全 文 ：植物病理学报
ＡＣＴＡ ＰＨＹＴＯＰＡＴＨＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ　 ４４(２): １３９￣１４６(２０１４)
收稿日期: ２０１３￣０３￣１５ꎻ 修回日期: ２０１３￣１２￣２５
基金项目: 农业部十二五科技支撑课题(２０１２ＢＡＤ１９Ｂ０４)
通讯作者: 薛保国ꎬ研究员ꎬ主要从事分子植物病理学研究ꎻ Ｅ￣ｍａｉｌ: ｘｕｅｂｂｂ＠ｇｍａｉｌ.ｃｏｍ
第一作者: 全 鑫ꎬ女ꎬ陕西商洛人ꎬ助理研究员ꎬ主要从事植物病理学研究ꎻ Ｅ￣ｍａｉｌ: ｉａｍｓｍｉｌｅｐｉｘｙ＠１６３.ｃｏｍꎮ
河南省小麦全蚀病菌的分离及变种类型鉴定
全 鑫ꎬ 薛保国∗ꎬ 杨丽荣ꎬ 武 超
(河南省农业科学院植物保护研究所ꎬ 农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室ꎬ
河南省农作物病虫害防治重点实验室ꎬ 郑州 ４５０００２)
摘要:从河南省 １０个地市采集的小麦病根样品中分离得到 ８２株病原分离株ꎬ通过形态特征观察、回接致病性测定、以及分
子生物学的方法对所分离菌株进行鉴定ꎮ 其中 ４７个菌株菌丝分支处都形成典型的“∧”状ꎻ子囊壳埋生或半埋生ꎬ子囊棍
棒状ꎬ子囊孢子线形ꎬ稍弯曲ꎬ无色ꎬ具有 ５~１０个分隔ꎬ大小为 ６８~ ９４ μｍ×２~ ４ μｍꎻ对 ８２个分离株 ｒＤＮＡ￣ＩＴＳ 区进行 ＰＣＲ
扩增和序列测定ꎬＢＬＡＳＴ序列比对结果表明ꎬ４７株菌株与小麦全蚀病菌的 ＩＴＳ序列同源性达 ９７％~９９％ꎬ据此确定 ４７株菌
株为小麦全蚀病菌ꎮ 应用小麦全蚀病菌 ４个变种的特异性引物进行 ＰＣＲ扩增都得到禾顶囊壳小麦变种(８７０ ｂｐ)的特异性
片段ꎬ鉴定 ４７株菌株均为禾顶囊壳小麦变种 (Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉ)ꎮ
关键词:小麦全蚀病ꎻ 禾顶囊壳小麦变种ꎻ 分离ꎻ 变种类型鉴定
Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖａｒｉｅｔｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｃａｕｓｉｎｇ Ｗｈｅａｔ
ｔａｋｅ￣ａｌｌ ｉｎ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　 ＱＵＡＮ Ｘｉｎꎬ ＸＵＥ Ｂａｏ￣ｇｕｏꎬ ＹＡＮＧ Ｌｉ￣ｒｏｎｇꎬ ＷＵ Ｃｈａｏ　 (Ｈｅｎａｎ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＩＰＭ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ￣Ｓｏｕｔｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬＨｅｎａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｏｆ Ｃｒｏｐ Ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ Ｉｎｓｅｃｔ Ｐｅｓｔｓꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔａｋｅ￣ａｌｌ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄａｍａｇｉｎｇ ｒｏｏｔ ｄｉｓｅａｓｅ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎ Ｈｅｎａｎ
Ｐｒｏｖｉｎｃｅ. Ｅｉｇｈｔｙ￣ｔｗｏ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｗｈｅａｔ ｒｏｏｔ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｈｉｃｈ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ １０ ｃｉｔｉｅｓꎬ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖ￣
