全 文 ：植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA　 42(4): 353-364(2012)
收稿日期: 2011-06-03; 修回日期: 2012-03-29
基金项目: 公益性(农业)行业科研专项(200903039-2)
通讯作者: 陈志谊,研究员,主要从事植物病害的生物防治研究; E-mail:chzy@ jaas. ac. cn
第一作者: 李 燕(1986 - ),女,安徽滁州人,硕士研究生,主要从事稻曲病研究。
稻曲病菌生物学特性与致病力相关性研究
李 燕1,2, 尹小乐2, 刘永锋2, 于俊杰2, 陈志谊2*
( 1 南京农业大学植物保护学院农业部作物病虫害监测与防控重点开放实验室, 南京 210095;
2江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京 210014)
摘要:测定了 100 个稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)菌株的产孢能力、生长速率、色泽、胞外物质对麦种萌发抑制率和致病
力,用 SPSS软件分析了其产孢能力、生长速率、色泽、对麦种萌发抑制率与致病力的相关性。 结果表明:菌株的产孢能力、
色泽与致病力呈正相关;对麦种萌发抑制率与致病力的相关系数无统计学意义;菌株的生长速率与致病力呈负相关。 其
中,菌株的产孢能力和致病力呈中度相关;色泽、生长速率与致病力呈低度相关。
关键词:稻曲病菌; 生物学特性; 致病力; 相关性
Relativity of biological characteristics and pathogenicity of Ustilaginoidea virens
LI Yan1,2, YIN Xiao-le2, LIU Yong-feng2, YU Jun-jie2, CHEN Zhi-yi2 　 ( 1College of Plant Protection, Nanjing
Agricultural University,Key Laboratory of Monitoring and Management of Crop Diseases and Pest Insects,Ministry of Agricul-
ture, Nanjing 210095,China; 2 Institute of Plant Protection,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China)
Abstract: Analyzed the sporulation, growth rate, pigment, suppressing rate to germination of wheat seed and
pathogenicity of Ustilaginoidea virens of 100 strains. The relativity was analyzed by using SPSS software be-
tween pathogenicity and four aspects : the sporulation, growth rate, pigment, suppressing rate to germination
of wheat seed,respectively. Results indicated that there was positive relativity between the sporulation, pig-
ment and pathogenicity, there was negative relativity between growth rate and pathogenicity, suppressing rate
to germination of wheat seed and pathogenicity was not statistically relevant. The relativity between sporulation
and pathogenicity assumed to be medium, while the relativity between the color, growth rate and pathogenicity
assumed to be low.
Key words: Ustilaginoidea virens; biological characteristics; pathogenicity; relativity
中图分类号: S435. 11　 　 　 　 　 文献标识码: A　 　 　 　 　 文章编号: 0412-0914(2012)04-0353-12
　 　 稻曲病是由稻曲病菌 [Ustilaginoidea virens
(Cook. ) Tak. ]引起的一种水稻穗期病害,在农业
生产上一直被作为次要病害防治。 20 世纪 80 年
代以来,由于籼粳杂交育成的高产品种大面积推
广、孕穗期追施氮肥、扬花期柱头外露时间长、成熟
期延后等原因导致稻曲病的发生为害日趋严重,呈
现发病范围广、发病频率高、产量损失严重的特
点[1 ~ 10]。 稻曲病成为优质、高产水稻生产的一大
瓶颈,不仅影响水稻的产量、品质,而且该病菌产生
的毒素直接威胁人畜健康 [11,12]。 该病已从次要病
害上升为主要病害。
稻曲病菌生物学研究已有报道 [13 ~ 16],但是稻
曲病菌生物学特性与致病力相关性方面的研究至
今鲜有报道。 本文观察、测定了 100 个稻曲病菌菌
株的产孢能力、生长速率、培养基色泽、对麦种萌发
