广西玉米穗腐病致病镰孢种群构成与毒素化学型分析

摘要：

[目的]明确广西玉米穗腐病致病镰孢的种群构成及毒素化学型,为玉米穗腐病的综合防治、品种的合理布局和抗病育种提供重要指导和理论依据.[方法]从广西玉米主产区采集玉米穗腐病样本,经组织分离和单孢纯化共获得1 38个镰孢菌分离物,分别来自21个县(区).利用形态学和分子生物学相结合的方法进行镰孢菌种的鉴定,构建TEF-1α系统发育树,利用产毒基因特异性引物进行毒素化学型检测.[结果]在1 38个镰孢菌分离物中,鉴定出10种镰孢菌,包括拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(F.proliferatum)、九州镰孢(F.kyushuense)、南方镰孢(F.meridionale)、甘蔗镰孢(F.sacchari)、藤仓镰孢(F.fujikuroi)、亚洲镰孢(F.asiaticum)、轮纹镰孢(.concentricum)、变红镰孢(F.incarnatum)和禾谷镰孢(F.graminearum),分离频率依次为50.72％、12.32％、10.87％、8.70％、6.52％、3.62％、3.62％、1.45％、1.45％和0.72％.禾谷镰孢复合种(F.graminearum species complex,FGSC)由南方镰孢、亚洲镰孢和禾谷镰孢3个独立种组成.拟轮枝镰孢为优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌,而甘蔗镰孢和轮纹镰孢则是国内首次报道为玉米穗腐病致病菌.拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢和藤仓镰孢检测到伏马毒素关键合成基因FUM1的菌株数分别为67、1 3、5、3,具有潜在的产伏马毒素能力,轮纹镰孢则未检测到FUM1.供试禾谷镰孢复合种、九州镰孢和变红镰孢菌株的毒素化学型有4种:NIV、15-ADON、NIV+15-ADON和DON+15-ADON.8个九州镰孢菌株、2个亚洲镰孢菌株、2个南方镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV毒素化学型;2个南方镰孢菌株携带15-ADON毒素化学型;8个南方镰孢菌株、2个九州镰孢菌株、1个亚洲镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV+15-ADON毒素化学型;只有1个禾谷镰孢菌株携带DON+15-ADON毒素化学型.未检测到3-ADON毒素化学型菌株.[结论]拟轮枝镰孢为广西玉米穗腐病优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌.拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢、藤仓镰孢均检测到FUM1,广西禾谷镰孢复合种的主要毒素化学型为NIV和15-ADON,变红镰孢和部分九州镰孢的主要毒素化学型为NIV.广西玉米穗腐病镰孢菌种群构成与我国温带玉米相关研究结果存在差异,原因可能为镰孢菌种群适应广西热带和亚热带高温、高湿的玉米生长环境并因此导致毒素化学型的不同.

关键词：玉米、穗腐病、镰孢菌、分离频率、毒素化学型

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资助基金：国家重点研发计划2018YFD0200705;农作物种质资源保护与利用专项2018NWB036-12;广西科技重大专项桂科AA17204050-2;广西农业科学院玉米研究所科技发展基金桂玉科2017003

在线出版日期：2019-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1895-1907