📗 玉米弯孢霉叶斑病

创建于 2026年5月30日 更新于 2026年5月30日 4,078 字 预计阅读 14 分钟
内容摘要

玉米弯孢霉叶斑病由新月弯孢菌引起,主要危害叶片,病斑呈“眼”状,中心黄白、边缘暗褐。该病在7-8月高温高湿季节易流行,可致减产20%-50%。防治措施包括种植抗病品种、轮作、清除病残体及使用苯醚甲环唑等药剂。病原菌的毒素和黑色素是主要致病因子,遗传多样性丰富,MAPK通路和真菌病毒等分子机制是研究热点。

玉米弯孢霉叶斑病

玉米弯孢霉叶斑病(学名:Curvularia lunata)是由半知菌亚门新月弯孢菌引起的玉米叶部病害。病原菌分生孢子呈暗褐色弯曲状,具3个隔膜,在病残体越冬后借风雨传播。该病主要危害叶片、叶鞘及苞叶,病斑初为水渍状褪绿小点,扩展后呈圆形或椭圆形(0.5~4×0.5~2mm,最大可达7×3mm),中心黄白色至灰白色,边缘暗褐色伴褪绿晕圈,湿度大时病斑表面产生灰黑色霉层。该病症状在不同玉米品系中存在显著差异,部分自交系和杂交种仅出现白色或褐色小点。

该病在中国辽宁、河北、山东等省多发,7-8月高温高湿季节易流行,2022年河北发生面积达300万亩。连作田块及感病品种受害较重,严重时病斑密布致叶片枯死,减产幅度达20%-50%。防治措施包括种植郑单958、裕丰303等抗病品种,轮作换茬清除病残体,发病初期使用苯醚甲环唑、丙环·嘧菌酯等药剂喷雾,配合无人机飞防可提升防治效率。

中文名

弯孢霉

中文学名

玉米弯孢霉叶斑病

分布区域

中国辽宁、河北、山东等省

拉丁学名

Curvularia lunata Boedijn

病原分类地位

半知菌亚门真菌

主要危害作物

玉米

主要为害部位

叶片、叶鞘、苞叶

Curvularia

lunata

微生物学史

玉米弯孢霉叶斑病的病原菌为新月弯孢菌(Curvularia lunata (Wakker) Boed.),属半知菌亚门真菌。由该菌侵染引起的玉米弯孢叶斑病是我国玉米主产区常发性的叶部病害,对玉米生产造成威胁。早期对该致病菌的基础研究涉及毒素、黑色素、细胞壁降解酶及致病性分化等方面。2016年,李国福(沈阳农业大学)的硕士学位论文《新月弯孢菌(Curvularia lunata)交配型基因克隆分析及检测》对新月弯孢菌的交配型基因进行了克隆分析与检测。

病原形态特征

弯孢霉(Curvularia lunata(Walker)Boedijn,有性态为Cochliobolus lunatus Helson et Haasis),属半知菌亚门真菌。在PDA平皿上菌落近棉絮状,暗灰绿色,背面蓝绿色。分生孢子梗绿褐色,直立,不分枝分隔。分生孢子花瓣状聚生在梗端。分生孢子淡褐色,梭形,弯曲;分生孢子具隔膜3个,从基部向上数第三个细胞特大、色特深,两端细胞色特浅。

生理特性

分生孢子淡褐色,梭形,弯曲,有3个隔膜,从基部向上数第三个细胞特大且颜色较深。菌落近棉絮状,暗灰绿色,背面蓝绿色。在PDA培养基上,最适生长温度为25-28℃。

菌种保存时间长会降低其致病力。在含有2.0%~3.0% KClO3的培养基中可诱导硝酸盐缺陷型突变体。

代谢产物

玉米弯孢叶斑病菌(Curvularia lunata)次生代谢产生的毒素和黑色素是其重要的致病因子。

黑色素和毒素是玉米弯孢叶斑病菌次生代谢产生的两种主要的致病因子。PKS18基因敲除突变株(△PKS18)完全丧失了产黑色素的能力,同时降低了产毒素能力;而产毒缺陷型菌株(T806)完全不能产毒素,同时产黑色素能力降低。