抑制率和致病力,以期探明菌株的生物学特性与致
　
植物病理学报 42 卷
病力之间的相关性。
1　 材料与方法
1. 1　 试验材料
1. 1. 1　 菌株采集　 分离 2009 年采自江苏南通、盐
城、南京、苏州、徐州 5 个水稻生态区的稻曲病粒。
1. 1. 2　 培养基成分　 PSA:马铃薯 200 g、蔗糖 20
g、琼脂 20 g,加水至 1 L。 PS:马铃薯 200 g、蔗糖
20 g,加水至 1 L。
1. 1. 3　 接种水稻品种　 两优培九:平均每穴 13 个
稻穗,平均每穗 264 个稻粒。
1. 1. 4　 接种日期　 2010 年 8 月 23 日,参考 Zhang
等[17]稻曲病接种方法,根据往年经验,在田间目测
选出破口前 7 d的稻穗进行接种。
1 . 1 . 5 　 接种地及接种地气候 　 南京溧水实验
基地;表 1 为 2010 年 8 月 15 日至 9 月 15 日南
京的每日降雨量、日最高温度、最低温度和平均
温度。
Table 1　 The climate condition in Nanjing area on August 15-September 15, 2010
Date
Average temperature
/ ℃
Highest temperature
/ ℃
Minimum temperature
/ ℃
Rainfall
/ mm
Rice growth
period
2010-08-15 29. 9 36. 0 26. 5 12. 6 Booting
2010-08-16 26. 3 28. 0 23. 8 19. 2
2010-08-17 28. 4 33. 4 25. 0 1. 7
2010-08-18 30. 3 35. 6 26. 0 -
2010-08-19 30. 6 34. 7 26. 6 -
2010-08-20 30. 0 35. 0 25. 3 -
2010-08-21 30. 5 35. 2 26. 3 -
2010-08-22 31. 4 36. 1 27. 3 -
2010-08-23 28. 1 33. 5 25. 3 21. 5 Crevasse 7 days before
2010-08-24 28. 4 34. 9 24. 1 44. 2
2010-08-25 26. 5 28. 9 25. 2 Microscale
2010-08-26 23. 9 25. 7 22. 6 7. 0
2010-08-27 22. 2 23. 4 21. 2 31. 0
2010-08-28 24. 0 27. 3 21. 4 2. 3
2010-08-29 25. 6 30. 5 21. 5 - Crevasse
2010-08-30 26. 4 29. 9 23. 2 Microscale
2010-08-31 27. 1 30. 8 23. 5 0. 5
2010-09-01 27. 8 32. 0 25. 2 - Start heading
2010-09-02 26. 9 30. 1 25. 3 22. 4
2010-09-03 26. 3 31. 8 24. 4 22. 3
2010-09-04 25. 0 28. 1 23. 3 18. 0
2010-09-05 27. 0 32. 3 23. 8 -
2010-09-06 28. 0 32. 5 24. 9 0. 3
2010-09-07 27. 6 31. 6 24. 9 18. 0
2010-09-08 28. 4 31. 5 26. 2 -
2010-09-09 26. 7 30. 8 25. 0 -
2010-09-10 27. 2 31. 7 24. 6 9. 0
2010-09-11 24. 6 25. 5 23. 7 0. 4
2010-09-12 25. 2 27. 7 23. 7 -
2010-09-13 25. 1 27. 8 22. 6 -
2010-09-14 22. 6 24. 9 20. 6 38. 1
2010-09-15 24. 9 29. 7 22. 3 -
“ - ”: No rainfall.
453
　
　 4 期 　 　 李 燕,等:稻曲病菌生物学特性与致病力相关性研究
1. 2　 试验方法
1. 2. 1　 纯化菌株　 将从江苏各稻区采集的稻曲病
病粒剖开,取中间白色物质放入含抗生素(卡那 50
mg / L)的 PSA培养基上培养。 培养 3 ~ 5 d,待长
出菌丝后,挑取未污染的菌丝继续培养 7 d 左右,
取菌丝块到液体培养基培养 4 d。 分生孢子浓度为
105 个 / mL(100 倍视野下 10 个孢子),取 24 μL 孢
子液,另加 96 μL无菌水涂布在琼脂培养基上,待
3 ~ 4 d 后孢子萌发时挑单孢,纯化菌株。 用此方
法纯化获得 100 个稻曲病菌株。
1. 2. 2　 菌株致病力　 挑取已单孢纯化的稻曲病菌
株转接到 PSA 培养基上,28℃下培养 15 d。 取菌
株生长边缘处用直径为 3. 5 mm的打孔器打孔,取
12 个菌丝块放入装有 20 mL PS 培养液的 50 mL
离心管中,在 28℃、130 r / min 下振荡培养,7 d 后
将含有孢子和菌丝的混合液接种。 用注射器注射,
每穗 1 mL,每个菌株接种 10 穗,接种后做上标记。
在收割前 15 d 调查接种结果,调查时记录 10 穗的
病粒数。 将菌株分成 4 种致病力类型:无致病力;
致病力弱(平均病粒率为 0. 1% ~ 1% ,或平均每穗
病粒数 1 ~ 2. 64 粒);致病力中等(平均病粒率为
1% ~ 10% ,或平均每穗病粒数 2. 64 ~ 26. 4 粒);致
病力强(平均病粒率大于 10% ,或平均每穗病粒数
>26. 4 粒)。
