李巖佳 馬麗杰 郭帥領(lǐng) 胡小平 呂金 黃衛(wèi)利 梁紅偉 韓艷茹 羅國君 姜立慧 李猛 云旭

摘 要 揭示內(nèi)蒙古地區(qū)玉米大斑病菌孢子的數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，并為玉米大斑病的預(yù)警和防控提供更科學(xué)的依據(jù)，利用孢子捕捉儀及 Real-time PCR方法，連續(xù)3 a（2021-2023年）對(duì)內(nèi)蒙古6個(gè)玉米主產(chǎn)區(qū)的空氣中的分生孢子數(shù)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明，內(nèi)蒙古地區(qū)玉米大斑病菌孢子數(shù)量的高峰期出現(xiàn)在6月中上旬和8月中下旬。相關(guān)性分析顯示，6個(gè)地區(qū)監(jiān)測(cè)的孢子數(shù)量與空氣溫度均呈正相關(guān)（P<0.05）。孢子數(shù)量與內(nèi)蒙古西部3個(gè)地區(qū)（巴彥淖爾、鄂爾多斯和呼和浩特）的相對(duì)濕度呈正相關(guān)（P<0.05），與內(nèi)蒙古東部3個(gè)地區(qū)（赤峰、通遼和興安盟）的相對(duì)濕度相關(guān)性不顯著。這說明在內(nèi)蒙古西部地區(qū)空氣溫度和相對(duì)濕度是影響孢子濃度的關(guān)鍵因子，在內(nèi)蒙古東部地區(qū)空氣溫度是影響孢子濃度的關(guān)鍵因子。

關(guān)鍵詞 玉米大斑??；分生孢子；Real-time PCR；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；氣象因子

由大斑凸臍蠕孢菌[Exserohilum turcicum （Pass.） Leonard et Suggs]引起的玉米大斑?。∟orthern corn leaf blight，NCLB）是一種全球性的玉米葉部真菌病害。該病害于1876年在意大利首次被發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)初期已遍布亞洲、非洲和美洲等玉米產(chǎn)區(qū)[1-2]。1899年，該病害在中國遼寧、吉林和黑龍江3省被發(fā)現(xiàn)，隨后在其他各省玉米種植區(qū)相繼出現(xiàn)，且在中國東北、華北北部、西北東部、西南冷涼山區(qū)以及其他高海拔地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重[3]。內(nèi)蒙古是中國主要的春播玉米產(chǎn)區(qū)，近年來玉米的播種面積呈逐年上升趨勢(shì)，到2020年，玉米播種面積已達(dá)3.82×106 hm2，占全國玉米種植面積的1/10[4]。玉米大斑病是內(nèi)蒙古玉米上發(fā)生最為普遍、危害最重的葉部真菌病害。玉米在開花期和灌漿期受侵染對(duì)產(chǎn)量損失影響最大[5]。一般情況下，感病品種可減產(chǎn)約20%，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)達(dá)50%以上[6]。Symbol`@@

玉米大斑病菌通過菌絲體和分生孢子在玉米植株病殘?bào)w上越冬，至第2年春季再萌發(fā)侵染植株。氣候條件適宜時(shí)，10～14 d就會(huì)在葉片病斑上產(chǎn)生分生孢子，分生孢子借空氣、雨水等可進(jìn)行再侵染。病菌從種子萌發(fā)到收獲均可侵染植株[7]。病菌孢子數(shù)量是影響病害發(fā)生的關(guān)鍵因素之一，監(jiān)測(cè)孢子數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律可為病害預(yù)測(cè)提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[8]。于舒怡[9]利用固定式孢子捕捉器（載玻片粘附凡士林）捕捉空氣中玉米大斑病菌分生孢子，明確了遼寧省不同生態(tài)區(qū)田間玉米大斑病菌孢子密度動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。此外，在感病品種和菌源量一定的情況下，環(huán)境因子也是影響病害發(fā)生的關(guān)鍵因素。玉米大斑病的適宜發(fā)病溫度為20～25 ℃，超過28 ℃對(duì)病害有抑制作用。6-8月份的降水量也是影響病害發(fā)展的關(guān)鍵因素[10-11]，其主要會(huì)對(duì)分生孢子的數(shù)量造成影響，因此，關(guān)注病菌分生孢子數(shù)量對(duì)于病害的預(yù)測(cè)意義重大。

