趙緒生，齊永志,2，甄文超

（1河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河北保定 071001；2省部共建華北作物改良與調(diào)控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071001；3河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河北保定 071001；4河北省作物生長(zhǎng)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北保定 071001）

0 引言

【研究意義】由禾谷絲核菌（Rhizoctonia cerealis）或立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）引起的小麥紋枯病（wheat sharp eyespot，WSE）是一種世界性土傳病害，20世紀(jì)80年代初在北美洲和歐洲小麥產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重發(fā)生[1]。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著氣候變暖、秸稈還田以及氮肥用量提高，加之小麥紋枯病抗性品種匱乏，造成該病害已成為中國(guó)黃淮海小麥、玉米兩熟區(qū)的小麥主要病害，嚴(yán)重影響了小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近十年來(lái)，小麥紋枯病在河北、河南和山東等省麥區(qū)每年發(fā)生總面積高達(dá)420萬(wàn)公頃以上，一般發(fā)病地塊減產(chǎn)5%—30%，嚴(yán)重地塊減產(chǎn)超過(guò)50%[3-5]。自2012年，小麥紋枯病成為河北省僅次于白粉病的第二大病害[4]。調(diào)查河北、山東、河南麥區(qū)紋枯病發(fā)生程度，探析3省不同生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病菌的群體差異及優(yōu)勢(shì)病原菌在小麥-玉米秸稈還田種植體系中的分布特征，對(duì)該病害的科學(xué)防控具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】已有研究表明，中國(guó)小麥紋枯病菌的優(yōu)勢(shì)菌群多為禾谷絲核菌，其中，以CAG1（AG-D）、CAG-3、CAG-6、AGC1菌絲融合群為主[6-11]。李海燕等[3]研究發(fā)現(xiàn)，2014年采自河北省3個(gè)不同生態(tài)類型麥區(qū)的196株紋枯病菌包括 AG-D、AG-B (0)、AG-I、AG-5和AG-4 5種融合群，且以強(qiáng)致病力AG-D融合群為主；汪敏等[12]研究表明，2011年采自河南周口等13個(gè)地區(qū)的157株紋枯病菌包括156株雙核絲核菌AG-D融合群和1株雙核絲核菌為AG-B (0)融合群；于金鳳等[13]研究發(fā)現(xiàn)，2002年采自山東麥區(qū)的55株紋枯病菌中有54株為雙核絲核菌AG-D融合群。汪敏等[12]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)菌株致病力強(qiáng)弱，將采自河南省13個(gè)麥區(qū)的119株菌株劃分為強(qiáng)、中等和弱致病力3種類型；李海燕等[3]根據(jù)196株分離所得菌株及6株標(biāo)準(zhǔn)致病力菌株接種3個(gè)小麥品種后的平均病情指數(shù)，可將202株菌株劃分為極強(qiáng)、強(qiáng)、中等和弱4種致病力類型；杜文珍[14]從江蘇等5省麥區(qū)分離鑒定的237株雙核絲核菌株中，強(qiáng)致病力和弱致病力菌株數(shù)僅分別為 46株和30株；陳瑩等[15]明確了中國(guó)北緯33°地區(qū)小麥紋枯病菌約96%菌株均屬于強(qiáng)致病力AG-D融合群，但不同地區(qū)菌株間的致病力均無(wú)顯著差異?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】受長(zhǎng)期少免耕和秸稈還田、小麥種子異地調(diào)運(yùn)以及農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè)等影響，當(dāng)前河北、山東、河南麥區(qū)小麥紋枯病的病原菌群體組成、致病力差異需要系統(tǒng)調(diào)查；同時(shí)，小麥紋枯病菌強(qiáng)致病力優(yōu)勢(shì)菌群在中國(guó)北方小麥、玉米兩熟區(qū)農(nóng)田中的分布特征也未見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】調(diào)查河北、山東、河南 3省小麥、玉米兩熟區(qū)小麥紋枯病的發(fā)生程度，通過(guò)細(xì)胞核染色、菌絲融合反應(yīng)和rDNA-ITS序列分析鑒定病原菌群體特征，分析優(yōu)勢(shì)病原菌禾谷絲核菌的菌株間致病力差異及其在小麥、玉米兩熟秸稈還田種植體系中的分布特征。

