2007年我国部分麦区小麦白粉菌对三唑酮的抗药性监测

2008-04-29 00:44曹学仁赵文娟周益林段霞瑜丁克坚
植物保护 2008年6期
关键词:三唑酮抗药性

曹学仁 赵文娟 周益林 段霞瑜 张 莹 丁克坚

摘要采用拌种离体叶段法测定了我国9个省(市)的112个小麦白粉菌株对三唑酮的抗性。结果表明,供试菌株的平均EC2007年我为57.25mg/L,平均抗性水平为27.39倍,其中86.61%供试菌株已经产生抗性,抗药性比敏感菌株高出10~40倍的菌株占47.32%,四川、山东、甘肃和贵州等地菌株的抗性高于其他地区。此结果可为三唑类杀菌剂在我国的推广应用和制定合理的抗药性治理措施提供依据。

关键词小麦白粉菌;三唑酮;抗药性

中图分类号S 435.121.46,S 481.4

由布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.triti-ci)引起的小麦白粉病是威胁小麦生产的主要病害之一。一直以来,种植抗病品种和使用杀菌剂是防治该病害的两个主要措施。然而,虽然目前已经命名的抗白粉病基因有33个,但是我国真正引入到实际生产中的抗白粉病基因却只是其中的少数几个(Pm2、Pm4、Pm6、Pm8和Pm21等),且有部分基因已丧失抗性如Pm8。因此,在当今乃至今后一个时期内应用化学农药依然是防治小麦白粉病的主要措施。生产上用于防治小麦白粉病的药剂主要是甾醇生物合成抑制剂,而且90%以上是脱甲基抑制剂的三唑类。由于白粉菌变异快、产孢量大、传播迅速、生活周期短,加上三唑类杀菌剂较长的持效期为病菌提供选择机会,因此长期、大面积、单一使用能够增大药剂对病菌的选择压力,产生抗药性。早在20世纪90年代初,山东沿海地区的小麦白粉菌株对三唑酮的抗性水平达4~7倍。近年来的研究结果表明:小麦白粉菌对三唑酮的敏感性下降,病菌的抗性频率逐年增加。因此,对小麦白粉菌的抗性情况进行及时监测,明确其抗性水平、分布及变化动态,能够为农药的合理使用和控制抗药性的进一步发展提供理论依据。本研究采用拌种离体叶段法对2007年我国部分主要麦区小麦白粉菌的群体抗药性进行了测定。

1材料和方法

1.1供试材料

供试药剂:20%的三唑酮乳油为97%的三唑酮原药配制而成,由中国农业科学院植物保护研究所农药使用组提供。供试小麦品种为京双16。供试菌株于2007年采自我国部分小麦主要产区的9个省市:北京、湖北、四川、河南、河北、甘肃、贵州、陕西和山东。

1.2试验方法

首先对采自9省市的小麦白粉病菌标样进行纯化,共获得112个单孢堆分离物,将纯化好的菌株接种于健康盆栽幼苗上,待长到可见侵染点时剪成叶段,转移至水琼脂培养基(含苯并咪唑60mg/L)上,然后在(17±1)℃的光照培养箱中培养至充分发病,收集白粉菌的分生孢子粉用于接种。

采用药剂拌种的方法进行抗药性测定,拌种用的药剂浓度分别为0、12.5、25、50、100、200mg/L和400mg/L。按确定的药剂处理浓度,每10g小麦种子拌药1mL。充分摇匀后晾干,播于花盆中,罩上玻璃罩隔离培养,待一心一叶时,在超净台上从小麦苗的第1片叶上剪取长度为3cm的叶段,按拌种浓度高低顺序排列于含苯并咪唑60mg/L的培养基上。然后将收集到的病菌孢子粉在沉降塔内进行接种,接种后把培养皿放入(17±1)℃的光照培养箱中培养,每个菌株重复4次。

1.3调查记录

接种后第8天,用5~10倍放大镜观察叶段上的侵染点,记录不同药剂浓度处理叶段上的侵染点数,作为统计分析的原始数据。

1.4数据分析

抑制中浓度(EC50)的计算:根据公式(1-处理每叶段平均侵染点数/对照每叶段平均侵染点数)×100%,算出各处理的抑制百分率,利用“几率与死亡百分率”表,将抑制百分率换算成几率值(y),用各处理浓度的对数(z)和几率值(y)做回归分析,得出回归方程y=ax+b,y=5时的x反对数值即为有效抑制中浓度EC50

抗性水平一供试菌株EC50/敏感菌株EC60,由于在自然界中很难采集到未用药前的敏感对照菌株,所以本文将2000年所测菌株中最敏感菌株的EC50(2.09mg/L)作为敏感基线。当菌株的抗性水平达到5倍,则表明有抗性产生,抗性水平大于5倍的菌株在整个群体中所占的比例即为病菌的抗性频率。

