浅谈大豆灰斑病的防治

莫宪伟 崔美华

（黑龙江省友谊农场水稻分场，黑龙江 友谊 155809）

1 大豆灰斑病的性质及危害症状

1.1 病源菌

大豆灰斑病是一种由尾孢菌属引起的病害。该菌是1915年在日本由Hara首次发现的,被定名为Cercospora sojina Hara。1982年刘锡琏等根据病菌分生孢子和分生孢子梗的形态和色泽,将大豆灰斑病菌重组为Cercosporidium sojinum(Hara)Liu et Guo[1],属大豆褐斑短胖孢菌,半知菌亚门尾孢属。分生孢子梗5－12根成束从寄主气孔伸出,不分枝,淡褐色。有膝状屈曲,孢痕明显。分生孢子圆柱形或倒棍棒状,无色透明,基部钝圆,顶端尖细,具1－9个隔,(19－80)μm×(3.5－8.0)μm。分生孢子萌发时从两端细胞长出芽管,有时也从中部细胞长出。

1.2 病菌繁殖的条件

病菌生长最适温度25－28℃,温度范围为15－32℃。孢子萌发适温28－30℃,温度范围为10－40℃,适温下分生孢子在水中1h即可萌发。病菌在PDA培养基上生长缓慢,产孢量少。在利马豆琼脂培养基上产孢比在PDA培养基上高10倍。蔬菜浸汁培养基经110－115℃灭菌,病菌生长及产孢量均显著提高。灰斑病菌寄主范围较窄,除大豆外,仅能侵染野生大豆。菌丝体在种子或病残体上越冬。种子带菌对病害流行关系不大,病残体为主要初侵染来源。表土层的病残体越冬后遇适宜环境可产生分生孢子进行初侵染,田间主要靠气流传播。带菌种子长出幼苗,子叶上可出现病斑,温暖潮湿时病斑上长出分生孢子或土表层病残体上产生大量分生孢子侵入寄主引起发病。

1.3 危害症状

大豆灰斑病主要为害大豆叶片,也可侵染幼苗、茎、荚和种子,病粒生出的幼苗子叶上出现半圆形或圆形褐色病斑。此病主要危害成株叶片,病斑的边缘褐色,中央现灰色或灰褐色蛙眼状斑,潮湿时叶背病斑中央部分密生霉层,病重时病斑合并,叶片枯死脱落。

2 大豆灰斑病研究进展

2.1 生理小种

美国的Athow等用16个鉴别品种组成一套鉴别寄主,鉴别出11个生理小种。巴西的Yorinori等用10个鉴别品种鉴别出20余个生理小种,中国黄桂潮等1984年从1 110份大豆材料中筛选出钢5151、九农一号、双跃四号、合交69-231、Ogolen、合丰22号共个6品种作鉴别寄主,鉴别出5个生理小种,1988年霍虹等利用这套鉴别寄主对采自黑龙江、吉林的100份大豆灰斑病菌标样进行鉴定,鉴定出11个生理小种,各小种出现的频率由高到低分别为:1号小种50%,7号小种22%,10号小种9%,其次为2号、3号、9号、4号、8号、6号、11号,其中 5号小种仅在吉林省的标样中出现;1987年马淑梅等仍采用这套鉴别寄主对黑龙江、吉林、辽宁3省的177份大豆灰斑病菌株(包括1987年以前的100份)进行鉴定,鉴定出14个生理小种,各小种出现的频率由高到低分别为:1号小种43.5%,是东北春大豆产区目前占优势的小种,7号小种18.08%,6号小种6.28%,其次为10号、3号、2号、4号、5号、8号、9号、11号等。从小种的分布看,黑龙江省的绥化、哈尔滨、牡丹江、齐齐哈尔等地区的小种类型多达5－9个。黑龙江省以1号和7号小种为主,近两年8号小种有上升趋势。从黑龙江省的80个菌株中鉴定出15个生理小种,其中4号小种毒力最强,7号、15号小种次之。灰斑病生理小种的鉴定,从传统经典方法鉴定发展到分子水平鉴定,如运用同工酶酶谱鉴定生理小种。另外,对菌株的基因组DNA进行Southerm分析,获得了基因组特异的指纹图谱,对指纹图谱和毒力间的关系进行初步比较也将成为鉴定生理小种的可行方法。

