免费文献传递   相关文献

Effects of fungicides on growth and mycotoxins of Fusarium species causing maize ear rot

杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响



全 文 :植物保护学报 Journal of Plant Protection, 2015, 42(6): 1036 - 1043 DOI: 10􀆰 13802 / j. cnki. zwbhxb. 2015􀆰 06􀆰 027
基金项目:国家现代农业(玉米)产业技术体系(CARS⁃02),河北省科技支撑计划项目(13226506D)
∗通讯作者(Authors for correspondence), E⁃mail: liuyingchao@ hebau. edu. cn, dongjingao@ 126. com
收稿日期: 2015 - 07 - 17
杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响
郭聪聪1,2   付  萌1,2   庞民好1   刘颖超1,2∗  董金皋2∗
(1.河北农业大学植物保护学院, 保定 071001; 2.河北农业大学, 河北省植物生理与分子病理学重点实验室, 保定 071001)
摘要: 为筛选防治玉米穗腐病同时减少病原菌毒素积累的化学药剂,采用菌丝生长速率法、涂布平
板法分别测定了 4 种药剂多菌灵、百菌清、吡唑醚菌酯和氰烯菌酯对玉米穗腐病的 3 种主要致病镰
孢菌拟轮生镰孢菌、层出镰孢菌和禾谷镰孢菌菌丝生长和孢子萌发的影响,并采用高效液相色谱法
测定了 4 种药剂对其毒素积累的影响。 结果表明:层出镰孢菌菌株 127⁃1 和禾谷镰孢菌菌株 125⁃3
的最佳产毒时间为第 10 天。 供试 4 种药剂对 3 种镰孢菌菌丝生长的 EC50值范围为 0􀆰 18 ~ 5􀆰 71
μg / mL,对孢子萌发的 EC50值范围为 0􀆰 02 ~ 8􀆰 14 μg / mL,均表现出一定的抑制作用。 但对 3 种镰
孢菌产伏马毒素、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰孢菌烯醇的影响不尽相同,吡唑醚菌酯浓度在 1 ~
500 μg / mL时能够抑制拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌产生伏马毒素,氰烯菌酯能够在 0􀆰 05 ~ 0􀆰 8 μg /
mL浓度范围内显著抑制禾谷镰孢菌产生玉米赤霉烯酮,当多菌灵浓度为 0􀆰 05 ~ 0􀆰 5 μg / mL时,几
乎可以完全抑制禾谷镰孢菌产生脱氧雪腐镰孢菌烯醇。
关键词: 镰孢菌; 杀菌剂; 菌丝生长; 孢子萌发; 真菌毒素
Effects of fungicides on growth and mycotoxins of Fusarium species
causing maize ear rot
Guo Congcong1,2   Fu Meng1,2   Pang Minhao1   Liu Yingchao1,2∗   Dong Jingao2∗
(1. College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, Hebei Province, China;
2. The Key Laboratory of Hebei Province for Molecular Plant⁃Microbe Interaction, Agricultural University of Hebei,
Baoding 071001, Hebei Province, China)
Abstract: In order to screen fungicides to control maize ear rot and reduce mycotoxin contamination of
maize kernels, the effects of four kinds of fungicides, carbendazim, chlorothalonil, pyraclostrobin and
JS399⁃19, on mycelial growth and conidial germination of three major causal agents of maize ear rot,
including Fusarium verticillioides, F. proliferatum, and F. graminearum, were determined using
mycelial growth method and spread plate method, respectively. And the effects of the four fungicides on
three Fusarium species strains were determined using high⁃performance liquid chromatography. The
accumulation of toxins produced by F. proliferatum 127⁃1 strain and F. graminearum 125⁃3 strain was
the highest in the tenth day. All the three Fusarium species could be controlled by the fungicides and the
ranges of EC50 for mycelial growth and conidial germination were 0􀆰 18 - 5􀆰 71 μg / mL and 0􀆰 02 - 8􀆰 14
μg / mL, respectively, but the effects of fungicides on mycotoxins were different. Pyraclostrobin inhibited
the accumulation of fumonisins produced by F. verticillioides and F. proliferatum with a concentration
range of 1 - 500 μg / mL, while JS399⁃19 significantly decreased the accumulation of zearalenone
produced by F. graminearum, with a concentration range of 0􀆰 05 - 0􀆰 8 μg / mL. When the concentration
of carbendazim was in the range of 0􀆰 05 - 0􀆰 5 μg / mL, deoxynivalenol was almost completely inhibited.
Key words: Fusarium spp. ; fungicides; mycelial growth; conidial germination; mycotoxin
    玉米穗腐病是世界上普遍发生、危害严重的玉
米病害,严重影响玉米的产量和品质。 随着玉米品
种的多样性、栽培措施的改变和种植密度的增加等
为穗腐病的发生和流行创造了有利的环境条件,该
病的发生和危害也越发严重(王晓鸣等,2006)。 该
病由多种真菌引起,其中镰孢菌是主要致病菌,以拟
轮生镰孢菌 Fusarium verticillioides、层出镰孢菌 F.
