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1、 谷子白发病的发病特征与病原菌防治措施 植物病理学论文第五篇：谷子白发病的发病特征与病原菌防治措施摘要：谷子是我国北方重要的杂粮作物，具有抗旱耐瘠、生长期短、适应性强、粮草兼用、耐储藏等特点。2016年农业部发布新政策恢复杂粮生产，谷子种植面积逐渐增多，同时谷子白发病也逐渐上升为谷子生产中最具毁灭性的病害之一。目前，国内外关于谷子白发病的研究较少，白发病的发生规律及发病机制等方面的研究则更少。详细阐述了谷子白发病发病主要症状、发病原因以及病原菌的生物学特征，并介绍了防治谷子白发病行之有效的方法及今后的发展方向等，其可为今后谷子白发病防控策略及抗病育种提供有价值的借鉴。关键词：谷子白发病; 禾生
2、指梗霉; 发病原因; 防治方法;Research Advances on Downy Mildew of Foxtail Millet in ChinaCHENG Fuying WANG He HAN Yanqing HAN YuanhuaiCollege of Agronomy,Shanxi Agricultural University Institute of Agricultural Bioengineering,Shanxi Agricultural UniversityAbstract：Foxtail millet is an important cereal crop in no
3、rthern China. It has the characteristics of drought resistance, barren tolerance, short growth period, strong adaptability, both food and grass, and storage resistance. In 2016, the ministry of agriculture issued a new policy to restore the production of miscellaneous grains. The area of millet cult
4、ivation gradually increased, and the downy mildew of foxtail millet also gradually increased to one of the most devastating diseases in foxtail millet production. At present, there were few studies on the downy mildew of foxtail millet at domestic and foreign, and the less research on the occurrence
5、 and pathogenesis of the downy mildew of foxtail millet. This article elaborated on the main symptoms and pathogenesis of the disease and the biological characteristics of the pathogens, and introduced the effective methods for preventing and controlling the downy mildew of foxtail millet and the fu
6、ture development direction, which could provide a valuable reference for future prevention and control strategies and disease resistance breeding of downy mildew of foxtail millet.谷子（Setaria italica(L.)P.Beauv.）是起源于我国的特色禾谷类粮饲兼用作物，其在古代被称为“粟”，为一年生草本植物，是由野生型狗尾草驯化而来的重要杂粮作物，具有较强的耐干旱、耐贫瘠、高光效、广泛适应性和增产潜力等优点
7、，居我国北方杂粮作物之首1。谷子脱壳后为小米，其营养均衡，富含蛋白质、维生素B2、烟酸、钙、铁等营养物质，对糖尿病、皮肤病、心血管疾病等多种疾病有食疗作用2,3,4。谷子在我国的种植面积和产量居世界之首，其主要分布在西北、华北、东北的干旱和半干旱地区5。谷子因其较小的基因组（约为490 Mb）和二倍体自花授粉的特性以及谷子基因组测序工作的完成，成为生物能源和基因组研究的模式生物6,7。随着我国谷子种植面积的增大，由禾生指梗霉（Sclerospora graminicola(Sacc.)Schroet）引起的谷子白发病逐渐成为我国谷子的三大病害之一，在谷子主产区均有发生。特别是从2010年以来，
8、谷子白发病发生逐年增大1。近几年，在我国谷子主产区山西、陕西、河南、河北等省区及东北地区，每年因谷子白发病造成的损失平均达5.75亿kg8。赵书文等1研究报道，2011年山西省忻州市谷子白发病发病严重，病害发生面积超过2万hm2，发病面积达到谷子播种面积（3.5万hm2）的73%。杨辉等9研究报道，陕西省榆林市谷子白发病发生扩展迅速，病害发生程度逐年加重，发病率为2%30%，对谷子产量造成很大损失。谷子白发病发生的年份并不久远，研究学者对该病害开展研究还不够深入，目前研究仅集中在该病害的发生和防治方面，而且尚未进行广泛而深入的研究，对寄主抗病机制和病原菌的侵染规律及致病机制等方面的研究尚未开展