ｉｎｃｅ. Ｔｈｅ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｈｙｐｈａ ｏｆ ４７ ｓｔｒａｉｎｓ ｓｈｏｗｅｄ “∧” ｆｏｒｍ ａｔ ｂｒａｎｃｈ. Ｔｈｅ ｐｅｒｉｔｈｅｃｉｕｍ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｉｍｍｅｒｇｅ ｏｒ
ｓｅｍｉ￣ｉｍｍｅｒｇｅꎬａｎｄ ｔｈｅ ｍａｔｕｒｅ ａｓｃｕｓ ｗａｓ ｃｌａｖａｔｅ. Ａｓｃｏｓｐｏｒｅｓ ｗｅｒｅ ｌｉｎｅａｒ ａｎｄ ｓｌｉｇｈｔ ｃｕｒｖｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｔｕｒｅ ａｓｃｏ￣
ｓｐｏｒｅ ｈａｄ ５－１０ ｃｌｅａｒ ｍｅｍｂｒａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｗａｓ ６８－９４×２－４ μｍ.Ｔｈｅ ｒＤＮＡ￣ＩＴＳ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ８２ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ａｍ￣
ｐｌｉｆｉｅｄ ｂｙ ＰＣＲ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ. Ｂｙ ＢＬＡＳＴ ａｎａｌｙｓｉｓꎬｒＤＮＡ ＩＴＳ ｏｆ ４７ ｓｔｒａｉｎｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ９７％－９９％ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ
ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｔｏ ｔｈａｔ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ. Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｆｒａｇｍｅｎｔ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉ ｗａｓ ８７０
ｂｐ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｒｉｍｅｒｓ ｏｆ ４ ｖａｒｉａｎｔｓꎬｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｔｈｅ ４７ ｓｔｒａｉｎｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉ￣
ｆｉｅｄ ａｓ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｗｈｅａｔ ｔａｋｅ￣ａｌｌꎻ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉꎻ ｉｓｏｌａｔｉｏｎꎻ ｖａｒｉｅｔｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
中图分类号: Ｓ４３５.１２１　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ０４１２￣０９１４(２０１４)０２￣０１３９￣０８
　 　 小麦全蚀病(Ｗｈｅａｔ Ｔａｋｅ￣ａｌｌ)是小麦生产上的
毁灭性病害ꎬ遍及世界各小麦主产区ꎮ 我国 １９３１
年首次在浙江发现该病ꎬ随后该病迅速蔓延ꎮ 全蚀
病从苗期开始危害ꎬ造成苗期小麦叶片发黄ꎬ麦苗
生长缓慢ꎬ在小麦成熟期引起植株成簇或大片枯
死ꎬ造成严重的产量损失ꎬ轻病地减产 １０％ ~ ２０％ꎬ
重病地减产 ５０％以上[１~２]ꎮ 该病由子囊菌禾顶囊
壳 [ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ( Ｓａｃｃ.) ｖ. Ａｒｘ
＆Ｏｌｉｖｉｅｒ]引起ꎬ 根据子囊壳着生方式、孢子大小、
附着枝的结构及致病性ꎬ可将禾顶囊壳分为禾顶囊
