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Sensitivity of Blumeria graminis f. sp. tritici isolates to triadimefon and fenpropidin in China in 2011

2011年我国主要麦区小麦白粉病菌群体对三唑酮和苯锈啶的敏感性



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  43(4): 430 ̄434(2013)
收稿日期: 2013 ̄01 ̄10ꎻ 修回日期: 2013 ̄04 ̄05
基金项目: 国家重点基础研究发展计划项目(2013CB127700)ꎻ 国家科技支撑计划项目(2012BAD19B04)ꎻ 公益性行业科研专项
(201303016)
通讯作者: 周益林ꎬ研究员ꎬ博士生导师ꎬ主要从事小麦病害研究ꎻ Tel: 010 ̄62815946ꎬ E ̄mail:ylzhou@ ippcaas. cnꎮ
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研究简报
2011 年我国主要麦区小麦白粉病菌群体对
三唑酮和苯锈啶的敏感性
杨 璐1ꎬ 周益林1∗ꎬ 段霞瑜1ꎬ 曹学仁2ꎬ 邹亚飞1
( 1中国农业科学院植物保护研究所ꎬ植物病虫害生物学国家重点实验室ꎬ 北京 100193ꎻ
2 中国热带农业科学院环境与植物保护研究所ꎬ 海口 571101)
Sensitivity of Blumeria graminis f. sp. tritici isolates to triadimefon and fenpropidin
in China in 2011  YANG Lu1ꎬ ZHOU Yi ̄lin1ꎬ DUAN Xia ̄yu1ꎬ CAO Xue ̄ren2ꎬ ZOU Ya ̄fei1   ( 1 State
Key Laboratory for Biology of Plant Disease and Insect Pestsꎬ Institute of Plant Protectionꎬ Chinese Academy of Agricultural Sci ̄
encesꎬ Beijing 100193ꎬ Chinaꎻ 2 Environment and Plant Protection Instituteꎬ Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciencesꎬ
Haikou 571101ꎬ China)
Abstract: The sensitivity of 100 isolates of Blumeria graminis f. sp. tritici sampled from eight provinces or
cities to triadimefon and fenpropidin was tested by seed treatment and detached leaf segment methods. The re ̄
sults showed that the mean EC50 of all the tested isolates to triadimefon was 47. 27 mg / Lꎬ and the mean resis ̄
tance factor (RF) was 22. 62. The frequency of resistant isolates to triadimefon reached 97. 00% . The resistance
factor of the tested isolates from Shandong to triadimefon was the highestꎬ reached 52. 63. The base ̄line of sen ̄
sitivity of B. graminis f. sp. tritici to fenpropidin was 100. 47 mg / L. There was no significant cross ̄resistance
between triadimefon and fenpropidin in B. graminis f. sp. tritici population. These results will provide the refe ̄
rence for fungicide resistant management and the rational use of fungicides.
