湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态_户雪敏.pdf

麦类作物学报 2 0 2 3,4 3(1):1 2 4-1 2 9J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o p sd o i:1 0.7 6 0 6/j.i s s n.1 0 0 9-1 0 4 1.2 0 2 3.0 1.1 3网络出版时间:2 0 2 2-0 9-2 3网络出版地址:h t t p s:/k n s.c n k i.n e t/k c m s/d e t a i l/6 1.1 3 5 9.S.2 0 2 2 0 9 2 2.1 5 1 3.0 0 8.h t m l湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态收稿日期:2 0 2 2-0 4-1 2 修回日期:2 0 2 2-0 5-1 6基金项目:国家重点研发计划项目(2 0 2 1 Y F D 1 4 0 1 0 0 0);国家自然科学基金项目(3 1 7 7 2 1 0 2);西北农林科技大学推广项目(T G-Z X 2 0 2 1-1 3)第一作者E-m a i l:1 1 3 8 3 3 9 2 7 2q q.c o m通讯作者:胡小平(E-m a i l:x p h un w s u a f.e d u.c n)户雪敏1,陈富华2,陆可心1,李拥军2,石 磊3,李宇翔1,胡小平1(1.西北农林科技大学植物保护学院/农业农村部黄土高原作物有害生物综合治理重点实验室,陕西杨凌7 1 2 1 0 0;2.樊城区牛首镇农业技术推广服务中心,湖北襄阳4 4 1 1 3 4;3.襄阳市植物保护站,湖北襄阳4 4 1 0 2 1)摘 要:条锈病是小麦的主要病害之一,严重威胁小麦的安全生产。湖北襄阳是我国小麦条锈菌的主要冬繁区之一,可以向我国东部和北部麦区提供菌源。为明确襄阳地区小麦条锈菌夏孢子数量动态变化规律,更科学制定小麦条锈病的监测预警和防控策略,本研究利用孢子捕捉仪及T a q M a nR T-q P C R方法,2 0 1 9-2 0 2 1年对襄阳地区空气中条锈菌夏孢子数量进行了连续监测。结果表明,襄阳地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在4-5月和1 0-1 1月,且不同年份孢子数量和高峰期持续时间差异较大。相关性分析发现,条锈菌夏孢子数量与空气温度及日照时数呈显著正相关关系(P0.0 5)。关键词:条锈菌;动态变化;监测;气象因子中图分类号:S 5 1 2.1;S 3 3 0 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 9-1 0 4 1(2 0 2 3)0 1-0 1 2 4-0 6A n n u a lD y n a m i co fU r e d i n i o s p o r eo fP u c c i n i as t r i i f o r m i sf.s p.t r i t i c ii nX i a n g y a n g,H u b e iP r o v i n c eH UX u e m i n1,C H E NF u h u a2,L UK e x i n1,L IY o n g j u n2,S H IL e i3,L IY u x i a n g1,H UX i a o p i n g1(1.C o l l e g eo fP l a n tP r o t e c t i o n/N o r t h w e s tA&FU n i v e r s i t y,K e yL a b o r a t o r yo f I n t e g r a t e dM a n a g e m e n to fC r o pP e s t so nt h eL o e s sP l a t e a u,M i n i s t r yo fA g r i c u l t u r ea n dR u r a lA r e a,Y a n g l i n g,S h a a n x i 7 1 2 1 0 0,C h i n a;2.A g r o-T e c hE x t e n s i o na n dS e r v i c eC e n t e r,N i u s h o u,F a n c h e n g,X i a n g y a n g,H u b e i 4 4 1 1 3 4,C h i n a;3.X i a n g y a n gP l a n tP r o t e c t i o nS t a t i o n,X i a n g y a n g,H u b e i 4 4 1 0 2 1,C h i n a)A b s t r a c t:S t r i p er u s t i so n eo f t h em a i nd i s e a s e so fw h e a t,w h i c hs e r i o u s l yt h r e a t e n st h es a f ep r o d u c-t i o no fw h e a t.X i a n g y a n g i nH u b e i P r o v i n c e i so n eo f t h em a i nw i n t e rp r o p a g a t i o na r e a so fw h e a t s t r i p er u s t i nC h i n a,w h i c hc a np r o v i d eP u c c i n i as t r i i f o r m i sf.s p.t r i t i c if o re a s t e r na n dn o r t h e r nw h e a tr e-g i o n s i nC h i n a.I ti so fg r e a ts i g n i f i c a n c et