全 文 ：植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA摇 41(5): 556鄄560(2011)
收稿日期: 2011鄄02鄄22; 修回日期: 2011鄄08鄄15
基金项目: 农业部公益性行业专项项目(nyhyzx3鄄16); 河南省重大公益性课题 (081100911300)
通讯作者: 李洪连,教授,博士生导师,主要从事小麦病害研究; E鄄mail: honglianli@sina. com。
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研究简报
河南省小麦纹枯病菌的群体组成及其致病力分化研究
汪 敏, 吕柏林, 邢小萍, 李洪连*
(河南农业大学植物保护学院, 郑州 450002)
Composition and virulence variation of the pathogen of wheat sharp eyespot from
Henan Province摇 WANG Min, L譈 Bo鄄lin, XING Xiao鄄ping, LI Hong鄄lian摇 (College of Plant Protection,
Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)
Abstract: To make sure of composition and virulence variation of the pathogen of wheat sharp eyespot from
Henan Province,157 Rhizoctonia strains were isolated from 13 districts in Henan in 2008 and 2009. All of the
isolates were binucleate Rhizoctonia strains(BNR) identified by the nuclear staining. 156 isolates were be鄄
longed to the binucleate Rhizoctonia AG鄄D anastomosis group and 1 was the AG鄄BO group through hyphal an鄄
astomosis reaction and rDNA鄄ITS sequences analysis. The virulence of 113 isolates were tested in greenhouse
on 3 wheat cultivars such as Ji 5385 ,Shan 229 and Yumai 49. The virulence of Rhizoctonia isolates showed
significant difference,and it could be divided into three pathotypes:the highly, moderately and weakly aggres鄄
sive isolates,accounting for 58. 40% ,35. 40% and 6. 19% , respectively. The results indicated that the viru鄄
lence of isolates had certain difference among the 13 different regions, the isolates from Hebi,Zhoukou and
Luohe regeins showed strong virulence,whereas that from Xinyang region showed weak virulence. The viru鄄
lence of Rhizoctonia isolates on 3 wheat cultivars also had significant difference,the strong virulence on Shan
229 and weak virulence on Ji 5385.
Key words: wheat sharp eyespot; Rhizoctonia; hyphal anastomosis groups; virulence
文章编号: 0412鄄0914(2011)05鄄0556鄄05
摇 摇 纹枯病已成为我国小麦生产的主要障碍之一。
许多学者研究表明,我国小麦纹枯病菌优势菌群为
禾谷丝核菌 ( Rhizoctonia cerealis),其中主要为
AG鄄D 融合群,其次还包括 AG鄄A、AG鄄R、AG鄄E、
AG鄄Bo融合群和立枯丝核菌(R. solani)的 AG鄄2、
AG鄄4 及 AG鄄5 融合群等[1]。
河南省是我国小麦主产区之一,小麦纹枯病近
几年常发面积连续在 300 万 hm2 左右,危害严重。
但河南麦区小麦纹枯病的病原组成和致病力分化
尚缺乏系统的研究。 本研究从河南漯河、周口、商
丘等 13 个地市 30 个县(市)分离并鉴定小麦纹枯
病菌种类,并进一步明确该地区小麦纹枯病菌的群
体组成及其致病力分化情况,旨在为抗病或耐病小
麦品种的合理布局与利用提供理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 小麦纹枯病菌的采集、分离、鉴定及保存
2008 和 2009 年,从河南省周口等 13 个地区
分别采集小麦纹枯病病株样本(表 1)。 采用组织
分离法进行病原菌的分离,并对分离物进行纯化、
鉴定和保存 。6个纹枯病致病力测定对照菌株
摇
摇 5 期 摇 摇 汪 敏,等:河南省小麦纹枯病菌的群体组成及其致病力分化研究
Table 1摇 Isolates of Rhizoctonia causing wheat sharp eyespot in Henan
Source of isolate Number of isolate Source of isolate Number of isolate
Luyi, Zhoukou 5 Fengqiu, Xinxiang 5
Chuanhui, Zhoukou 6 Weihui, Xinxiang 6
Taikang, Zhoukou 8 Xunxian, Hebi 7
Xiangcheng, Zhoukou 3 Minquan, Shangqiu 4
Shangshui, Zhoukou 2 Liangyuan, Shangqiu 6
Linyin, Luohe 18 Xiayi, Shangqiu 6