明確玉米大斑病菌分生孢子數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，對(duì)該病害的科學(xué)精準(zhǔn)綠色防控具有指導(dǎo)作用，對(duì)保障玉米生產(chǎn)和糧食安全具有重要意義。目前，關(guān)于內(nèi)蒙古地區(qū)玉米大斑病菌孢子數(shù)量周年變化規(guī)律以及孢子濃度與氣象因子關(guān)系的研究還未見報(bào)道。本研究將以玉米大斑病菌作為研究對(duì)象，連續(xù)3 a對(duì)內(nèi)蒙古6個(gè)玉米主產(chǎn)區(qū)空氣中的孢子進(jìn)行捕捉，同時(shí)對(duì)空氣溫度、相對(duì)濕度和降水量等氣象因子進(jìn)行詳細(xì)記錄，采用 Real-time PCR法對(duì)捕捉到的孢子進(jìn)行定量分析，以期明確玉米大斑病菌分生孢子在內(nèi)蒙古地區(qū)的周年數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律和空氣中的孢子數(shù)量與氣象因子的關(guān)系，為玉米大斑病的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和病情防控提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及樣本采集

選擇內(nèi)蒙古春玉米區(qū)有代表性的6個(gè)盟市作為調(diào)查點(diǎn)，自西向東分別為巴彥淖爾市臨河區(qū)、鄂爾多斯市達(dá)拉特旗、呼和浩特市玉泉區(qū)、赤峰市寧城縣、通遼市開魯縣和興安盟突泉縣（圖1）。各盟市選擇的調(diào)查點(diǎn)常年種植玉米，種植面積均在33 hm2以上，玉米品種為當(dāng)?shù)刈赃x品種。于2021年4月初在每個(gè)調(diào)查點(diǎn)田塊旁邊固定安裝小西農(nóng)孢子捕捉儀（西安黃氏生物工程有限公司產(chǎn)品），3 a間孢子捕捉儀的位置不移動(dòng)。在孢子捕捉儀兩側(cè)插入涂抹凡士林的5? cm長的捕捉針，通過高速旋轉(zhuǎn)將玉米大斑病菌分生孢子收集在捕捉針上，最后將兩根捕捉針取下放入同一個(gè)2.0 mL離心管中，帶回實(shí)驗(yàn)室放于-80 ℃冰箱中保存，備用。該儀器可在無人操作的環(huán)境中連續(xù)旋轉(zhuǎn)采樣，每? 7～10 d取一次樣品。

1.2 DNA提取

選用Fast DNA Spin Kit for soil 試劑盒（美國MP Biomedicals 有限責(zé)任公司產(chǎn)品）對(duì)捕捉針上捕捉的分生孢子樣品進(jìn)行DNA提取。抽提過程中為避免孢子的損失，直接將Sodium Phosphate Buffer 和MT buffer加入收集管中，在MM400研磨儀（德國Retsh公司產(chǎn)品）上以25 Hz 頻率研磨40 s，共研磨3次，后續(xù)步驟按照說明書進(jìn)行。

1.3 Real-time PCR供試引物及體系優(yōu)化

采用石妞妞等[12]設(shè)計(jì)的玉米大斑病菌特異性引物（表1）進(jìn)行Real-time PCR，反應(yīng)的體系為：SYBR Green 12.5 μL，上下游引物各1 μL，DNA模板4 μL，補(bǔ)ddH2O 6.5 μL。程序?yàn)? 95 ℃預(yù)變性10 min；95 ℃變性10 s，60 ℃退火30 s，共40個(gè)循環(huán)。在Light Cycler 480實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀（瑞士羅氏診斷有限公司）上進(jìn)行。

1.4 Real-time PCR重復(fù)性評(píng)價(jià)及標(biāo)準(zhǔn)曲線的? 建立

對(duì)采集到的玉米大斑病葉進(jìn)行組織分離和純化，挑取純化好的菌株，將其置于PDA平皿上? 26 ℃培養(yǎng)7 d，用無菌水洗下孢子，用兩層濾紙過濾，除去懸液中的菌絲，將濾液在4 000 r·min-1下離心10 min，去除上清液，加入無菌水。在血球計(jì)數(shù)板下將其稀釋成1×105 、1×104、1×103、? 1×102、1×101、1×100 mL-1 6個(gè)梯度的孢子懸浮液模擬樣本，研磨粉碎后，參照Fast DNA Spin Kit for soil 試劑盒說明書提取DNA。以無菌水作為陰性對(duì)照，按照上述反應(yīng)體系和程序進(jìn)行Real-time PCR。每個(gè)稀釋度重復(fù)3次，計(jì)算變異系數(shù)，評(píng)價(jià)其重復(fù)性。根據(jù)1×105、1×104、1×103、1×102、1×101、1×100 mL-1 6個(gè)梯度的孢子濃度對(duì)數(shù)（x）和對(duì)應(yīng)的Ct值（cycle threshold）（y）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5 氣象數(shù)據(jù)的獲取及相關(guān)分析