9、。笔者针对谷子白发病的研究现状，包括白发病的发生、分布与危害情况以及病原菌的侵染循环及防治等方面进行详细阐述，旨在为今后开展白发病的全面系统研究提供依据和有价值的参考。1 谷子白发病的发病特征及其分布1.1 谷子白发病的发病特征谷子白发病是系统性侵染的土传病害，各个生育阶段即从苗期到成熟期均可能被病原菌侵染，并且在谷子的不同组织发病后表现出的症状也各不相同10。谷子白发病的发病症状典型且多样，根据发病时期和发病部位，可分为“芽死”、“灰背”、“白尖”、“枪杆”、“发丝”、“刺猬头”（看谷老）。谷子白发病菌卵孢子黏附在谷种表面和土壤中，伴随谷种的发芽而萌发侵染，从幼嫩胚芽鞘进行侵染，随后逐渐延伸
10、到谷子幼嫩的生长点，随着生长点分化开始系统侵染11。若在种子刚萌芽时就被病菌侵染，被侵染的谷种变褐、扭转弯曲，最终完全腐烂，称为“芽死”或“芽腐”，造成缺苗断垄现象。卵孢子在萌芽时侵染谷子，谷子被侵染后仍可出苗，当幼苗长至45叶期时，被侵染的谷子叶片逐渐变为黄绿色，出现与叶脉平行的黄白色条纹，接着病叶背面产生孢子囊，其随着气流传播到正常植株叶片上，从而局部侵染形成叶斑10；叶斑为不规则形或长圆形，一开始为淡黄色，后期变成黄褐色，在叶片背面密生灰白色霉层，称为“灰背”11。灰背症状发生较轻时，植株生长后期下部叶片症状表现不明显，但叶尖褪绿逐渐变为黄白色，心叶显现为白色，不易展开，这一阶段的症状被
11、称为“白尖”。到孕穗期，病原菌继续侵染灰背植株，导致上部叶片变成黄白色至黄褐色，且顶部的心叶不能正常伸出，像枪杆一样直立于田间，称为“枪杆”。到抽穗期，继“白尖”症状出现之后，谷子的心叶组织逐渐变褐直至枯死，叶片沿叶脉分裂成细丝，叶肉细胞被病原菌分解，后期只留下灰白色如发丝的叶脉组织，残留卷曲的丝状维管束，就像人的头发一样，故称“发丝”，此时，会有大量黄褐色粉末状物散出，即病原菌卵孢子8。病情发展缓慢的病株，虽然“灰背”发生但不产生“白尖”症状，谷子抽穗时，谷穗短小肥胖，内外颖由于受病原菌侵染刺激转变成小尖叶状，导致颖片向四周伸长，卷叶严重，整个谷穗松散且畸形；有些谷穗短粗卷曲成角状向外伸张，
12、后期谷穗变褐干枯，呈刺猬状，故称为“刺猬头”。接着黄褐色卵孢子从发病穗部散出，病穗严重畸形以致不能结实，这一阶段的病状称为“谷花”或“看谷老”8。除以上典型症状外，部分病株表现植株矮小、节间短缩并且侧芽增多，有时谷穗上会出现丛生叶状侧枝等症状。最初在嫩叶上出现不规则黄色病斑，随后变为黄褐色，病斑背面可见浓密的白色霜霉状物。受病菌侵染的老叶形成黄褐色坏死圆斑11。1.2 谷子白发病分布与危害谷子种植主要分布在欧亚大陆的温带和热带地区，我国北方为谷子主要种植区，在我国其他地区也有少量种植12。解放前，谷子主产区之一的东北地区每年发病率可达10%，病害造成的产量损失大约为12万t。解放后谷子白发病虽
13、经过甲霜灵药剂防治,但是效果并不明显。1965年调查结果显示，吉林省通化地区谷子白发病平均发病率4.2%，个别地块高达35.4%53.2%。1979年吉林省4个县区谷子白发病发生严重，平均发病率为5.8%，其中，挑安县发病最严重，个别地块发病率高达30%以上13。1980年内蒙古昭盟的谷子白发病调查结果显示，一般发病率为8%14%，严重地块可达80%90%14。2004年河北隆化谷子白发病发病率为20%，严重地块达到50%，使谷农遭受巨大损失15。2013年山东沂水县、莒南县的田间白发病调查结果显示，一般田块发病率为6%10%，个别地块发病率可达49%，对谷子产量和品质造成很大影响16。201
14、3年陕西榆林市不同谷子品种的发病率为2%30%，发病严重地块可达到50%以上，造成的产量损失大约为30%，其中，米脂县的谷子白发病平均发病率为21.7%，严重地块发病率达55.0%，谷子减产20%40%，严重影响谷子产业的健康发展17,18。2015年，由于河北省迁安市降水量大，大田湿度高，导致谷子白发病病害发生严重，平均发病率为5%10%，严重地块发病率高达40%以上，对谷子生产造成严重影响19。方璐斌等20对冀南地区谷子白发病发生情况进行调查发现，普通地块发病率为5%10%，山地发病较轻，平原地区在特殊年份发病较重，发病率达50%以上。近年来，谷子白发病的发生呈逐年上升的趋势，如不采取有效
15、的措施防控白发病的发生与危害，将会严重威胁到谷子的产量和品质21,22。2 病原菌的生物学特性谷子白发病菌属藻菌纲霜霉菌目指梗霜霉属23。白发病菌分为无性阶段和有性阶段，产生2种类型的孢子，其中，无性阶段产生孢囊梗和孢子囊，有性阶段产生卵孢子。孢子囊萌发的适宜温度为1516，侵染的最适温度为2125。白发病菌在田间以卵孢子形态越冬，卵孢子萌发的适宜温度为820，适宜卵孢子萌发的土壤温度为1932，相对湿度为20%80%10。武彩娟24在室内通过不同试剂、不同光照条件、不同温度及不同培养液等处理探索卵孢子萌发的最适条件，结果发现，利用Na Cl O、光暗交替、在根渗液培养温度于20条件下更有利于卵孢子的萌发。厚壁的卵孢子具有很强的抵抗不良环境的能力，卵孢子在55温水中放置10 min才会被杀死，其在土壤中存活时间更长，可达2 a以上；若用带卵孢子的病株喂牲畜，通过家畜消化道卵孢子仍具有侵染能力25。3 病原菌的侵染循环及影响白发病发生的因素3.1 病原菌的侵染循环谷子白发病菌的越冬方式多样，卵孢子黏附在病残体或谷种表面、或者埋于土壤中作为主要越冬菌源11。第2年环境条件适宜（低温、高湿）时，随着谷子的萌芽而萌发长出芽管，同时在谷子幼嫩胚芽鞘进行侵染，并随着谷子的生长以菌丝形式进行系统侵染，侵染到一定阶段产生孢囊梗和孢子囊，一般在“灰背