Yuanhui, Luohe 5 Fangcheng, Nanyang 10
Huaibin, Xinyang 6 Nanzhao, Nanyang 4
Qingfeng, Puyang 3 Wolong, Nanyang 7
Wenxian, Jiaozuo 7 Yuzhou, Xuchang 8
Wuzhi, Jiaozuo 5 Huaxian, Anyang 12
Xiping, Zhumadian 7 Yiyang, Luoyang 2
Yicheng, Zhumadian 4 Luolong, Luoyang 1
R0301、C16、D32、R8401、R8406 和 R8433 由江
苏省农业科学院陈怀谷研究员提供。
1. 2摇 小麦纹枯病菌菌丝细胞核数目的观察与
菌丝融合群鉴定
采用 Kronland 等的方法[2]进行纹枯菌细胞
核染色,观察细胞核数目。 菌丝融合群测定标准
菌株由云南农业大学杨根华教授提供。 菌丝融
合群判定标准参考 Sneh等的方法[3] 。
1. 3 摇 小麦纹枯病菌 rDNA鄄ITS DNA 序列的
扩增、测序和比对
选取部分同标准菌株不完全融合的小麦纹枯
病菌,采用 CTAB法提取小麦纹枯病菌的基因组
DNA。 采用真菌 rDNA 鄄ITS PCR 扩增通用引物
ITS1(5忆鄄TCCGTAGGTGAACCTGCG鄄3忆)和 ITS4
(5忆鄄TCCTCCGCTTATTGATATGC鄄3忆)扩增待测
菌株的 rDNA鄄ITS DNA 序列片段。 PCR 扩增反
应条件为:94益预变性 2 min;94益变性 1 min,
59益退火 1 min,72益延伸 1 min,25 个循环;72益
充分延伸 2 min,4益保存。 PCR 产物测序后,在
NCBI中进行 BLAST 序列比对分析。
1. 4摇 小麦纹枯病菌致病力测定
将小麦籽粒放在锅中煮熟后置于三角瓶中高
压灭菌(121益 ,2 h),接入活化后的纹枯病菌菌
株,25益培养箱中培养 20 d,每隔 2 ~ 3 d 振摇三
角瓶 1 次,使病菌在麦粒上生长均匀并防止结
块。 纹枯病菌致病力测定所用品种为冀 5385、陕
229 和豫麦 49 共 3 个小麦品种。 采用温室苗期
病麦粒接种法进行致病力测定。 小麦种子播种
于装有约 1 kg 无菌土的外口径为 11 cm 的塑料
钵中,每钵播种 15 粒,正常栽培管理,待小麦长
到三叶期一心时接入带病菌的麦粒,每个菌株 3
次重复,接种 4 周后调查病情。
小麦纹枯病分级标准,0 级:无症状;1 级:外
层叶鞘变褐或有明显的纹枯病斑,但病斑直径小
于叶鞘周长的 1 / 2; 3 级:外层叶鞘有明显的纹枯
病斑,病斑直径大于叶鞘周长的 1 / 2,但内层叶鞘
无症状; 5 级:内层叶鞘变褐或有明显的纹枯病
斑,但病斑直径小于叶鞘周长的 1 / 2; 7 级:内层
叶鞘有明显的纹枯病斑,病斑直径大于叶鞘周长
的 1 / 2,但植株不死苗; 9 级:植株死苗。
1. 5摇 数据分析
用 DPS v7. 05 软件对病情指数进行统计分
析、多重比较及小麦纹枯病菌致病力的聚类
分析。
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2摇 结果与分析
2. 1摇 河南麦区小麦纹枯病菌的分离、鉴定、细胞
核数目观察及菌丝融合群鉴定
2006 - 2008 年从河南省周口等 13 个地区采
集 180 份小麦纹枯病病株样本,分离纯化并鉴定
后共获得 157 株丝核菌菌株。 利用番红 O鄄KOH
进行细胞核染色,结果表明 157 株待测菌株均为
双核丝核菌。
通过待测菌株与标准菌株进行菌丝融合群测
定,并对与标准菌株不完全融合的 30 株纹枯菌
株进行 rDNA鄄ITS 序列测序和比对,结果表明,
156 株双核丝核菌为 AG鄄D 融合群,1 株双核丝
核菌为 AG鄄Bo融合群。
2. 2摇 河南麦区不同地区小麦纹枯病菌致病力
差异分析
采用苗期病麦粒接种法测定了河南 13 个地
市 113 株小麦纹枯病菌以及 6 个纹枯病菌标准
菌株在冀 5385、陕 229、豫麦 493 个小麦品种的
致病力。 致病力测定结果表明,河南麦区小麦
纹枯病菌菌株之间致病力存在显著性差异,3 个
小麦品种间纹枯病抗病性亦存在显著性差异
(表 2) 。
2. 3摇 河南麦区不同地区小麦纹枯病菌致病力
差异分析及致病型分析与统计
比较并分析河南各地区小麦纹枯病菌的致病
力,结果表明河南不同地区小麦纹枯病菌致病力存
在一定差异。 鹤壁、周口、漯河等 9 个地区小麦纹
枯病菌致病力较强,其中鹤壁地区菌株的致病力最
强,平均病情指数为 65. 39;驻马店、洛阳、南阳 3
个地区小麦纹枯病菌致病力中等,平均病情指数为
57. 56;信阳地区菌株的致病力最弱,平均病情指数
为 51. 89(表 3)。
2. 4 摇 河南不同地区小麦纹枯病菌致病型分析与
统计
根据 113 株小麦纹枯病菌及 6 株纹枯病标准
菌株对 3 个品种的平均病情指数,以欧氏距离按非
加权分组平均法(UPGA)进行菌株致病力的聚类
分析(图 1)。 结果表明,119 株菌株可划分为强致
病力类型、中等致病力类型和弱致病力 3 种类型,
而 6 个标准菌株则位于不同的致病力类型。 其中
强致病力类型菌株 66 株,占测定菌株的 58郾 40% ,
3 个品种平均病情指数为 66. 74;中等致病力菌株
40 株,占测定菌株的 35. 40% ,3 个品种平均病情
指数 54. 24;弱致病力菌株 7 株,占测定菌株的
6郾 19% ,3 个品种平均病情指数为 36. 36。
Table 2摇 The analysis of variance (ANOVA)of virulence of 113 Rhizoctonia cerealis
isolates on the three wheat cultivars at seedling stage
Source of variance SS DF MS F鄄value P鄄value
Isolation(A factor) 117305. 60 118. 00 994. 12 21. 96 0. 00
Cultivar(B factor) 24555. 38 2. 00 12277. 69 271. 21 0. 00
A*B 51330. 75 236. 00 217. 50 4. 81 0. 00
Error 32322. 80 714. 00 45. 27
Total 225514. 54 1070. 00
Note: SS:Sum of squares; DF:Degree of freedom; MS:Mean squares.
