黑龙江省北部七县市玉米大斑病菌小种鉴定

杨耿斌　刘兴焱　何长安　纪春学　王　辉　张　恒

（黑龙江省农业科学院克山分院，克山 161606）

黑龙江省北部七县市玉米大斑病菌小种鉴定

杨耿斌刘兴焱何长安纪春学王辉张恒

（黑龙江省农业科学院克山分院，克山 161606）

玉米大斑病的发生流行常对玉米生产造成严重损失，而该病的发生与病原菌生理小种变异密切相关，新生理小种的出现往往导致生产上玉米品种抗性丧失。为此，在玉米主产地及时准确地调查该地区大斑病菌的小种变异，对指导抗病育种和抗病品种的生产推广有重要意义。本研究从黑龙江省第三、第四积温带玉米产区的7个县市中采集病害标样，通过组织分离获得了21个玉米大斑病菌菌株。经采用玉米大斑病菌生理小种鉴别寄主接种鉴定，发现在上述区域内仅有13N 和23N 2个生理小种，小种构成较为简单，并且以13N号小种为主。

玉米；大斑病；生理小种；鉴定

玉米大斑病（NCLB，Northern corn leaf blight）是春播玉米生产的主要病害之一。大斑病主要危害玉米的叶片，严重发生时也侵染玉米的叶鞘和苞叶，在一般流行年份造成玉米减产20%左右。黑龙江省是玉米大斑病重发区，该病害长期威胁着黑龙江省玉米的安全生产，特别是在20世纪80年代后的多次大流行，对玉米生产带来极大危害［1］。玉米大斑病的发生也会加重玉米茎腐病等病害的发生和危害，进一步影响玉米的产量和品质［2］。近年，玉米大斑病发生危害呈现明显加重趋势，尤其是在我国西南春玉米区和东北春玉米区已经给当地玉米生产带来严重损失［3］，2012年以来在黑龙江省再度流行。

李春霞等［4］对黑龙江省多地采集的玉米大斑病叶标本100余份进行病菌分离鉴定，结果表明黑龙江中南部玉米产区优势小种为0号小种，另外还存在1号生理小种。纪伟波等［5］用常规鉴别寄主鉴定采自黑龙江省玉米主产区的48个大斑病菌菌株，鉴定出0、1、12、13、23N、123共6个生理小种，但以0号生理小种为主，其他小种有上升为优势小种的趋势。在黑龙江北部地区，随着玉米生产的发展，大斑病也由轻趋重，逐渐成为重要的生产问题，亟需在生产中推广抗病品种以控制大斑病的流行。因此，理清黑龙江省早熟玉米区大斑病菌生理小种的现状及其分布情况，对指导该区域的抗病品种选育及品种合理推广有着重要的意义。

1　材料与方法

1.1大斑病菌分离物来源2012年从黑龙江省早熟玉米区的7个县市采集并分离病菌，并对采集地生产田大斑病发生情况进行调查，共获得21份分离物（表1），纯化后分离物保存至马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基斜面试管中待用。

1.2供试鉴别寄主采用含有Ht1、Ht2、Ht3和HtN单抗性基因的一套鉴别寄主，分别为A619、A619Ht1、Pa91Ht2、Pa91Ht3、A632HtN，由中国农业科学院作物科学研究所王晓鸣研究员提供。鉴别寄主种子在25℃的种子发芽箱中催芽48h，将萌动后的种子播种于直径30cm的花盆内，每盆播种5粒，待幼苗长至3叶时每盆保留3株，4叶期时分别接种待鉴定的病菌菌株。

1.3生理小种鉴定将纯化后的大斑病菌接种在PDA培养基平板中，25℃下培养2周后再转至高粱粒上培养2周，产孢后待用。接种前将每个菌株配置成浓度约为10万个/mL孢子的接种液，加入数滴0.1%吐温20，振荡摇匀后接种。采用喷雾接种并将携带病菌孢子的高粱粒撒施在玉米心叶中，以保证接种效果。每个菌株接种5盆（15株），接种后的植株保湿24h，然后转入正常管理。

