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玉米疯顶病病原菌检测和病害防治技术研究

肖明纲  
【摘要】:玉米疯顶病是一种毁灭性的玉米病害,由大孢指疫霉(Sclerophthora macrospora (Sacc.)Thirum.,Shaw et Naras)引起,曾在世界多个国家局部地区严重发生。该病于1902年在意大利首次报道,1974年在我国山东省首次发生,近年来其危害日趋严重,已扩展到17省(自治区、直辖市)的48个县市,成为影响很多地区玉米生产的突出问题之一。国内外的有关研究均表明,来自田间发病植株上所结的种子可以传播疯顶病,但从现实的角度考虑种子传播的可能性很小。本研究根据大孢指疫霉的形态特征和细胞壁组成特点,分别从常规染色方法和分子检测技术入手,试图阐明病害大面积突发和种子带菌之间的关系。在此基础上,研究病害发病条件及玉米的抗性,探讨玉米疯顶病的综合治理方法。主要研究结果如下: 1.应用碘—氯化锌染色法、碘液—硫酸染色法、几丁质染色法以及棉蓝乳酚油染色法对不同类群真菌进行了染色。根据病菌细胞壁的显色反应,4种染料都能有效地把细胞壁主要组成成分不同的两类菌区分开,但碘—氯化锌染色法为卵菌细胞壁特异性染料,显色迅速,易于观察,能有效鉴别玉米组织中的卵菌菌丝体。利用碘—氯化锌试剂对不同类型植株来源的种子及病穗苞叶进行特异性染色,结果在种皮、胚、胚乳中都检测到了大孢指疫霉菌丝体的存在,而病穗苞叶中则没有发现菌丝体,表明病菌可以侵染种子而造成种子带菌。 2.通过卵孢子富集、DNA提取方法的筛选,建立了从卵孢子中提取大孢指疫霉DNA的有效方法。利用通用引物(ITS1和ITS4)扩增、克隆和测序了大孢指疫霉ITS区段。以具有较高保守性的ITS区段序列为模板合成了3对特异性引物SM1、SM2、SM3。利用引物SM3对大孢指疫霉进行初步的分子检测,结果表明该引物能特异性地扩增出病原菌DNA而玉米组织则无扩增,说明引物SM3对大孢指疫霉具有专一性。 3.在温室和田间,采取不同湿度处理方式,研究病田土壤、植株病残体和种子在病害传播中的作用和病害诱发条件,但未能充分诱发疯顶病的发生,表明大孢指疫霉卵孢子具有复杂的休眠机制,萌发所需要的条件苛刻。玉米疯顶病的研究仍有许多难点需要攻克。 4.由于田间病害诱发不充分,因此在品种抗性的评价、杀菌剂防治效果试验和土壤湿度控制试验方面未获得预期效果。证明了一些玉米品种和自交系属于感病类型。目前对玉米疯顶病的控制措施主要有以下两点:把采取有效控制田间土壤水分作为预防玉米疯顶病的首选技术措施,同时避免种植已知的感病品种。


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