在孢子捕捉儀附近安裝多維環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)儀（西安黃氏生物工程有限公司產(chǎn)品），采集空氣溫度、相對(duì)濕度及降水量等關(guān)鍵氣象數(shù)據(jù)，并上傳到云端數(shù)據(jù)庫中保存，備用。采用SPSS軟件的Spearman相關(guān)性分析方法對(duì)空氣中的孢子數(shù)量與氣象因子之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Real-time PCR體系評(píng)價(jià)

將濃度為1×105 、1×104、1×103、1×102、? 1×101、1×100 mL-1 的孢子模擬樣品在同一條件下進(jìn)行Real-time PCR，每個(gè)濃度重復(fù)3次，Ct值的平均值分別為13.70、17.49、22.24、25.54、? 29.01、32.87；變異系數(shù)依次為0.04%、0.01%、? 0.03%、0.02%、0.03%、0.02%，均小于1%（表2），說明該檢測(cè)方法具有良好的重復(fù)性。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

運(yùn)用Real-time PCR方法對(duì)1×105 、? 1×104、1×103、1×102、1×101、1×100 mL-1?? 6個(gè)濃度的孢子模擬樣品進(jìn)行定量，以不同梯度的分生孢子濃度的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的Ct值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖2）。標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=? -3.819 4x+33.023，決定系數(shù)（R2）為0.997 4。Ct值的平均值為13.70～32.87，最低可檢測(cè)到的孢子濃度為1 mL-1。

2.3 各地區(qū)孢子數(shù)量動(dòng)態(tài)分析

分析2021-2023年各地區(qū)孢子濃度情況，2021年巴彥淖爾市的玉米大斑病菌孢子濃度在6月12日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為135.25 mL-1，相對(duì)濕度為60.87%，空氣溫度為? 26.2 ℃；2022年巴彥淖爾市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月11日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為19.45 mL-1，相對(duì)濕度為60.41%，空氣溫度為25.98 ℃；2023年巴彥淖爾市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月14日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為? 7 172.44 mL-1，相對(duì)濕度為73.08%，空氣溫度為29.17 ℃（圖3）。

分析2021-2023年鄂爾多斯市的孢子濃度發(fā)現(xiàn)，2021年鄂爾多斯市的玉米大斑病菌孢子濃度在6月10日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為? 121.34 mL-1，相對(duì)濕度為46.92%，空氣溫度為? 17.50 ℃；2022年鄂爾多斯市的玉米大斑病菌孢子濃度在9月23日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為1 019.15 mL-1，相對(duì)濕度為65.94%，空氣溫度為22.89 ℃；2023年鄂爾多斯市的玉米大斑病菌孢子濃度在9月7日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為684.60 mL-1，相對(duì)濕度為79.16%，空氣溫度為25.86 ℃（圖4）。

分析2021-2023年呼和浩特市的孢子濃度發(fā)現(xiàn)，2021年呼和浩特市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月6日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為4.94 mL-1，相對(duì)濕度為55%，空氣溫度為24.96 ℃；2022年呼和浩特市的玉米大斑病菌孢子濃度在7月28日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為115.40 mL-1，相對(duì)濕度為62.66%，空氣溫度為? 23.29 ℃；2023年呼和浩特市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月24日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為? 2 398.97 mL-1，相對(duì)濕度為64.79%，空氣溫度為18.92 ℃（圖5）。

分析2021-2023年赤峰市的氣象因子對(duì)孢子濃度的影響發(fā)現(xiàn)，2021年赤峰市的玉米大斑病菌孢子濃度在6月2日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為283.91 mL-1，相對(duì)濕度為49.38%，空氣溫度為24.03 ℃；2022年赤峰市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月1日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為1 006.94 mL-1，相對(duì)濕度為77.49%，空氣溫度為27.63 ℃；2023年赤峰市的玉米大斑病菌孢子濃度在6月2日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為? 1 742.85 mL-1，相對(duì)濕度為71.68%，空氣溫度為20.75 ℃（圖6）。