　
植物病理学报 ４４卷
壳小麦变种(Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｔｒｉｔｉｃｉ)、禾顶囊壳燕
麦变种(Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ａｖｅｎａｅ)、禾顶囊壳禾谷变
种(Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｇｒａｍｉｎｉｓ)和禾顶囊壳玉米变
种(Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｍａｙｄｉｓ) [３~４]ꎮ
近年来ꎬ由于气候条件适宜、农机跨区作业、
良种调运以及农民自留互换带病残体的种子等原
因ꎬ小麦全蚀病的发生面积和为害程度日趋加重ꎬ
目前已扩展到西北、华北、华东等地 １９ 个省(自治
区)ꎬ成为小麦生产的重要灾害和防治对象ꎬ给小
麦生产带来了重大损失[５]ꎮ 河南省于 ２０ 世纪 ９０
年初开始发生ꎬ 并且扩展迅速ꎬ 仅 ２００９年ꎬ发病就
达 ３００万亩ꎬ２０１０年扩展至 ４５０万亩左右ꎬ遍及 ６００
多个乡镇ꎬ发病田块一般减产 ３０％~６５％ꎬ部分麦田
甚至绝收ꎮ 但到目前为止ꎬ尚没有关于河南省小麦
全蚀病病菌类型及特性的报道ꎮ 本研究于 ２００９ ~
２０１１年对河南省 １０ 个县(市、区)的分离菌株进行
了系统研究ꎬ旨在明确河南省小麦全蚀病菌的变种
类型ꎬ为抗病育种及病害的综合治理奠定理论基础ꎮ
１　 材料与方法
１.１　 病样采集
２００９~ ２０１１ 年小麦全蚀病盛发期ꎬ于河南省
１０个地市(驻马店、许昌、原阳、漯河、西平、桐柏、
平顶山、汝州、商水和新密)采集全蚀病病样 ５６ 份
(表 １)ꎮ
１.２　 供试小麦品种
　 　 郑麦 ３６６和矮抗 ５８ꎮ
１.３　 小麦全蚀病菌菌株的分离及形态特征观察
１.３.１　 小麦全蚀病菌菌株的分离　 采用组织分离
法ꎮ 将采回的小麦全蚀病病根洗净ꎬ晾干ꎬ剪成
３~５ ｍｍ长的小段ꎬ在无菌条件下ꎬ用 ７０％的酒精
消毒 ３~ ５ ｓꎬ０.１％升汞浸泡 ３０ ｓꎬ然后用无菌水冲
洗 ３次ꎬ移入 ＰＤＡ 平板ꎮ 放置在 ２５℃恒温培养箱
中倒置培养ꎮ ３~４ ｄ后观察待分离菌的生长情况ꎬ
并对分离物进行纯化ꎮ
１.３.２　 小麦全蚀病菌的形态特征观察　 采用插片
法:在培养 ３ ｄ 的全蚀病菌菌落边缘ꎬ斜插灭菌的
盖玻片ꎬ使菌丝沿玻片生长ꎬ７~１０ ｄ 后镜检观察菌
丝和附着枝的形态特征ꎮ 子囊壳的观察待全蚀病
菌在 ＰＤＡ上生长 ３０ ｄ 后ꎬ观察产生情况ꎬ测量子
囊及子囊孢子的大小ꎮ
１.４　 病原菌人工接种致病性测定
以郑麦 ３６６和矮抗 ５８ 两个品种为寄主ꎬ采用
菌饼接种法[１]测定供试菌株的致病性ꎮ 每个菌株
接种每个品种设 ３ 盆重复ꎬ每盆 １２ 棵苗ꎬ接种后
２１ ｄ洗根调查发病程度ꎬ按«农药田间药效实验准
则(二)» 第 １０９ 部分[６]: 杀菌剂防治小麦全蚀病
的标准进行病害分级ꎬ计算病情指数ꎮ 并对接种后
发病的病根进行病原菌再分离ꎮ
病情指数＝∑(各病级
×各病级株数)
最高病级数×总调查株数
×１００
１.５　 小麦全蚀病菌的分子鉴定
小麦全蚀病菌基因组 ＤＮＡ 的提取采用菌丝
液氮研磨后 ＣＴＡＢ 提取法[７]ꎮ 采用真菌核糖体基
因转录间隔区通用引物 ＩＴＳ１ (５′￣ＴＣＣＧＴＡＧＧＴ￣
ＧＡＡＣＣＴＧＣＧＣ￣３′)和 ＩＴＳ４(５′￣ＴＣＣＴＣＣＧＣＴＴＡＴ￣
ＴＧＡＴＡＴＧＣ￣３′)对病原菌的基因组 ＤＮＡ 进行
ＰＣＲ扩增ꎮ ＰＣＲ 反应体系(２５ μＬ)为:Ｔａｑ ＤＮＡ
聚合酶 ０.５ μＬꎬ１０×ｂｕｆｆｅｒ ２.５ μＬꎬｄＮＴＰｓ ０.５ μＬꎬ
ＩＴＳ１ １ μＬꎬＩＴＳ４ １ μＬꎬｄｄＨ２Ｏ １９ μＬꎬＤＮＡ模板 ０􀆰 ５
μＬꎮ ＰＣＲ循环条件为:９５℃预变性 ５ ｍｉｎꎻ９４℃变
性 ３０ ｓꎬ５６℃退火 ３０ ｓꎬ７２℃延伸 ４５ ｓꎬ３０个循环ꎻ
Ｔａｂｌｅ １　 Ｗｈｅａｔ Ｔａｋｅ￣ａｌｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ Ｈｅｎａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ
Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ Ｓａｍｐｌｅ ｎｕｍｂｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ Ｓａｍｐｌｅ ｎｕｍｂｅｒ
Ｚｈｕ Ｍａｄｉａｎ ２０１０.５.２２ １０ Ｔｏｎｇ Ｂａｉ ２０１０.４.２２ ６
Ｘｕ Ｃｈａｎｇ ２０１０.４.１５ ４ Ｐｉｎｇ Ｄｉｎｇｓｈａｎ ２０１１.３.１０ ２
Ｙｕａｎ Ｙａｎｇ ２０１０.４.２０ ８ Ｒｕ Ｚｈｕｚｈｏｕ ２０１１.３.１２ ４
Ｌｕｏ Ｈｅ ２０１０.５.２５ ８ Ｓｈａｎｇ Ｓｈｕｉ ２００９.５.２８ ３
Ｘｉ Ｐｉｎｇ ２０１０.５.２６ ８ Ｘｉｎ Ｍｉ ２００９.６.２ ３
０４１
　
　 ２期 全 鑫ꎬ等:河南省小麦全蚀病菌的分离及变种类型鉴定
７２℃稳定延伸 １０ ｍｉｎꎬ４℃保持ꎮ ＰＣＲ 反应产物采
用 １％琼脂糖凝胶电泳检测ꎬ通过试剂盒回收纯化
扩增产物ꎬ然后将纯化的 ＰＣＲ 产物提交上海生物
工程有限公司测序ꎬ利用 ＢＬＡＳＴ 在线软件将测序
结果同 ＧｅｎｅＢａｎｋ中已知序列进行同源性比对ꎮ
１.６　 ＰＣＲ 检测变种类型
以提取的 ４７个小麦全蚀病菌菌株 ＤＮＡ 为模
板ꎬ进行 ＰＣＲ 扩增ꎬ检测分离到的菌株的变种类
型ꎬ其中禾顶囊壳小麦变种、禾谷变种和燕麦变种
的检测采用 Ｒａｃｈｄａｗｏｎｇ[７]设计的引物(表 ２)ꎬ在
同一反应体系中进行ꎬ ＰＣＲ 扩增的反应体系(５０
μＬ)为: Ｔａｑ ＤＮＡ聚合酶 １ μＬꎬＧｇａ １ μＬꎬＧｇｔ １ μＬ
ꎬＧｇｇ １ μＬꎬＡＶ３ ３ μＬꎬｄＮＴＰ １.０ μＬꎬ１０×ｂｕｆｆｅｒ ５.０
μＬꎬｄｄＨ２Ｏ ３５ μＬꎬＤＮＡ模板 ２ μＬꎮ ＰＣＲ循环条件
为:９４℃预变性 ３ ｍｉｎꎻ９４℃变性 ４０ ｓꎬ５３℃退火 ４５
ｓꎬ７２℃延伸 ２ ｍｉｎꎬ３０ 个循环ꎻ７２℃稳定延伸 １０
ｍｉｎꎬ４℃保持ꎮ 禾顶囊壳玉米变种的检测采用
Ｗａｎｇ[８]设计的引物(表 ２)ꎬＰＣＲ 扩增的反应体系
(２５ μＬ)为:Ｔａｑ ＤＮＡ聚合酶 ０.５ μＬꎬ１０×ｂｕｆｆｅｒ ２.５
μＬꎬｄＮＴＰｓ ０.５ μＬꎬ ＧｇｍＦ １ μＬꎬＩＴＳ４ １ μＬꎬｄｄＨ２Ｏ
１９ μＬꎬＤＮＡ模板 ０.５ μＬꎮ ＰＣＲ 循环条件为:９５℃
预变性 ３ ｍｉｎꎻ９４℃变性 ４０ ｓꎬ６４℃退火 ４０ ｓꎬ７２℃
延伸 １.５ ｍｉｎꎬ３０个循环ꎻ７２℃稳定延伸 ６ ｍｉｎꎬ４℃
保持ꎮ ＰＣＲ反应产物采用 １％琼脂糖凝胶电泳检
测ꎮ
２　 结果与分析
２.１　 小麦全蚀病菌菌株的分离结果及形态特征
２.１.１　 小麦全蚀病菌菌株的分离结果　 对采回的
５６份小麦全蚀病病样进行组织分离纯化ꎬ共得到
８２株分离株ꎬ通过菌落特征、菌丝特征以及子囊、
子囊孢子的形态特征初步确定其中 ４７株为小麦全
蚀病菌ꎻ其余 ３５株在菌落形态、菌丝特征以及孢子
形态上与这 ４７ 株存在明显差异ꎬ菌丝在分支处均
没有产生全蚀病菌菌丝典型的“∧”状分支ꎬ其中
有 ２０株产生镰刀形孢子ꎬ菌落白色、紫红色或粉红
色ꎬ气生菌丝发达ꎬ初步判定其为禾谷镰孢菌(Ｆｕ￣
ｓａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ)ꎻ另外 １５株菌落白色ꎬ后期产
生黑色菌核ꎬ初步判定其为禾谷丝核菌(Ｒｈｉｚｏｃｔｏ￣
ｎｉａ ｃｅｒｅａｌｉｓ)ꎮ
２.１.２　 小麦全蚀病菌的形态特征　 小麦全蚀病菌
的菌落圆形ꎬ在 ＰＤＡ上生长初期为灰白色ꎬ菌丝纤
细ꎬ沿基物放射状生长ꎬ后期颜色逐渐变深ꎬ由鼠灰
色变为灰褐色ꎬ气生菌丝较茂盛(图 １￣Ａ)ꎮ 在显微
镜下观察到菌丝的特征:菌丝呈褐色粗壮、多为锐
角分枝、分支处各产生一横隔ꎬ形成“∧”状ꎮ 附着
枝卵圆形、长棒形或近球形ꎬ侧生、顶生或间生在菌
丝上(图 １￣Ｂꎬ１￣Ｃ)ꎮ 分离到的 ４７ 个菌株在 ＰＤＡ
平板上生长 ３０ ｄ 后均能产生子囊壳ꎬ产生子囊壳
的早晚、多少各异ꎮ 子囊壳黑色ꎬ球形ꎬ埋生或半埋
生ꎬ颈伸出基质外ꎬ外被茸状菌丝ꎬ单生ꎮ 大小为
２９４ ~５１８μｍꎮ 子囊棍棒状ꎬ上宽下窄ꎬ两端钝圆ꎬ
大小为 ７８ ~ １３８μｍ×５ ~ ２２μｍꎮ 子囊孢子线形ꎬ稍