1 材料與方法

1.1 材料

小麥品種：石新 828（冀審麥 2005004）、濟(jì)麥22（國(guó)審麥2006018）、周麥22（國(guó)審麥2007007），均為河北、山東、河南麥區(qū)種植的小麥主推品種，對(duì)小麥紋枯病抗性表現(xiàn)分別為高感、中感和感病。

小麥紋枯病菌菌絲融合群標(biāo)準(zhǔn)菌株：AG-D（CAG1）、AG-E、AG-B (0)和AG-Ba為禾谷絲核菌；AG-5和AG-2為立枯絲核菌，由河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所孔令曉研究員提供。

禾谷絲核菌致病力標(biāo)準(zhǔn)菌株：R0301、C16、R8433為強(qiáng)致病力菌株，R8401為中致病力菌株，R8406、D32為弱致病力菌株，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳懷谷研究員提供。

1.2 方法

1.2.1 小麥紋枯病樣品采集與病害調(diào)查 2017—2018年，在小麥拔節(jié)至孕穗期，選取河北（黑龍港平原、山前平原和冀東平原）[3]、山東（山東半島、中部、西北部和西南部）[16]、河南（南部、北部、中南部和中北部）[17]11個(gè)不同生態(tài)類型麥區(qū)72個(gè)采樣點(diǎn)（秸稈還田均15年以上）為檢測(cè)點(diǎn)，每檢測(cè)點(diǎn)隨機(jī)選5塊樣田（約90 m2/塊），采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)從1.1 m雙行中選30個(gè)莖，按照小麥紋枯病成株期分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查小麥紋枯病發(fā)病情況，計(jì)算病情指數(shù)；同時(shí)，采集小麥紋枯病組織樣品，低溫保存帶回實(shí)驗(yàn)室。小麥紋枯病成株期分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)：無(wú)癥狀；1級(jí)：葉鞘有病斑，但未侵入莖稈；3級(jí)：病菌侵入小麥莖稈，病斑寬度環(huán)繞莖稈長(zhǎng)度未長(zhǎng)于莖稈周長(zhǎng)1/2；5級(jí)：病斑環(huán)繞小麥莖稈長(zhǎng)度達(dá)周長(zhǎng) 1/2—3/4；7級(jí)：病斑環(huán)繞小麥莖稈周長(zhǎng)3/4以上；9級(jí)：形成小麥枯孕穗或白穗[9]。

1.2.2 小麥紋枯病菌分離與鑒定 小麥紋枯病病原菌分離純化與初步鑒定：無(wú)菌條件下剪取樣品病健交界處組織塊（2.0 mm×2.0 mm），表面消毒后轉(zhuǎn)移至含鏈霉素和利福平的PDA培養(yǎng)基，25℃黑暗培養(yǎng)5 d后單菌絲頂端分離、純化、保存，根據(jù)病菌形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行初步鑒定。

供試菌株與融合群標(biāo)準(zhǔn)菌株的融合情況[18]：采用對(duì)峙培養(yǎng)法判定，將供試菌株與標(biāo)準(zhǔn)菌株同時(shí)打取菌餅后，接種于載玻片上，25℃黑暗保濕對(duì)峙培養(yǎng)（相距2 cm）。每菌株3次重復(fù)，每皿1個(gè)菌餅。當(dāng)菌絲生長(zhǎng)至相互接觸時(shí)，用番紅O-KOH染色液染色5 min后，蓋上蓋玻片在顯微鏡下觀察菌絲細(xì)胞的融合情況和細(xì)胞核數(shù)目。

小麥紋枯病病原菌分子鑒定[19]：采用CTAB法提取菌株基因組DNA，采用真菌rDNA-ITS PCR擴(kuò)增通用引物 ITS1（5′-TCCGTAGGTGAACCTGCG-3′）和ITS4（5′-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3′）擴(kuò)增待測(cè)菌株DNA序列片段。PCR擴(kuò)增產(chǎn)物測(cè)序后，在NCBI中進(jìn)行BLAST序列比對(duì)。