分析2021-2023年通遼市的孢子濃度發(fā)現(xiàn)，2021年通遼市的玉米大斑病菌孢子濃度在5月28日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為178.83 mL-1，相對(duì)濕度為59.51%，空氣溫度為? 15.68 ℃；2022年通遼市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月26日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為? 63.28 mL-1，相對(duì)濕度為69.23%，空氣溫度為? 25.03 ℃；2023年通遼市的玉米大斑病菌孢子濃度在8月18日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為918.03 mL-1，相對(duì)濕度為74.70%，空氣溫度為30.28 ℃（圖7）。

分析2021-2023年興安盟的孢子濃度發(fā)現(xiàn)，2021年興安盟的玉米大斑病菌孢子濃度在6月2日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為1? 350.27 mL-1，相對(duì)濕度為85.70%，空氣溫度為11.21 ℃；2022年興安盟的玉米大斑病菌孢子濃度在8月26日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為244.19 mL-1，相對(duì)濕度為63.48%，空氣溫度為23.37 ℃；2023年興安盟的玉米大斑病菌孢子濃度在8月18日達(dá)到峰值，此時(shí)的孢子濃度為4 609.61 mL-1，相對(duì)濕度為69.83%，空氣溫度為26.31 ℃（圖8）。

分析2021-2023年各地孢子濃度的總和發(fā)現(xiàn)，3 a間各地區(qū)的孢子濃度總和呈逐年遞增趨勢(shì)，且2023年各地區(qū)的孢子濃度總和普遍高于前兩年。其中，巴彥淖爾市、呼和浩特市、通遼市和興安盟的孢子濃度在2021年和2022年相差不大，但在2023年有顯著的增長趨勢(shì)；鄂爾多斯市2023年和2022年的孢子濃度總和基本相同，但較2021年有明顯的增長；赤峰市3 a間孢子濃度總和呈持續(xù)增長趨勢(shì)（圖9）。

2.4 氣象因子對(duì)玉米大斑病菌孢子濃度的影響

對(duì)2021-2023年內(nèi)蒙古地區(qū)空氣中的孢子濃度與氣象因子進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，內(nèi)蒙古6個(gè)盟市的孢子濃度與空氣溫度均呈顯著正相關(guān)（P<0.05），其中鄂爾多斯市、赤峰市、通遼市和興安盟地區(qū)的孢子濃度與空氣溫度呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。內(nèi)蒙古西部3個(gè)地區(qū)（巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、呼和浩特市）的孢子濃度與相對(duì)濕度呈顯著正相關(guān)（P<0.05），東部3 個(gè)地區(qū)（赤峰市、通遼市、興安盟）的孢子濃度與相對(duì)濕度相關(guān)性不顯著。巴彥淖爾市、鄂爾多斯市和赤峰市的孢子濃度隨著降水量的增加而減少，呼和浩特市和興安盟的孢子濃度隨著降水量的增加而增加，但孢子濃度與降水量的相關(guān)性均不顯著。由于通遼地區(qū)獲取氣象因子期間無降雨，因此孢子濃度與降水量之間無法分析相關(guān)性（表3）。

3 討? 論

目前，使用化學(xué)藥劑仍然是防治玉米大斑病最有效的方式。明確內(nèi)蒙古地區(qū)的玉米大斑病菌孢子數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，對(duì)預(yù)測(cè)田間病害發(fā)生情況，合理精準(zhǔn)施藥至關(guān)重要。建立科學(xué)的玉米大斑病菌孢子數(shù)量檢測(cè)體系是監(jiān)測(cè)病原菌動(dòng)態(tài)變化的前提。目前，已有利用孢子捕捉儀與實(shí)時(shí)熒光定量PCR（Quantitative Real-time PCR）方法監(jiān)測(cè)病原菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的報(bào)道，如苜蓿銹病[13]、大豆銹病[14]、甜菜霜霉病[15]、小麥條銹病[16]、小麥赤霉病[17]等。本研究參考實(shí)驗(yàn)室小麥條銹菌夏孢子檢測(cè)體系，構(gòu)建了玉米大斑病菌孢子檢測(cè)體系，最低能夠檢測(cè)到1 mL-1的孢子濃度，可用于內(nèi)蒙古地區(qū)空氣中玉米大斑病菌孢子樣品的檢測(cè)。