2.2 抗性及致病机制

1991年有关技术人员初步提出在多个生理小种混合群体的侵染下,田间抗性的遗传表现呈复杂的基因效应,非等位基因互作的上位效应普遍存在。以电子自旋共振技术(ESR)为手段研究结果表明,病叶内的自由基浓度均远高于正常叶片,感病品种显著高于抗病品种。抗病品种在感病后,叶组织内的自由基浓度升高幅度远低于感病品种。这一现象说明,感病品种更易受到病菌的破坏。接种灰斑病菌后,抗病品种叶片中自由基含量比相应对照有所增加,而感病品种的自由基含量比相应对照有所降低。灰斑病菌侵染后,感病品种膜质过氧化水平加重,保护酶体系失去活力,而抗病品种虽然丙二醛(MDA)含量有所增加,但膜质的保护酶系统活性都很强,植株受害较轻。

2.3 抗病资源筛选

大豆材料对灰斑病的抗性在品种间差异显著,因此进行抗病材料的筛选是抗病育种工作的基础。

对108份大豆品种和品系用10个灰斑病菌生理小种进行了抗性鉴定,筛选出抗8个以上生理小种的高抗资源46份,其中包括生产上曾使用和正在使用的品种21份,国内外鉴定寄生6份,产量鉴定品系19份。由此可见,生产上曾使用和正在使用的品种中抗性高的所占比例很高,能够有效控制灰斑病的发生。抗10个生理小种的材料13份,占供试材料的12.03%。

对黑龙江省大豆主栽品种进行灰斑病10个生理小种水平上的抗性鉴定,其中有17份栽培面积排在全省前20名。表明黑龙江省主栽品种的抗病性有多重表现,有的品种只具有单一的专化抗性,有的则可以分别抵抗几个甚至全部生理小种,具有广谱抗性。专化抗1个和4个生理小种的品种比例最高,共有8个,占主栽品种的40%,抗8个生理小种的主栽品种有5个,它们是绥农10、宝丰7、黑河22、合丰41和新品系东农163,这几个品种中,前3个是高产类型,后2个是高产、高油类型,是抗病育种工作中的宝贵资源。8个以上生理小种的品种共6个,占主栽品种的30%,这部分品种是研究灰斑病的重要材料。

2.4 抗病育种

我国的大豆抗灰斑病育种工作始于1976年,到现在已育成抗病推广品种有合丰27、合丰28、合丰 29、合丰 30、合丰 32、合丰 33、合丰 34以及绥农8(已丧失抗性)、绥农9、绥农10、宝丰7、宝丰8、垦农7、垦农8等20多个,同时也育成了东农 9674、东农 593、绥 945007、绥 945025等抗病品系。东北农业大学大豆研究所选育出一批高抗品种 (系),如东农42、东农43、9674、593、1574、1572等。另外垦农 18、合辐93154-2、黑生101、建农1号和建丰2号、北豆30、北豆35等抗灰斑病品种也开始在黑龙江省推广。这些品种在生产上对控制大豆灰斑病的危害发挥了重要作用,其中东农9674、合丰29和合丰34能抗黑龙江省8个以上生理小种。在黑龙江省育成的抗灰斑病品种中,15个品种有美国血缘(占62.5%),特别是在15个高抗品种中11个品种有美国血缘(占73.3%)。这说明美国品种资源在黑龙江省大豆抗灰斑病育种中的重大作用。从育种方法来看,抗病品种中合丰28、合丰29、合丰34等19个品种是采用单交法育成,合丰27、合丰30是采用单回交法育成,绥农8、绥农9是采用三交法育成,牡丰6、黑河9、合丰33是用辐射处理单交或三交组合后代法育成。

2.5 灰斑病基因的分子标记

用东农91212(感7号小种)与东农9674(抗所有小种)的杂交群体对中国大豆灰斑病7号生理小种抗性基因进行了RAPD标记。用分离体分组分析法筛选到3个与抗性基因连锁的标记,它们分别是 OPQ12500、OPS03620和OPA041100。其中OPS03620&580的2个片段OPS03620和OPS03580具有共显性的分离特点,OPS03620与抗病基因的遗传距离是8.7cM。根据该标记选择基因型纯合和杂合的抗病植株,其符合率分别达到100.0%和97.6%。Southern杂交结果显示,OPS03620是大豆基因组中的单拷贝或低拷贝序列,可以用作RFLP探针。此标记还被进一步转化成RFLP标记和SCAR标记(SCS3620&580)。

用SCS3620&5 80对62份大豆灰斑病抗感种质资源的测试显示,其在绝大部分抗、感种质之间存在明显多态性,在灰斑病抗病育种中具有广泛的应用价值。

[1]张晓丽.大豆灰斑病的综合防治技术[J].安徽农学通报(下半月刊)，2010-09-25.