1.2.3 小麥紋枯病菌致病力測(cè)定 接菌體的制備：先于PDA培養(yǎng)基上活化不同生態(tài)類型區(qū)選出的120個(gè)供試禾谷絲核菌菌株（隨機(jī)選40株/區(qū)）和6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)致病力菌株，然后將10個(gè)直徑5 mm紋枯病菌菌餅接種至含有80 g無(wú)菌麥粒的200 mL三角瓶中，25℃黑暗培養(yǎng)。培養(yǎng)期間每2 d搖勻1次，每供試菌株接種3瓶。40 d后得麥粒接菌體，直接粉碎后過(guò)20目篩，備用。

菌株致病力測(cè)定：小麥種子經(jīng)1% HgCl2表面消毒5 min后[20]，用無(wú)菌水沖洗3次，置于鋪有3層濕潤(rùn)紗布的培養(yǎng)皿中，28℃黑暗保濕催芽，露白后播入裝有0.5 kg滅菌土（121℃，間歇濕熱滅菌3次，每次45 min，間隔時(shí)間3.5 h）直徑為12 cm的營(yíng)養(yǎng)缽中，每缽20粒；種子周圍勻撒0.8 g接種體，表面覆蓋3 cm厚滅菌土。以未接菌粉碎麥粒為對(duì)照。每供試菌株接種3個(gè)小麥品種，每品種3次重復(fù)，每重復(fù)6缽。25℃、14 h﹕10 h（光﹕暗）條件下培養(yǎng)，30 d后，參考汪敏等[12]的小麥幼苗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查發(fā)病情況：0級(jí)：無(wú)癥狀；1級(jí)：外層葉鞘變褐或有明顯的紋枯病斑，但病斑直徑小于葉鞘周長(zhǎng)的1/2；3級(jí)：外層葉鞘有明顯的紋枯病斑，病斑直徑大于葉鞘周長(zhǎng)的1/2，但內(nèi)層葉鞘無(wú)癥狀；5級(jí)：內(nèi)層葉鞘變褐或有明顯的紋枯病斑，但病斑直徑小于葉鞘周長(zhǎng)的1/2；7 級(jí)：內(nèi)層葉鞘有明顯的紋枯病斑，病斑直徑大于葉鞘周長(zhǎng)的1/2，但植株不死苗：9級(jí)：植株死苗。

1.2.4 小麥、玉米兩熟秸稈還田種植體系中禾谷絲核菌的檢測(cè) 試驗(yàn)田基本情況：2017年10月至2018年10月，選擇河北省保定市望都縣河北農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地（小麥品種為良星99）、山東省德州市樂(lè)陵市辛莊村（小麥品種為濟(jì)麥22）、河南省洛陽(yáng)市偃師市龐村（小麥品種為周麥22）作為檢測(cè)點(diǎn)，各點(diǎn)均采用小麥、玉米兩熟種植制度，已連續(xù)17年秸稈全量還田，小麥紋枯病歷年發(fā)病率≥50%。每個(gè)試驗(yàn)基地均為沙壤土，肥力中等。0—20 cm耕層土壤pH 7.0。按常規(guī)生產(chǎn)方法進(jìn)行栽培管理。

小麥、玉米生長(zhǎng)季取樣：（1）植株組織。采用隨機(jī)5點(diǎn)取樣法采樣，在小麥三葉期、分蘗期、越冬期、返青期、起身期、拔節(jié)期、抽穗期，每點(diǎn)各取10株；在玉米三葉期、拔節(jié)期、大喇叭口期、抽雄期、乳熟期，每點(diǎn)各取3株；小麥、玉米整株樣品（地上部和0—20 cm根系）置于低溫冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室，并于-20℃保存；（2）根際土壤。分別在小麥、玉米關(guān)鍵生育期（同1）采集根際土壤樣品，采用大田挖掘法5點(diǎn)取樣[21]，每點(diǎn)選擇連續(xù)10株小麥、3株玉米，挖取0—40 cm土層的根系，輕輕抖去根系上脫落的土壤，保留附著于根的根際土壤，并及時(shí)放入無(wú)菌袋中混勻后，置于低溫冰盒中帶回實(shí)驗(yàn)室，于-20℃保存，用于禾谷絲核菌的定量測(cè)定。