研究毒素合成相关基因Clt-1与黑色素合成基因Brn1协同表达调控网络。研究旨在阐明Clt-1与Brn1协同表达的时空动态特点和相互关系,并筛选调控两基因协同表达的关键基因和转录因子。

病菌产生的毒素可用于实验室胁迫筛选抗病玉米品种。毒素胁迫下,品种抗病性越强,其种子萌发率越高。毒素胁迫下的种子萌发情况可以作为一种简单的室内初步鉴定玉米品种对玉米弯孢菌叶斑病抗性的指标。

遗传特性

上海交通大学的研究团队于2014年完成了新月弯孢菌CX-3等菌株的基因组测序,CX-3的基因组编码了超过11,000个蛋白编码基因,并且含有一些独特的基因组岛,CX-3中的转座子元件比B. maydis或m118都要多。

2025年,中国研究人员在新月弯孢菌中鉴定出一种新型真菌病毒,并将其命名为新月弯孢菌RNA病毒1(ClRV1),其发现可能催生新的病毒分类秩序。

对安徽省200株新月弯孢的遗传多样性分析显示,在物种总群体水平上,Nei‘s基因多样性指数He为0.35,说明遗传多样性较为丰富;基因分化系数(Gst)为0.1749,基因流Nm值=2.3596>1,说明群体内表现出较高的遗传分化水平且不同地理来源群体间存在基因流动;AMOVA分析表明,群体间变异占总变异的17%,群体内变异占总变异的83%。

生态特性

玉米弯孢霉叶斑病的病原菌以菌丝体和分生孢子在玉米病残体(如秸秆、地表、土壤、堆肥)上越冬,作为次年主要初侵染源。分生孢子主要借气流和风雨传播,可在玉米生长期间进行多次再侵染。

病原菌能够寄生多种禾本科植物以及其他双子叶植物,有较广的寄主范围。

该病属高温高湿型病害,7~8月高温高湿或多雨的季节利于发病和流行,发生轻重与降雨多少、时空分布、温度高低、播种早晚、施肥水平关系密切。播种晚、土壤贫瘠地块发病重。

采用硝酸盐缺陷型(nit)突变体互补测试法可鉴定新月弯孢菌的营养体亲和群(VCGs)。

代表性菌株

菌株CICC 40301保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心,菌株编号为CICC 40301,来源历史为←上海市工业微生物研究所(M234) ←中国科学院微生物研究所,收藏时间为2005年11月25日,特征特性为菌落近棉絮状、暗灰绿色、背面蓝绿色,分生孢子典型弯曲、褐色、具3个分隔、有一个膨大的中央细胞,主要用途为转化甾体激素、羟化11β和11α,为非模式菌株。

菌株CCTCC CF 2008710保藏于中国典型培养物保藏中心,菌株保藏编号为CCTCC CF 2008710,来源历史为四川大学生命科学学院,收藏时间为2005年10月24日,分离基物为四川成都的植物病灶,特征特性为分生孢子梗单生或数根丛生,主要用途为分类、研究、教学,为非模式菌株。

菌株L174保藏于黑龙江省轻工科学研究院,来源历史为←黑龙江省轻工科学研究院(L174) ←中科院微生物研究所,收藏时间为2007年3月5日,特征特性为分生孢子淡褐色、梭形、弯曲、有隔膜3个、从基部向上数第三个细胞特大且色也特深,具体用途为转化甾体激素,为非模式菌株。

为害症状

玉米弯孢霉叶斑病主要危害玉米叶片,也可危害叶鞘和苞叶,病斑初为水渍状褪绿小斑点。

随着病情发展,病斑逐渐扩展成圆形或椭圆形,中心呈黄白色至灰白色,边缘为暗褐色,周围有褪绿的晕圈,似“眼”状,病斑大小一般为0.5~4×0.5~2毫米,最大可达7×3毫米,湿度大时病斑正反两面可产生灰黑色霉层。