1. 2. 3　 菌株产孢能力　 挑取已单孢纯化的稻曲病
菌株转接到 PSA 培养基上,28℃下培养 15 d。 取
菌株生长边缘处用直径为 3. 5 mm的打孔器打孔,
取 12 个菌块移至到含有 20 mL PS的 50 mL 离心
管中,在 28℃、130 r / min 下振荡培养 7 d,充分摇
匀后取 100 μL放置于血球计数板上,测算每毫升
的孢子量,并将孢子液进行田间接种。 将菌株分为
4 种产孢类型:不产孢;产孢数量少(1 ~ 50 × 104
个 / mL);产孢数量中等(50 ~ 250 × 104 个 / mL);
产孢数量多(大于 250 ×104 个 / mL)。
1. 2. 4　 菌株生长速率　 取直径为 3. 5 mm 的菌块
放入 6 cm 含有 PSA 培养基平板中央,5 个重复,
28℃培养。 在第 9 d 时用十字交叉法测量记录菌
落直径。 将菌株分为 3 种生长速率类型:生长速率
慢(小于 1. 5 mm / d);中等(1. 5 ~ 3. 0 mm / d);快
(大于 3. 0 mm / d)。
1. 2. 5　 菌株培养基色泽 　 用测量生长速率的菌
株,测量生长速率后继续在 28℃下培养,在菌株生
长到第 20 d时,从培养皿背面观察菌株培养基色
泽。 将菌株分为 4 种培养基色泽:白色、黄色、黄绿
色、墨绿色。
1. 2. 6　 菌株对麦种萌发抑制率　 将稻曲病菌移植
到 PSA斜面,28℃培养 10 d后,挑取新鲜的菌丝放
入装有 35 mL PS 培养液的 100 mL 三角瓶中。
28℃、130 r / min 振荡培养 6 d,双层滤纸过滤培养
液,滤液备用。 9 cm 培养皿内衬双层滤纸,用 7
mL稻曲病菌株滤液浸湿滤纸,对照加 PS;小麦种
子用次氯酸钠进行表面消毒后置于培养皿内,每皿
20 粒,28℃培养 4 d,酌情保湿,每皿调查 15 粒麦
粒根长,每个处理重复 3 次。 整个试验重复 2 次。
将菌株分为 3 种萌发抑制类型:强(抑制率 50%以
上);中等(抑制率 20% ~ 50% );弱(抑制率 20%
以下)。
1. 2. 7　 数据分析使用的软件　 用 SPSS17. 0 分析
软件画出菌株产孢能力、生长速率、色泽、胞外物质
毒性与其致病力的散点图及拟合的线性图,计算其
相关系数,并根据相关系数大小分析相关程
度[18 ~ 20]: R <0 负相关; R =0 无线性相关; | R | >
0. 95 显著性相关; | R | > 0. 8 高度相关;0. 5≤ | R |
< 0. 8 中度相关;0. 3≤ | R | < 0. 5 低度相关; | R | <
0. 3 关系极弱,认为不相关。 显著性概率 P < 0. 05
为差异有统计学意义[21,22]。
2　 结果分析
2. 1　 稻曲病菌菌株致病力鉴定结果
表 2 是 100 个稻曲病菌菌株产孢能力、生长速
率、色泽、胞外物质毒性及其致病力的测定结果。
当感病品种两优培九破口前 7 d时(第一叶叶枕与
第二叶枕距离约为 5 ~ 8 cm),将 100 个稻曲病菌
菌株(1 mL 菌丝和孢子混合液)接种在水稻的孕
穗处,在收割前 15 d 调查接种结果。 水稻品种两
优培九平均每穴 13 个稻穗,平均每穗 264 个稻粒。
根据水稻每穗平均病粒率将菌株的致病力分为 4
种类型。 试验结果(表 3)表明:无致病力的菌株有
33 个;致病力弱(平均病粒率为 0. 1% ~ 1% ,或平
均每穗病粒数1 ~ 2 . 64粒)的菌株有8个;致病力
553
Table 2　 Biological characteristics and pathogenicity of 100 strains of Ustilaginoidea virens
Strain
Source
Rice variety Origin
Growth rate
(mm / d)
Pigment
Sporulation
(5 ×104 / mL)
Suppressing rate to
germination of
wheat seed / %
Pathogenicity
Average disease
spike rate / %
Average disease
grain rate / %
1 Zhongyu32 Xuzhou 2. 77 ±0. 07 White 1 ± 0. 58 79 ±2. 00 0 0 ±0. 00
2 A--1 Xuzhou 2. 6 ± 0. 19 White 5 ± 2. 08 -6 ±2. 00 0 0 ±0. 00
3 A--13 Xuzhou 2. 73 ±0. 14 White 1 ± 1. 00 74 ±4. 00 0 0 ±0. 00
4 A--5 Xuzhou 2. 44 ±0. 25 White 5 ± 1. 53 38 ±1. 00 0 0 ±0. 00
5 Zhongyu16 Xuzhou 2. 27 ±0. 19 Dark green 58 ±8. 72 48 ±5. 00 70 11. 47 ±0. 09
6 Zhongyu 4 Xuzhou 2. 9 ± 0. 07 White 0 ± 0. 00 50. 5 ± 3. 01 0 0 ±0. 00
7 Zhongyu 6 Xuzhou 2. 73 ±0. 07 Dark green 0 ±0. 00 40. 5 ± 10. 49 0 0 ±0. 00
8 A--3 Xuzhou 2. 73 ±0. 14 White 4 ± 1. 53 38 ±8. 00 0 0 ±0. 00
9 B--16 Xuzhou 3. 06 ±0. 00 White 0 ± 0. 00 -66 ±7. 00 0 0 ±0. 00
