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Identification of Pathogens of Smut Diseases in Tibetan Herbaceous Plants

西藏牧草黑粉病及其病原鉴定



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2006) 02-0181-03
西藏牧草黑粉病及其病原鉴定
曾翠云, 何冬云, 王生荣*
(甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070)
摘要: 报道了西藏圆穗蓼黑粉病 ( Microbotryum bistortarum = Us tilag o bistor tarum )、白草黑粉病 ( Sp orisor ium
pamp arum)、嵩草黑粉病( A nthracoidea macranthae)、披碱草叶黑粉病( Urocy stis agr opy r i)和苔草黑粉病( Anthracodea
nep alensis)的症状和光学显微镜病原鉴定结果。嵩草黑粉病的病原为新种, 其余 4种黑粉病在西藏牧草中尚未见报道。
关键词: 黑粉病; 西藏; 牧草; 病原鉴定
中图分类号: S 812   文献标志码: A
Identif ication of Pathogens of Smut Diseases in Tibetan Herbaceous Plants
ZENG Cui-yun, HE Dong-yun, WANG Sheng-rong
*
( Col lege of Forage and T urfgras s Indust ry, Gansu Agricul tu re University, Lan zhou, Gansu Province 730070, Ch ina)
Abstract: Five smut diseases w ere found on herbaceous plants grow n in Chinas T ibet Autonomous Region,
and the pathogens w ere ident if ied with the aid of l ight microscopes. They are M icrobotryum bistortarum on
Polygonum macrophy llum; Sporisorium pamparum on P ennisetum f laccidum; A thr acoidea macr anthae on
K obresia macrantha; Urocy st is agr opyr i on Elymus nutans and A . nep alensis on Carex spp. A . macr anthae is a
new species among the pathogens. T he 4 o ther smut diseases had no t been repo rted befo re in the forage and
stock raising circles o f T ibet Autonomous Region.
Key words : Smut ; T ibet Autonomous Region; Herbaceous plant; Pathogen ident ification
  西藏地势高兀,疆域辽阔, 是青藏高原重要的组成
部分。境内地势高差极其悬殊,沟谷纵横,具有典型的立
体气候和垂直分布的土壤、植被, 许多山麓峡谷森林密
布, 高山草甸人迹罕至,保存着天然的生态景观,动植物
资源丰富,特别是真菌资源十分丰富[ 1]。解放前, 国外科
学家及传道士曾对西藏的真菌资源进行过调查。自 20
世纪 60年代以来,以中国科学院为主的各研究单位对
西藏地区的真菌资源进行了大规模的考察研究,先后发
表了一系列论文, 出版了《西藏的真菌》、《西藏大型经济
真菌》等专著。对于黑粉菌的报道不多,共 4种,即宾瘤
黑粉 (M elanop sichium p ennsyv anicum )、大麦坚黑粉
( Ust ilago hordei )、小麦腥黑粉( T . f oetida, T . car ies)
和白头翁条黑粉( U . anemones) [ 2~5]。在《中国真菌志.黑
粉菌科》一书中记载有糙果苔草( Car ex asp erif r uctus
Kuokenth. )、线状嵩草( K obresia duthiei C. B. Clark)、
尼泊尔嵩草( K . nepalensis ( Nees) Kuokenth. )和白草
( P ennisetum f laccidum Griseb. )等黑粉菌[ 6] , 有关西
