红花锈病与气候条件的关系及不同品种抗锈性鉴定

许新江，陈遂中

（1.兵团第四师六十二团6连，新疆伊犁835000；2.新疆农垦科学院科技信息研究所）

红花锈病与气候条件的关系及不同品种抗锈性鉴定

许新江1，陈遂中2*

（1.兵团第四师六十二团6连，新疆伊犁835000；2.新疆农垦科学院科技信息研究所）

红花锈病是红花上最主要的病害之一。通过对红花锈菌冬孢子萌发的观察，发现红花锈病冬孢子在18℃时萌发率最高；通过对红花锈菌夏孢子萌发的观察，结果显示红花锈病的夏孢子在22℃时萌发率最高，5℃和35℃时不萌发。红花锈病远距离传播主要由种子带菌引起，其主要初侵染源是种子上的冬孢子。经室内外抗锈性鉴定表明，供试的6个红花品种中，新红花4号和裕民无刺感锈性较强；而新红花2号和塔原1号抗锈性较强，在红花锈病重发区，应注意因地制宜的种植抗性较强品种。

红花锈病；抗病性鉴定；气候条件

红花（Carthamus tinctorius）属于菊科红花属（Carthamus L.），1～2年生草本植物，是一种古老的作物，在古埃及已有4 000年的历史。现在公认的红花属有20～25个种。红花是红花属中唯一的栽培种，原产地为大西洋东部、非洲西北的加那利群岛及地中海沿岸。红花集药用、食用、染料、油料和饲料于一身，是著名的药用植物和新开发的优良油料作物，有重要的经济价值。红花种子油在国际上被作为“绿色食品”，其亚油酸含量是所有已知植物中最高的，号称“亚油酸之王”。红花花冠不但可作为药用，还可提取天然食用的黄、红色素。红花种壳在化工方面也有多种用途。红花具有耐寒耐旱、抗盐碱、抗虫害、不落粒、不怕杂草等特点，同时红花种子还具有含油多、油质好、用途广等特点，现备受人们的关注。所以在我国红花有很大的发展前景[1]。

红花锈病的病原是锈菌[2]（Puccinia carthami），它属于担子菌亚门、冬孢菌纲、锈菌目、柄锈菌属。主要为害植物茎叶，大都引起局部侵染，在病斑表面往往形成称作锈状物的病征。已知锈菌目的锈菌约6 000多种，通常认为是专性寄生。寄生在寄主细胞间的菌丝体一般都形成吸器伸入寄主细胞内。有的锈菌是单主寄生的，有的是转主寄生的，红花柄锈菌是单主寄生的，其寄主主要是红花。

红花柄锈菌[3]（P.carthami（Hutz.）Corda）主要为害红花叶片、茎和根。性子器和锈子器生于叶片、下胚轴细胞和根上。红花锈病在新疆常年流行发生，危害极其严重。它不仅可在夏初首次灌溉以后引起下胚轴感染锈病，导致红花幼苗大量青枯死亡，且是红花含油量下降的主要原因。目前红花锈病的严重发生，已成为新疆红花生产中的一项迫切需要解决的突出问题。研究证实，红花锈病的病害循环是依赖冬孢子的作用而实现的[4]，其初侵染源，一是遗散在田间的离体冬孢子和寄主病残体，二是附着在红花种子表面上的冬孢子，但后者的作用远大于前者。红花在初次灌溉后的死亡和生长期间的发病程度，主要取决于初侵染阶段冬孢子在种子上的负荷量[5-6]，因此探知在干燥越冬的生境条件下冬孢子生存规律就显得很有必要。随着人们对红花认识的深入，红花也越来越被人们所重视。但在红花种植面积增大的同时，由于红花主要产区的连年种植，红花病害也越来越重。因此，对红花病害的发生规律及防治开展研究，是红花增产增效的重要途径，也是当前红花生产中急需解决的问题。

1　材料和方法

1.1红花锈病与气候条件关系的研究

1.1.1温度对红花锈菌冬孢子萌发的影响

用刀片从储存于4℃冰箱中的红花病叶冬孢子堆上刮取冬孢子，置于含1 mL蒸馏水的试管中摇匀，配成孢子悬浮液。取孢子悬浮液少许，在10倍低倍镜下调节孢子浓度为40～60个/视野。用干净吸管吸取l滴孢子悬浮液于洁净的凹玻片凹槽中，然后把凹玻片置于垫有潮湿吸水纸的培养皿中。分别于温度为5℃、10℃、15℃、18℃、20℃、25℃、30℃的恒温箱中培养24 h、48 h和72 h后取出，在显微镜下观察记录孢子数，每个温度重复3次，每个重复观察100个以上的冬孢子，计算各自的萌发率。最后用DPS软件进行分析[7]。

