刘 韬,薛 丹,范 叶,高必达,周 倩*
(1湖南农业大学植物保护学院植物病虫害生物与防控湖南省重点实验室/植物疾病控制与利用湖南省高校重点实验室,长沙410128;2沅江市植保植检站,湖南沅江413100;3湖南省水稻研究所,长沙410125;4长沙市农产品质量监测中心,湖南长沙410003)
湖南省水稻推广品种种子寄藏真菌检测
刘 韬1,2,薛 丹3,范 叶4,高必达1,周 倩1*
(1湖南农业大学植物保护学院植物病虫害生物与防控湖南省重点实验室/植物疾病控制与利用湖南省高校重点实验室,长沙410128;2沅江市植保植检站,湖南沅江413100;3湖南省水稻研究所,长沙410125;4长沙市农产品质量监测中心,湖南长沙410003)
为明确湖南省目前水稻推广品种种子携带真菌情况,本试验通过保湿培养结合镜检的方法对150个湖南推广的品种种子带菌情况进行了调查。结果表明:常规稻种子中带菌率最低的是‘黄华占’,仅0.18%,带菌率最高的是‘湘早籼17号’,为6.35%;两系杂交稻种子中‘八两优18’和‘奥两优69’带菌率最低,均为0.27%,‘株两优819’带菌率最高,为7.13%;三系杂交稻种子‘益优701’、‘金优463’和‘中优177’均不带菌,‘珞优8号’品种带菌率最高达11.65%。从种子带菌部位来看,颖壳带菌率远远高于米粒。检出的种子携带的寄生菌有胡麻斑菌、鞘腐菌、黑粉菌、弯孢霉、镰刀菌、黑孢霉,未检出稻瘟病菌;检出的种子携带的腐生菌有毛霉、曲霉、青霉、链格孢等。这些种子携带的真菌有可能作为病害的初侵染来源或在水稻育秧期间造成烂秧。
水稻;种子;真菌;检测
湖南被称为“水稻第一省”,其水稻生产在保障国家粮食安全方面的作用举足轻重。“水稻集中育秧”是湖南探索出来的一项提高水稻单产的技术[1]。然而,早稻播种时气温低,湿度大,稻种带菌很容易造成烂种烂秧[2,3],对集中育秧造成影响,给水稻生产造成巨大损失[4,5]。此外,稻种带菌还能使稻谷在贮藏期间品质变坏,失去种用、食用以及工业用价值,尤其是黄曲霉(Aspergillus flavus)能产生黄曲霉毒素B1,对人畜健康危害极大[6,7]。近年来,水稻上出现的一些新病害,如穗腐病和叶鞘黑斑病等的发生可能也与水稻种子带菌有关[8,9],但这些次要的真菌并不在种子质检部门的检测范围内。因此,开展水稻种子真菌区系的研究可为集中育秧环节消毒处理种子提供科学依据。
Agarwal等[10]曾使用琼脂平皿检验法和吸水纸保湿检验法,对18个印度主栽水稻品种进行种子带菌检测研究。国内四川、黑龙江等不同研究单位也曾对部分地区水稻种子样品进行检测,结果表明水稻种子寄藏真菌多达20多种,种子携带的真菌除少数寄生种类外,多数为腐生性真菌[11~17]。近年来在湖南省推广的水稻品种多达150~200个,为了明确这些水稻种子带菌情况,笔者调查了我省150个水稻推广品种种子寄藏真菌的种类及其优势种群,以为种子检验处理和水稻病害防治提供科学依据。
供试水稻品种分别来自于湖南省农产品检测中心、常德市农科所和新化县农业局,共计150个。试验在湖南农业大学植物保护学院植物病虫害生物与防控湖南省重点实验室与植物疾病控制与利用湖南省高校重点实验室,于2013年3月至2014年5月进行。
(1)保湿培养。取洁净的有盖保鲜盒,底部铺放一层至数层无菌脱脂棉或滤纸,加灭菌水使其充分湿润,沥去多余水分,放入1000粒左右的水稻种子,使其均匀分布于保鲜盒中,盖上盒盖后置于27℃恒温培养箱中,3 d后镜检,对霉菌种类和长霉稻谷的数量进行统计。稻粒黑粉病直接镜检。
(2)显微镜观察。用镊子挑取谷粒中长出的菌丝,制成临时装片,置于显微镜下观察,记录形态特征并拍照。统计每个品种长霉或变色粒的数量和病原菌种类。
150个水稻品种的种子保湿培养和镜检后,霉菌数量和病原菌种类统计情况见表1。其中,常规稻种子中带菌率最低的为‘黄华占’,仅0.18%,带菌率最高的是‘湘早籼17号’,为6.35%;两系杂交稻种子中‘八两优18’和‘奥两优69’带菌率最低,均为0.27%,‘株两优819’带菌率最高,为7.13%;三系杂交稻种子‘益优701’、‘金优463’和‘中优177’均不带菌,‘珞优8号’带菌率最高达11.65%。检出的水稻生长期的寄生菌主要有镰刀菌(Fusarium)、鞘腐菌(Sarocladium)、胡麻斑菌(Helminthosporium)、稻粒黑粉菌(Neovossia)、弯孢霉(Curvularia)、黑孢霉(Melanosporin)。未检出稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)。检出的种子储藏期腐生真菌主要有曲霉(Aspergillus)、青霉菌(Penicillium)、链格孢(Alternaria)、毛霉(Mucor)、毛锥孢霉(Trichoconis)等。镜检观察到的几种重要病原真菌的孢子如图1。
表1 湖南推广水稻品种主要真菌携带情况
(续表1)
图1 水稻种子上检测出的几种重要病原真菌
对150个水稻品种种子的颖壳和米粒分别进行保湿培养后,可以看出,所有品种颖壳的带菌率均远远高于米粒的带菌率(表2)。通过观察得出变色粒以黑色居多,颖壳变黑率为26.35%,米粒变黑率为12.70%。另有白霉、青霉、黄霉和红霉等,还有未变色的谷粒保湿后镜检观察到鞘腐菌等真菌。
表2 水稻种子不同部位带菌检测结果
本试验对湖南省150个水稻推广品种进行了种子带菌检测,发现除‘中优177’、‘益优701’和‘金优463’这3个三系杂交稻品种外,其余147个品种的种子均检出了真菌,且类型和来源不同的品种之间的种子寄藏真菌种类存在差异。常规稻品种中‘黄华占’带菌率最低(0.18%),‘湘早籼17号’带菌率最高(6.35%);两系杂交稻中‘奥两优69’‘八两优18’带菌率最低(0.27%),‘株两优819’带菌率最高(7.13%);三系杂交稻以‘珞优8号’带菌率最高,为11.65%。研究中涉及的供试稻种携带的寄生性真菌主要有镰刀菌、鞘腐菌、胡麻斑菌、稻粒黑粉菌、弯孢霉、黑孢霉,种子储藏期腐生真菌主要有曲霉、青霉菌、链格孢、毛霉、毛锥孢霉等。检测结果可以说明湖南省主要推广水稻品种的种子带菌率以及所带菌种,这为水稻集中育秧环节种子检验处理和水稻病害防治提供了科学依据和参考。