本研究3 a間利用孢子捕捉儀捕捉采集孢子的時(shí)間不一致（圖3～圖8），主要是因?yàn)樵?021年初次設(shè)計(jì)捕捉起始時(shí)間時(shí)，首先參考了于舒怡[9]的研究結(jié)果，于舒儀利用孢子捕捉器對(duì)遼寧省玉米大斑病發(fā)病前空中孢子攜帶量進(jìn)行持續(xù)捕捉，結(jié)果表明，5月初（玉米剛播種）田間即可偶爾捕捉到玉米大斑病分生孢子，6月中旬達(dá)高峰，6月下旬首次發(fā)現(xiàn)病斑。結(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)春玉米實(shí)際播種時(shí)期（4月下旬到5月上旬），確定了2021年初次捕捉采集孢子的時(shí)間為5月28日（鄂爾多斯市播種時(shí)間較其他地區(qū)早，因此提早了2 d；巴彥淖爾市由于天氣原因推遲了4 d），為了捕捉到初次釋放的分生孢子和找尋孢子釋放高峰期，前3次捕捉和6月中旬捕捉均間隔2 d捕捉1次。后期結(jié)合2021年田間病害調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)初次發(fā)病主要集中在7月中下旬到8月上旬（個(gè)別提前到7月初，如赤峰地區(qū)），8月中下旬到9月上旬進(jìn)入發(fā)病盛期。因此，2022年和2023年設(shè)計(jì)孢子捕捉起止時(shí)間時(shí)，向后推遲到從6月上旬開始，到9月中旬結(jié)束。個(gè)別監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)采集時(shí)間不一致是由于孢子捕捉針需要人工采集并進(jìn)行更換，受外界因素的影響（疫情防控和當(dāng)?shù)貝毫犹鞖猓┎荒芗皶r(shí)取樣，導(dǎo)致采集時(shí)間存在一定的偏差。

本研究通過對(duì)內(nèi)蒙古6個(gè)盟市玉米大斑病菌孢子連續(xù)3? a的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，孢子濃度的高峰期主要集中在玉米吐絲期（6月中上旬）和抽穗灌漿期（8月中下旬）。玉米大斑病是多循環(huán)病害，第二次高峰期的出現(xiàn)應(yīng)是再侵染引起的。巴彥淖爾市、鄂爾多斯市、通遼市和興安盟均出現(xiàn)孢子濃度峰值后移的現(xiàn)象（2021年孢子濃度峰值主要在6月中旬出現(xiàn)，2022年和2023年孢子濃度峰值在8月中下旬出現(xiàn)）。在其他因素如氣候、品種等適宜的條件下，孢子濃度峰值后移可能影響玉米的抽穗灌漿，最終將對(duì)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)造成影響。

大量研究表明，空氣中的孢子濃度與氣象因子密切相關(guān)。宋晶晶等[18]發(fā)現(xiàn)，空氣中小麥白粉菌的孢子密度與溫度和相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，與降水量呈正相關(guān)。于舒怡等[19]證明了高濕和降水會(huì)降低空氣中葡萄霜霉病菌孢子密度。戶雪敏等[20]發(fā)現(xiàn)小麥條銹菌夏孢子數(shù)量與空氣溫度與日照時(shí)數(shù)呈顯著正相關(guān)。谷醫(yī)林[21]證明空氣中孢子密度與相對(duì)濕度呈負(fù)相關(guān)，且在濕度處于60%左右的水平時(shí)，小麥條銹菌夏孢子孢子濃度出現(xiàn)最大值。本研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古自西向東6個(gè)盟市的孢子濃度與空氣溫度呈正相關(guān)（P

本研究還發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古西部3個(gè)地區(qū)巴彥淖爾市、鄂爾多斯市和呼和浩特市2023年孢子濃度分別高達(dá)7 172.44 mL-1、684.60 mL-1和? 2 398.97 mL-1，但田間調(diào)查發(fā)病很輕，病情指數(shù)分別為0.22、0.44和0.52。分析可能是由于相對(duì)高溫低濕環(huán)境不利于分生孢子的萌發(fā)，也可能與當(dāng)?shù)赜衩灼贩N的抗病性有關(guān)，如鄂爾多斯市監(jiān)測(cè)點(diǎn)種植的玉米品種為‘滿世通161號(hào)，抗大斑?。?R）。內(nèi)蒙古東部3個(gè)地區(qū)赤峰市、通遼市和興安盟2023年孢子濃度分別為742.85 mL-1、? 918.03 mL-1和4 609.61 mL-1，田間調(diào)查病情指數(shù)分別為17.05、21.04和58.72。病情指數(shù)表現(xiàn)出隨著孢子濃度增加而升高的趨勢(shì)。說明孢子濃度是引起內(nèi)蒙古東部區(qū)玉米大斑病發(fā)生的關(guān)鍵因素。