proliferatum和禾谷镰孢菌 F. graminearum危害最为
普遍和严重,并且这 3 种镰孢菌均能产生真菌毒素,
与人畜的多种疾病有关 (Munkvold,2003;Morales⁃
Rodríguez et al. ,2007)。
拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌主要产生伏马毒素
(fumonisins),不仅可以引起牲畜的多种疾病,并与
人类的食道癌有关(Sydenham et al. ,1990;Wang et
al. ,1991;Nelson et al. ,1993)。 禾谷镰孢菌可产生
脱氧雪腐镰孢菌烯醇(deoxynivalenol,DON)和玉米
赤霉烯酮( zearalenone,ZEN)等多种毒素(Setyabudi
et al. ,2012)。 人误食 DON后会出现头晕、呕吐、发
烧等急性中毒症状,严重时甚至会导致死亡(Cova⁃
relli et al. ,2011);ZEN可刺激含雌激素受体的乳腺
癌细胞增长,造成乳腺增生(宋伟彬等,2006)。 随
着人们健康意识的提高,真菌毒素对玉米的污染也
引起公众广泛重视,如何防治玉米穗腐病,减轻真菌
毒素的污染已成为目前的研究热点。
玉米穗腐病的化学防治中,所使用的药剂有甲
基托布津、多菌灵、百菌清、苯菌灵、井冈霉素、丙环
唑等,生产实践发现这些药剂能够有效防治玉米穗
腐病的发生。 如隋韵涵等(2014)发现室内条件下
苯醚甲环唑和甲基托布津对拟轮生镰孢菌和禾谷镰
孢菌毒力较强,田间条件下异菌脲和井冈霉素的防
效较好,但未研究室内和田间条件下药剂对菌株产
生毒素的影响;Boudreau et al. (2013)发现一定条件
下使用井冈霉素 A 能够抑制拟轮生镰孢菌产生伏
马毒素,对其它穗腐病致病镰孢菌产生毒素的影响
尚未明确。 因此,筛选有效防止病原菌侵入,减轻或
控制毒素的积累,真正达到既能防控玉米穗腐病,又
能降低玉米籽粒中真菌毒素污染水平的杀菌剂显得
尤为迫切。
我国多数地区使用多菌灵、氰烯菌酯防治小麦
赤霉病菌(韩青梅,2003;张艳军,2009),但这些药
剂对玉米上禾谷镰孢菌的防治效果研究报道不多,
对镰孢菌产生毒素的影响尚无报道。 国外研究表
明,杀菌剂在一定程度上能够诱导镰孢菌产生毒素
(Falcão et al. ,2011;Mateo et al. ,2011;Dors et al. ,
2013),也有报道指出使用杀菌剂后不会诱导毒素
的产生,对毒素积累没有影响,甚至会抑制毒素积累
(Audenaert et al. ,2010;Willyerd et al. ,2012)。 不
同种类的杀菌剂对菌株的影响不同,对其产生的
毒素影响也不相同,而且不同剂量的杀菌剂对毒
素的影响也不同( Baturo⁃Cies′ niewska et al. ,2011;
Mateo et al. ,2013)。 本试验在室内条件下研究了
4 种不同作用方式的杀菌剂,即多菌灵、百菌清、吡
唑醚菌酯和氰烯菌酯,对拟轮生镰孢菌、层出镰孢
菌和禾谷镰孢菌生长及毒素积累的影响,以便进
一步明确能够有效防控玉米穗腐病并减轻毒素污
染的药剂,以期为大田防治玉米穗腐病提供理论
依据。
1 材料与方法
1􀆰 1 材料
供试菌株:拟轮生镰孢菌 F. verticillioides 125⁃1
菌株、层出镰孢菌 F. proliferatum 127⁃1 菌株、禾谷
镰孢菌 F. graminearum 125⁃3 菌株,由本实验经单
孢分离、形态学及分子生物学鉴定并保存。
药剂:96%多菌灵( carbendazim)原药、96% 百
菌清( chlorothalonil)原药,石家庄伊宏化工有限公
司;97􀆰 5%吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)原药,德国巴
斯夫有限公司;25%氰烯菌酯(JS399⁃19)悬浮剂,江
苏农药研究所。
培养基:马铃薯葡萄糖琼脂 ( potato dextrose
agar,PDA)培养基:马铃薯 200 g、琼脂粉 18 g、葡萄
糖 20 g、蒸馏水 1 000 mL;2%水琼脂(water agar,
WA)培养基:琼脂粉 18 g、蒸馏水 1 000 mL;Arm⁃
strong培养基:葡萄糖 20 g、Ca(NO3)2 5􀆰 9 g、KCl 1􀆰 6
g、 KH2PO4 1􀆰 1 g、 MgSO4 · 7H2O 0􀆰 2 μg / mL、
FeSO4 0􀆰 2 μg / mL、 ZnSO4 0􀆰 2 μg / mL、 MnSO4 0􀆰 2
μg / mL、蒸馏水 1 000 mL;5% 绿豆汤 ( mung bean