Key words: Blumeria graminis f. sp. triticiꎻ fungicide resistanceꎻ triadimefonꎻ fenpropidinꎻ sensitivity base ̄
lineꎻ cross ̄resistance
文章编号: 0412 ̄0914(2013)04 ̄0430 ̄05
    小麦白粉病(Wheat Powdery Mildew)是我国
小麦生产上常发性病害之一[1] ꎮ 小麦白粉病的
防治主要采用抗病品种和化学药剂ꎬ辅之以栽培
措施的综合防治技术ꎮ 由于目前生产上抗病品
种相对缺乏ꎬ药剂防治成为我国小麦白粉病防治
的主要措施之一[2] ꎮ 自 20 世纪 80 年代以来三
唑类杀菌剂一直是我国防治小麦白粉病的主要
药剂ꎬ由于长期、大范围、单一的使用导致小麦白
粉病菌对三唑类杀菌剂的抗药性大大提高ꎮ 监
测结果表明ꎬ2009 年我国小麦白粉病菌群体对三
唑酮的平均抗性水平已经达到 56. 58 倍ꎬ抗性频
率达到 99. 09% ꎬ其中高抗菌株占 49. 09% [3] ꎮ
目前小麦白粉病菌对三唑酮的抗性形势十分严
峻ꎬ寻找三唑类杀菌剂的替代药剂成为控制该病
害的迫切需求ꎮ
苯锈啶(Fenpropidin)属哌啶类内吸性杀菌剂ꎬ
其作用机制为抑制甾醇合成ꎮ 有报道其对大麦白
粉病和玉米瘤黑粉病的防治效果显著[4]ꎮ 2009 年
 
  4 期     杨 璐ꎬ等:2011 年我国主要麦区小麦白粉病菌群体对三唑酮和苯锈啶的敏感性
湖北农科院对苯锈啶防治小麦白粉病的田间药效
试验结果表明ꎬ750 g / L的苯锈啶 EC 500. 0 ~ 650. 0
g / hm2 对小麦白粉病的防效达 75. 4% ~ 86. 1% [4]ꎮ
目前该杀菌剂还未在我国大范围推广使用ꎮ 本试
验拟通过测定 2011 年采自我国部分麦区的小麦白
粉病菌对三唑酮和苯锈啶的敏感性ꎬ明确小麦白粉
病菌对三唑酮的抗性现状ꎬ建立病原菌对苯锈啶的
敏感基线ꎬ分析 2 种杀菌剂间是否存在交互抗性ꎬ
为这 2 种杀菌剂在生产上应用及其抗药性的治理
提供依据ꎮ
1  材料与方法
1. 1  材料
1. 1. 1  供试菌株   2011 年分别采自北京、河南、
四川、湖北、甘肃、山东、云南和贵州 8 个省(市)的
小麦产区的白粉病菌标样ꎬ经分离纯化后共 100 个
单孢堆分离物ꎮ
1. 1. 2  供试药剂  由中国农业科学院植物保护研
究所农药使用组提供 20%的三唑酮乳油(EC)ꎬ由
90%的三唑酮原药配成ꎻ75%的苯锈啶(EC)由先
正达公司提供ꎮ
1. 1. 3  供试品种  本实验室提供小麦白粉病高感
小麦品种京双 16ꎮ
1. 2  试验方法
1. 2. 1   菌株的纯化   对分别采自我国 8 个省
(市)的小麦白粉病菌标样进行分离纯化ꎮ 有性阶
段闭囊壳需要对子囊孢子进行闭囊壳释放再纯化ꎻ
对采集的无性阶段的分生孢子标样直接进行单孢
堆分离ꎬ具体纯化方法参照Wang等[3]的方法ꎮ
1. 2. 2  小麦白粉病菌对三唑酮的敏感性测定  采
用药剂拌种和离体叶段的方法进行小麦白粉病菌
菌株对三唑酮的抗药性测定ꎬ拌种药剂浓度分别为
0、12. 5、25、50、100、200 和 400 mg / Lꎬ个别抗性较
大的菌株浓度提高到 800 mg / Lꎮ 详细方法参照
Wang等[3]的方法ꎮ
1. 2. 3  小麦白粉病菌对苯锈啶的敏感性测定  采
用拌种离体叶段法测定小麦白粉病菌对苯锈啶的
敏感性ꎮ 确定药剂拌种浓度为 0、31. 25、62. 5、
125、250、500 和 1 000 mg / Lꎬ其他操作方法同三唑
酮ꎮ
1. 2. 4  调查记录  接种后第 8 dꎬ用 5 ~ 10 倍放大
镜观察叶段上的侵染点数目ꎬ并分别记录不同药剂
浓度处理叶段上的侵染点数ꎬ作为统计分析的原始
数据ꎮ
1. 2. 5  数据分析
(1)抑制中浓度(EC50)的计算   根据公式抑
制率 = (1 -处理每叶段平均侵染点数 /对照每叶
段平均侵染点数) × 100% ꎬ算出各处理的抑制百
分率ꎬ利用“几率与死亡百分率”表ꎬ将抑制百分率
换算成几率值(y)ꎬ用各处理浓度的对数(x)和几
率值(y)做回归分析ꎬ得出回归方程 y = ax + bꎬy =
5 时的 x反对数值即为有效抑制中浓度 EC50ꎮ
(2)抗性水平的计算   目前自然界几乎不存
在对三唑酮敏感的野生菌株ꎬ本文所采用的作为敏
感基线的 EC50(2. 09 mg / L)值是 Zhang[5]在 2000
年对白粉病菌对三唑酮敏感性监测研究中所确定
的ꎮ 根据公式抗性水平 =供试菌株 EC50 /敏感基
线值ꎬ计算出各菌株的抗性水平ꎮ
根据野生型病原菌群体对药剂的敏感性呈正
态分布原理ꎬ先分析所测病菌群体对苯锈啶的
EC50值是否符合正态分布ꎬ然后计算小麦白粉病菌
群体对苯锈啶的敏感基线ꎮ
(3)抗性交互作用的分析   将小麦白粉病菌