內(nèi)蒙古地區(qū)東西長約2 400 km，南北最大跨度1 700多km，橫跨東北、華北、西北地區(qū)，囊括了中國北方春玉米區(qū)的各種生態(tài)類型區(qū)，自西向東6個(gè)地區(qū)盟市之間氣象差異較大。在后續(xù)構(gòu)建玉米大斑病發(fā)病程度預(yù)測(cè)模型中，可將東部3個(gè)地區(qū)劃為一類，西部3個(gè)地區(qū)劃為一類，分別構(gòu)建模型。此外，玉米大斑病的發(fā)生還與玉米品種、侵染時(shí)期等因素密切相關(guān)，本研究僅研究分析了關(guān)鍵氣象因子對(duì)玉米大斑病菌孢子濃度的影響，在未來的研究中，可充分考慮玉米品種、侵染時(shí)段等因素對(duì)大斑病發(fā)生的影響。同時(shí)，將結(jié)合3 a田間病害調(diào)查結(jié)果，研究孢子濃度與病害發(fā)生程度的關(guān)系。本研究對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近的玉米品種沒有做干預(yù)，均以當(dāng)?shù)刂髟云贩N為準(zhǔn)并記錄了品種類型，主要為下一步建立更接近田間實(shí)際發(fā)生情況的內(nèi)蒙古地區(qū)玉米大斑病發(fā)病程度的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)做準(zhǔn)備。并且通過本研究已經(jīng)確定了影響玉米大斑病發(fā)生的幾個(gè)關(guān)鍵因子如孢子濃度、溫度、相對(duì)濕度、品種等。

綜上所述，空氣中有效孢子濃度并不是由單一因素決定，而是多種因子綜合作用的結(jié)果。本研究基于孢子捕捉儀和Real-time PCR定量方法，明確了內(nèi)蒙古地區(qū)玉米大斑病菌孢子的周年變化規(guī)律，同時(shí)分析了空氣溫度、相對(duì)濕度和降水量對(duì)孢子動(dòng)態(tài)的影響，為后期構(gòu)建基于孢子數(shù)量和氣象因子的預(yù)測(cè)模型奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為玉米大斑病的早期防治提供理論依據(jù)和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn) Reference：

［1］ 王慧慧，張文忠，蘆 明，等.玉米大斑病的研究進(jìn)展[J].? 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，22（12）：133-136.

WANG H H，ZHANG W ZH，LU M，et al.Research progress of northern corn leaf blight [J].Tianjin Agricultural Sciences，2016，22（12）：133-136.

[2]朱飛宇.玉米大斑病菌StRALF基因的克隆與表達(dá)分析[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

ZHU F Y.Cloning and expression analysis of StRALF gene in Setosphaeria turcica[D].Shenyang：Shenyang Agricultural University，2020.

[3]畢歡歡，張曉雅，王小敏，等.玉米大斑病菌? StCHS6的基因結(jié)構(gòu)及表達(dá)規(guī)律分析[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2019，34（6）：198-202.

BI H H，ZHANG X Y，WANG X M，et al.The structure and expression pattern analysis of?? StCHS6? gene in? Setosphaeria turcica[J].Acta Agriculturae BorealiSinica，2019，34（6）：198-202.

[4]連麗娟.內(nèi)蒙古玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及建議[J].北方經(jīng)濟(jì)，2021（5）：32-34.

LIAN L J.Characteristics and suggestions of corn industry development in Inner Mongolia[J].Northern Economy，2021（5）：32-34.

[5]SETYAWAN B，SULIANSYAH I，ANWAR A，et al.Short communication：resistance of eleven new hybrid maize genotypes to Turcicum leaf blight （Exserohilum turcicum）[J].Biodiversitas，2016，17（2）：604-608.

[6]楊淳博.山西玉米大斑病菌生物學(xué)特性及品種抗病性研究[D].山西晉中：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

YANG CH? B.Study on the biological characteristics and variety resistance of? Exserohilum turcicum in Shanxi province[D].Jinzhong Shanxi：Shanxi Agricultural University，2020.

[7]陳小丹.玉米大斑病的發(fā)生及防治[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2022（8）：42-43.

CHEN X D.The occurrence and prevention of Northern corn leaf blight[J].Modern Rural Technology，2022（8）：42-43.

[8]戶雪敏，陳富華，陸可心，等.湖北襄陽小麥條銹菌夏孢子數(shù)量的周年動(dòng)態(tài)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2023，43（1）：124-129.

HU X M，CHEN F H，LU K X，et al.Annual dynamic of urediniospore of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Xiangyang，Hubei Province[J].Journal of Triticeae Crops，2023，43（1）：124-129.