藏地区牧草病害的调查报道不多。作者在西藏考察过程
中, 对西藏的草原牧草病害进行了调查,对牧草病害病
原菌的研究,旨在为西藏牧草病害防治提供依据。
1 材料和方法
1. 1 调查采集
于 2004年 8月 5- 11日,在西藏拉萨、当雄、墨竹
工卡和林芝, 选择代表性地段,随机调查牧草病害。采
用目测法估测病害普遍率和严重度。采集不同部位及
不同症状表现的植株制作病害标本[ 7]。
1. 2 病原鉴定
选取症状典型的标本, 挑取新鲜孢子堆上的黑粉
少许, 加一滴灭菌水, 制成水玻片,在OlympusCh202
收稿日期: 2005-09-26; 修回日期: 2006-03-18
基金项目: 甘肃省科技厅项目 4RS045-A65-038资助
作者简介: 曾翠云 ( 1979-) , 女, 硕士研究生, 研究方向为植物病原黑粉菌分类, E-mail: zengcy1028@ 163. com ; * 通讯作者 Au th or for
correspondence, E -m ail : wangs r@ gsau. ed u. cn
第 14 卷 第 2 期
 Vol. 14  No . 2
草 地 学 报
ACTA AGREST IA SINICA
   2006 年  6 月
 June   2006
型显微镜下以 4×10倍测量冬孢子的长度和宽度, 每
个标本测量 50个孢子, 统计其平均值( x-)及标准差
( ) ,以平均值加减标准差(±1)衡量该菌种的孢子大
小。进行显微拍照[ 7]。结合标本外部特征及病原菌形态
特征对其进行性状描述,鉴定其种类。
2 结果与分析
2. 1 圆穗蓼黑粉病
圆穗蓼( Polygoung macrophy llum)草质柔软, 种
子富含淀粉, 营养丰富, 是牲畜抓膘的好饲料 [ 8]。在 8
月盛花期,粉红色的头状花序随风飘拂,形成缤纷的花
海,非常美丽。由于黑粉菌的侵染,造成花器提前枯萎,
花期缩短,结实率降低,生长期缩短, 品质下降。
该病在西藏高山草甸上发生十分普遍, 发病率
10%~25%。
症状:局部侵染性病害,开花期侵染穗部。最初出
现一个略微膨大的黑粉孢子堆,孢子堆外有一层寄主
组织形成的灰白色薄膜,但薄膜很快破裂,露出黑粉。
有时多个黑粉孢子会粘结在一起,但随着花器的凋萎,
黑粉逐渐被风吹散。可以见到弯曲的中轴组织明显外
露。
病原: Microbot ryum bistor tar um ( Kornicke) Van-
ky, 即 Usti lago bistortaum Kornicke。冬孢子球形、近
球形或不规则形, 8. 86~10. 58 m×7. 56~9. 56 m,
褐色至深褐色,在电子显微镜下孢子表面呈微刺,但不
明显(图 1)。
2. 2 白草黑穗病
白草( Pennisetum f laccidum)是西藏地区的主要
草种之一, 分布在雅鲁藏布江中游干、支流的海拔
4400 m 以下地区。白草株高叶茂,质地柔软, 适口性
好,结籽数量多,是优良牧草[ 8]。白草黑穗病是白草的
主要病害,发生较为普遍,发病率在 15%左右。
症状:该病主要危害穗部,发病植株常常整穗籽粒
都受害,属系统性侵染。发病植株穗形完整,但较为疏
松,颖壳张开,每个子房成为一个孢子堆。孢子堆的顶
部破裂,散出黑粉,残留一个弯曲中轴,明显突出,长于
颖壳。整个植株略微变矮。
病原: 为狼尾草孢堆黑粉菌 Sporisor ium pamp a-
rum( Spegazzini) Vanky。孢子堆生在子房中, 长柱形,
外有淡褐色的包被,成熟后孢子自顶部破裂,散出黑粉,
留有中轴。孢子团坚硬,表面粉状,黑褐色。冬孢子球形、
近球形至不规则形, 9. 09~10. 65 m×8. 23~9. 87
m, 黄褐色至浅褐色, 表面有微刺,电子显微镜观察微
刺明显(图 2)。
2. 3 嵩草黑穗病
嵩草( A rtem isia L. )是青藏高原草原和草甸区系
的重要组成成分之一。在西藏有许多独特的嵩草种类,
如小嵩草、日喀则嵩草、喜马拉雅嵩草、大花嵩草、藏北
嵩草、藏西嵩草和西藏嵩草等[ 8]。与禾本科等其他科植
物相比, 嵩草类 草地的营养价值和热值含量均高, 消
化率高,粗纤维含量低。此外,高山嵩草草质柔软,适口
性好, 各类牲畜四季都喜欢, 特别是牦牛、臧羊最喜
欢[ 9]。但是嵩草上的黑穗病发生十分普遍。
症状:个别小穗的个别子粒发病。子粒由一个黑粉
状的孢子堆所代替。最初由一个灰色的薄膜包被,后期
薄膜开裂,呈现黑色圆球形的孢子堆。孢子球粘结紧
密、较硬,不宜被手压破。植株略为矮化或变化不明显。
病原: 由嵩草碳黑粉侵染所引起。寄生在大花嵩草
( Kobresia macrantha Bocklr )上的炭黑粉, 资料未见报
道,被定为新种 Anthr acoidea macranthae L. Guo & S.