植株組織和土壤樣品中禾谷絲核菌實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)：植物組織整株樣品經(jīng)粉碎后，分別用土壤和植物組織DNA提取試劑盒（型號(hào)分別為DP305和DP336，天根生化科技有限公司）提取禾谷絲核菌DNA，每份（1.0 g）土壤、組織樣品分別提取份3份，提取方法按說(shuō)明要求并稍作調(diào)整。禾谷絲核菌特異性引物為 RtubF4（5′-CCTAAATGAGTCTGGAGTAAGT C-3′）和 RtubR4（5′-GCTAGTGCGGTCAATGTATA G-3′）[22]，由上海生工生物工程有限公司合成。熒光定量 PCR 體系（20 μL）：SYBR Premix Ex TapTM（2×）10 μL，上游引物（10 μmol·L-1）0.4 μL，下游引物（10 μmol·L-1）0.4 μL，ROX reference dye（50×）0.4 μL，DNA模板2.0 μL，ddH2O 6.8 μL。熒光定量檢測(cè)使用美國(guó)應(yīng)用公司ABI StepOne熒光定量PCR儀，擴(kuò)增程序[23]：95℃預(yù)變性 30 s，95℃變性 5 s，60℃退火 30 s，40個(gè)循環(huán)，熔解曲線分析：95℃ 0 s，60℃ 1 min，然后以 0.3℃·s-1升至 95℃。以禾谷絲核菌 BD-14的DNA 為標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行梯度稀釋（1.0×10-6—1.0×102ng·μL-1），經(jīng)熒光定量檢測(cè)后，以 DNA 起始濃度的對(duì)數(shù)值為x軸，以Ct值為y軸構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)曲線。以梯度稀釋的土壤和組織樣品的 DNA為模板，進(jìn)行擴(kuò)增檢測(cè)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到待測(cè)樣品Ct值，即可獲得對(duì)應(yīng)DNA樣品的濃度值。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 根據(jù)所測(cè)定數(shù)據(jù)，對(duì)比分析11個(gè)不同生態(tài)類型麥區(qū)小麥紋枯病發(fā)生程度差異、紋枯病菌致病力差異及優(yōu)勢(shì)病原菌禾谷絲核菌在小麥-玉米秸稈還田種植體系的農(nóng)田分布特征。用 Excel 2010和DPS 7.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s新復(fù)極差法比較菌株致病力差異，采用非加權(quán)配對(duì)算術(shù)平均法對(duì)病菌致病力進(jìn)行聚類分析[20]。

2 結(jié)果

2.1 河北、山東和河南不同生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病發(fā)病程度

由表1可知，2017—2018年3省11個(gè)生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病均有發(fā)生。省際間比較，發(fā)病程度由重到輕依次為河南、山東和河北。河南4個(gè)生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病發(fā)病率均在38.7%以上，各區(qū)差異不顯著，但北部麥區(qū)病情指數(shù)顯著低于南部、中南部；山東西南部麥區(qū)紋枯病發(fā)病率為38.1%，顯著高于山東半島、西北部，但該區(qū)病情指數(shù)與山東半島麥區(qū)無(wú)顯著差異；河北省黑龍港平原麥區(qū)紋枯病發(fā)病最重，發(fā)病率和病情指數(shù)分別為32.7%和10.8，均顯著高于山前平原和冀東平原。

2.2 不同生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病菌菌絲融合群種群分布

從11個(gè)不同生態(tài)類型麥區(qū)72個(gè)采樣點(diǎn)采集的小麥紋枯病株中，分離、純化出445個(gè)菌株，其中河北、山東、河南麥區(qū)分別為179、149和117株。通過(guò)番紅 O-KOH染色、菌絲融合和分子鑒定（相似性比對(duì)均在98%—100%），表明這些分離物分別屬于具有雙核的禾谷絲核菌（421個(gè)）和多核的立枯絲核菌（24個(gè)），分別占分離總數(shù)的 94.61%和5.39%，菌株菌絲融合群分屬AG-D、AG-B (0)、AG-2和AG-5 4個(gè)融合群（表2、圖1），各融合菌群菌株數(shù)量分別為409、12、17和7株，占比91.91%、2.70%、3.82%和1.57%。

表1 不同生態(tài)類型區(qū)小麥紋枯病的發(fā)生程度Table 1 Incidences of wheat sharp eyespot in different ecological regions