该病症状在不同玉米品系中存在显著差异,常见的病斑类型包括抗性病斑和感病病斑,抗性病斑多为褪绿点状斑,病斑较小,一般为1-2毫米×1-2毫米;感病病斑较大,中心有坏死区,一般为4-5.0毫米×5-7毫米,部分自交系和杂交种仅出现白色或褐色小点。

发病严重时,病斑密布玉米叶片,形成大面积坏死,相连成片,导致叶片枯死。

发生与流行规律

病菌以菌丝体和分生孢子在玉米病残体(如秸秆、田间地表、土壤、堆肥)上越冬,成为翌年的初侵染源,若冬季干燥,病原菌可以安全越冬。分生孢子通过气流、风雨传播到玉米叶片上,遇合适条件萌发侵染,形成病斑并产生新的分生孢子,通过风雨在田间扩散并侵染其他植株,形成多次再侵染。

该病属高温高湿型病害,7~8月高温、多雨、高湿的季节极有利于病害的发生和流行,发生程度与降雨量、温度、播种早晚、施肥水平、土壤肥力等关系密切,播种晚、土壤贫瘠会加重发病。

该病在我国东北、华北以及黄淮海地区(如山东、河南、安徽、河北等地)的玉米主产区均有发生,2022年河北省统计发生面积达300万亩,以唐山、廊坊、衡水、沧州等中部地区夏玉米发生较为严重。

玉米生长进入大喇叭口期后,穗位以上叶片、叶鞘和苞叶极易感病,常造成病害大流行。生产上玉米品种间抗病性差异显著,是影响病害流行的关键因素之一,此外,病原菌能够寄生多种禾本科植物及其他双子叶植物,寄主范围较广。

防治方法

(1)选育和种植抗病品种高抗的自交系和杂交种有M017、苏唐白、豫12、豫20、502、唐玉5号、中单2号、冀单22号、中玉5号、丹玉13、8503、9011×黄早4、廊玉5号、唐抗5号、沈单7、掖单18等;中抗的自交系和杂交种有综31、获唐黄、文黄、鲁凤92、L105、8112、许052、掖单51、掖单52、唐抗1、冀单24、鲁玉10、烟单14、反交烟单14、京早10、农大60、太合1号、沪单2、7505、1243、H21×8112等。

(2)栽培防病

①轮作换茬和清除田间病残体。

②适当早播。

③提倡施用酵素菌沤制的堆肥或充分腐熟有机肥。

(3)药剂防治提倡选用40%新星乳油10000倍液或6%乐必耕可湿性粉剂2000倍液、50%退菌特可湿性粉剂1000倍液、12.5%特普唑(速保利)可湿性粉剂4000倍液、50%速克灵可湿性粉剂2000倍液、58%代森锰锌可湿性粉剂1000倍液。施药方法应掌握在玉米大喇叭口期灌心,效果较喷雾法好,且容易操作。如采用喷雾法可掌握在病株率达10%左右喷第1次药,隔15~20采再喷1~2次。

前沿研究与挑战

在致病机理的分子研究方面,MAPK信号通路基因Clk1和Clm1在调控新月弯孢菌分生孢子产生、侵染能力及细胞壁降解酶活性方面具有关键作用。毒素合成基因Clt-1与黑色素合成基因Brn1的协同表达调控网络研究也在进行。中国首次发现并报道了感染新月弯孢菌的新型真菌病毒“新月弯孢菌 RNA 病毒 1”(ClRV1),其全基因组序列的报道可能为病毒分类学提供新依据。

新型生物防治机制探索表明,哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum)通过其纤维素酶系统与玉米根系互作,能够诱导玉米产生系统抗性以抵抗弯孢叶斑病。

综合防控策略强调“一喷多促”、防病重于治病的理念,提倡在发病初期进行统防统治,并可使用枯草芽孢杆菌等生物药剂与化学药剂协同防控。在抗病品种选育和病原菌遗传多样性方面已有研究,安徽省不同地理来源的新月弯孢菌株表现出丰富的遗传多样性。

相关图册

评论

0 / 1000

暂无评论,快来抢沙发吧!