[9]于舒怡.遼寧玉米葉部病害田間流行動(dòng)態(tài)及預(yù)測(cè)模型研究[D].沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

YU SH? Y.Studies on the field epidemiology of maize leaf spots and development of forecast and precaution model in Liaoning province[D].Shenyang：Shenyang Agricultural?? University，2011.

[10] 鮮 麗.內(nèi)蒙古通遼市優(yōu)質(zhì)玉米高產(chǎn)種植及主要病蟲害防治技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2022，42（2）：64-65.

XIAN L.High-yield planting of high-quality maize and main pest control technology in Tongliao City，Inner Mongolia[J].Agricultural Engineering Technology，2022，42（2）：64-65.

[11]趙海軍，張靜峰，張連奎，等.內(nèi)蒙古突泉縣玉米大斑病發(fā)生與溫、濕度灰色關(guān)聯(lián)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究，2021，27（3）：50-53.

ZHAO H J，ZHANG J F，ZHANG L K，et al.Correlation analysis on the? occurrence and temperature and? humidity of? maize spot? disease in Tuquan County，Inner Mongolia[J].Modern Agricultural Research，2021，27（3）：50-53.

[12]石妞妞，杜宜新，阮宏椿，等.一種玉米大斑病菌分子檢測(cè)引物及快速檢測(cè)方法：CN201610231220.4[P].2019-03-19.

SHI N N，DU Y X，RUAN H CH，et al.A? molecular detection? primer and rapid? detection? method for Northern corn leaf blight：CN201610231220.4[P].2019-03-19.

[13]馬麗杰，武占敏，張俊杰，等.內(nèi)蒙古苜蓿銹菌越冬的分子定量檢測(cè)[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2022，31（4）：517-524.

MA L J，WU ZH? M，ZHANG J J，et al.Molecular quantitative detection for? overwintering of? Uromyces striatus in Inner Mongolia[J].Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2022，31（4）：517-524.

[14]BAENES C W，SZABO L J，BOWERSOX V C.Identifying and quantifying? Phakopsora pachyrhizi?? spores in rain[J].Phylopathology，2009，99（4）：328.

[15]KLOSTERMAN S J，AMY A，NEIL M R，et al.Coupling spore traos and quantitative PCR assays for detection of the downy mildew pathogens of spinach（Peronospora effusa） and beet（P.schachtii）[J].Phytopathology，2014，104（12）：1349．

[16]郭麗麗，戶雪敏，張升恒，等.隴南小麥條銹菌夏孢子的周年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2019，39（10）：1257-1262.

GUO L L，HU X M，ZHANG SH? H，et al.Annual dynamic of urediniospore of Puccinia striiformis f.sp. tritici in Longnan [J].Journal of Triticeae Crops，2019，39（10）：1257-1262.

[17]CHOUDHURY R A，KOIKE S R，F(xiàn)OX A? D，et al.Season-long dynamics of spinach downy mildew determined by spore trapping and disease incidence[J].Phylopathology，2016，106（11）：1311.

[18]宋晶晶，曹遠(yuǎn)銀，李天亞，等.小麥白粉病菌空中孢子量與氣象因子的關(guān)系及病害預(yù)測(cè)模型的建立[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（13）：2652-2654.

SONG J J，CAO Y Y，LI T Y，et al.Relationship between the amount of aerial conidia of Blumeria graminis f.sp.tritici and meteorological factors and the establishment of forecasting model[J].Hubei Agricultural Sciences，2011，50（13）：2652-2654.

[19]于舒怡，劉遠(yuǎn)長，王 輝，等.避雨栽培對(duì)葡萄霜霉病菌孢子囊飛散時(shí)空動(dòng)態(tài)的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49（10）：1892-1902.

YU SH Y，LIU Y CH，WANG H，et al.Effect of rain-shelter cultivation on temporal and spatial dynamic of airborne sporangia of Plasmopara viticola [J].Scientia Agricultura Sinica，2016，49（10）：1892-1902.

[20]戶雪敏，陳富華，陸可心，等.湖北襄陽小麥條銹菌夏孢子數(shù)量的周年動(dòng)態(tài)[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2023，43（1）：124-129.

HU X M，CHEN F H，LU K X，et al.Annual dynamic of? urediniospore of Puccinia striiformis f.sp.tritici in Xiangyang，Hubei? province[J].Journal of Triticeae Crops，2023，43（1）：124-129.

[21]谷醫(yī)林.甘肅省甘谷地區(qū)小麥條銹菌和白粉菌周年動(dòng)態(tài)及傳播路徑的分析[D].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2018：19.