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摇 5 期 摇 摇 汪 敏,等:河南省小麦纹枯病菌的群体组成及其致病力分化研究
Table 3摇 Multiple comparison of difference for the virulence of Rhizoctonia cerealis
isolates on 3 wheat cultivars in different regions in Henan
Region
Disease index
Shan 229 Yumai 49 Ji 5385
Mean of disease
index
Significant level
5% 1%
Hebi 69. 97 依 2. 33 66. 86 依16. 91 59. 35 依17. 50 65. 39 依5. 46 a A
Zhoukou 64. 06 依10. 81 69. 84 依 8. 49 57. 77 依13. 48 63. 89 依6. 04 ab A
Luohe 67. 37 依 5. 04 64. 47 依10. 25 54. 33 依12. 03 62. 06 依6. 85 ab A
Jiaozuo 62. 98 依12. 69 66. 66 依 7. 27 55. 38 依 7. 76 61. 67 依5. 75 ab AB
Puyang 71. 26 依 0. 71 59. 95 依17. 54 53. 25 依 9. 84 61. 49 依9. 10 ab AB
Xuchang 64. 84 依 7. 77 62. 62 依11. 68 55. 95 依13. 07 61. 14 依4. 63 ab AB
Xinxiang 64. 92 依 7. 70 63. 29 依11. 49 54. 20 依14. 95 60. 80 依5. 78 ab AB
Anyang 65. 23 依 8. 79 61. 93 依14. 44 51. 47 依10. 47 59. 54 依7. 18 ab AB
Shangqiu 58. 21 依13. 28 64. 16 依11. 84 55. 56 依10. 65 59. 31 依4. 40 ab AB
Zhumadian 62. 37 依16. 50 60. 15 依14. 99 50. 23 依10. 75 57. 58 依6. 46 bc AB
Luoyang 73. 05 依 3. 12 57. 45 依10. 12 41. 96 依16. 52 57. 56 依15. 25 bc AB
Nanyang 64. 72 依14. 00 57. 57 依11. 25 50. 29 依13. 09 57. 53 依7. 22 bc AB
Xinyang 65. 27 依 9. 42 52. 99 依10. 70 37. 39 依13. 26 51. 88 依13. 97 c B
3摇 结论与讨论
对河南省 13 个地区 157 株小麦纹枯病菌研究
表明,该地区小麦纹枯病菌群体组成较为单一,全
部为双核丝核菌,且以 AG鄄D 融合群为主。 Zhu
等[4]和 Yue等[5]的研究表明河南小麦纹枯病菌菌
丝融合群除 AG鄄D、AG鄄B0 融合群外,还包括多核
丝核菌 AG鄄4 融合群。 可能由于寄主与病原菌的
协同进化作用,导致小麦纹枯病菌菌丝融合群组成
变得较为单一。
研究结果表明,虽然河南省不同地区间小麦纹
枯病菌致病力存在一定差异,但以中等致病力类型
和强致病力类型为主。 大量中等致病力类型和强
致病力类型菌株的存在,可能是这是近年来河南省
小麦纹枯病严重发生的重要原因之一。
参考文献
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Agricultural University (河南农业大学学报), 1997,
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责任编辑:曾晓葳
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植物病理学报 41 卷
Fig . 1摇 Unweighted pair group method (UPGMA) using arithmetic means cluster of the 113
Rhizoctonia cerealis isolates and 6 standard isolates, constructed with a Euclidean distance
algorithm based on the means of disease index on 3 wheat cultivars
The vertical axis represents the pathotypes and the horizontal axis the distance between the Rhizoctonia genotypes.
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