对三唑酮 EC50值取对数作为 x 值ꎬ小麦白粉病菌
群体对苯锈啶的 EC50取对数作为 y 值ꎬ进行回归
分析ꎬ对两者的相关系数和显著性进行比较来判断
三唑酮和苯锈啶之间有无交互抗性ꎮ
2  结果与分析
2. 1  小麦白粉病菌群体对三唑酮的敏感性
表 1 为 2011 年采自北京、山东等 8 个省(市)
主要小麦产区的小麦白粉病菌对三唑酮敏感性测
定结果ꎮ 结果表明ꎬ供试菌株的平均 EC50为 72􀆰 97
mg / Lꎬ平均抗性水平为 34. 92 倍ꎮ 不同地区小麦
白粉病菌对三唑酮的敏感性不同ꎬ其中以山东的菌
株抗性水平最高ꎬ达 52. 63 倍ꎬ平均 EC50为 109. 99
mg / Lꎻ其次是采自四川的供试菌株ꎬ抗性水平为
43. 83 倍ꎬ平均 EC50为 91. 60 mg / Lꎮ 甘肃菌株最
为敏感ꎬ抗性水平为 22. 62 倍ꎬ平均 EC50为 47. 27
mg / Lꎮ 取自同一地区的小麦白粉病菌菌株间的抗
性水平也存在一定差异ꎬ以河南为例ꎬ供试菌
株的 EC50最大值为 133. 21 mg / Lꎬ最小值为 9. 74
mg / Lꎮ
134
 
植物病理学报 43 卷
Table 1  Sensitivity of isolates of Blumeria graminis f. sp. tritici
to triadimefon in different provinces or cities in 2011
Location No. isolate Range of EC50(mg / L) Average of EC50(mg / L) Mean resistance factor
Beijing 17 19. 06 -283. 18 66. 47 31. 80
Shandong 13 11. 12 -350. 87 109. 99 52. 63
Gansu 12 19. 75 -120. 44 47. 27 22. 62
Sichuan 12 14. 54 -266. 66 91. 60 43. 83
Yunnan and Guizhou 18 13. 82 -199. 73 68. 46 32. 76
Henan 15 9. 74 -133. 21 68. 29 32. 68
Hubei 13 4. 55 -196. 31 62. 64 29. 97
Total 100 4. 55 -350. 67 72. 97 34. 92
    试验结果还可以看出(表 2)ꎬ供试菌株的抗
性频率高达 97. 00% ꎬ其中高抗菌株占 42. 00% ꎬ
中抗菌株占 53. 00% ꎬ低抗和敏感菌株分别占
2􀆰 00%和 3. 00% ꎮ 可见ꎬ90%以上的菌株都为抗
性菌株ꎬ其中高抗和中抗菌株居多ꎬ已经占主导
地位ꎮ
2. 2  小麦白粉病菌对苯锈啶敏感基线的建立
对采自我国北京、山东等 8 个省(市)小麦主
要产区的小麦白粉病菌对苯锈啶的敏感性进行测
定ꎬ结果如表 3 所示ꎮ 不同菌株的 EC50差异较大ꎬ
最高为 520. 23 mg / Lꎬ该菌株采自四川省ꎻ最低值
为 22. 68 mg / Lꎬ该菌株采自云南省ꎮ 采自同一地
区菌株的 EC50也存在较大差异ꎬ如采自山东的菌
株最低 EC50为 27. 67 mg / Lꎬ最高则达到 244. 00
mg / Lꎮ 但用 SPSS 软件分析可得ꎬW 正态检验结
果为W =0. 991 8ꎬP =0. 817 >0. 05ꎬ表明 100 个供
试小麦白粉病菌菌株对苯锈啶的敏感性频率呈正
态分布(图 1)ꎬ表明供试小麦白粉病菌菌株对苯锈
啶的抗性群体还属于野生群体ꎬ故监测的 100 个小
麦白粉病菌的平均 EC50 = 100. 47 mg / Lꎬ可以作为
小麦白粉病菌对苯锈啶的敏感基线ꎮ
2.3  小麦白粉病菌对三唑酮和苯锈啶的交互抗性
利用 SPSS软件对小麦白粉病菌对三唑酮和
苯锈啶的 EC50 进行相关性分析 (图 2 )ꎬ r =
-0. 056ꎬ P = 0. 676 > 0. 05ꎬ表明两组数据无相关
性ꎬ即三唑酮和苯锈啶之间无交互抗性ꎮ
Table 2  Resistance frequencies of Blumeria graminis f. sp. tritici
to triadimefon in different provinces or cities in 2011
Location
Frequencies of isolates with different resistance factors (RF)(% )
Rf≤5 5 < Rf≤10 10 < Rf≤40 Rf >40
The highest
resistance factor
Frequency of
resistance(% )
Beijing 0 11. 76 64. 70 23. 53 135. 49 100. 00