GU Y L.Annual dynamic and dispersal of? Puccinia striiformis f.sp.tritici and? Blumeria graminis f.sp.tritici in Gangu，Gansu? province [D].Beijing：China Agricultural University，2018：19.

[22]馮勝澤，趙 潔，劉星晨，等.玉米大斑病菌分生孢子產(chǎn)生條件的分析及產(chǎn)孢機(jī)制初探[C]//中國植物病理學(xué)會(huì).中國植物病理學(xué)會(huì)2016年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2016：1.

FENG SH? Z，ZHAO J，LIU X CH，et al.Analysis of conidia production conditions and preliminary study on spore production mechanism of Northern corn leaf blight [C]∥Chinese Society of Plant Pathology.Proceedings of the 2016 Annual Meeting of the Chinese Society of Plant Pathology.Beijing：China Agricultural Science and Technology Press，2016：1.

Annual Dynamic Variation of Conidium Number of? Exserohilum turcicum （Pass.） Leonard et Suggs in Inner Mongolia

LI Yanjia1，MA Lijie2，GUO Shuailing1，HU Xiaoping1，L? Jin2，

HUANG Weili3，LIANG Hongwei4，HAN Yanru5，LUO Guojun6，

JIANG Lihui7，LI Meng8 and? YUN Xu9

（1.Collage of? Plant Protection.Northwest A&F University，Key Laboratory of Integrated Management of Crop Pests on

the Loess Plateau，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Yangling? Shannxi 712100，China; 2.Ordos Vocational

College of Eco-environment，Ordos? Inner Mongolia 017010，China; 3.Xian Huangs? Biological Engineering Co.，

Ltd，Xian 710065 China; 4.Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences，

Hohhot 010031，China; 5.Linhe District Agricultural Technology Extension Center of Inner Mongolia，Bayannur

Innner Mongolia 015000，China; 6.Ningcheng County Agricultural and Animal Husbandry Technology Extension

Center，Chifeng? Inner Mongolia 024205，China; 7.Kailu County Agricultural and Animal Husbandry Technology

Extension Center，Tongliao?? Inner Mongolia 028400，China; 8.Tuquan County?? Agricultural and Animal Husbandry

Technology Extension Center，Hinggan League? Inner Mongolia 137500，China; 9.Ordos Academy of

Agricultural and Animal Husbandry Sciences，Ordos? Inner Mongolia 014300，China）

Abstract To investigate the dynamic change rule of pathogen spores of? Exserohilum turcicum （Pass.） Leonard et Suggs in Inner Mongolia and provide a more scientific basis for early warning and control of maize northern leaf blight，the numbers of conidia in the air of six maize-producing areas in Inner Mongolia were monitored for three consecutive years （2021-2023） by spore trapper and Real-time PCR.The results showed that the peak of the numbers of conidia in Inner Mongolia appeared in Mid-to-early June and Mid-to-late August.Correlation analysis showed that the numbers of conidia monitored in the six regions were positively correlated with air temperature （P<0.05）.The numbers of conidia were positively correlated with the relative humidity in three regions of western Inner Mongolia （Bayan Nur，Ordos and Hohhot） （P<0.05），but were not significantly correlated with the relative humidity in three regions of eastern Inner Mongolia （Chifeng，Tongliao and Hinggan League）.In conclusion，the key factors affecting spore concentration are air temperature and relative humidity in the west of Inner Mongolia，and the key factor affecting spore concentration is air temperature in the east of Inner Mongolia.

Key words Maize northern leaf blight; Conidium; Real-time PCR; Dynamic Monitor; Meteorological factors

Received? 2023-12-17??? Returned 2024-01-29

Foundation item Science and Technology Project of Inner Mongolia （No.2021GG0197）;Project of Key Laboratory of Integrated Management of Crop Pests on the Loess Plateau，Ministry of Agriculture and Rural Affairs （No.KFJJ20210101）; Ordos Industry Innovation Talent Project （No.2022）.

First author LI Yanjia，female，master student.Research area：epidemiology of plant diseases.E-mail：Laleenareina@nwafu.edu.cn

Corresponding?? author HU Xiaoping，male，professor.Research area：epidemiology of plant diseases.? E-mail：xphu@nwsuaf.edu.cn

MA Lijie，female，associate professor.Researcharea：epidemiology of plant diseases.E-mail：malijie1016@163.com（責(zé)任編輯：郭柏壽 Responsible editor：GUO Baishou）