broth,MBB)培养基:绿豆 50 g、蒸馏水1 000 mL。
1􀆰 2 方法
1􀆰 2􀆰 1 镰孢菌最佳产毒时间的确定
将菌株 127⁃1 在 PDA平板上 25℃黑暗下培养 6
d,用打孔器在菌落边缘打取直径 6 mm 的菌饼,接
73016 期 郭聪聪等: 杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响
入 30 mL PDA平板上,分别于培养 6、7、8、9、10、11、
12 d后取样,测定不同培养时间下培养基中伏马毒
素的含量,从而确定产毒的最佳时间;菌株 125⁃3 在
PDA平板上 25℃培养 4 d,打取菌饼接入 30 mL
PDA平板上,分别于培养 4、5、6、7、8、9、10、11、12 d
后取样,测定不同培养时间下培养基中玉米赤霉烯
酮和脱氧雪腐镰孢菌烯醇的含量,确定菌株 125⁃3
产毒的最佳时间。 每处理 3 个重复。 菌株 125⁃1 在
30 mL PDA平板上 25℃黑暗培养条件下的最佳产
毒时间为 10 d(李世雄,2014)。
1􀆰 2􀆰 2 不同药剂对镰孢菌菌丝生长的影响
采用菌丝生长速率法测定(慕立义,1994)。 在
PDA平板上 25℃黑暗条件下,菌株 125⁃1 和 127⁃1
培养 6 d,菌株 125⁃3 培养 4 d,用打孔器在菌落边缘
打取直径 6 mm 的菌饼,分别接入含有不同浓度药
剂的 30 mL PDA 平板上,25℃黑暗条件下,菌株
125⁃1 和 127⁃1 培养 6 d,菌株 125⁃3 培养 4 d,采用十
字交叉法测量菌落直径。 多菌灵,菌株 125⁃1:0􀆰 2、
0􀆰 3、0􀆰 4、0􀆰 5、0􀆰 6 μg / mL,菌株 127⁃1:0􀆰 05、0􀆰 2、
0􀆰 4、0􀆰 5、0􀆰 6 μg / mL,菌株 125⁃3:0􀆰 1、0􀆰 2、0􀆰 3、0􀆰 4、
0􀆰 5 μg / mL;百菌清,菌株 125⁃1:0􀆰 05、0􀆰 5、1、5、20
μg / mL,菌株 127⁃1:0􀆰 5、1、10、100、200 μg / mL,菌株
125⁃3:0􀆰 5、1、10、50、100 μg / mL;吡唑醚菌酯,菌株
125⁃1 和 127⁃1:0􀆰 1、1、10、 100、 500 μg / mL,菌株
125⁃3:0􀆰 1、1、10、100、200 μg / mL;氰烯菌酯,菌株
125⁃1:1、2、4、8、16 μg / mL,菌株 127⁃1:0􀆰 05、0􀆰 1、
0􀆰 2、0􀆰 4、0􀆰 8 μg / mL,菌株 125⁃3:0􀆰 05、0􀆰 1、0􀆰 2、
0􀆰 8、1􀆰 6 μg / mL。 每处理 3 次重复,以不含药剂的
处理为空白对照。 计算不同浓度处理下药剂对菌丝
生长的抑制率。 然后继续培养至各个菌株的最佳产
毒时间,将培养菌株的 PDA培养基装入自封袋中并
编号,粉碎混匀,用于毒素的提取及测定。 菌丝生长
抑制率 = (对照组菌落平均直径 -处理组菌落平均
直径) /对照组菌落平均直径 × 100% 。
1􀆰 2􀆰 3 不同药剂对镰孢菌分生孢子萌发的影响
采用涂布平板法测定(侯颖等,2014)。 在 PDA
平板上 25℃黑暗条件下,菌株 125⁃1 和 127⁃1 培养 6
d,菌株 125⁃3 培养 4 d,用打孔器在菌落边缘打取直
径 6 mm的菌饼,菌株 125⁃1 和 127⁃1 接到 Armstrong
培养基,菌株 125⁃3 接到 5%绿豆汤培养基以促进菌
株产孢,每瓶培养基接种 30 个菌饼,25℃黑暗条件
下振荡培养 4 ~ 7 d。 6 层无菌纱布过滤除去菌丝,
将滤液在 4 000 r / min 下离心 10 min,弃上清,将分
生孢子重悬于灭菌去离子水中,制成浓度为 106 个 /
mL的孢子悬浮液。 取 50 μL 孢子悬浮液涂布于含
有不同浓度药剂的 10 mL WA 平板中,25℃黑暗培
养,以不含药 WA平板上孢子萌发率达到 90%以上
时,统计不同药剂浓度下的孢子萌发率,计算孢子萌
发抑制率。 孢子萌发抑制率 = (对照组孢子萌发平
均数 -处理组孢子萌发平均数) /对照组孢子萌发
平均数 × 100% 。 百菌清与多菌灵浓度设置相同,菌
株 125⁃1 和 127⁃1:0􀆰 1、1、10、100、500 μg / mL,菌株
125⁃3:0􀆰 001、0􀆰 01、0􀆰 1、1、10 μg / mL;吡唑醚菌酯,
菌株 125⁃1 和 127⁃1:0􀆰 1、1、10、100、500 μg / mL,菌
株 125⁃3:0􀆰 01、0􀆰 02、0􀆰 04、0􀆰 08、1 μg / mL;氰烯菌酯
均为:0􀆰 0625、0􀆰 25、0􀆰 5、1、2、20 μg / mL。
