📗 玉米赤霉病

创建于 2026年5月31日更新于 2026年5月31日 4,140 字预计阅读 14 分钟

内容摘要

玉米赤霉病是由镰刀菌属真菌引起的植物病害，主要侵染玉米果穗，导致籽粒变色、发霉，并产生玉米赤霉烯酮等毒素，危害人畜健康。该病在高温高湿（18-20℃，相对湿度>95%）条件下易流行，可通过伤口或虫害部位入侵。防治以选用抗病品种、轮作、及时收获和化学药剂（如井冈霉素）为主。最新研究发现，贝莱斯芽孢杆菌B.26能高效降解玉米赤霉烯酮，且禾谷镰刀菌mFG23菌株已完成全基因组测序。

玉米赤霉病

玉米赤霉病（学名：Fusarium avenaceum（Fr.）Sacc.）是由镰刀菌属真菌引起的一种植物病害，属半知菌亚门真菌，该病原菌（燕麦镰刀菌）也是引起小麦赤霉病的病原之一。主要侵染玉米植株的果穗，亦可危害小麦、大麦等禾本科作物。其典型症状包括果穗端部变为紫红色，籽粒间形成粉红色至灰白色菌丝，导致籽粒失去光泽、发芽率降低，病株可伴生茎腐症状及叶鞘橙色分生孢子团；果穗表面还可出现粉红色、蓝绿色、黑灰色或暗褐色等多种颜色的霉层。

该病害通过植株伤口或虫害部位入侵，病菌易在玉米生长裂伤、机械损伤、虫鸟为害后的伤处或沟槽生长繁殖，适宜发病温度为18-20℃，空气相对湿度达95%-98%时易流行。夏玉米生育后期高温多雨、种植密度过大及低洼地势会加重病情；夏玉米前旱、中雨、后期高温发病较重，高赖氨酸玉米易感病，感病品种密度大、秸秆还田、低洼地发病率较重。防治以选用抗病品种、调整播种期避开雨季为核心，结合轮作、合理密植、清除病残体等措施，必要时采用井冈霉素、甲基硫菌灵等药剂进行定向施药；最新防治建议还包括选种抗病品种、加强后期通风管理、及时收获，以及在生长中后期结合防治其他病害进行“一喷多促”统防统治。2025年，从中国云南省发生穗腐病的玉米籽粒中分离出的Fusarium graminearum mFG23菌株完成了全基因组测序。同年研究还发现一株贝莱斯芽孢杆菌B.26能高效降解玉米赤霉烯酮，其分泌的CotA和Prx两种关键酶在高温碱性条件下显示较高降解效率。

中文名	玉米赤霉病
拉丁学名	Fusarium avenaceum（Fr.）Sacc.
病原分类地位	半知菌亚门真菌
病害类型	真菌
主要危害作物	除侵染玉米外，还可侵染小麦、大麦、燕麦、水稻、谷子等禾本科植物
主要为害部位	果穗^[1]

微生物学史

根据2025年12月的研究，从新疆野苹果林样品中鉴定出59株镰刀菌，其中24株为燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)，为优势种。

该菌在黑暗条件下于PDA培养基上培养时，最适生长温度为25-30℃；在致病性试验中，燕麦镰刀菌接种野苹果离体枝条后产生的病斑最大，表明其对苹果枝条的致病性在供试菌种中最强。

生理特性

镰刀菌可侵染多种植物包括粮食作物、经济作物、药用植物及观赏植物，引起根腐、茎腐、茎基腐、花腐和穗腐等多种病害。镰刀菌侵染寄主植物维管束系统，破坏植物的输导组织维管束，并产生毒素危害作物。

镰刀菌能产生多种次生代谢产物即真菌毒素。单端孢霉烯族毒素是主要由禾谷镰刀菌在低温条件下产生的重要次生代谢产物。伏马菌素是一种主要由轮枝镰刀菌产生的、主要存在于玉米等农产品中的真菌毒素，串珠镰刀菌、多誉镰刀菌等也可产生，具有热稳定性并对人体和动物具有多种毒性。玉米赤霉烯酮是一种相对低毒的真菌毒素，主要由禾谷镰刀菌、大刀镰刀菌等重要的土壤镰刀菌类产生，玉米、高粱、小麦和水稻等常见农产品常受其污染，具有生殖毒性、免疫毒性等并可诱导植物激素紊乱。燕麦镰刀菌是恩尼汀（Enniatins, ENNs）的主要生产者。

代谢产物

伏马毒素(Fumonisins,FBs)是由镰刀菌属在一定的温度和湿度下产生的水溶性代谢产物。伏马毒素溶于水，不溶于有机溶剂，且具有热稳定性。伏马毒素主要分布在以玉米、高粱、小麦为主的农作物上。伏马毒素对畜禽和实验动物可引起各种毒理作用，如马、兔的脑白质软化症，猪的肺水肿和水胸，肝脏和食道损伤等。

玉米赤霉烯酮是一种由禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌、三线镰刀菌、木贼镰刀菌和粉红枝镰刀菌等多种镰刀菌属真菌产生的有毒次级代谢产物，1962年从发霉玉米中分离得到。玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麦、大米、大麦等谷物，其中玉米的阳性检出率最高，为45%。玉米赤霉烯酮具有生殖毒性，食用含玉米赤霉烯酮的食物可引起流产、死胎和畸胎，还具有免疫毒性、遗传毒性和增强脂质过氧化作用。

