(曹君等,2008)