1􀆰 2􀆰 4 毒素的提取
伏马毒素(FB1 和 FB2)的样品制备:准确称取
10􀆰 0 g粉碎混匀的 1􀆰 2􀆰 2 部分所述的各处理培养基
样品,加入 40 mL乙腈 ∶ 水(v ∶ v = 3∶ 1),振荡提取 1
h,过滤,准确吸取滤液 8􀆰 0 mL 于刻度试管中,60℃
水浴氮吹至近干,用乙腈 ∶ 水(v ∶ v = 1∶ 1)溶解定容
至 2 mL,过 0􀆰 22 μm微孔滤膜,待测。
ZEN和 DON 的样品制备:准确称取 10􀆰 0 g 粉
碎混匀的样品,加入 40 mL 乙腈 ∶ 水( v ∶ v = 84 ∶
16),使用高速匀浆机 16 000 r / min匀浆 1 min,静置
10 min,过滤至含有 5 g左右 NaCl的具塞量筒中,振
荡 2 min,静置分层 30 min,分层后准确吸取上清
8􀆰 0 mL于刻度试管中,50℃水浴氮吹至近干,用色
谱甲醇定容至 2 mL,过 0􀆰 22 μm 微孔滤膜,待测。
毒素含量用菌落直径校正,校正毒素含量 =第 n 天
毒素含量 /第 n天菌落直径。
1􀆰 2􀆰 5 毒素含量的检测
使用高效液相色谱检测 FB1、FB2、ZEN 和 DON。
参考 Feng et al. (2011)方法,稍作修改。
FB1 和 FB2 的检测:以 pH 4􀆰 0、0􀆰 05 mol / L 的甲
醇 ∶ 柠檬酸缓冲液为流动相;洗脱流程中,0 ~ 10 min
时甲醇 ∶ 柠檬酸缓冲液为 55 ∶ 45 ~ 65 ∶ 35(v ∶ v),
10 ~22 min为 65 ∶ 35 ~ 70 ∶ 30(v ∶ v),22 ~ 25 min 为
70 ∶ 30(v ∶ v);进样量 50 μL;柱温 40℃;流速 1 mL /
min;荧光检测器激发波长 335 nm;发射波长 440 nm。
ZEN和 DON 的检测:二者均以甲醇 ∶ 水 = 80 ∶
20(v ∶ v)为流动相,进样量 10 μL,柱温 30℃,流速
1 mL / min; ZEN 检测时荧光检测器激发波长
274 nm,发射波长 440 nm。 DON检测时二级管阵列
检测器的检测波长为 220 nm。
1􀆰 3 数据分析
使用 SPSS 17􀆰 0软件进行数据处理,应用 Duncan
8301 植  物  保  护  学  报 42 卷
氏新复极差法检验各处理间的差异显著性检验。
2 结果与分析
2􀆰 1 不同药剂对镰孢菌的室内毒力
4 种药剂对不同菌株的毒力表现不同,对菌株
125⁃1、127⁃1 和 125⁃3 菌丝生长的 EC50 分别为
0􀆰 41 ~ 4􀆰 22、0􀆰 18 ~ 1􀆰 34、0􀆰 25 ~ 5􀆰 71 μg / mL,对孢
子萌发的 EC50分别为 0􀆰 72 ~ 3􀆰 65、0􀆰 69 ~ 8􀆰 14、
0􀆰 02 ~ 0􀆰 05 μg / mL(表 1)。 多菌灵对菌株 125⁃1 和
125⁃3 的菌丝生长抑制作用最强,氰烯菌酯对菌株
127⁃1 菌丝生长的抑制作用最强;而吡唑醚菌酯对
菌株 127⁃1 和 125⁃3 菌丝生长的抑制作用最弱,氰烯
菌酯对菌株 125⁃1 的菌丝生长抑制作用最弱。 氰烯
菌酯对 3 个菌株孢子萌发的抑制效果最好,多菌灵
效果最差。 4 种药剂均能明显抑制禾谷镰孢菌菌株
125⁃3 孢子的萌发。
表 1 四种药剂对 3 种镰孢菌菌丝生长及孢子萌发的毒力
Table 1 Effects of four kinds of fungicides on mycelial growth and conidial germination of three species of Fusarium
药剂
Fungicide
菌株
Strain
菌丝生长 Mycelial growth 孢子萌发 Conidial germination
毒力回归方程
Regression
equation
EC50
(μg / mL)
相关系数 R2
Correlation
coefficient
毒力回归方程
Regression
equation
EC50
(μg / mL)
相关系数 R2
Correlation
coefficient
多菌灵
Carbendazim
百菌清
Chlorothalonil
吡唑醚菌酯
Pyraclostrobin
氰烯菌酯
JS399⁃19
125⁃1 y = 4􀆰 18x + 6􀆰 60 0􀆰 41 0􀆰 996 y = 0􀆰 46x + 4􀆰 74 3􀆰 65 0􀆰 993
127⁃1 y = 4􀆰 82x + 6􀆰 53 0􀆰 48 0􀆰 941 y = 0􀆰 49x + 4􀆰 55 8􀆰 14 0􀆰 952
125⁃3 y = 4􀆰 13x + 7􀆰 47 0􀆰 25 0􀆰 980 y = 1􀆰 38x + 6􀆰 79 0􀆰 05 0􀆰 954