弯曲ꎬ无色ꎬ常具有 ５~１０个分隔ꎬ大小为 ６８~９４μｍ
×２~４μｍ(图 １￣Ｄꎬ１￣Ｅꎬ１￣Ｆ)ꎮ
２.２　 致病性测定
通过菌饼法测定了 １０ 个地市分离的 ４７ 个菌
株对 ２个小麦品种的致病性ꎬ结果显示ꎬ分离菌株
均能在一定程度上引起小麦发病ꎬ但病情指数有一
定的差异ꎬ对两个小麦品种致病性最强的菌株是
ＧＹＹ４￣２ꎬ病情指数均达到 ６０ 以上ꎬ致病性最弱的
菌株是 ＧＸＰ１￣４ꎬ病情指数均在 ３０ 以下ꎮ ４７ 个分
离株中有 ４０ 个分离株对矮抗 ５８ 的病情指数高于
郑麦 ３６６ꎬ未接菌对照均未发病(表 ３)ꎮ 发病的小
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｐｒｉｍｅｒｓ ｆｏｒ Ｖａｒｉｅｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ
Ｐｒｉｍｅｒ Ｖａｒｉｅｔｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ(５′￣３′)
Ｇｇｔ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｔｒｉｔｉｃｉ ＴＣＣＴＣＧＧＣＣＣＣＧＴＡＡＴＴＧＧＣ
Ｇｇａ Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ａｖｅｎａｅ ＡＣＧＧＣＧＧＴＧＧＡＴＧＧＣＡＡＧＡＣ
Ｇｇｇ Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ＣＡＣＣＣＣＣＧＧＴＣＣＣＴＧＣＧＴＡＡ
ＡＶ３ －－ ＴＧＣＴＣＡＴＧＧＴＧＧＴＴＣＣＴＧＣ
ＧｇｍＦ Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ.ｖａｒ. ｍａｙｄｉｓ ＧＣＴＴＣＧＧＣＧＧＡＴＴＡＴＧＧＣＣＴ
ＩＴＳ４ ＴＣＣＴＣＣＧＣＴＴＡＴＴＧＡＴＡＴＧＣ
１４１
　
植物病理学报 ４４卷
Ｆｉｇ. １　 Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｅａｔｕｒｅ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ
Ａ:Ｃｏｌｏｎｙ(ａｆｔｅｒ １０ ｄａｙｓ ｏｎ ＰＤＡ)ꎻＢ: ＭｙｃｅｌｉｕｍꎻＣ: ＨｙｐｈｏｐｏｄｉｕｍꎻＤ: ＰｅｒｉｔｈｅｃｉｕｍꎻＥ: ＡｓｃｕｓꎻＦ: Ａｓｃｏｓｐｏｒｅ.
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｉｔｙ ｏｆ ４７ ｓｔｒａｉｎｓ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｏｎ ｔｗｏ ｗｈｅａｔ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ
Ｓｔｒａｉｎ
Ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ
Ｚｈｅｎｇｍａｉ３６６ Ａｉｋａｎｇ５８
Ｓｔｒａｉｎ
Ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ
Ｚｈｅｎｇｍａｉ３６６ Ａｉｋａｎｇ５８
ＣＫ ０.００ ０.００ ＧＸＰ２￣７ ２７.３７ ３７.３７
ＧＸＣ２￣２ ３５.９８ ３７.３７ ＧＹＹ６￣２ ３８.５２ ３５.２８
ＧＹＹ６￣４ ３９.４５ ４７.６０ ＧＹＹ４￣３ ４９.１７ ５５.００
ＧＹＹ６￣５ ２８.８８ ４５.８４ ＧＹＹ４￣２ ６５.８４ ６５.９８
ＧＸＰ２￣８ ４６.６７ ５７.３７ ＧＸＰ２￣１３ ５５.８４ ６３.８９
ＧＬＨ６￣２ ３７.９５ ３８.１９ ＧＸＰ２￣６ ４３.０７ ５０.１９
ＧＹＹ４￣５ ４０.２０ ６７.６０ ＧＰＤＳ２￣２ ３７.３７ ３６.６７
ＧＸＰ２￣２ ４５.９１ ５５.００ ＧＹＹ６￣３ ４６.６７ ５７.２６
ＧＸＰ２￣１１ ２０.８４ ３５.１６ ＧＹＹ２￣６ ４３.６７ ４９.６７
ＧＲＺ３￣４ ４６.６７ ５３.４９ ＧＴＢ３￣１ ４９.６６ ５６.７４
ＧＹＹ２￣３ ３６.６７ ３９.３８ ＧＸＰ２￣１２ ３０.８３ ３５.９１