本研究对湖南省推广的150个水稻品种种子携带的真菌种类和带菌率进行了检测与统计,结果表明,寄藏真菌的种类与前人报道的中国水稻种子上常见真菌种类基本一致[11~18],携带的寄生性优势菌群有胡麻斑菌、黑粉菌、弯孢霉、镰刀菌、黑孢霉。这些真菌是否为水稻生产中潜在的种传病害病原菌还需要开展进一步的研究。携带的腐生性优势菌群有曲霉、毛霉、链格孢、青霉菌、毛锥孢霉等,且检出率较高,尤其是曲霉。这些真菌在种子贮藏阶段如环境条件适宜,极容易造成种子霉变烂种,尤其是在当前湖南省大力推广温室集中育秧的形势下,稻种带菌造成烂秧的影响可能更甚[19,20]。笔者曾在2010年2月底从桃江县送检的育秧盘上发现死秧土壤表土覆盖有一层毛霉,这是一个值得注意的现象。所以,水稻集中育秧品种的选择和育秧过程中水稻种子的消毒处理和预防保护药剂选择应予以高度重视。
此次检测中,重要的水稻致病真菌检出率低(胡麻斑病菌)甚至未检出(稻瘟病菌)。这说明所检测品种的制种基地对上述2种病害的防控得力或者该类病害在制种基地发生频率低。由于检测的批次数量有限,不排除其他未检测的批次有携带的可能。
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Detection of Seed-born Fungiof Commercial Rice Varieties in Hunan
LIU Tao1,2,XUE Dan3,FAN Ye4,GAO Bida1,ZHOU Qian1*
(1 Hunan Provincial Key Laboratory for Biology and Control of Plant Diseases and Insect Pests,Hunan University Key Laboratory for Control and Utilization of Plant Diseases,College of Plant Protection,Hunan Agricultural University,Changsha,Hunan 410128,China;2 Yuanjiang Plant Quarantine and Plant Protection Station,Yuanjiang,Hunan 413100,China;3 Rice Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha,Hunan 410125,China;4 Changsha Quality Monitoring Center of Agricultural Products,Changsha,Hunan 410003,China)
In order to clarify the fungus-carrying status of commercial rice seed in Hunan province,150 commercial rice cultivars(cvs.)were investigated with themethod ofmoisturizing culture combined andmicroscopic examination.Results showed thatamong the conventional rice cvs.,the fungus-carrying rate of‘Huanghuazhan’was the lowest(0.18%)and‘Xiangzaoxian 17’was the highest(6.35%).Among the two-line hybrid rice cvs.,the fungus-carrying rate of‘Baliangyou 18’and‘Aoliangyou 69’were the lowest(0.27%),and the‘Zhuliangyou 819’was the highest(7.13%). Among the three-line hybrid rice cvs.,fungus were not detected in‘Yiyou 701’,‘Jinyou 463’and‘Zhongyou 177’,and fungus-carrying rate of‘Luoyou 8’was the highest(11.65%).Contamination of seed huskswasmuch higher than that of kernels.Pathogenic fungi,such as Helminthosporium,Sarocladium,Neovossia,Curvularia,Fusarium and Melanosporin were detected,but rice blast fungus Pyricularia griseawas not found.Storage stage fungisuch as Mucor,Aspergillus,Penicillium and Alternaria were also found.These fungi carried on rice seeds could act as primary source of infection andcause disease or cause seedlings rot.
rice;seed;fungus;detection
S435.111.1
A
1001-5280(2017)05-0533-05
10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.18
2017-07-03
刘 韬(1985-),男,硕士研究生,助理农艺师,主要从事农作物病虫害监测与防治工作,Email:273398157@qq.com。*通信作者:周倩,副教授,博士,研究方向为植物病理学,Email:zhouqian2617@hunau.edu.cn。
国家科技支撑计划项目(2012BAD15B04-1)。