125⁃1 y = 0􀆰 79x + 4􀆰 94 1􀆰 19 0􀆰 928 y = 0􀆰 59x + 5􀆰 01 0􀆰 95 0􀆰 987
127⁃1 y = 0􀆰 52x + 4􀆰 86 1􀆰 89 0􀆰 957 y = 0􀆰 66x + 4􀆰 92 1􀆰 31 0􀆰 970
125⁃3 y = 0􀆰 40x + 4􀆰 82 2􀆰 79 0􀆰 989 y = 1􀆰 78x + 7􀆰 79 0􀆰 03 0􀆰 975
125⁃1 y = 0􀆰 40x + 4􀆰 84 2􀆰 49 0􀆰 953 y = 0􀆰 46x + 5􀆰 01 0􀆰 94 0􀆰 979
127⁃1 y = 0􀆰 46x + 4􀆰 94 1􀆰 34 0􀆰 973 y = 0􀆰 44x + 4􀆰 93 1􀆰 44 0􀆰 957
125⁃3 y = 0􀆰 63x + 4􀆰 52 5􀆰 71 0􀆰 925 y = 1􀆰 13x + 6􀆰 78 0􀆰 03 0􀆰 957
125⁃1 y = 2􀆰 10x + 3􀆰 69 4􀆰 22 0􀆰 985 y = 0􀆰 96x + 5􀆰 14 0􀆰 72 0􀆰 961
127⁃1 y = 1􀆰 72x + 6􀆰 27 0􀆰 18 0􀆰 955 y = 0􀆰 95x + 5􀆰 15 0􀆰 69 0􀆰 965
125⁃3 y = 2􀆰 08x + 5􀆰 70 0􀆰 46 0􀆰 993 y = 1􀆰 54x + 7􀆰 62 0􀆰 02 0􀆰 980
2􀆰 2 菌株 127⁃1 和 125⁃3 的最佳产毒时间
菌株 127⁃1 培养 6、7、8、9、10、11、12 d 后,检测
发现伏马毒素含量在第 10 天达到最大值,为 38􀆰 6
μg / g,因此选择第 10 天作为菌株 127⁃1 的最佳产毒
时间(图 1)。 菌株 125⁃3 培养 4、5、6、7、8、9、10、11、
12 d后,检测表明 ZEN 在第 10 天积累量达到最大
值 27􀆰 4 μg / g,DON在第 9 天积累量达到最大值 3􀆰 7
μg / g,而 ZEN + DON含量则在第 10 天最大,为 29􀆰 6
μg / g。 因此选择第 10 天作为菌株 125⁃3 的最佳产
毒时间(图 1)。
2􀆰 3 不同药剂对 3 种镰孢菌产生毒素的影响
2􀆰 3􀆰 1 对菌株 125⁃1 产伏马毒素的影响
除多菌灵外,其它药剂对菌株 125⁃1 产生 FB1
和 FB2 的影响表现为:当药剂浓度高于其 EC50时,
均能抑制伏马毒素的产生,且随着浓度的升高,抑制
作用增强(图 2)。 百菌清在 0􀆰 5 μg / mL时明显促进
伏马毒素产生,积累量比对照显著提高 76􀆰 9% (P <
0􀆰 05),随着浓度的增大抑制作用增强,在 20 μg / mL
时伏马毒素积累量比对照少 92􀆰 3% 。 多菌灵除在
图 1 不同培养时间对菌株 127⁃1 和 125⁃3 产毒的影响
Fig. 1 Effects of culture time on mycotoxins produced
by 127⁃1 and 125⁃3 strains
 
0􀆰 4 μg / mL和 0􀆰 6 μg / mL 浓度下表现为抑制作用
外,其它浓度下均促进伏马毒素积累。 当氰烯菌酯
浓度高于其 EC50时,伏马毒素积累量随着浓度的增
大而减少。 吡唑醚菌酯在 1 μg / mL 浓度下伏马毒
素的积累受到显著抑制,积累量比对照低 94􀆰 2% ,
增大药剂浓度,抑制作用并没有出现明显变化。
93016 期 郭聪聪等: 杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响
图 2 不同药剂对拟轮生镰孢菌菌株 125⁃1 产毒的影响
Fig. 2 Effects of different fungicides on mycotoxins produced by 125⁃1 strain of Fusarium verticillioides
A: 百菌清; B: 多菌灵; C: 吡唑醚菌酯; D: 氰烯菌酯。 同色柱上不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验差
异显著(P < 0􀆰 05)。 A: Chlorothalonil; B: carbendazim; C: pyraclostrobin; D: JS399⁃19. Different letters on the same color bars
indicate significantly different by Duncan’s new multiple range test (P < 0􀆰 05).