圖1 小麥紋枯病菌菌核數(shù)量及菌絲融合反應(yīng)類型Fig.1 Number of nucleolus and types of hyphal anastomosis reaction of Rhizoctonia strains on wheat

2.3 不同生態(tài)類型區(qū)禾谷絲核菌致病力差異

對(duì)120個(gè)禾谷絲核菌菌株在3個(gè)小麥品種上進(jìn)行了致病力測(cè)定，結(jié)果表明采自河北麥區(qū)的禾谷絲核菌對(duì)石新828和濟(jì)麥22的致病力無(wú)顯著差異，但顯著強(qiáng)于在周麥22上的致病力；接種采自山東麥區(qū)的禾谷絲核菌后，石新828的病情指數(shù)顯著高于另外2個(gè)供試品種；采自河南麥區(qū)的菌株對(duì)3個(gè)小麥品種致病力由強(qiáng)到弱依次是石新828、濟(jì)麥22和周麥22（表3）。綜合對(duì)比，采自河南的禾谷絲核菌致病力顯著強(qiáng)于山東和河北麥區(qū)，河北麥區(qū)菌株致病力最弱。

2.4 不同生態(tài)類型區(qū)禾谷絲核菌致病力區(qū)域特征

對(duì)120個(gè)禾谷絲核菌菌株和6株致病力標(biāo)準(zhǔn)菌株在石新828、濟(jì)麥22和周麥22 3個(gè)小麥品種上的致病力進(jìn)行了聚類分析，結(jié)果表明（圖2），河北、山東、河南麥區(qū)禾谷絲核菌致病力由強(qiáng)到弱依次可劃分為VT1、VT2、VT3、VT4和 VT5 5個(gè)致病力類型（d=2.37），平均病情指數(shù)分別為44.0、39.4、34.2、29.6和27.2；各類型中供試病原菌菌株數(shù)分別有7、50、41、18和4株。

最強(qiáng)致病力VT1類型中僅有山東西南部3個(gè)菌株和河南南部4個(gè)菌株；VT2類型中包括河南28個(gè)（南部、中南部和中北部分別8、11、9個(gè)）、山東12個(gè)（中部、西南部各6個(gè)）和河北10個(gè)（黑龍港平原、山前平原分別8、2個(gè)）；VT3類型中包括河南12個(gè)（北部、中北部分別為9、3個(gè)），山東10個(gè)（中部、西北部各5株），河北19個(gè)（黑龍港平原、山前平原、冀東平原分別3、10、6個(gè)）；VT4類型中包括河南2個(gè)（北部）、山東12個(gè)（西北部、山東半島分別10、2個(gè)）、河北4株（冀東平原）；VT5類型中僅包括山東4個(gè)（西北部）。

表2 不同生態(tài)類型區(qū)445株小麥紋枯病菌分布及其細(xì)胞核數(shù)量Table 2 Nucleolus number and distribution of 445 Rhizoctonia strains on wheat in different ecological regions

圖2 隨機(jī)選取不同生態(tài)類型區(qū)55株禾谷絲核菌對(duì)石新828、濟(jì)麥22和周麥22致病力聚類分析Fig.2 Clustering analysis of the pathogenicity of 55 R. cerealis strains collected from 11 ecological regions to Shixin 828, Jimai 22 and Zhoumai 22

2.5 小麥、玉米兩熟秸稈還田種植體系中禾谷絲核菌的分布特征

河北、山東和河南小麥、玉米兩熟秸稈還田種植體系中，小麥季禾谷絲核菌在地上部組織、根系和根際土壤中的分布差異較大（圖3-A）。隨著生育進(jìn)程，小麥地上部組織和根系中的禾谷絲核菌 DNA含量均呈先升高、后降低的趨勢(shì)。地上部植物組織中病原菌菌量在起身期含量最高，達(dá)3 774.6 ng DNA/g鮮組織；與三葉期相比，分蘗期菌量增長(zhǎng)幅度最高，為 28.17倍，其次是起身期。根系中的含菌量在拔節(jié)期最高，為193.1 ng DNA/g鮮組織；與三葉期相比，其分蘗期含菌量增長(zhǎng)幅度也最高，達(dá)17.26倍。而3省根際土壤中的平均菌量呈逐漸升高的趨勢(shì)，在抽穗期最高達(dá)309.0 ng DNA/g干土。