10 91795 Xuzhou 3. 81 ±0. 00 Yellowgreen 0 ±0. 00 27 ±1. 00 0 0 ±0. 00
11 Zhongyu27 Xuzhou 2. 69 ±0. 00 White 0 ± 0. 00 11 ±1. 00 0 0 ±0. 00
12 A--7 Xuzhou 2. 31 ±0. 13 Yellowgreen 2 ±1. 53 66 ±3. 00 0 0 ±0. 00
13 B--7 Xuzhou 2. 77 ±0. 07 White 1 ± 0. 58 46. 5 ± 4. 01 0 0 ±0. 00
14 \ Xuzhou 2. 77 ±0. 07 White 2 ± 0. 58 27 ±3. 00 0 0 ±0. 00
15 W1160 Suzhou 2. 19 ±0. 25 Yellowgreen 2 ±0. 58 26 ±3. 00 100 4. 85 ±0. 07
16 W1160 Suzhou 2. 48 ±0. 51 Yellowgreen 52 ±1. 15 32 ±2. 00 90 23. 19 ±0. 10
17 W1160 Suzhou 1. 9 ± 0. 14 Dark green 7 ±2. 31 23 ±5. 00 100 14. 36 ±0. 10
18 \ Suzhou 3. 44 ±0. 00 Yellowgreen 29 ±3. 21 22 ±5. 51 50 1. 35 ±0. 02
19 \ Suzhou 1. 73 ±0. 19 Yellowgreen 19 ±3. 06 42 ±1. 00 50 0. 3 ± 0. 00
20 \ Suzhou 1. 69 ±0. 22 Dark green 4 ±1. 53 34 ±1. 00 70 15. 77 ±0. 14
21 \ Suzhou 1. 81 ±0. 13 Dark green 15 ±1. 53 5 ±0. 58 40 13. 26 ±0. 20
22 \ Suzhou 1. 98 ±0. 31 Yellowgreen 6 ±2. 65 58 ±1. 00 30 1. 7 ± 0. 03
23 Changyou3 Suzhou 1. 69 ±0. 00 Dark green 12 ±1. 00 29 ±2. 00 30 0. 45 ±0. 00
24 Changyou3 Suzhou 1. 9 ± 0. 14 Dark green 4 ±0. 58 22 ±4. 00 50 7. 42 ±0. 07
25 Changyou3 Suzhou 1. 81 ±0. 00 Yellowgreen 3 ±1. 00 46. 5 ± 2. 02 30 1. 77 ±0. 02
Continued
Strain
Source
Rice variety Origin
Growth rate
(mm / d)
Pigment
Sporulation
(5 ×104 / mL)
Suppressing rate to
germination of
wheat seed / %
Pathogenicity
Average disease
spike rate / %
Average disease
grain rate / %
26 Changyou3 Suzhou 2. 35 ±0. 14 Dark green 25 ±1. 53 18 ±4. 00 60 0. 65 ±0. 01
27 \ Suzhou 2. 6 ± 0. 85 Dark green 14 ±1. 00 25 ±5. 00 60 0. 51 ±0. 18
28 \ Suzhou 2. 52 ±0. 07 Dark green 12 ±1. 00 52. 5 ± 5. 01 90 22. 52 ±0. 12
29 \ Suzhou 1. 77 ±0. 19 White 46 ±1. 53 34 ±2. 00 30 1. 41 ±0. 02
30 \ Suzhou 1. 81 ±0. 13 Yellow 55 ±3. 51 29. 5 ± 5. 01 70 4. 07 ±0. 03
31 \ Suzhou 1. 81 ±0. 13 Yellowgreen 5 ±1. 00 20 ±2. 00 50 3. 41 ±0. 02
32 \ Suzhou 2. 77 ±0. 19 Yellow 14 ±1. 00 52 ±6. 00 70 2. 44 ±0. 02
33 \ Suzhou 3. 48 ±0. 36 Yellowgreen 3 ±1. 00 38 ±4. 00 70 6. 77 ±0. 07
34 \ Suzhou 2. 02 ±0. 26 Dark green 30 ±2. 08 22 ±0. 58 80 27. 57 ±0. 15
35 Fengyouxiangzhan Lishui 2. 85 ±0. 26 White 6 ± 1. 53 71 ±0. 58 80 28. 32 ±0. 14
36 Fengyouxiangzhan Lishui 2. 02 ±0. 19 Yellowgreen 102 ±6. 56 46 ±2. 00 70 10. 65 ±0. 11
37 Fengyouxiangzhan Lishui 2. 15 ±0. 19 Dark green 3 ±1. 53 27 ±1. 00 0 0 ±0. 00
38 Nanjing44 Lishui 2. 35 ±0. 07 Yellowgreen 39 ±1. 53 10 ±1. 00 40 4. 17 ±0. 02
39 Nanjing 44 Lishui 2. 15 ±0. 19 Yellowgreen 8 ±1. 53 29 ±1. 00 90 3. 75 ±0. 03