 
2􀆰 3􀆰 2 对菌株 127⁃1 产伏马毒素的影响
百菌清在 2 个低浓度 0􀆰 5、1 μg / mL 时对菌株
127⁃1 产伏马毒素表现出一定的抑制作用,当浓度
为 10 ~ 200 μg / mL时,促进毒素积累。 多菌灵对菌
株 127⁃1 的作用与菌株 125⁃1 的趋势相同,在供试浓
度范围内均促进产生伏马毒素,0􀆰 6 μg / mL 时积累
量最高,是对照的 10􀆰 5 倍(P < 0􀆰 05)。 除 0􀆰 1 μg /
mL浓度外,吡唑醚菌酯在其它浓度下均抑制菌株
127⁃1 所产伏马毒素积累;10 μg / mL 浓度下抑制作
用最明显,比对照低 67􀆰 9% (P < 0􀆰 05),随浓度增大
抑制作用逐渐减弱。 氰烯菌酯浓度在 0􀆰 05 ~ 0􀆰 2
μg / mL时促进菌株 127⁃1 产生伏马毒素,0􀆰 05 μg /
mL时积累量是对照的 11􀆰 7 倍,浓度高于 0􀆰 4 μg /
mL时即可完全抑制伏马毒素的产生(图 3)。
2􀆰 3􀆰 3 对菌株 125⁃3 产毒素的影响
4 种药剂在一定浓度范围内均促进菌株 125⁃3
产生 DON和 ZEN(图 4)。 百菌清在供试浓度范围
内,促进 DON 积累量的增加;浓度为 1 μg / mL 时显
著抑制 ZEN 的积累,同时 DON 和 ZEN 总量最低。
多菌灵在供试浓度范围内均能有效抑制 DON积累,
却刺激 ZEN 的产生;当多菌灵浓度为 0􀆰 05 μg / mL
时,可抑制菌株 125⁃3 不产生 ZEN,而 0􀆰 4 μg / mL时
产生的 ZEN最多,是对照的 133 倍。 吡唑醚菌酯促
进 DON的产生,随着浓度增大 DON积累量增大;低
浓度(0􀆰 1 ~ 1 μg / mL)时促进 ZEN 产生,高于 10
μg / mL时抑制 ZEN产生,直至未检出。 氰烯菌酯在
0􀆰 05 ~ 0􀆰 8 μg / mL 浓度范围内均能抑制菌株产生
ZEN,0􀆰 2、0􀆰 8 μg / mL 浓度下抑制作用显著;0􀆰 1 ~
1􀆰 6 μg / mL时,菌株 125⁃3 产生的 DON 含量随着药
剂浓度的增大而增加。
3 讨论
本试验研究了 4 种作用机制不同的杀菌剂对 3
种镰孢菌菌丝生长、孢子萌发及毒素产生的影响,结
果表明在供试浓度下 4 种药剂均能有效抑制菌丝生
长及孢子萌发,但是对毒素产生的影响则不同,并且
同种药剂不同浓度对菌株产生毒素的影响也不相
同。 Mateo et al. (2013)研究了杀菌剂丁苯吗啉、咪
鲜胺和戊唑醇对镰孢菌产生毒素 T⁃2 和 HT⁃2 的影
响,发现随着杀菌剂浓度增加,毒素积累量减少,并
且 3 种杀菌剂对菌株产生毒素的影响也不相同。
Mesterházy et al. (2011)还提出了杀菌剂的使用方
0401 植  物  保  护  学  报 42 卷
图 3 不同药剂对层出镰孢菌菌株 127⁃1 产毒的影响
Fig. 3 Effects of different fungicides on mycotoxins produced by 127⁃1 strain of Fusarium proliferatum
A: 百菌清; B: 多菌灵; C: 吡唑醚菌酯; D: 氰烯菌酯。 同色柱上不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验差
异显著(P < 0􀆰 05)。 A: Chlorothalonil; B: carbendazim; C: pyraclostrobin; D: JS399⁃19. Different letters on the same color bars
indicate significantly different by Duncan’s new multiple range test (P < 0􀆰 05).
 
图 4 不同药剂对禾谷镰孢菌菌株 125⁃3 产毒的影响
Fig. 4 FEffects of different fungicides on mycotoxins produced by 125⁃3 strain of Fusarium graminearum
A: 百菌清; B: 多菌灵; C: 吡唑醚菌酯; D: 氰烯菌酯。 同色柱上不同小写字母表示经 Duncan 氏新复极差法检验差
异显著(P < 0􀆰 05)。 A: Chlorothalonil; B: carbendazim; C: pyraclostrobin; D: JS399⁃19. Different letters on the same color bars
indicate significantly different by Duncan’s new multiple range test (P < 0􀆰 05).  
14016 期 郭聪聪等: 杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响
法对毒素积累也有影响,这与本研究结果一致,但具
体影响机制有待深入探讨。
Boudreau et al. (2013)发现一定条件下使用井
冈霉素 A 能够抑制拟轮生镰孢菌产生伏马毒素。
Marín et al. (2013)发现戊唑醇在一定条件下能够诱
导拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌中伏马毒素合成基因
FUM1 的表达。 本研究供试 4 种药剂中,吡唑醚菌
酯对拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌产生的伏马毒素均
有一定的抑制作用,而且也能抑制菌株菌丝生长及
孢子萌发。 因此可进一步通过田间试验,明确该种
药剂对拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌的田间防效及对
玉米籽粒中伏马毒素积累的影响。
Audenaert et al. (2010)研究表明嘧菌酯不影响
禾谷镰孢菌产生 DON,也不抑制其孢子萌发,而 Ba⁃
turo⁃Cies′niewska et al. (2011)却发现嘧菌酯能够促
进禾谷镰孢菌产生 DON,吡唑醚菌酯与嘧菌酯属同
一类药剂,但本研究结果表明吡唑醚菌酯能够抑制
禾谷镰孢菌孢子萌发,一定浓度范围内对 DON的积
累具有促进作用, 与 Baturo⁃Cies′niewska et al.
(2011) 的研究结果相似。 并且 Audenaert et al.
(2010)和 Willyerd et al. (2012)均发现三唑类杀菌
剂能够有效抑制禾谷镰孢菌产生 DON,Ramirez et
al. (2004)认为同一药剂在不同环境条件对禾谷镰
孢菌产生 DON的影响不同,表明不同环境条件下,
杀菌剂对菌株产生毒素的影响不同。 这可能是导致
Audenaert et al. (2010)与 Baturo⁃Cies′niewska et al.