R. Wang sp. nov.
[ 10]。冬孢子近圆形或椭圆形, 14. 72~
16. 96 m×12. 49~14. 93 m, 褐色至暗褐色。电子显
微镜下观察表面光滑, 中间呈略为凹陷,表面常有角质鞘
(图 3、4)。
2. 4 披碱草叶黑粉病
该病主要侵染垂穗披碱草( E lymus nutans) , 是西
藏地区牧草的主要黑粉病种类之一。
症状: 侵染叶片和叶鞘。最初在叶片上形成条形
斑,病斑浅灰色, 后病斑不断延长,达整个叶片乃至叶
鞘。每个叶片有数条条斑, 后期叶片沿条斑位置破裂。
植株早枯。
病原:由冰草条黑粉菌( Urocy st is agr opy ri ( Pr eu-
ss) Schrot )侵染引起。孢子堆生于叶面上, 黑褐色, 粉
状。孢子球由 1~4个冬孢子组成,外围有无色透明的
不孕细胞包被,中间孢子较大。冬孢子球形、近球形、椭
圆形或不规则形, 5. 80~7. 52 m×5. 04~6. 24 m,
橄榄褐色。不孕细胞亚球形、半球形至半椭圆形。
2. 5 苔草黑粉病
西藏地区的苔草( Car ex L. )种类丰富,达 15种之
多[ 8]。大都受到黑粉菌的侵染, 发病率一般在 10%~
20%。黑粉病导致苔草草地早枯,载畜量降低。
症状: 主要侵染穗部, 在穗上形成黑色的孢子堆,
个别小穗和子粒受害。症状与嵩草黑粉病相似。
病 原: 由 尼 泊 尔 炭 黑 粉 菌 A . nepalensis
Kakishima & Ono 侵染引起。孢子堆近球形或卵圆
182 草 地 学 报 第 14卷
形,坚硬,黑色,初期有灰白色的薄膜包被, 后期膜破裂
露出黑色,黏结至粉状的孢子团。孢子自外向内成熟,
中心为寄主组织。孢子团黑褐色,粘结至粉状。冬孢子
单生,球形,近球形,椭圆形,卵圆形至多角形,长扁平,
13. 35~16. 03 m×10. 80~13. 72 m, 壁暗褐色, 冬
孢子红褐色至褐色,表面具疣,但不明显。
  图 1~4 病原形态图: 1.圆穗蓼黑粉菌冬孢子 (X 4000) ; 2.白草黑粉菌冬孢子( X 2800) ; 3.嵩草黑粉菌冬孢子光学显微照片
(X 400) ; 4. 嵩草黑粉菌冬孢子(X 4000)
Fig . 1~4 Photo s of the pathogens. 1. U stilo spo res o f M icr obotryum bistor tarum on Polyg onum macrophy-llum as seen by
scanning election micro scopy ( SEM ) . 2. U stilo spo res of Sp or isorium p amparum on Pennisetum f laccidum as seen by SEM ; 3-4.
U stilospor es of A nthracoidea macranthae on K obresia macrantha as seen by light micr oscopy and SEM
3 讨 论
西藏自治区地域广阔,地形地貌复杂,气候独特,
植物种类繁多,植物真菌性病害的种类很多,与内地发
生的种类差别较大。由于自然气候恶劣及交通条件不
便,给调查工作带来了很多困难,本调查结果只是初步
资料, 还有待于进一步补充完善。
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(责任编辑 孙洪仁)
183第 2期 曾翠云等:西藏牧草黑粉病及其病原鉴定