2结果与分析

测定了我国9个省(市)112个白粉菌株对三唑酮的敏感性,结果见表1。从中可以看出,112个小麦白粉菌株的平均EC50为57.25 mg/L,平均抗性水平则达到了27.39倍,表明当前我国小麦白粉菌的抗性水平较高。不同地区的菌株对三唑酮的敏感程度存在差异,其中湖北、河南等地的白粉菌的敏感性高,平均EC50均低于30mg/L,两地平均抗性水平也都低于15倍;其次为陕西、河北和贵州、北京,四川、甘肃及山东的敏感性最低,平均EC50分别高达72.05、75.8mg/L和116.86mg/L。同时,同一个地区的不同菌株之间的敏感性也存在很大差异,以北京为例,EC50的最低值是7.14mg/L,而最大值则高达405.48mg/L。

根据公式计算抗性水平结果见表2,结果表明,86.61%的供试菌株已经对三唑酮产生抗性,其中抗性水平最高的菌株来自于山东,达到了204.28倍。我国湖北和河南小麦白粉菌的抗性水平相对较低,抗性水平小于10倍的菌株频率大于60%,且两地都没有发现抗性水平大于40倍的菌株。而四川、山东、甘肃和贵州等地70%以上菌株的抗性水平大于10倍,抗性频率也都在80%以上,其中山东和贵州两地的抗性频率达100%。从抗性水平的频率分布也可以看出(图1),约50%菌株对三唑酮的抗性水平在10~40倍之间,抗性水平大于40倍的菌株也接近15%,这表明大部分菌株对三唑酮的抗性较高。

3结论与讨论

一直以来,由德国Bayer公司于20世纪70年代初研制的三唑酮是国内外防治小麦白粉病的一种主要药剂。早在20世纪80年代初,国外就有小麦白粉菌对其产生抗药性的报道,荷兰1982年就发现使用三唑酮地区的小麦白粉菌株对三唑酮的敏感性降低,此时三唑类杀菌剂在荷兰仅使用了4年;Miroslav等人研究表明1993年捷克小麦白粉菌对三唑酮的平均抗性水平达29倍,斯洛伐克和匈牙利东部地区小麦白粉菌群体对三唑酮的抗性水平也比较高。我国于20世纪90年代初在山东发现了抗药性菌株,并且抗药性有逐渐加强的趋势。本实验室从1995年起就开展了小麦白粉菌对三唑酮的抗药性监测工作。2007年我国部分麦区的小麦白粉菌对三唑酮的抗性监测结果表明,在分离出的112个菌株中,已经产生抗性的菌株所占比例为86.61%,平均抗性水平达27.39倍。从整体抗性水平频率分布来看,供试菌株中表现中抗所占比例最高,这与2002年和2004年对病菌群体抗药性监测的结果比较相近,3年抗性水平大于10倍的菌株占供试菌株的61%~87%。2002年病菌抗药性监测结果表明,山东、四川两地的抗性较高,平均抗性水平均超过40倍;2004年监测的结果也表明四川、甘肃和山东的抗性较高,2007年则以四川、山东、甘肃和贵州等地菌株对三唑酮的抗性较高,因此四川、山东和甘肃三地小麦白粉菌对三唑酮的抗性一直维持在较高水平,这可能与这些地区小麦白粉病发病较重、用药多有关。2007年病菌群体抗药性监测的结果与2001年相比,尽管抗性水平有所增加,但两年度湖北、河南的抗性水平均相对较低,表明这两地仍是我国麦区抗性较低的地区。从我国部分麦区自1996年病菌群体平均抗药性水平的变化情况(表3)可以看出,年度之间小麦白粉菌的平均抗性水平变化较大,有的年份高,如1996、1997、1998、1999、2002和2004年,平均抗性水平均超过30倍;有的年份相对较低,2001年仅达16.08倍,但也达到中抗水平。同时,不同地区的抗性变化也存在差异,有些地区如北京抗性有上升趋势,有些地区如河北则表现出下降趋势。但是整体来说,小麦白粉菌对三唑酮的抗性一直维持在一个较高的水平。

当前在我国由于三唑酮仍然是防治小麦白粉病的主要药剂,因此对其抗药性进行动态监测是非常必要的。在监测数据的基础上,应注意在生产中科学使用三唑类药剂,避免长期单一使用,建议三唑酮与其他药剂混用或交替使用。同时,应加快开发作用机理不同的其他药剂,以延缓病菌抗药性的产生和迅速上升。

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