(2011)研究结果矛盾的原因之一。 相关文献中仅
研究了药剂对禾谷镰孢菌产生 DON的影响,均未研
究药剂对禾谷镰孢菌产生 ZEN的影响,DON和 ZEN
相互之间是否有影响,需要进一步研究。
本试验在室内条件下研究了 4 种杀菌剂百菌
清、多菌灵、吡唑醚菌酯和氰烯菌酯对 3 种镰孢菌生
长、孢子萌发及毒素产生的影响,发现所有供试药剂
对 3 种镰孢菌菌丝生长、孢子萌发均有一定的抑制
作用,吡唑醚菌酯能够抑制拟轮生镰孢菌和层出镰
孢菌产生伏马毒素,氰烯菌酯能够在低范围内显著
抑制禾谷镰孢菌产生 ZEN,多菌灵对禾谷镰孢菌产
生 DON有一定的抑制作用。 本研究是在室内离体
条件下进行的,还需进行田间试验明确供试药剂对
玉米镰孢菌穗腐病的防效,同时测定玉米籽粒中真
菌毒素的含量,为生产上玉米穗腐病防治药剂的选
择提供理论依据。
参 考 文 献 (References)
Audenaert K, Callewaert E, Höfte M, De Saeger S, Haesaert G.
2010. Hydrogen peroxide induced by the fungicide prothiocon⁃
azole triggers deoxynivalenol ( DON) production by Fusarium
graminearum. BMC Microbiology, 10(1): 112 - 114
Baturo⁃Cies′niewska A, Lukanowski A, Kolenda M. 2011. Effect of
fungicide application on wheat head blight, occurrence of
Fusarium spp. and mycotoxin production. Plant Breeding and
Seed Science, 63: 29 - 38
Boudreau BA, Larson TM, Brown DW, Busman M, Roberts ES,
Kendra DF, McQuade KL. 2013. Impact of temperature stress
and validamycin A on compatible solutes and fumonisin produc⁃
tion in F. verticillioides: role of trehalose⁃6⁃phosphate synthase.
Fungal Genetics and Biology, 57: 1 - 10
Covarelli L, Beccari G, Salvi S. 2011. Infection by mycotoxigenic
fungal species and mycotoxin contamination of maize grain in
Umbria, central Italy. Food and Chemical Toxicology, 49(9):
2365 - 2369
Dors GC, Caldas SS, dos Santos Hackbart HC, Primel EG, Fagun⁃
des CAA, Badiale⁃Furlong E. 2013. Fungicides and the effects
of mycotoxins on milling fractions of irrigated rice. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 61(8): 1985 - 1990
Falcão VCA, Ono MA, de Ávila Miguel T, Vizoni E, Hirooka EY,
Ono EYS. 2011. Fusarium verticillioides: evaluation of fumoni⁃
sin production and effect of fungicides on in vitro inhibition of
mycelial growth. Mycopathologia, 171(1): 77 - 84
Feng YZ, Tao B, Pang MH, Liu YC, Dong JG. 2011. Occurrence
of major mycotoxins in maize from Hebei Province, China.
Frontiers of Agriculture in China, 5(4): 497 - 503
Han QM. 2003. Control effect and mechanism of triazole fungides
Folicur and Caramba on Fusarium head blight and wheat stripe
rust. Ph. D Thesis. Yangling: Northwest A & F University ( in
Chinese) [韩青梅. 2003. 三唑类杀菌剂 Folicur 与 Caramba
对小麦赤霉病和条锈病防治效果及机理的研究. 博士学位
论文. 杨凌: 西北农林科技大学]
Hou Y, Xu JQ, Song YZ, Hu JG, Du SF, Kang YB. 2014. Effects
of carbendazim, difenoconazole and azoxystrobin on mycelial
growth and conidial germination of Alternaria suffruticosae. Jour⁃
nal of Plant Protection, 41(3): 367 - 372 ( in Chinese) [侯
颖, 徐建强, 宋宇州, 胡建功, 都胜芳, 康业斌. 2014. 三
种杀菌剂对牡丹黑斑病菌菌丝生长及分生孢子萌发的影
响. 植物保护学报, 41(3): 367 - 372]
Li SX. 2014. The influence of different environmental factors on the
fumonisin production and FUM gene expression in Fusarium ver⁃
ticillioides. Master Thesis. Baoding: Agricultural University of
Hebei (in Chinese) [李世雄. 2014. 不同环境因素对拟轮生
镰孢产毒及其 FUM 基因表达的影响. 硕士学位论文. 保
定: 河北农业大学]
Marín P, de Ory A, Cruz A, Magan N, González⁃Jaén MT. 2013.
Potential effects of environmental conditions on the efficiency of
the antifugal tebuconazole controlling Fusarium verticillioides
and Fusarium proliferatum growth rate and fumonisin biosynthe⁃
2401 植  物  保  护  学  报 42 卷
sis. International Journal of Food Microbiology, 165 ( 3 ):
251 - 258
Mateo EM, Valle⁃Algarra FM, Jiménez M, Magan N. 2013. Impact
of three sterol⁃biosynthesis inhibitors on growth of Fusarium lan⁃
gsethiae and on T⁃2 and HT⁃2 toxin production in oat grain un⁃
der different ecological conditions. Food Control, 34 ( 2 ):
521 - 529
Mateo EM, Valle⁃Algarra FM, Mateo R, Jiménez M, Magan N.