40 Nanjing 44 Lishui 2. 19 ±0. 13 White 0 ± 0. 00 39 ±1. 00 0 0 ±0. 00
41 80024 Lishui 0. 56 ±0. 13 Dark green 14 ±1. 53 55. 5 ± 1. 04 80 31. 49 ±0. 09
42 80024 Lishui 2. 48 ±0. 38 Yellowgreen 1 ±0. 58 24. 5 ± 2. 02 80 33. 66 ±0. 15
43 P9280 Lishui 2. 4 ± 0. 36 Dark green 32 ±2. 65 37 ±0. 58 80 6. 48 ±0. 05
44 \ Nanjing 1. 77 ±0. 19 White 21 ±2. 00 12 ±0. 58 0 0 ±0. 00
45 \ Nanjing 1. 81 ±0. 13 Yellowgreen 9 ±1. 53 41. 5 ± 0. 50 100 3. 37 ±0. 16
46 \ Nanjing 2. 27 ±0. 07 Dark green 5 ±1. 53 52 ±1. 58 90 34. 85 ±0. 16
47 \ Nanjing 2. 23 ±0. 19 Dark green 3 ±0,58 18 ±1. 00 0 0 ±0. 00
48 \ Nanjing 2. 19 ±0. 13 Dark green 25 ±3. 21 28 ±0. 58 100 9. 77 ±0. 03
49 \ Nanjing 1. 31 ±0. 25 Dark green 50 ±2. 52 44 ±0. 58 100 12. 5 ± 0. 06
50 \ Nanjing 2. 73 ±0. 26 White 12 ±1. 15 57. 5 ± 0. 50 0 0 ±0. 00
51 \ Nanjing 2. 35 ±0. 59 White 2 ± 0. 58 22. 5 ± 0. 50 0 0 ±0. 00
Continued
Strain
Source
Rice variety Origin
Growth rate
(mm / d)
Pigment
Sporulation
(5 ×104 / mL)
Suppressing rate to
germination of
wheat seed / %
Pathogenicity
Average disease
spike rate / %
Average disease
grain rate / %
52 \ Nanjing 2. 81 ±0. 13 White 0 ± 0. 00 28 ±0. 58 0 0 ±0. 00
53 \ Nanjing 2. 1 ± 0. 07 White 0 ± 0. 00 33 ±0. 58 0 0 ±0. 00
54 \ Nanjing 2. 06 ±0. 13 White 1 ± 0. 58 3 ±1. 00 0 0 ±0. 00
55 F9840 Nanjing 2. 56 ±0. 22 Yellow 5 ±2. 00 19 ±0. 58 90 14. 39 ±0. 07
56 2 Nanjing 2. 35 ±0. 14 Yellowgreen 20 ±2. 52 44. 5 ± 0. 50 50 1. 52 ±0. 00
57 \ Nanjing 2. 52 ±0. 07 White 8 ± 1. 53 37 ±1. 00 50 0. 47 ±0. 01
58 \ Nanjing 1. 81 ±0. 13 Dark green 2 ±0. 58 40 ±0. 58 70 8. 33 ±0. 04
59 Gjian152 Yancheng 1. 65 ±0. 07 Dark green 41 ±5. 00 53 ±0. 58 100 14. 32 ±0. 07
60 Yandao10 Yancheng 2. 06 ±0. 00 Dark green 2 ±0. 58 7 ±0. 58 0 0 ±0. 00
61 Yandao 10 Yancheng 2. 19 ±0. 00 Yellowgreen 0 ±0. 00 36. 5 ± 1. 04 0 0 ±0. 00
62 Yandao 10 Yancheng 1. 94 ±0. 00 Yellowgreen 0 ±0. 00 26 ±0. 58 0 0 ±0. 00
63 Yandao 10 Yancheng 2. 19 ±0. 22 White 2 ± 0. 58 4 ±0. 58 0 0 ±0. 00
64 Yandao 10 Yancheng 1. 4 ± 0. 19 Dark green 58 ±6. 00 25 ±0. 58 80 13. 97 ±0. 05
65 \ Yancheng 2. 06 ±0. 13 Yellowgreen 5 ±2. 00 32 ±0. 58 0 0 ±0. 00
66 SF250 Yancheng 1. 44 ±0. 13 Yellowgreen 116 ±6. 00 43 ±0. 58 90 3. 62 ±0. 02
67 SF250 Yancheng 1. 65 ±0. 07 White 0 ± 0. 00 25 ±0. 58 0 0 ±0. 00
68 SF250 Yancheng 2. 06 ±0. 13 Yellowgreen 1 ±0. 58 27 ±0. 58 0 0 ±0. 00
69 SF250 Yancheng 1. 9 ± 0. 19 Yellowgreen 3 ±1. 53 61 ±1. 00 70 8. 12 ±0. 10
70 SF250 Yancheng 2. 19 ±0. 00 Dark green 13 ±3. 00 43 ±1. 00 60 3. 22 ±0. 02