圖3 小麥、玉米兩熟區(qū)小麥季（A）和玉米季（B）禾谷絲核菌農(nóng)田分布特征Fig.3 Distribution characteristics of R.cerealis in wheat (A) and maize (B) double cropping system

表3 不同生態(tài)類型區(qū)120株禾谷絲核菌對(duì)3個(gè)小麥品種的致病力Table 3 Pathogenicity of 120 R. cerealis strains collected from the different ecological regions on three wheat cultivars

圖3-B為玉米季禾谷絲核菌在地上部組織、根系和根際土壤中的分布情況。隨著生育進(jìn)程，玉米地上部組織中禾谷絲核菌 DNA含量逐漸升高，河北、山東乳熟期達(dá)到最高，分別為1 245.4、2 047.6 ng DNA/g鮮組織，河南在抽雄期達(dá)最高，為1 846.3 ng DNA/g鮮組織；與三葉期相比，拔節(jié)期和大喇叭口期菌量增長(zhǎng)倍率均在6.0倍以上。根系中的菌量在玉米季變化幅度較小，在10.5—73.7 ng DNA/g鮮組織。根際土壤中的菌量基本呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，抽雄期最低為170.6 ng DNA/g干土，乳熟期略有增長(zhǎng)。

3 討論

從河北、山東和河南小麥、玉米兩熟秸稈還田的11個(gè)不同生態(tài)類型區(qū)分離獲得的445株小麥紋枯病菌中，強(qiáng)致病力 AG-D（CAG1）融合群占 91.91%。此結(jié)果與已有報(bào)道基本一致，如 2011年，汪敏等[12]發(fā)現(xiàn)河南麥區(qū)紋枯病菌AG-D融合群占比高達(dá)99.36%；李海燕等[3]研究證明，雙核絲核菌占河北省小麥紋枯病菌群體的89.8%，AG-D和AG-B (0)各占88.3%和1.5%，另外，還鑒定出部分AG-I、AG-4融合群；而李永娟等[24]從河北麥區(qū)分離的小麥紋枯病病菌僅包括雙核禾谷絲核菌AG-D融合群；于金鳳等[13]分離的55株山東小麥紋枯病菌中 AG-D融合群占比高達(dá)98.2%。本研究中未檢測(cè)到已報(bào)道過(guò)的部分多核絲核菌（AG-4融合群），究其原因可能是樣本采集樣點(diǎn)或樣品數(shù)量不同所致；亦有可能是病菌在適應(yīng)小麥、玉米長(zhǎng)期秸稈還田耕作條件過(guò)程中，病菌群體構(gòu)成發(fā)生了微小變化。經(jīng)SPSS統(tǒng)計(jì)軟件K-S檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)選定河北、山東和河南不同生態(tài)類型麥區(qū)120株禾谷絲核菌的致病力強(qiáng)弱參數(shù)（3個(gè)小麥品種平均病情指數(shù)）的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、Z值分別為36.3、3.97、0.623，P值（sig 2-tailed）=0.832＞0.05，數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，基本可代表河北、山東、河南麥區(qū)禾谷絲核菌的整體特征。石新828、濟(jì)麥22和周麥22對(duì)紋枯病的抗性分別表現(xiàn)為高感、中感和感病。但接種河北麥區(qū)禾谷絲核菌后，石新828與濟(jì)麥22病情指數(shù)差異不明顯；接種山東麥區(qū)禾谷絲核菌后，濟(jì)麥22和周麥22病情指數(shù)差異也不明顯。上述結(jié)果可能是因不同小麥品種紋枯病的室內(nèi)抗性與田間抗性表現(xiàn)略有差異所致。