在接种2周后进行叶片病斑反应类型调查。R反应型：初期病斑为褐色窄条形坏死斑或黄绿色水浸状条斑，之后逐渐病斑中间变成褐色，边缘多有黄色晕圈，病斑出现早，枯死慢，不产生孢子或很少产生孢子。S反应型：初期病斑为灰绿色水浸状斑，后扩展为梭形大斑，中间明显坏死，病斑呈灰褐色，边缘无明显晕圈，病斑出现晚，枯死快，围绕病斑周围有明显的萎蔫区，温湿度适宜时会产生大量褐色霉层。

1.4病菌生理小种命名玉米大斑病菌生理小种命名采用Thakurr等［6］提出的命名系统，并参照刘国胜等［7］的新命名法。

表1　黑龙江省北部七县市玉米大斑病病菌分离物采集地点

1.5玉米品种田间对大斑病抗性评价在9月上旬对田间玉米品种对大斑病的抗病性进行调查，参照表2的病级指标体系，结合全株叶片发病情况，进行玉米品种抗大斑病水平的评价。

表2　玉米品种抗大斑病病情级别划分及评价标准

2　结果与分析

2.1大斑病病样采集区玉米品种的田间抗病性表现2012年在采集玉米大斑病病叶的同时，对采集地生产田不同品种的大斑病发生情况进行调查。

表3　2012年大斑病采集地玉米品种对大斑病的田间抗病性

2012年共对7个县（市）的玉米大斑病叶采集区的生产品种田间大斑病发生情况进行调查（表3），涉及9个品种，其中克山县、讷河市、庆安县玉米大斑病发生程度较轻，病情级别为1级；鹤岗市穗位下部叶片上有少量病斑，病斑占叶片面积＜10%，穗位上部叶片只有零星病斑，病情级别为1～3级；铁力市玉米大斑病的发生因品种的不同发病程度差别较大，其中绥玉7玉米大斑病发生较轻，在穗位以下叶片上只有零星病斑出现，病斑占叶片面积＜5%，病情级别为1级，而德美亚1号穗位上部有少量病斑，穗位下部叶片上有较多病斑，病斑占叶片面积的20%～30%，病情级别为5级；拜泉县玉米大斑病发生程度较相临的克山县略重，不同玉米品种间发生也不尽相同，其中吉单519穗位下部叶片上有少量病斑出现，病斑占叶片面积＜10%，穗位上部叶片只有零星病斑，病情级别为1～3级，而鑫鑫1号玉米大斑病发生程度重于吉单519，不同地块有一定差异，整体上病斑占叶片面积＜30%，病情级别为3～5级；赵光农场玉米大斑病发生程度较重，穗位下部叶片或穗位上部叶片上有大量病斑，病斑相连，占叶片面积的31%～70%，病情级别达到7级。

在调查中发现，相同品种在不同区域大斑病发病程度也有很大差异，鑫鑫1号在庆安县大斑病发病较轻，病情级别为1级，而在拜泉县穗位下部叶片上较多病斑，病斑占叶片面积＜30%，病情级别为3～5级；德美亚1号在铁力市穗位上部叶片有少量病斑，穗位下部叶片上有较多病斑，病斑占叶片面积的20%～30%，病情级别为5级，而在赵光农场大斑病发生程度较重，穗位下部及穗位上部叶片上有大量病斑，病斑相连，占叶片面积的31%～70%，病情级别达到7级。

2.2玉米大斑病菌生理小种鉴定及分布特征对2012年采自克山、讷河、庆安等7个县市玉米大斑病病菌分离物进行生理小种鉴定，各分离物在鉴别寄主上反应型分为2类（表4）。在21个分离物中鉴别出2个生理小种，分别为13N和23N。13N号生理小种占测定分离物的66.7%，为优势小种。

表4　21个大斑病菌分离物在鉴别寄主上的反应及生理小种划分

鉴定结果显示，13N号生理小种分布于克山、拜泉、讷河、铁力、赵光农场，而23N号生理小种主要分布于庆安和鹤岗，且拜泉有1个分离物。2个生理小种有较明显的分布区域，其中地理位置偏北的地区（克山、拜泉、讷河、赵光农场）基本为13N小种流行区，而在3个相对地理位置偏南的地方中，2个（庆安、鹤岗）为23N小种的流行区。