71 \ Yancheng 2. 65 ±0. 38 Dark green 0 ±0. 00 40 ±0. 58 0 0 ±0. 00
72 \ Yancheng 2. 1 ± 0. 19 Yellowgreen 13 ±1. 00 48 ±4. 00 90 1. 85 ±0. 01
73 \ Yancheng 2. 94 ±0. 13 Yellowgreen 165 ±5. 00 61 ±0. 58 60 3. 28 ±0. 01
74 \ Yancheng 2. 4 ± 0. 19 Dark green 2 ±0. 58 47 ±1. 00 90 3. 75 ±0. 02
75 \ Yancheng 1. 94 ±0. 13 Dark green 95 ±9. 00 40 ±0. 58 70 4. 5 ± 0. 03
76 \ Yancheng 1. 81 ±0. 00 Yellowgreen 3 ±1. 53 25 ±0. 58 100 1. 36 ±0. 01
Continued
Strain
Source
Rice variety Origin
Growth rate
(mm / d)
Pigment
Sporulation
(5 ×104 / mL)
Suppressing rate to
germination of
wheat seed / %
Pathogenicity
Average disease
spike rate / %
Average disease
grain rate / %
77 \ Yancheng 2. 31 ±0. 33 Yellow 12 ±2. 00 31 ±0. 58 100 2. 54 ±0. 02
78 \ Yancheng 1. 48 ±0. 19 Fark green 53 ±6. 03 81 ±2. 00 80 13. 92 ±0. 09
79 \ Nantong 2. 31 ±0. 13 Yellow 11 ±0. 58 29 ±2. 00 30 0. 17 ±0. 00
80 \ Nantong 2. 06 ±0. 00 Yellowgreen 1 ±0. 58 21 ±3. 00 90 2. 36 ±0. 01
81 \ Nantong 2. 06 ±0. 00 Yellow 9 ±2. 00 3. 5 ± 1. 15 80 35. 27 ±0. 11
82 \ Nantong 2. 48 ±0. 14 Yellow 14 ±1. 00 37. 5 ± 1. 04 100 3. 71 ±0. 00
83 \ Nantong 1. 77 ±0. 26 Dark green 76 ±3. 00 21. 5 ± 5. 00 90 34. 72 ±0. 20
84 \ Nantong 2. 23 ±0. 07 White 5 ± 0. 58 16 ±0. 58 0 0 ±0. 00
85 N1813 Nantong 3. 31 ±0. 00 White 31 ±3. 00 79 ±0. 58 90 4. 08 ±0. 02
86 N1813 Nantong 1. 77 ±0. 26 Yellowgreen 4 ±0. 58 34 ±1. 00 80 11. 32 ±0. 06
87 SF250 Nantong 1. 9 ± 0. 07 White 50 ±2. 00 59 ±5. 00 80 17. 66 ±0. 05
88 662 Nantong 2. 06 ±0. 13 Yellow 4 ±0. 58 52 ±1. 00 100 7. 35 ±0. 04
89 662 Nantong 2. 06 ±0. 22 Yellow 85 ±2. 00 46. 5 ± 1. 04 80 10. 98 ±0. 04
90 5 Nantong 1. 9 ± 0. 07 Yellowgreen 9 ±1. 00 22 ±0. 58 0 0 ±0. 00
91 5 Nantong 2. 06 ±0. 00 White 12 ±0. 58 36 ±4. 00 70 2. 98 ±0. 03
92 5 Nantong 1. 73 ±0. 29 Yellowgreen 91 ±6. 51 55 ±1. 53 60 2. 71 ±0. 02
93 22 Nantong 2. 02 ±0. 19 Yellowgreen 14 ±2. 00 43 ±1. 00 30 0. 69 ±0. 01
94 22 Nantong 2. 98 ±0. 29 Yellow 3 ±1. 00 53 ±4. 00 70 1. 85 ±0. 01
95 22 Nantong 2. 06 ±0. 00 Yellowgreen 6 ±2. 08 25 ±2. 00 60 3. 91 ±0. 02
96 Changyou3 Nantong 2. 31 ±0. 13 Yellowgreen 7 ±2. 08 42 ±3. 00 70 1. 4 ± 0. 01
97 Changyou 3 Nantong 1. 85 ±0. 19 Dark green 28 ±2. 00 15 ±2. 00 70 18. 18 ±0. 04
98 Changyou 3 Nantong 1. 81 ±0. 13 White 15 ±2. 52 58 ±2. 00 70 20. 45 ±0. 18
99 SF250 Nantong 0. 81 ±0. 13 Yellow 7 ±1. 53 38 ±1. 00 0 0 ±0. 00
100 A--3 Xuzhou 3. 56 ±0. 13 Yellowgreen 1 ±0. 58 68 ±4. 00 50 0. 65 ±0. 01
“ \”: No rice’s name.
