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甘肃省皮燕麦和裸燕麦种子带真菌情况检测



全 文 :收稿日期:2011 - 12 - 17
基金项目:现代农业燕麦产业技术体系建设专项(编号:nycytx-14)。
作者简介:荆卓琼(1984 -) ,女,甘肃徽县人;硕士,研究方向:植物病理学;E-mail:jingzhuoqiong@ qq. com。
通讯作者:何苏琴(1965 -) ,女,江西修水人;副研究员,研究方向:植物真菌病害及资源微生物利用;E-mail:gshesuqin@ sina. com。
甘肃省皮燕麦和裸燕麦种子带真菌情况检测
荆卓琼1, 丁文娇2, 何苏琴1, 赵桂琴3, 刘永刚1, 郭满库1
(1.甘肃省农业科学院植物保护研究所, 兰州 730070;
2 甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所, 兰州 730070;
3.甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070)
摘要:采用平板法对甘肃省的 4 个皮燕麦和裸燕麦种子样本的种带真菌进行了分离鉴定,分离出的真菌超过 19 个属。
表面不消毒的皮燕麦和裸燕麦种子带真菌率均达 100%,交链孢属真菌 Alternaria spp.为优势菌,分出率达 38% ~ 98%。
单个样本中出现频率≥10%的有 12 个属的真菌:Alternaria,Bipolaris,Botrytis,Chlamydomyces,Cladosporium,Epicoccum,
Fusarium,Gonatobotrys,Mucor,Penicillium,Rhizopus,Trichothecium。不同来源种子样本种带真菌种类差异极大:镰刀菌属
真菌 Fusarium spp.仅在通渭的燕麦样本中分离到,且早熟禾镰刀菌 Fusarium poae 为优势种类,占分出镰刀菌总数的
40% ~ 100%;葡萄孢属真菌 Botrytis spp.仅从合作的燕麦样本中分离到一些种带真菌,可以使种子霉腐或侵染种子根和
胚芽。
关键词: 皮燕麦;裸燕麦;种带真菌;检测
中图分类号: S 512. 6 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2012)04-0031-04
Detecting Seed-borne Mycofloras of Hulled and Naked Oat
Seed Samples in Gansu Province
JING Zhuo-qiong1,DING Wen-jiao2,HE Su-qin1,
ZHAO Gui-qin3,LIU Yong-gang1,GUO Man-ku1
(1. Institute of Plant Protection,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China;
2. Animal Husbandry,Pasture and Green Agriculture Institute,
Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China;
3. College of Prataculture,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)
Abstract:The seeds of hulled oat cv. (strain)473 and Longyan No. 3,naked oat cv. Baiyan No. 2,grown in
2008 and 2009 in Gansu Province,was investigated to determine the species composition and abundance of
fungi colonizing. Alternaria spp. were dominant species on non-disinfected grains,the isolation rates reached
38% to 98% . The fungal genera,occurring frequency≥10% in single sample,included Alternaria,Bipolaris,
Botrytis,Chlamydomyces,Cladosporium,Epicoccum,Fusarium,Gonatobotrys,Mucor,Penicillium,Rhizopus and
Trichothecium. Fungi isolated from seed samples were over nineteen genera. The categories of seed-borne fungi
were vary in different source samples,the genus Fusarium isolated only from oat samples in Tongwei County,
and the predominant species was F. poae,the isolation rates reached 40% to 100%,the genus Botrytis isolated
only from oat sample in Hezuo City. Some of seed-borne fungi made seeds mouldy rot or infected seminal roots
and embryos.