1.1.2红花锈菌夏孢子萌发实验

用刀片从红花病叶上刮取夏孢子于含有1mL蒸馏水的试管中，玻片培养的制作方法同1.1.1。温度梯度为5℃、10℃、15℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、30℃和35℃，培养48 h后取出，在显微镜下观察记录孢子数，每个温度重复3次，每次观察100个以上的冬孢子，计算萌发率。最后用DPS软件进行分析。

1.1.2.2湿度对红花锈菌夏孢子萌发的影响

用刀片从红花叶片刮取成熟的夏孢子，用接种针蘸取夏孢子，分别接种于有水和无水玻片上，将有水的和一部分无水的玻片放在湿度饱和的培养皿中，置于24℃培养箱中培养[7]，分别观察其萌发情况。最后用DPS软件进行分析。

1.2红花不同品种抗锈性鉴定

1.2.1不同红花品种种子上锈菌冬孢子负荷量的观察

随机选取6个供试红花品种（吉红1号、新红花2号、新红花3号、新红花4号、裕民无刺、塔原1号种）的种子各100粒，放于50 mL的三角瓶中，加入20 mL的无菌水，充分震荡20 min后，将溶液倒入离心管中5000r/min离心15min，弃上清后加入100μL的无菌水悬浮，按常规方法镜检[8]，并在血球计数板上计数，按通用方法计算冬孢子负荷量。每个品种重复3次，最后求出每粒种子上所带病菌的数量。

1.2.2不同红花品种室内抗锈性测定

(2)2000年运营指南内容体系分别对计算机的软件和硬件学习进行了表述，而2005年改革后的运营指南将两者统一归纳为“信息设备的理解”领域。这是为了减少将作为教学工具的计算机本身当作教学内容，也是为了适应信息化时代的发展趋势。2015年则用“资料和信息”表述，要求学生学习资料类型及数字化表达、资料收集和信息的结构化处理等。新型词汇的浓缩体现了信息化时代的发展进程，折射出学校教育与社会生活联系更加密切，也符合从基础教育阶段开始重视学生社会性能的发展趋势[4]。

用刀片轻轻刮取红花叶片表面的冬孢子，称取供试6个品种的种子各1g，按种子重量0.2%拌入刮取的冬孢子，然后将拌好的红花种子分别种入温室内。

1.2.3不同红花品种田间抗锈性鉴定

试验地设在石河子大学农学院田间试验地中，其前茬连续10年种植棉花，近20年从未种过红花。将6个供试品种随机排列，3次重复，株距为0.08 m，行距0.5 m，四周设保护行。对种子未作任何处理，于2008年4月16号播种。发病后每个小区随机调查10株，每株选取主干上的15个叶片，参照小麦条锈病严重度分级标准[9]（即当严重度为100%时，夏孢子在叶片上的覆盖率为35%），将红花锈病的的严重度分为8级（即1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%），调查其发病的普遍率和平均严重度，并依据普遍率和严重度算出其病情指数。最后用DPS软件进行分析。具体公式如下：

2　结果与分析

2.1红花锈病与气候条件关系的研究

2.1.1温度对锈菌冬孢子萌发的影响

温度不同，冬孢子的萌发能力也不同。红花锈菌冬孢子的最适萌发温度为18～20℃，30℃和5℃时的冬孢子萌发率最低。由表1可以看出：红花锈病冬孢子在18℃时萌发率最高，且与20℃在0.05水平上没有显著差异，而在20℃时萌发率高于15℃，两者在0.05水平上有显著差异；30℃和5℃时的冬孢子萌发率最低。通过试验可以发现，24 h后冬孢子开始萌发，72 h时萌发率达高峰。

表1　不同温度不同时间红花锈病夏孢子萌发率

2.1.2红花锈菌夏孢子萌发实验

2.1.2.1温度对红花锈病夏孢子萌发的影响

表2　不同温度红花锈病夏孢子萌发情况

经试验可知，红花锈病的夏孢子在22℃萌发率最高，达87.3%。而24℃时的萌发率次之，与其他各处理在0.05水平上有显著差异。15℃、18℃、20℃的萌发率在0.05水平上没有显著差异，与其他各处理在0.05水平上有显著差异。在5℃和35℃时的萌发率很低，几乎不萌发，详见表2。由此试验可推知，红花锈菌夏孢子萌发的最适温度为22～24℃，低温和高温均不利于其萌发。