　
植物病理学报 42 卷
Table 3　 Pathogenicity of 100 strains of Ustilaginoidea virens
Pathogenic type Percentage of diseased-grain / % No. of strain No. of diseased grain / panicle
None 0 33 0
Weak 0. 1 - 1 8 1 -2. 64
Medium 1 -10 35 2. 64 -26. 4
Strong >10 24 >26. 4
中等(平均病粒率为 1% ~ 10% ,或平均每穗病粒
数 2. 64 ~ 26. 4 粒)的菌株有 35 个;致病力强(平均
病粒率大于 10% ,或平均每穗病粒数 >26. 4 粒)的
菌株有 24 个。 所测的 100 个稻曲病菌菌株中,除
了 33 个菌株由于种种原因没有发病,有 8 个菌株
致病力较弱,其余的菌株致病力都较强。 其中可导
致 100%病穗率的有 10 个菌株,导致水稻每个穗
子平均病粒数 20 粒以上的菌株有 26 个。
2. 2　 稻曲病菌菌株产孢能力及其与致病力的
相关性
根据 100 个稻曲病菌菌株在 PS培养液中的产
孢状况,将菌株分为 4 种产孢类型。 试验结果表
明:不产孢的菌株有 12 个;产孢数量少(1 ~ 50 ×
104 个 / mL)的菌株有 46 个;产孢数量中等(50 ~
250 ×104 个 / mL)的菌株有 30 个;产孢数量多(大
于 250 ×104 个 / mL)的菌株有 12 个。
运用 SPSS17. 0 分析软件,做出 100 个菌株致
病力(平均病粒率)与产孢能力(产孢数量)的二维
散点图(图 1),其相关系数 R =0. 544,显著性概率
P =0. 000。 分析结果表明:稻曲病菌菌株产孢数
量与致病力强弱呈正相关,在一定范围内产孢数量
多的菌株,致病力强;产孢数量少的菌株,致病力
弱,稻曲病菌菌株产孢能力与致病力强弱呈中度相
关。
2. 3　 稻曲病菌菌株生长速率及其与致病力的
相关性
根据 100 个稻曲病菌菌株在 PSA 培养基平板
上生长 9 d的菌落直径,将菌株分为 3 种生长速率
类型:生长速率慢(小于 1. 5 mm / d)的菌株有 6
个;生长速率中等(1. 5 ~ 3. 0 mm / d)的菌株有 88
个;生长速率快(大于 3. 0 mm / d)的菌株有 6 个。
运用 SPSS17. 0 分析软件,做出 100 个菌株致
病力(平均病粒率)与生长速率(9 d 的平均生长速
率) 的二维散点图 (图 2 ),其相关系数 R =
-0． 303,显著性概率 P = 0. 002。 分析结果表明
(图 2):稻曲病菌菌株菌丝生长速率与致病力强弱
呈负相关,在一定范围内,菌丝生长快的菌株,致病
力弱;菌丝生长慢的菌株,致病力强。稻曲病菌菌
Fig. 1 　 Scatterplot chart of sporulation and
pathogenicity
Fig. 2 　 Scatterplot chart of growth rate and
pathogenicity
063
　
　 4 期 　 　 李 燕,等:稻曲病菌生物学特性与致病力相关性研究
Fig. 3　 Pigment of Ustilaginoidea virens
株菌丝生长速率与致病力强弱呈低度相关。
2. 4 　 稻曲病菌菌株培养基色泽与致病力的
相关性
100 个稻曲病菌菌株在 PSA培养基平板 28℃
黑暗培养 20 d,从培养皿背面观察菌株培养基色
泽,将菌株分为 4 种培养基色泽(图 3)。 试验结果
表明:白色菌株有 27 个;黄色菌株有 11 个;黄绿色
菌株有 33 个;墨绿色菌株有 29 个。
运用 SPSS17. 0 分析软件,做出 100 个稻曲病
菌菌株致病力(平均病粒率)与菌株培养基色泽的
二维散点图(图 4),其相关系数 R =0. 432,显著性
概率 P =0. 000。 分析结果表明:稻曲病菌菌株培
养基色泽与致病力强弱有一定相关性,即随菌株培
养基色泽的加深致病力加重。 稻曲病菌菌株培养
基色泽与致病力强弱呈低度相关。
2. 5　 稻曲病菌菌株对麦种萌发抑制率及其与
致病力的相关性
根据 100 个稻曲病菌菌株胞外物质对麦粒根
长的抑制率,将菌株分为 3 种类型。 试验结果表
明:抑制率强(50%以上)的菌株有 22 个;抑制率
中等 (20% ~ 50% )的菌株有 62 个;抑制率弱
(20%以下)的菌株有 16 个。
运用 SPSS17. 0 分析软件,做出 100 个菌株
致病力(平均病粒率)和对麦种萌发抑制率二维