oc l a r i f yt h ed y n a m i cc h a n g eo fu r e d i n i o s p o r en u m b e ro fw h e a t s t r i p er u s t i nX i a n g y a n ga r e a f o rm o n i t o r i n ga n de a r l yw a r n i n go fw h e a t s t r i p e r u s t a n d t h e f o r-m u l a t i o no fp r e v e n t i o na n dc o n t r o l s t r a t e g i e s.I nt h i s s t u d y,s p o r e t r a p p e r a n dT a q M a nR T-q P C Rw e r eu s e dt om o n i t o r t h en u m b e ro fu r e d i n i o s p o r eo f s t r i p er u s t i nX i a n g y a n ga r e af r o m2 0 1 9t o2 0 2 1.T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h ep e a ko fu r e d i n i o s p o r en u m b e ro fs t r i p er u s t i nX i a n g y a n ga r e ag e n e r a l l yo c-c u r r e d i nA p r i l-M a ya n dO c t o b e r-N o v e m b e r,a n dt h eu r e d i n i o s p o r en u m b e ra n dp e a kd u r a t i o nv a r-i e dg r e a t l y i nd i f f e r e n t y e a r s.C o r r e l a t i o na n a l y s i s s h o w e d t h a t t h en u m b e r o f u r e d i n i o s p o r ew a s s i g n i f i-c a n t l yp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ha i r t e m p e r a t u r ea n ds u n s h i n ed u r a t i o n(P0.0 5).K e yw o r d s:P u c c i n i as t r i i f o r m i sf.s p.t r i t i c i;D y n a m i cc h a n g e;M o n i t o r;M e t e o r o l o g i c a l f a c t o r s 小麦条锈病是由条形柄锈菌(P u c c i n i as t r i-i f o r m i sf.s p.t r i t i c i)引起的流行性气传病害1-2,可为害小麦叶片、叶鞘、茎秆和穗部,是影响我国小麦生产的重大生物灾害之一,流行年份常造成4 0%的产量损失,严重时甚至造成绝产3。小麦条锈菌夏孢子体积小、重量轻,可随气流远距离传播,造成病害大面积流行4。利用孢子捕捉法可实现对空气中条锈菌夏孢子密度的连续监测;明确条锈菌夏孢子数量动态变化规律,对小麦条锈病的科学防控具有指导作用,对保障小麦生产和粮食安全具有重要意义5-6。病原菌孢子的数量是影响病害发生的关键因素之一,监测孢子数量动态可为病害预测提供重要的基础数据7。I n c h等8对加拿大马尼托巴省空气中小麦赤霉病菌的孢子数量动态进行研究,发现7-8月捕捉到的孢子数量最多。E s-k a l e n等9对加利福尼亚的鳄梨枝干溃疡病的孢子进行捕捉,发现降雨较多的秋冬季捕捉到的孢子最多,且孢子捕捉量与溃疡病发生程度密切相关。C h o u d h u r y等1 0发现,菠菜霜霉病的发生程度与其在空气中的孢子密度和气象因素密切相关。陈宣民和袁 超1 1利用孢子捕捉仪对空气中的小麦赤霉病菌子囊孢子进行捕捉,并建立了基于孢子数量和关键气象因子的小麦赤霉病预测模型,准确度达8 0%以上。C a o等1 2和刘 伟等1 3通过对空气中小麦白粉病菌分生孢子进行数量监测,并结合气象因子和田间实际病情,建立了基于气象因子和孢子密度的小麦白粉病预测模型。但关于小麦条锈菌夏孢子数量动态规律的研究报道较少,郭丽丽等1 4发现甘肃陇南地区的小麦条锈菌夏孢子数量的高峰期在4-6月,且夏孢子密度与相对湿度呈极显著负相关;谷医林等7研究表明,甘肃甘谷地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在5-6月,且夏孢子密度与温度、湿度、降雨量和光照均有相关性。湖北襄阳是我国小麦条锈菌重要的冬繁区之一,也是甘、陕、川向冀、鲁、豫小麦主产区病菌传播的咽喉和桥梁地带1 5-1 6,迄今为止,未见有关湖北襄阳地区条锈菌夏孢子数量周年变化规律以及夏孢子数量与气象因子关系的报道。本研究连续3年对襄阳地区空气中的条锈菌夏孢子进行捕捉,同时对空气温度、相对湿度、日照时数和降雨量等气象因子进行了详细记录,并采用T a q M a nR T-q P C R定量法对捕捉到的条锈菌夏孢子数量进行分析,以明确条锈菌夏孢子在襄阳地区的周年数量动态变化规律和空气中的孢子数量与气象因子的关系,为小麦条锈病的精准预测和病情防控提供理论基础和科学指导。1 材料与方法1.1 试验地点及样本采集2 0 1 8年1 1月2 7日,在湖北省襄阳市牛首镇樊城区农业技术推广服务中心示范基地(1 1 1 5 7 3 7 E,纬度3 2 0 7 0 4 N,海拔7 0m)安装B u r k a r d孢子 捕 捉 仪(B u r k a r d M a n u f a c t u r i n g L m t.C o.UK)。孢子捕捉仪