Key words: hulled oat;naked oat;seed-borne fungi;detection
种子是病原菌的重要载体,也是一些毒真菌的寄
居场所,种子带菌状况在国内外都备受关注。Clear 等
检测了加拿大西部的 1 494 个大麦种子样本,至少有
40 个属的 70 个种被鉴定出来[1]。在苏格兰东部,燕
麦种子的污染高于大麦和小麦[2]。朱振东等[3]对我
国小麦、大麦、水稻、玉米、高粱和珍珠粟 6 种粮食作物
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研究报告 荆卓琼 等:甘肃省皮燕麦和裸燕麦种子带真菌情况检测
种质资源的健康状况进行评价,共检测到 29 属 47 种 真菌;段灿星等[4]检测了 1 465 份库存小麦种质,共检
表 1 甘肃省皮燕麦和裸燕麦种子表面携带和寄藏真菌种类及分出率
标样号 ① ② ③ ④
品种 /系 473(皮燕麦) 白燕 2 号(裸燕麦) 陇燕 3 号(皮燕麦) 白燕 2 号(裸燕麦)
产地 /海拔 通渭县 /2 460 m 天祝县 /2 590 m 合作市 /2 970 m 通渭县 /2 460 m
贮存时间(年) 1. 5 1. 5 0. 5 0. 5
处理 ST SU ST SU ST SU ST SU
Alternaria spp. 94% 98% 2% 38% 14% 78% 34% 92%
Bipolaris spp. 2% — 18% 18% — — — —
Botrytis spp. — — — — — 12% — —
Chaetomium spp. — — — — — 6% — —
Chlamydomyces sp. — — — — — 10% — —
Cladosporium spp. — — — — 16% 48% 12% —
Dendryphion sp. — — — — 4% — — —
Epicoccum spp. 28% 84% — — — 26% — 24%
Exserohilum spp. — — — 4% — — — —
Fusarium poae 4% 34% — — — — 6% 18%
Fusarium spp.
(except F. poae) 6% 10% — — — — — —
Gonatobotrys sp. — 16% — — — — — —
Mucor sp. — 10% — — — — — —
Oidiodendron sp. — — — — — 2% — —
Papularia sp. 2% — — — — 2% — 2%
Penicillium spp. — — — 2% — 2% 2% 44%
Pestalotia sp. 2% — — — — — — —
Rhizopus sp. — — 8% 58% — 2% — —
Stemphylium sp. — — 2% — — — 2% —
Trichothecium roseum — 22% — — — 74% — 26%
Unidentificated fungi — — — 4% 4% 4% 6% —
合计带真菌率 98% 100% 26% 100% 30% 100% 60% 100%
注:ST为表面消毒;SU为表面不消毒。
测到 19 个属真菌,大部分为腐生菌,少数属弱寄生菌,
对种子存活力具有不同程度的影响。我国燕麦种子的
带菌状况还未见报道。
本试验采用平板法对 4 个燕麦种子样本的种带真
菌进行了分离鉴定,以期初步了解甘肃省燕麦种子上
携带和寄藏的真菌种类及带菌率。
1 材料与方法
1. 1 检测燕麦种子样本及来源
①皮燕麦(473) :产自通渭县(海拔约 2 460 m) ,
2008 年收获种子,室温贮藏 1. 5 年;
②裸燕麦(白燕 2 号) :产自天祝县(海拔约 2 594
m) ,2008 年收获种子,室温贮藏 1. 5 年;
③皮燕麦(陇燕 3 号,118) :产自合作市(海拔约
2 970 m) ,2009 年收获种子,室温贮藏 0. 5 年;
④裸燕麦(白燕 2 号) :产自通渭县(海拔约 2 460
m) ,2009 年收获种子,室温贮藏 0. 5 年。
1. 2 检测方法
每个样本随机取 100 粒无破损种子,50 粒直接放
置于直径 60 mm PDA平板上,每皿 1 粒;另 50 粒经表
面消毒(75%乙醇浸泡 5 min,不时搅动;倾出乙醇,用
灭菌水冲洗 4 次并用灭菌滤纸吸干种子表面水分)后
放置于直径 90 mm PDA平板上,每皿 2 粒;置 20 ℃培
养箱中培养。将长出真菌及时转出纯化。20 d后统计
分离结果。依据分出真菌的产孢体、产孢细胞及孢子
的形态特征,与相关资料做形态比对[5 ~ 9],进行种类
鉴定。
2 结果与分析
表面不消毒皮燕麦和裸燕麦种子带真菌率均达
100%,交链孢属真菌 Alternaria spp.为优势菌,分出率
达 38% ~ 98%。单个样本中出现频率≥10%的真菌
有 12 个属:Alternaria,Bipolaris,Botrytis,Chlamydomy-