2.3小种毒性频率分析生理小种测定结果表明，21株被测分离物对抗大斑病基因的毒性频率在地区间存在差异。所有分离物对Ht3和HtN基因具有较强的致病性，毒性频率为100%，表明这2个基因控制的对大斑病的抗病性在黑龙江北部地区无法有效利用；对Ht1抗性基因的毒性频率居中，为66.7%；对Ht2抗性基因的毒性频率最低，为33.3%，该抗性基因仍有较大的利用空间，但在庆安县与鹤岗市是失效的。

3　讨论

根据对采自黑龙江省北部地区的21份玉米大斑病菌分离物生理小种的鉴定结果，黑龙江省北部地区玉米大斑病菌小种组成较为简单，只存在2个生理小种，分别为13N和23N。13N号占测定菌株的66.7%。本试验中13N号生理小种为黑龙江省北部的优势小种。21株被测菌株中，Ht3和HtN基因的抗性完全丧失，毒性频率为100%，对Ht1基因毒性频率居中，而Ht2基因的抗性仍有发挥较大作用的空间。

我国玉米大斑病菌生理分化研究开展于20世纪70年代。白金恺等［8］对我国21个玉米产区的玉米大斑病病菌样本进行分析鉴定，结果只存在0号生理小种，表明我国70年代玉米大斑病生理小种比较单一。随后，高金欣等［2］对采自于辽宁、吉林、黑龙江省28个玉米产区的玉米大斑病菌样本进行生理小种鉴定，共鉴定出0、1、2、3、N、12、13、1N、2N、123、12N和123N号12个生理小种，说明玉米大斑病的发生随着时间的增加生理小种组成趋于多元化。

石凤梅等［9］对黑龙江省45份玉米大斑病病菌菌株的生理小种进行鉴定，鉴定出6个生理小种，其中也包含23N号生理小种，说明黑龙江省玉米大斑病的小种分化也是随着年代的增加趋于复杂。本工作中新鉴定出13N号生理小种，而且成为采样区域的优势小种，说明黑龙江省玉米大斑病的小种分化一直在演变中。黑龙江北部区域玉米大规模种植的历史较短，因此，大斑病也呈现随着种植年限的增加而逐渐加重的趋势，因此不能掉以轻心，要及时了解病菌的变异动态和品种田间抗病性的变化，合理使用抗大斑病品种，避免大斑病的暴发流行。

［1］孙德全，李绥艳，林红，等.黑龙江省玉米主要病害发生原因分析及抗病育种对策.作物杂志，2009（2）：90-93

［2］高金欣，吕淑霞，高增贵，等.东北地区2009年玉米大斑病菌生理小种鉴定与动态分析.玉米科学，2011，19（3）：138-140

［3］王晓鸣，晋齐鸣，石洁，等.玉米病害发生现状与推广品种抗性对未来病害发展的影响.植物病理学报，2006，36（1）：1-11

［4］李春霞，苏俊，龚士深，等.黑龙江省中南部地区玉米大斑病菌生理小种变异的研究.玉米科学，2003，11（4）：80-81

［5］纪伟波，何海军，赵松涛，等.黑龙江玉米大斑病菌生理分化研究.玉米科学，2010，18（1）：128-130

［6］ Thakurr P，Leonard K J，Jonksr K.Characterization of a new race of Exserohilum turcicum virulent on corn with resistance gene HtN.Plant Disease，1989，73：151-155

［7］刘国胜，董金皋，邓福友.中国玉米大斑病菌生理分化及新命名法的初步研究.植物病理学报，1996，26（4）：305-310

［8］白金恺，潘顺法，姜晶春.玉米病害的病菌变异与抗病品种选育.玉米科学，1994，2（1）：67-72

［9］石凤梅，马立功.黑龙江省玉米大斑病菌小种生理分化的研究.黑龙江农业科学，2013（2）：63-65

现代农业产业技术体系（CARS-02-42）

2016-05-30）