ＧＸＣ２￣６ ３０.４０ ３０.９６ ＧＹＹ４￣４ ３８.８３ ３６.６７
ＧＹＹ４￣６ ２７.３６ ２６.５２ ＧＳＳ２￣５ ３８.０６ ４０.７０
ＧＸＰ２￣１４ ３７.３６ ４１.５９ ＧＲＺ３￣１ ２６.６７ ３５.９８
ＧＸＣ２￣３ ３５.１４ ３５.９８ ＧＹＹ２￣１ ４７.３７ ５９.１７
ＧＹＹ４￣１ ３５.９８ ４５.９８ ＧＸＰ２￣９ ４３.６４ ４５.６１
ＧＴＢ１￣４ ５６.６７ ６６.６７ ＧＬＨ６￣１ ３９.１７ ４４.４５
ＧＸＰ２￣１５ ３４.５９ ４７.１５ ＧＸＣ２￣４ ５６.６７ ６５.２８
ＧＹＹ２￣５ ４９.７０ ４４.６４ ＧＹＹ６￣６ ３６.６７ ４０.１４
ＧＰＤＳ２￣４ ３７.３１ ３６.６７ ＧＲＺ３￣２ ３７.３７ ５６.６７
ＧＳＳ２￣３ ５４.５２ ５３.８９ ＧＸＰ２￣１ ２６.６７ ３５.９０
ＧＸＰ２￣４ ５８.８９ ６５.２８ ＧＸＰ１￣４ ２０.６１ ２７.５９
ＧＺＭＤ１￣５ ３５.９８ ４８.０６ ＧＺＭＤ２￣３ ４０.５４ ４５.９８
ＧＸＭ１￣２ ３４.８０ ３９.８７ ＧＸＭ２￣２ ２３.５４ ２５.６０
２４１
　
　 ２期 全 鑫ꎬ等:河南省小麦全蚀病菌的分离及变种类型鉴定
麦植株矮化ꎬ叶片枯黄ꎬ种子根皮层变褐色至黑色、
腐烂ꎬ次生根变褐色ꎬ茎基叶鞘变黑色(图 ２)ꎮ 对
接种后的病根再次进行病原菌分离ꎬ得到与原分离
菌株一致的病原菌ꎮ
２.３　 小麦全蚀病菌分子鉴定
以 ＩＴＳ１ 和 ＩＴＳ４ 为引物对 ８２ 个分离株进行
ＰＣＲ扩增(图 ３)ꎬ均得到片段长度为 ６００ ｂｐ 左右
的清晰条带ꎬ测序后得到 ｒＤＮＡ￣ＩＴＳ 区序列ꎬ与已
知的小麦全蚀病菌 ( ＥＦ１８７９１７. １、 ＡＦ５０８１５５. １、
ＡＹ４２８７７.１、Ｕ１７２１２.１、ＡＹ１２０９３９.１)进行同源性比
对ꎬ其中有 ４７ 株的 ＩＴＳ 序列与其序列同源性为
９７％ ~ ９９％ꎮ结合形态特征、致病性测定以及再分
Ｆｉｇ. ２　 Ｓｙｍｐｔｏｍｓ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｓｔｒａｉｎ ｏｎ ｔｗｏ ｗｈｅａｔ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ
Ｆｉｇ. ３　 ｒＤＮＡ￣ＩＴＳ ＰＣＲ ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｓｔｒａｉｎｓ
Ｍ:ＤＬ２ ０００ ｍａｒｋｅｒꎻ Ｌａｎｅ １￣４７:Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｓｔｒａｉｎｓ(ＧＸＣ２￣２ꎬＧＹＹ６￣４ꎬＧＹＹ６￣５ꎬＧＸＰ２￣８ꎬＧＬＨ６￣２ꎬＧＹＹ４￣５ꎬ
ＧＸＰ２￣２ꎬＧＸＰ２￣１１ꎬＧＲＺ３￣４ꎬＧＹＹ２￣３ꎬＧＸＣ２￣６ꎬＧＹＹ４￣６ꎬＧＸＰ２￣１４ꎬＧＸＣ２￣３ꎬＧＹＹ４￣１ꎬＧＴＢ１￣４ꎬＧＸＰ２￣１５ꎬＧＹＹ２￣５ꎬ
ＧＰＤＳ２￣４ꎬＧＳＳ２￣３ꎬＧＸＰ２￣４ꎬＧＺＭＤ１￣５ꎬＧＸＭ１￣２ꎬＧＸＰ２￣７ꎬＧＹＹ６￣２ꎬＧＹＹ４￣３ꎬＧＹＹ４￣２ꎬＧＸＰ２￣１３ꎬＧＸＰ２￣６ꎬＧＰＤＳ２￣２ꎬ
ＧＹＹ６￣３ꎬＧＸＰ２￣６ꎬＧＴＢ３￣１ꎬＧＸＰ２￣１２ꎬＧＹＹ４￣４ꎬＧＳＳ２￣５ꎬＧＲＺ３￣１ꎬＧＹＹ２￣１ꎬＧＸＰ２￣９ꎬＧＬＨ６￣１ꎬＧＸＣ２￣４ꎬＧＹＹ６￣６ꎬＧＲＺ３￣２ꎬ
ＧＸＰ２￣１ꎬＧＸＰ１￣４ꎬＧＺＭＤ２￣３ꎬＧＸＭ２￣２)ꎻ Ｌａｎｅ ４８:Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ Ｌａｎｅ ４９:Ｏｎｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｏｆ Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ
ｓｔｒａｉｎｓꎻ Ｌａｎｅ ５０:Ｏｎｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｏｆ Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｃｅｒｅａｌｉｓ ｓｔｒａｉｎｓ.