2.1.2.2湿度对红花锈病夏孢子萌发的影响

湿度是病害流行的关键因素。试验结果表明，湿度对夏孢子的萌发有很大的影响。由表3可以看出，夏孢子在水滴和饱和湿度环境中孢子萌发率很高，在水滴中可达到86.0%，在饱和湿度环境中可达到78.7%，两者在5%水平上不存在显著差异，而在干燥环境中不萌发。由此可知：湿度是夏孢子萌发的重要环境因素，高湿的气候条件有利于锈病的发生。

2.3红花不同品种抗锈性鉴定

2.3.1不同红花品种种子上锈菌冬孢子的负荷量

测定结果表明，红花品种不同，种子上所带的冬孢子量也不同。供试6个品种中，新红花4号种子冬孢子负荷量最高，为281.3个，其次是吉红1号，187.5个，再次是裕民无刺和新红花3号，分别为156.3个和125.0个；塔原1号种子上锈菌冬孢子的负荷量最少，为31.3个。据了解，前3个品种是新疆主栽品种，因其种子冬孢子负荷量较大是新疆红花锈病发病较重的原因之一。

2.3.2不同红花品种室内抗锈性

用种子量0.2%的冬孢子拌种后，对6个红花品种进行室内抗锈性鉴定结果表明，新红花4号的病指最高，与其它5个品种的病情指数在0.05的水平上有显著差异。裕民无刺和新红花3号的病情指数也较高，但两者之间无明显的差异。塔原1号和新红花2号的病情指数最低，发病最轻，与其它4个供试品种都有显著差异，详见表4。

表4　不同品种室内抗病性鉴定结果

表5　红花锈病田间发病情况

图1　红花不同品种病情指数随时间变化情况

2.3.3不同红花品种田间抗锈性

2008年7月13号、7月18号、7月23号、8月8号、8月13号对红花品种的5次抗锈性调查表明（表5），品种间发病程度存在显著差异。在6个供试品种中新红花4号发病最重，其次为裕民无刺与新红花3号。新红花2号和塔原1号发病较其它品种轻，属抗性相对较好的品种。

由图1可以看出，2008年入夏以来由于高温干燥，该病发生较晚也较轻，直到8月上中旬才开始进入发病高峰期。由于本试验田近20年没种过红花，因此该病发生主要由初次侵染引起。可见即便种子带菌也可引起中后期病害发生较重，特别在种子带菌率较高、品种感病的情况下，若环境有利即可引起病害严重发生和流行。由于2008年6～8月新疆石河子地区气候比较干旱少雨，红花锈病发病较轻，不然，病情差异会更明显。

3　结论和讨论

（1）温度不同，冬孢子的萌发能力也不同，红花锈菌冬孢子的最适萌发温度为18～20℃；红花锈菌夏孢子萌发的最适温度为22～24℃，低温和高温均不利于其萌发；湿度是夏孢子萌发的重要环境因素，高湿气候可引起锈病的发生，而干旱则不利于红花锈病的发生。（2）经对不同红花品种种子上锈菌冬孢子负荷量的测定表明，不同红花品种种子上所带的冬孢子量不同，新红花4号种子冬孢子负荷量最高，其次是吉红1号，再次是裕民无刺和新红花3号，而塔原1号种子上锈菌冬孢子的负荷量最少。（3）经接种方法试验查明，用种子量0.2%的冬孢子干拌接种，可取得良好的发病效果。试验证明室内人工接种鉴定和田间抗锈性鉴定，其结果基本一致。因此初步认为在抗锈品种选育过程中，可首先考虑采用室内鉴定的方法，以便节省时间和减少环境条件的制约。（4）2008年经对6个红花品种进行室内外抗锈性鉴定，查明抗、感、耐病的红花品种分别为塔原1号、新红花4号和吉红1号。感病品种新红花4号在红花生长中后期病情指数达到52.2，故若种子上冬孢子量较大，且品种又较感病时，即使在新的红花产区，当年也容易造成红花锈病的流行。

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[3]陆家云.植物病原真菌学[M].北京：中国农业出版社，2000.

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[6]赵玉新，杨莹光.红花优质高产栽培技术[J].河北农业科学，2007，11（2）：91-92.

[7]刘素青.西双版纳锈菌夏孢子萌发速率的测定[J].云南热作科技，1996，19（3）：22-23.

[8]刘西莉，牡丽丹.红花种子带菌率检测及药剂消毒处理[J].植物保护，2003，29（6）：49-51.

[9]商鸿生，任文礼.小麦条锈病严重度分级标准图的探讨[J].植物保护，1990（1）：31.

2016—07—20

陈遂中（1984-），男，助理研究员，植物保护专业，E-mail：81009469@QQ.com.