摘要
镰刀菌引起的小麦茎基腐病近年来在中国普遍发生,危害程度不断加重,不但造成产量损失,还存在真菌毒素污染的潜在威胁。本研究阐明了全国麦区茎基腐病原菌群体组成及优势种的遗传多样性;分析了南方麦区引起茎基腐病和赤霉病的禾谷镰刀菌复合种间的群体遗传关系;首次阐述了田间自然发病后毒素在小麦植株中的分布和含量以及枯白穗中毒素污染情况,评估了茎基腐病造成的毒素污染风险。 1.小麦茎基腐病病原菌组成 分离鉴定出致病镰刀菌23个种,北方冬麦区优势种F.pseudograminearum;河套春麦区优势种F.pseudograminearum和F.culmorum;东北春麦区优势种F.graminearum。长江中下游麦区优势种F.asiaticum;西南麦区优势种F.graminearum和F.asiaticum。F.culmorum优势毒素基因型为3ADON;F.asiaticum在长江中下游麦区和西南麦区优势毒素基因型分别是3ADON和NIV;F.graminearum优势基因型是15ADON,但在东北春麦区3ADON菌株占群体数量31.8%。F.pseudograminearum在河套春麦区和北方冬麦区优势毒素基因型分别是3ADON和15ADON。北方冬麦区和河套春麦区F.pseudograminearum数量逐年升高。长江中下游麦区F.graminearum群体具有升高的趋势。 2.北方麦区假禾谷镰刀菌群体遗传多样性 F.pseudograminearum交配型MAT1菌株和MAT2菌株在田间广泛分布。简单重复序列多态性分析(SSR)表明群体多样性水平较低,基因型单一,连锁系数高,以无性繁殖为主。毒素基因型可以体现一定的遗传进化关系。菌丝生长速率、分生孢子产量和致病力测定显示不同基因型群体之间没有显著差异。省份地理群体间遗传分化小。遗传变异主要来源于群体内菌株间。 3.南方麦区禾谷镰刀菌复合种群体遗传多样性 存在长江中下游麦区和西南麦区两个独立的F.asiaticum遗传群体。同一区域内引起茎基腐病和赤霉病的F.asiaticum群体为同一遗传群体。F.asiaticum遗传多样性高,来源于赤霉病的群体多样性要高于茎基腐病群体。群体遗传分化与地理区域相关。西南麦区引起茎基腐病和赤霉病的F.graminearum是同一遗传群体。 4.北方麦区小麦植株内毒素分布及田间病穗毒素污染水平 人工接种后植株中毒素主要分布在第三茎节以下,但自然发病植株的第三茎节以上部分比人工接种条件下,毒素含量高。田间症状为枯白穗植株的穗部毒素含量在省份间没有差异,在采样点间差异较大,表明产毒素量主要受采样点当地因素影响。只有微量毒素被转移到麦粒中。茎基腐病引起的谷粒真菌毒素的污染风险极小,但秸秆用于饲料原料后,污染风险相对较大。