３４１
　
植物病理学报 ４４卷
离的结果ꎬ证明 ４７ 株菌株为小麦全蚀病菌(Ｇａｅｕ￣
ｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ)ꎮ 其余 ３５ 株的 ｒＤＮＡ￣ＩＴＳ
区序列有 ２０株和禾谷镰孢菌(Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａ￣
ｒｕｍ)的同源性较高ꎬ可达 ９７％以上ꎻ１５株和禾谷丝
核菌(Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｃｅｒｅａｌｉｓ)的序列同源性较高ꎬ可
达 ９６％以上ꎮ
２.４　 变种类型检测结果
禾顶囊壳小麦变种、禾谷变种和燕麦变种的
检测在同一反应体系中进行ꎬ通过 ３对专化型引物
的 ＰＣＲ扩增ꎬ本研究中的 ４７个分离株均扩增出长
度为 ８７０ ｂｐ(Ｇｇｔ)的 ＤＮＡ 片段ꎬ而未扩增出长度
为 １０８６ ｂｐ(Ｇｇｇ)的 ＤＮＡ 片断和 ６１７ ｂｐ(Ｇｇｔ)的
ＤＮＡ片段ꎬ在玉米变种的扩增中ꎬ并未得到 ４８０ ｂｐ
的(Ｇｇｍ) ＤＮＡ 片断ꎮ 其余 ３５ 个分离株在 ＰＣＲ
扩增中 ４个变种的 ＤＮＡ片段均未得到(图 ４)ꎮ 因
此确定这 ４７个菌株均为禾顶囊壳小麦变种(Ｇａｅ￣
ｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉ)ꎮ
３　 讨论
　 　 小麦全蚀病作为河南省的检疫性病害之一ꎬ自
１９９２年在原阳、浚县和扶沟等县发现该病以来ꎬ由
于小麦生产中种子调运频繁ꎬ加之受机械跨区收割
等多种因素影响ꎬ小麦全蚀病呈扩展蔓延态势ꎬ尤
为严重的是ꎬ原本零星或轻发生的豫东及中南部一
些市县出现了连片重发区ꎬ小麦生产安全形势严
峻ꎮ 但关于河南省的小麦全蚀病菌变种类型的研
究尚属空白ꎬ本研究从河南省豫东、豫南、豫中、豫
北和豫西各选 ２个地区共计 １０个地市的典型发病
地块大批量采集病样进行病菌分离ꎬ得到 ８２ 株分
离株ꎬ经过组织分离、致病性测定及变种类型鉴定ꎬ
明确分离得到的４７个菌株为禾定囊壳小麦变种
Ｆｉｇ. ４　 Ｖａｒｉｅｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｉｓｏｌａｔｅｓ
Ｍ:ＤＬ２ ０００ ｍａｒｋｅｒꎻ Ｌａｎｅ １￣４７: Ｇａｅｕｍａｎｎｏｍｙｃｅｓ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ.ｔｒｉｔｉｃｉ ｓｔｒａｉｎｓ(ＧＸＣ２￣２ꎬＧＹＹ６￣４ꎬＧＹＹ６￣５ꎬＧＸＰ２￣８ꎬＧＬＨ６￣２ꎬ
ＧＹＹ４￣５ꎬＧＸＰ２￣２ꎬＧＸＰ２￣１１ꎬＧＲＺ３￣４ꎬＧＹＹ２￣３ꎬＧＸＣ２￣６ꎬＧＹＹ４￣６ꎬＧＸＰ２￣１４ꎬＧＸＣ２￣３ꎬＧＹＹ４￣１ꎬＧＴＢ１￣４ꎬＧＸＰ２￣１５ꎬ
ＧＹＹ２￣５ꎬＧＰＤＳ２￣４ꎬＧＳＳ２￣３ꎬＧＸＰ２￣４ꎬＧＺＭＤ１￣５ꎬＧＸＭ１￣２ꎬＧＸＰ２￣７ꎬＧＹＹ６￣２ꎬＧＹＹ４￣３ꎬＧＹＹ４￣２ꎬＧＸＰ２￣１３ꎬＧＸＰ２￣６ꎬ
ＧＰＤＳ２￣２ꎬＧＹＹ６￣３ꎬＧＸＰ２￣６ꎬＧＴＢ３￣１ꎬＧＸＰ２￣１２ꎬＧＹＹ４￣４ꎬＧＳＳ２￣５ꎬＧＲＺ３￣１ꎬＧＹＹ２￣１ꎬＧＸＰ２￣９ꎬＧＬＨ６￣１ꎬＧＸＣ２￣４ꎬＧＹＹ６￣６ꎬ
ＧＲＺ３￣２ꎬＧＸＰ２￣１ꎬＧＸＰ１￣４ꎬＧＺＭＤ２￣３ꎬＧＸＭ２￣２)ꎻ Ｌａｎｅ ４８:Ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌꎻ Ｌａｎｅ ４９:Ｏｎｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｏｆ Ｆｕｓａｒｉｕｍ
ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ ｓｔｒａｉｎｓꎻ Ｌａｎｅ ５０: Ｏｎｅ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｏｆ Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｃｅｒｅａｌｉｓ ｓｔｒａｉｎｓ.