ces,Cladosporium,Epicoccum,Fusarium,Gonatobotrys,
Mucor,Penicillium,Rhizopus,Trichothecium。不同来源
种子样本种带真菌种类差异较大:镰刀菌属真菌 Fu-
sarium spp. 仅在通渭的燕麦样本中分离到,且早熟禾
镰刀菌 Fusarium poae为优势种类,占分出镰刀菌总数
的 40% ~100%;葡萄孢属真菌 Botrytis spp. 仅从合作
的燕麦样本中分离到。
·23·
第 31 卷 第 4 期 2012 年 4 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 4 Apr. 2012
1.凸脐蠕孢,示分生孢子梗和分生孢子,分生孢子的脐点明显突出;2 ~ 3.膝葡孢霉,示分生孢子梗和分生孢子;
4 ~ 6.厚膜孢,示两种类型的分生孢子;7 ~ 9.早熟禾镰孢霉,示分生孢子梗和小型分生孢子标尺 = 50 μm。
图 1 分离自甘肃燕麦种子样本的部分真菌的形态特征
从 4 个燕麦样本上分离出超过 19 个属的真菌,以
③号样本的真菌丰度最高,分出的真菌超过了 12 个
属。除①号样本外,表面消毒可以明显降低种子带菌
率。一些种带真菌可以使种子霉腐或侵染种子根和胚
芽。结果见表 1、图 1。
3 讨 论
燕麦是人类和动物可直接利用的粮食及饲料作物
之一,分布于全世界五大州 40 多个国家,主要集中种
植在北纬 40 度以北的亚、欧、北美洲地区,中国是裸燕
麦(Avena nuda L.)的发源地,距今有 5 000 多年的种
植历史,燕麦多生长在高寒、干旱、贫瘠的生态环境之
中,经过长期的自然选择,造就了燕麦特有的耐寒、耐
瘠、耐碱和抗旱的特性,成为生态条件脆弱地区不可替
代的特色粮饲作物[10]。由于燕麦对不良生境的独特
适应能力使其成为青藏高原不可替代的饲用栽培种,
燕麦子实和秸秆已成为冬春补饲牦牛和藏羊的首选饲
草,燕麦对缓解家畜“冬瘦春乏”、防雪抗灾、维系青藏
高原草地畜牧业的持续发展起着至关重要的作用[11]。
燕麦种带真菌中不仅包含大量病原菌,成为一些
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研究报告 荆卓琼 等:甘肃省皮燕麦和裸燕麦种子带真菌情况检测
病害的初侵染源,谷粒用作食用和饲用时,种带真菌也
直接影响到加工产品的质量和产品安全。在阿根廷,
Drechslera avenae对不同种子田中燕麦种子的侵染率
达 0 ~ 52%,平均 7%[12],并在 2 个赛马饲料样本中检
测到低浓度的伏马菌素 B 1(fumonisin B 1)[13]。从巴
基斯坦的 8 个皮燕麦品种的 28 个样本中检测出 4 个
属的 9 种真菌,其中 67. 8%的种子样本检出 Drechslera
avenae,53. 6%的种子样本检出 Drechslera sorokiniana,
46. 4%的种子样本检出 Phoma sp.[14]。在北爱尔兰,
46 个燕麦种子样本中有 44 个样本受到 Pyrenophora
avenae的污染[15]。在波兰,对有机农业系统种植的皮
燕麦品种'Chwat'和裸燕麦品种'Polar'谷粒带菌情况的调
查结果显示,Alternaria alternata为优势种类,占皮燕麦
和裸燕麦上分出菌株的 21. 3%和 33. 5%,Fusarium属
真菌占皮燕麦和裸燕麦上分出菌株的 56. 5% 和
36. 9%,其中 Fusarium poae 数量最多,占皮燕麦和裸
燕麦上分出菌株的 18. 8%和 18. 4%[16]。
由于 Fusarium poae 可以产生与人和动物中毒相
关的多种真菌毒素,人们对 Fusarium poae危害和重要
性的认识正在逐渐增长[17,18]。和其它谷物相比,
Fusarium poae更经常地从燕麦种子上被发现[19]。在
加拿大西部和挪威,Fusarium poae 是最常从燕麦种子
上发现的镰刀菌种类[20]。本试验中,Fusarium poae亦
为优势镰刀菌种类,占分出镰刀菌总数的 40% ~
100%。
本试验检测到的真菌中,有相当数量的种类是已
报道从燕麦种子上经常被检测到的病原真菌和产毒真
菌,如 Alternaria spp.,Bipolaris spp.,Epicoccum spp.,
Exserohilum spp.,Fusarium poae等;还有一些是很少在
燕麦种子上检测到的种类,如 Chlamydomyces sp.,Bot-
rytis spp.等,显示出甘肃省燕麦种带真菌种类的丰富
的多样性。
即时了解当地栽培燕麦品种的种子带菌情况,对
制定种子处理方案及生长期病害的科学防治具有重要
的参考和指导作用。
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第 31 卷 第 4 期 2012 年 4 月 种 子 (Seed) Vol. 31 No. 4 Apr. 2012