在不同致病力類型群體中，較強(qiáng)致病力VT1、VT2類型中河南、山東和河北麥區(qū)分別有32、15和10株，中間致病力VT3、VT4類型中河南、山東和河北麥區(qū)分別有14、22和23株，而弱致病力類型中僅包括山東地區(qū)4株。由菌株群體致病力聚類分析發(fā)現(xiàn)，河南麥區(qū)禾谷絲核菌群體致病力明顯強(qiáng)于山東麥區(qū)和河北麥區(qū)，強(qiáng)致病力菌株數(shù)量也較多。河南麥區(qū)該類強(qiáng)致病力菌株數(shù)量多以及小麥紋枯病抗性品種的匱乏，可能是該區(qū)紋枯病發(fā)生較重的主要原因。接種山東半島、山東西北部麥區(qū)菌株后3個(gè)小麥品種平均病情指數(shù)均顯著低于接種西南部麥區(qū)菌株病情指數(shù)；采自河北麥區(qū)菌株平均致病力由強(qiáng)到弱為黑龍港麥區(qū)＞山前平原＞冀東平原麥區(qū)。因此，導(dǎo)致山東西南部麥區(qū)紋枯病發(fā)生程度明顯重于山東半島、西北部麥區(qū)，河北黑龍港麥區(qū)發(fā)生程度明顯重于山前平原、冀東平原麥區(qū)的主要原因可能是各區(qū)菌株致病力差異所致。此外，河南、山東和河北各生態(tài)類型區(qū)禾谷絲核菌或立枯絲核菌菌株之間的遺傳多樣性也需要進(jìn)一步研究。

作物病害的發(fā)生程度與病原菌致病力強(qiáng)弱、環(huán)境中的菌量及增殖速度緊密相關(guān)。研究致病菌在農(nóng)田中分布特征，對(duì)探明土傳病菌致病機(jī)理及制定科學(xué)防控措施具有重要作用[25-26]。王建明等研究發(fā)現(xiàn)，尖鐮孢（Fusarium oxysporum）菌絲在西瓜和棉花地上部植株體內(nèi)的相對(duì)含量和枯萎病發(fā)病程度呈顯著正相關(guān)[27-28]。本研究通過(guò)對(duì)河北、山東和河南麥區(qū)定位檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，從三葉期至分蘗期，小麥植株體內(nèi)禾谷絲核菌菌量增幅近30倍，在全生育期中增速最快；根系中菌量增幅度也高達(dá)17倍。本研究室前期研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥、夏玉米一年兩熟秸稈還田土壤中含有機(jī)酸、酯、烴、酰胺及醛類等化學(xué)物質(zhì)，有機(jī)酸類物質(zhì)相對(duì)含量最高，達(dá)29.98%；且其中的3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸和4-甲氧基鄰氨基苯甲酸對(duì)禾谷絲核菌菌絲生長(zhǎng)和菌核形成均具有顯著促進(jìn)作用[29]。因此，從三葉期至分蘗期禾谷絲核菌增速較快的原因可能與玉米秸稈腐解物中的酸類物質(zhì)密切相關(guān)。對(duì)于生產(chǎn)中有紋枯病發(fā)病史的麥區(qū)，在分蘗期就應(yīng)加強(qiáng)紋枯病監(jiān)測(cè)和防控；其次，還田秸稈作為主要病殘?bào)w始終存在于小麥、玉米兩熟周年種植體系中，所以田間麥玉秸稈粉碎還田時(shí)也應(yīng)該注重化學(xué)或生防藥劑處理。在起身期至抽穗期，小麥植株體內(nèi)的禾谷絲核菌含量呈明顯下降趨勢(shì)，可能是由于該階段小麥植株生物量增速加快或莖稈硬度增強(qiáng)影響了病菌在植株體內(nèi)擴(kuò)展。玉米全生育期植株體內(nèi)菌量相對(duì)較低可能主要因?yàn)槭呛坦冉z核菌對(duì)玉米的侵染力較弱造成的。

4 結(jié)論

河南麥區(qū)紋枯病發(fā)生程度最重，山東麥區(qū)次之，河北麥區(qū)最輕。強(qiáng)致病力雙核禾谷絲核菌為3省優(yōu)勢(shì)病原菌。采自河南麥區(qū)菌株整體致病力最強(qiáng)，河北麥區(qū)最弱。禾谷絲核菌菌量在小麥三葉期至分蘗期增速最快，在小麥秸稈中相對(duì)含量最高、玉米秸稈中最低。生產(chǎn)中可有針對(duì)性的在還田秸稈粉碎過(guò)程中與冬前小麥幼苗期加強(qiáng)紋枯病的監(jiān)測(cè)與防控。