散点图(图 5),其相关系数 R = 0. 190,显著性概
率 P = 0. 058,无统计学意义。 分析结果表明:稻
曲病菌菌株对麦种萌发抑制率强弱与致病力强
弱不相关。
Fig. 4 　 Scatterplot chart of pigment and
pathogenicity
163
　
植物病理学报 42 卷
Fig. 5 　 Scatterplot chart picture of sup-
pressing rate to germination of
wheat seed and pathogenicity
3　 讨论
关于水稻稻曲病菌的研究,以往多限于自然发
病的田间观察和调查,对病原菌致病力与病菌的生
物学性状相关性研究却少有报道。 其重要原因是
稻曲病的接种技术未解决,正常条件下人工接种稻
曲病发病率低。 然而,对稻曲病菌生物学性状的研
究可以为综合防控稻曲病奠定科学基础。 近年来
高效引发稻曲病的接种技术取得了进展[23,24],发
病率高、重复性好的人工接种技术,为本研究提供
了可靠的试验方法。
水稻易感期(孕穗至抽穗杨花期)内的气候因
子是决定稻曲病发病轻重的关键因素之一[25]。 通
过在江苏省句容县试验地的试验,吕川根等研究表
明,两系杂交水稻两优培九稻曲病发病率与抽穗后
0 ~ 15 d的平均气温呈显著正相关,相对湿度起协
同作用,5%稻曲病病穗率的温度指标为 21℃ [26]。
病害显症的适温为 25 ~ 35℃ [27]。 Bhagat 等[28]认
为在日夜较低温度(25 ~ 30℃)且降雨量大,相对
湿度高的条件下稻曲病发病率高。 本研究南京溧
水基地供试品种(感病)两优培九抽穗 0 ~ 15 d 的
平均气温为 26. 2℃,自破口至抽穗后 17 d 有 5 d
降雨量大,只有 7 d 未降雨,气候条件比较有利于
发病。 但是参考以往感病品种两优培九的发病情
况,有些年份、有些田块自然发病率很低,甚至不发
病,这可能和其他的因素有关:如,肥水条件、抽穗
期前后的气候条件等,外部环境不利于稻曲病菌发
病。 本试验 100 个稻曲病菌菌株是同一天、同一块
田中接种的,外部环境基本一致,在供试的 100 个
稻曲病菌菌株中,有 33 个菌株没有发病,虽然不能
直接说它们没有致病性,但是很可能与菌株本身的
一些生物学特性有关,如产孢数量、生长速率等影
响了发病,所以,应不影响菌株生物学特性与致病
力的相关性比较。
在本试验测定致病力的 100 个稻曲病菌菌株
中,有 33 个菌株没有发病。 其中 12 个菌株没有产
孢能力,其余 21 个菌株产孢很少;另一试验结果表
明(未发表),使用同一菌株产生的孢子,稀释成不
同的孢子浓度,发病程度与孢子浓度成正比。 由此
可见,菌株的孢子量对致病力很重要。 但是,本试
验发现,产孢多的菌株太少,菌株产孢能力强、中、
弱分布不均匀,100 个菌株中有 74 个产孢能力都
较弱(产孢在 1 × 106 个 / mL 以下),而且菌株产孢
能力有时不稳定,重复性较差。 由于产孢能力直接
影响菌株的致病力,要比较菌株的致病力强弱,必
须规范菌株产孢能力的培养条件,如保存条件、培
养容器、振荡培养转速等,条件只要稍有变化,就可
能影响产孢数量,并且还会影响致病力。
本试验菌株培养基色泽是人为划分的,可能有
些色泽相近的菌株间产生误差,如黄色和黄绿色、
黄绿色和墨绿色的划分。 但从色泽的整体趋势来
看,菌株培养基色泽与致病力有一定相关性。 虽然
极少数色泽浅的菌株致病力很强,如菌株 87,平均
病粒率 17. 66% ;菌株 98,平均病粒率 20. 45% ,但
这 2 个菌株产孢较多且生长速率较低,因此认为致
病力较强的原因可能是这 2 个菌株的产孢能力和
生长速率的综合效应超过了色泽对致病力效应。
还有一些例外情况,如菌株 35 号,色泽浅、生长速
率高、产孢较少,平均病粒率却为 28. 32% 。 因此,
影响致病力因素可能还有其他原因。
本试验使用稻曲病菌胞外物质测定对麦粒根
长抑制能力,结果表明,菌株对麦种萌发抑制率与
致病力没有相关性。 稻曲病菌胞外物质有多种成
分,据报道稻曲病菌毒素对人畜有害[29,30],但是主
要是稻曲病菌毒素 A、B、C、D,其中毒素 A占 80%
以上。 测定菌株产生毒素 A 的能力及其与致病力
的相关性有待研究。
263
　
　 4 期 　 　 李 燕,等:稻曲病菌生物学特性与致病力相关性研究
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责任编辑:于金枝
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