遗传特性

对病原菌的遗传研究有助于理解其致病性与毒素产生的机制。

2025年，研究人员完成了从中国云南省玉米穗腐病中分离出的禾谷镰刀菌mFG23菌株的全基因组测序。该基因组大小约为37.1 Mb，GC含量为47.92%，包含5个基因组支架，组装质量高（BUSCO完整性达99.20%）。

在镰刀菌的遗传改造方面，农杆菌介导的转化是常用技术，研究已成功应用于燕麦镰刀菌的基因转换。结合CRISPR-Cas9基因编辑技术，可以实现对特定基因的敲除。

镰刀菌产生的主要真菌毒素（如单端孢霉烯族毒素、伏马菌素、玉米赤霉烯酮）的生物合成受到特定基因簇的调控。例如，伏马菌素的合成受fum基因簇控制。环境因素如培养介质的pH值、碳氮比等也会显著影响毒素的产量。

生态特性

玉米赤霉病在温度15~28℃，相对湿度75～80%时，有利于病菌侵入和发生。每年9~10月份，由于连阴雨天气多，田间通风透光差，湿度大，常造成病害发生严重。

玉米品种之间抗病性差异显著。高赖氨酸玉米、糯玉米、甜玉米及结构疏松的粉质型玉米最容易发病。果穗直立、苞叶长而厚、籽粒排列紧密、穗轴含水量高的品种也容易染病。

在四川小麦-玉米轮作系统中，亚洲镰刀菌（Fusarium asiaticum）和禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）是导致赤霉病和茎腐病的主要病原菌。秸秆还田和免耕技术的推广增加了田间病原菌的初始菌源数量，导致病害发病率逐年上升。

代表性菌株

NRRL2830是玉米赤霉病（Gibberella zeae）的标准菌株之一，保藏于NRRL机构，保藏时间为1967年10月27日，菌种来源为IFO 8850 <- NRRL 2830。

临床感染

玉米赤霉病主要为害果穗，有时为害茎干和叶鞘。果穗染病端部变为紫红色，有时籽粒间生有粉红色至灰白色菌丝，病粒失去光泽，不饱满，发芽率降低，播后易烂种。轻的幼苗生长发育不正常，叶片变黄，有时现茎腐病症状，茎秆局部褐色，髓部变成紫红色，易倒折。叶鞘染病生有橙色点状粘分生孢子团。

燕麦镰刀菌除侵染玉米外，还可侵染小麦、大麦、燕麦、水稻、谷子等禾本科植物。

应用价值

玉米穗腐病（又称玉米赤霉病、玉米粒腐病）是玉米生长后期的主要病害之一，发病率可达5%-10%，严重时高达50%。发病后不仅导致玉米产量降低10%-30%，品质下降，而且病菌产生的有毒代谢产物（如黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮等）会污染粮食和饲料，引起人、畜中毒。玉米赤霉烯酮是一种由禾谷镰刀菌等镰刀菌属真菌产生的真菌毒素，玉米、高粱、小麦和水稻等常见农产品常受其污染。

防治玉米赤霉病需采取综合策略，包括化学防治、农业防治及生物防治等。

化学防治是控制病害流行的关键措施之一。在玉米生长中后期，可结合防治其他叶部病害，采用植保无人机进行“一喷多促”统防统治。常用药剂包括30%唑醚·戊唑醇悬浮剂（20～40毫升/亩）、32%戊唑·嘧菌酯悬浮剂（32～42毫升/亩）等，以及40%多菌灵可湿性粉剂、50%苯菌灵可湿性粉剂（1500倍液）等。兑水后重点喷施果穗和中下部叶片。建议在玉米收获前十五天以内停止用药。

农业防治是基础性措施。主要包括选种抗病品种，特别是在穗腐病常发区应选用抗病力较强的品种。加强田间管理，合理肥水，及时中耕除草，培育壮苗；玉米完熟前可摘除茎基部老叶，加强通风透光，降低田间湿度。及时收获与处理，玉米完熟后选择晴好天气及时收获。收获后尽早剥去苞叶，通风晾晒，充分干燥后入仓。对已发病果穗，及时剔除病部，病残体（秸秆、穗轴等）应集中处理，如粉碎、深翻或焚烧，以减少次年菌源。

播种前应对种子进行优选和处理。可选用籽粒饱满的种子，晒种2-3天杀菌，并使用种衣剂拌种，如20%福·克悬浮种衣剂、2.5%咯菌腈种衣剂，或使用50%多菌灵、50%萎锈灵等药剂拌种，以抑制种子携带病菌，减少苗期染病几率。

长期依赖化学防治易引发病原菌抗药性并危害环境。根际微生物组作为植物的“第二基因组”，可通过营养竞争、分泌抑菌物质、诱导植物系统抗性等机制抑制镰刀菌病害。利用合成微生物菌群靶向调控根际微环境，已成为创制绿色生防制剂的前沿方向。针对毒素污染，生物降解技术显示出应用潜力，例如某些芽孢杆菌分泌的CotA、Prx等酶可在高温碱性条件下高效降解玉米赤霉烯酮，并将其转化为低毒产物。