2011. Effect of fenpropimorph, prochloraz and tebuconazole on
growth and production of T⁃2 and HT⁃2 toxins by Fusarium lan⁃
gsethiae in oat⁃based medium. International Journal of Food Mi⁃
crobiology, 151(3): 289 - 298
Mesterházy Á, Tóth B, Varga M, Bartók T, Szabó⁃Hevér Á, Farády
L, Lehoczki⁃Krsjak S. 2011. Role of fungicides, application of
nozzle types, and the resistance level of wheat varieties in the
control of Fusarium head blight and deoxynivalenol. Toxins, 3
(11): 1453 - 1483
Morales⁃Rodríguez I, de Yañez⁃Morales MJ, Silva⁃Rojas HV,
García⁃de⁃los⁃Santos G, Guzmán⁃de⁃Peña DA. 2007. Biodiver⁃
sity of Fusarium species in Mexico associated with ear rot in
maize, and their identification using a phylogenetic approach.
Mycopathologia, 163(1): 31 - 39
Mu LY. 1994. The research technique of plant chemical protection.
Beijing: China Agriculture Press, pp. 79 - 81 ( in Chinese)
[慕立义. 1994. 植物化学保护研究方法. 北京: 中国农业
出版社, pp. 79 - 81]
Munkvold GP. 2003. Epidemiology of Fusarium diseases and their
mycotoxins in maize ears. European Journal of Plant Pathology,
109(7): 705 - 713
Nelson PE, Desjardins AE, Plattner RD. 1993. Fumonisins, myco⁃
toxins produced by Fusarium species: biology, chemistry, and
significance. Annual Review of Phytopathology, 31(1): 233 -
252
Ramirez ML, Chulze S, Magan N. 2004. Impact of environmental
factors and fungicides on growth and deoxinivalenol production
by Fusarium graminearum isolates from Argentinian wheat.
Crop Protection, 23(2): 117 - 125
Setyabudi FMCS, Böhm J, Mayer HK, Razazzi FE. 2012. Analysis
of deoxynivalenol and de⁃epoxy⁃deoxynivalenol in horse blood
through liquid chromatography after clean⁃up with immunoaf⁃
finifty column. Journal of Animal and Veterinary Advances, 2:
21 - 31
Song WB, Dong HF, Chen W, Dai XD, Liu CY, Li JJ, Wu JY.
2005. Progress on maize ear rot. Journal of Henan Agricultural
University, 39(4): 368 - 376 ( in Chinese) [宋伟彬, 董华
芳, 陈威, 代小冬, 刘春元, 李晶晶, 吴建宇. 2005. 玉米
穗粒腐病研究进展. 河南农业大学学报, 39 (4): 368 -
376]
Sui YH, Xiao SQ, Dong X, Xue CS, Chen J. 2014. Toxicity and
field control effect of nine fungicides against Fusarium ear rot.
Journal of Maize Sciences, 22 (2): 145 - 149 ( in Chinese)
[隋韵涵, 肖淑芹, 董雪, 薛春生, 陈捷. 2014. 九种杀菌剂
对 Fusarium verticillioides和 F. graminearum毒力及玉米穗腐
病的防治效果. 玉米科学, 22(2): 145 - 149]
Sydenham EW, Thiel PG, Marasas WFO, Shephard GS, van
Schalkwyk DJ, Koch KR. 1990. Natural occurrence of some
Fusarium mycotoxins in corn from low and high esophageal
cancer prevalence areas of the Transkei, Southern Africa. Jour⁃
nal of Agricultural and Food Chemistry, 38(10): 1900 - 1903
Wang E, Norred WP, Bacon CW, Riley RT, Merrill AH Jr. 1991.
Inhibition of sphingolipid biosynthesis by fumonisins: implica⁃
tions for diseases associated with Fusarium moniliforme. The
Journal of Biological Chemistry, 266(22): 14486 - 14490
Wang XM, Jin QM, Shi J, Wang ZY, Li X. 2006. The status of
maize diseases and the possible effect of variety resistance on
disease occurrence in the future. Acta Phytopathologica Sinica,
36(1): 1 - 11 (in Chinese) [王晓鸣, 晋齐鸣, 石洁, 王作
英, 李晓. 2006. 玉米病害发生现状与推广品种抗性对未来
病害发展的影响. 植物病理学报, 36(1): 1 - 11]
Willyerd KT, Li C, Madden LV, Bradley CA, Bergstrom GC,
Sweets LE, McMullen M, Ransom JK, Grybauskas A, Osborne
L, et al. 2012. Efficacy and stability of integrating fungicide
and cultivar resistance to manage Fusarium head blight and de⁃
oxynivalenol in wheat. Plant Disease, 96(7): 957 - 967
Zhang YJ. 2009. Effect of fungicides on DON production by Fusari⁃
um graminearum and wheat senescence physiology. Ph. D The⁃
sis. Nanjing: Nanjing Agricultural University (in Chinese) [张
艳军. 2009. 杀菌剂对禾谷镰孢菌 DON 毒素产生和小麦衰
老生理的影响. 博士学位论文. 南京: 南京农业大学]
(责任编辑:李美娟)
34016 期 郭聪聪等: 杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响