Shandong 0 7. 69 38. 46 53. 85 121. 84 100. 00
Gansu 0 8. 33 75. 00 16. 67 57. 63 100. 00
Sichuan 0 8. 33 50. 00 46. 67 127. 59 100. 00
Yunnan and Guizhou 0 11. 11 72. 22 16. 67 95. 57 100. 00
Henan 6. 67 6. 67 53. 33 33. 34 63. 73 93. 33
Hubei 15. 38 9. 00 53. 85 23. 08 93. 93 84. 61
Total 3. 00 2. 00 53. 00 42. 00 135. 49 97. 00
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  4 期     杨 璐ꎬ等:2011 年我国主要麦区小麦白粉病菌群体对三唑酮和苯锈啶的敏感性
Table 3  Sensitivity of isolates of Blumeria graminis f. sp. tritici
to fenpropidin in different provinces or cities in 2011
Location No. isolate Range of EC50(mg / L) Average of EC50(mg / L)
Beijing 17 63. 72 -247. 25 107. 33
Henan 15 32. 11 -172. 59 85. 78
Sichuan 12 51. 02 -520. 23 173. 40
Hubei 13 38. 58 -182. 39 85. 78
Yunnan and Guizhou 18 22. 68 -144. 38 99. 64
Shandong 13 27. 67 -244. 00 107. 54
Gansu 12 29. 89 -120. 44 45. 70
Total 100 22. 68 -520. 23 100. 47
Fig. 1  Distribution of frequencies of Blume ̄
ria graminis f. sp. tritici isolates with
different sensitivity to fenpropidin in
2011
Fig. 2   Relationship of cross resistance in
Blumeria graminis f. sp. tritici be ̄
tween triadimefon and fenpropidin
3  讨论
三唑酮一直是农业生产上防治小麦白粉病的
主要药剂ꎬ欧洲在 1942 年首次报道小麦白粉病菌
抗三唑酮菌株的出现ꎬ我国在 20 世纪 90 年代初就
有小麦白粉病菌出现了抗三唑酮菌株的报道ꎮ 本
实验室从 1995 年起对我国小麦白粉病菌群体对三
唑酮的敏感性进行连续监测ꎬ所测菌株涉及北京、
山东、河南、陕西、甘肃、四川、云南、贵州等省
(市)ꎮ 结果表明由于三唑酮长期大面积单一使
用ꎬ使小麦白粉病菌群体对三唑酮已产生抗药性ꎬ
并呈逐年升高的趋势ꎮ 本研究结果表明 2011 年供
试菌株平均抗性水平为 34. 92 倍ꎬ与 2009 年的 56.
58 倍相比有所下降[3ꎬ5]ꎬ这可能与近些年来三唑酮
的使用量减少和其他药剂的使用有关ꎬ但其抗性频
率仍高达 97. 00% ꎬ且高抗菌株频率仍呈现上升的
趋势ꎬ已高达 42􀆰 00% ꎬ抗药性形势仍很严峻ꎮ
苯锈啶和三唑酮均为 EBIs 类杀菌剂ꎬ但 2 种
杀菌剂的作用机理不同ꎬ其中三唑酮是脱甲基抑制
剂(DMIs)ꎬ即抑制甾醇 C ̄14 脱甲基作用ꎬ苯锈啶
则是抑制甾醇 C = C 双键还原作用或同分异构化
作用[1]ꎮ 本研究结果表明小麦白粉病菌对三唑酮
和苯锈啶的抗药性无交互作用ꎬ因此苯锈啶可作为
三唑类杀菌剂的替代药剂或轮换药剂在生产上使
用ꎮ
本文所采用的作为敏感基线的 EC50 (2. 09
mg / L)值是 Zhang[5]在 2000 年对白粉病菌对三唑
酮敏感性监测研究中所确定的ꎮ 为了确认此方法
的可靠性ꎬ本研究对往年保存的不同敏感性的 3 个
334
 
植物病理学报 43 卷
菌株作为对照ꎬ对其敏感性也进行了测定ꎬ结果表
明 3 个菌株 2 年测定 EC50均无显著性差异ꎬ说明此
测定方法所获得的数据是稳定可靠的ꎬ年度之间具
有可比性ꎮ
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责任编辑:于金枝
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