４４１
　
　 ２期 全 鑫ꎬ等:河南省小麦全蚀病菌的分离及变种类型鉴定
(Ｇ. ｇｒａｍｉｎｉｓ ｖａｒ. ｔｒｉｔｉｃｉ)ꎮ 这些菌株对小麦的致病
性存在差异ꎬ但致病性的差异与地域并无关系ꎬ同
一地域分离到的菌株既有强致病力菌株也有弱致
病力菌株ꎮ 本实验中的另外 ３５个分离株经过形态
和分子鉴定ꎬ其中有 ２０ 株初步判定其为禾谷镰孢
菌(Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ)ꎬ１５株初步判定其为禾
谷丝核菌(Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｃｅｒｅａｌｉｓ)ꎬ它们分别引起小
麦的根腐病和纹枯病ꎬ这在一定程度上说明了河南
省这 １０个地市主要发病地块的土传病害病菌组成
结构ꎮ
国内关于小麦全蚀病菌类型的研究不多ꎬ
Ｚｈａｎｇ等[９]将从河北保定、邢台、石家庄分离的小
麦全蚀病菌菌株鉴定为禾顶囊壳小麦变种ꎻＷａｎｇ
等[１０]从陕西 ２３ 个地区分离小麦全蚀病菌ꎬ通过形
态特征鉴定明确其都属于禾顶囊壳小麦变种ꎻＪｉａ
等[１１]对我国 １１个省的 １２个小麦全蚀病菌菌株进
行了鉴定ꎬ其中 １１ 个是小麦变种ꎬ１ 个是禾谷变
种ꎻＳｈｅｎｇ等[１２]在甘肃分离到的 ４个小麦全蚀病菌
株全部属于禾顶囊壳小麦变种ꎻＷａｎｇ等[１３]将从湖
北省潜江市分离的小麦全蚀病病株鉴定为禾顶囊
壳小麦变种ꎻＬｉｕ等[１４]将从内蒙古巴彦淖尔盟地区
采集分离的小麦全蚀病病株鉴定为禾顶囊壳小麦
变种ꎮ 这些研究对于小麦全蚀病菌的鉴定仅能代
表某个区域的全蚀病菌类型ꎬ不同区域的病菌类型
由于受不同因素的影响有所不同ꎮ 引起小麦全蚀
病的变种主要是小麦变种ꎬ但玉米变种、禾谷变种
也能侵染小麦ꎮ 因此本研究在河南省进行取样分
离ꎬ对得到的菌株进行了病菌类型鉴定ꎬ研究结果
对指导河南这个小麦生产大省的全蚀病防治具有
一定的意义ꎮ
过去对小麦全蚀病菌的变种类型鉴定是依据
附着枝形态、子囊孢子大小以及致病性等特
征[３~４]ꎬ但往往需要耗费大量时间ꎬ通过分子生物
学的的方法鉴定更快速、方便ꎮ Ｒａｃｈａｄｗｏｎｇ 等[１５]
依据燕麦素酶和燕麦素酶类似物基因序列设计出
专化性 ＰＣＲ技术ꎬ可在同一个反应中鉴定出禾定
囊壳小麦变种(Ｇｇｔ)ꎬ禾定囊壳燕麦变种(Ｇｇａ)和
禾定囊壳禾谷变种(Ｇｇｇ)ꎮ 将变种专化性引物与
通用引物结合进行 ＰＣＲ 扩增ꎬ可得到不同大小的
ＤＮＡ片断ꎬＧｇｇ引物可扩增得到 １ ０８６ ｂｐ的片断ꎬ
Ｇｇａ引物扩增得到 ６１７ ｂｐ的片断ꎬＧｇｔ引物扩增得
到 ８７０ ｂｐ的片断ꎮ 王美南设计的引物可用于玉米
变种的检测[８]ꎮ 本研究采用传统鉴定技术与分子
生物学技术相结合的方法首次对河南省小麦全蚀
病病原菌进行了鉴定ꎬ证实其为禾定囊壳小麦变
种ꎬ为深入开展全蚀病的研究和防治工作奠定了基
础ꎮ
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植物病理学报 ４４卷
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责任编辑:张宗英
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