小麦赤霉病防控技术研究进展

张华崇 赵树琪 闫振华 黄晓莉 戴宝生 李蔚

摘要 赤霉病是小麦主要病害之一，对小麦生产和食品安全构成了严重威胁。综述了小麦赤霉病防控技术的主要研究进展，包括选育抗病品种、化学防控技术和生物防治技术等，旨在为小麦赤霉病的防控提供依据。

关键词 小麦;赤霉病;防控技术;进展

中图分类号 S435.121.4+5  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）11-0020-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.006

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research Progress on the Prevention and Control Technologies of Wheat Scab

ZHANG Hua-chong，ZHAO Shu-qi，YAN Zhen-hua et al

（Huanggang Academy of Agricultural Sciences，Huanggang，Hubei 438000）

Abstract Wheat scab caused by Fusarium graminearum is one of the main diseases of wheat，which poses a serious threat to wheat production and food safety.Main research progresses on the prevention and control technologies on wheat scab were reviewed，including the selection of disease-resistant varieties，chemical control and biological control technologies，in order to provide the basis for the prevention and control of wheat scab.

Key words Wheat;Scab;Prevention and control technology;Progress

赤霉病（fusarium head blight，FHB）是小麦生产中主要的病害之一，对小麦的高产稳产有不利影响，且发病后产生的多种毒素可引起人畜食用后中毒，严重威胁食品安全[1]。我国引起小麦赤霉病的病原菌主要是禾谷镰孢菌[2]，主要为害穗部，造成穗腐。在大流行时病穗率为50%～100%，会导致小麦减产10%～40%;中流行时病穗率为30%～50%，会导致小麦减产5%～15%[3]。据统计，2019年小麦赤霉病的发生面积0.1亿hm2，近年来在我国逐渐由长江中下游地区向黄淮麦区蔓延。近年来，许多学者采用不同方法防控小麦赤霉病的发生，对病害防控工作开展了大量研究。笔者从选育抗病品种、化学防控技术和生物防治技术等方面综述了小麦赤霉病的防控技术研究进展。

1 选育抗病品种

抗病品种在小麦赤霉病防治中是最经济、有效的措施，发掘赤霉病抗原是培育抗病品种的首要工作。20世纪70年代中期成立的全国性小麦赤霉病研究协作组，经鉴定发现了苏麦3号、望水白2个高抗且抗性稳定的普通小麦种质资源[4]。近年来，许多学者对我国小麦品种进行了抗赤霉病鉴定，发现来自长江中下游地区的小麦品种抗性最强，其次是长江上游地区，而黄淮地区小麦品种的赤霉病抗性最弱，小麦品种赤霉病抗性仅达到中抗水平，抗性普遍较差，且还未发现对赤霉病免疫的品种[5-10]。

鉴于此，育种专家们开始扩大赤霉病抗原的筛选范围，发现在小麦近缘种属中鹅观草属、赖草属、黑麦属和偃麦草属等存在一些抗赤霉病种质资源，并成功创制了一批抗赤霉病材料。吴丽芳等[11]通过对普通小麦品种中国春与高鹅观草杂种回交后代BC2F2-5和BC3F1-4的抗病分析，发现其具有较好的赤霉病抗性。陈佩度等[12]将大赖草抗性导入普通小麦中国春中，对其后代进行了赤霉病抗性鉴定，获得了一批抗性强于苏麦3号的材料。周建平[13]用小麦-黑麦单体附加系的染色体工程方法创制并选育出小麦品系R111，进行抗病鉴定，结果表明品系R111具有稳定的、比苏麦3号更好的赤霉病抗性，且遗传稳定。陈士强等[14]连续2年于开花期采用单花滴注法对31份中国春-长穗偃麦草的1E和7E染色体附加系和置换系进行了穗部接种抗病鉴定，发现病小穗率均较低。Wang等[15]克隆了来源于长穗偃麦草抗性主效基因Fhb7，并转移至小麦品种，抗病鉴定发现该基因不仅具有稳定的赤霉病抗性，而且具有广谱的解毒功能。以上研究表明，可以通过远缘杂交将小麦近缘种中抗性转移至普通小麦，创制出抗赤霉病新材料。

近年来，随着分子生物学的发展，国内外学者发现了抗赤霉病主效基因Fhb1-7，并对其进行了精细定位[16-24]，其中Fhb1已被证实是抗性最强且稳定的抗赤霉病基因。朱展望等[25]对229 份小麦品种（系）Fhb1進行溯源分析，结果发现中国小麦品种所含Fhb1 至少有2个来源，分别为苏麦3号和宁麦9号。张宏军等[26]利用6个携带Fhb1基因的品种（系）分别与高感赤霉病的周麦16矮败小麦近等基因系杂交和回交，对构建的6个回交群体进行抗赤霉病鉴定，发现携带Fhb1基因家系整体抗性达到中感。周淼平等[27]将小麦赤霉病抗原苏麦3号抗病主效QTL导入小麦品种济麦22，创制了含苏麦3号抗赤霉病主效QTL的材料18份，其中4份材料的赤霉病抗性明显提高。此外，一些学者还开展了抗赤霉病QTL的聚合育种工作。许峰等[28]将抗病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5导入感病品种矮抗58中，Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5聚合后，后代综合抗性比单个基因更明显。Miedaner等[29]在性状优良的德国春小麦品种中导入来自CM-82036（苏麦3号/Thornbird）的2个抗赤霉病QTL，发现后代有明显抗性。小麦赤霉病抗性是受多基因控制的数量性状，而抗性鉴定受外界环境的影响较大，且抗原来源还比较狭窄，因此利用分子技术改良小麦抗性比较可行。因此，今后要在传统育种的基础上，综合运用分子技术来提高小麦的赤霉病抗性。

2 化学防控技术

化学防控仍然是目前防治小麦赤霉病的主要手段。多菌灵等苯丙咪唑类药剂长期以来在防治小麦赤霉病方面发挥着重要的作用，但长期使用单一药剂容易导致病原菌抗药性增强。王建新等[30]于1986—2001年监测了浙江省、江苏省、上海市和湖北省13个县（市）共194 91个小麦赤霉病菌株对多菌灵的抗药性，结果发现小麦赤霉病菌群体中存在不同比例的抗药性菌株;吴佳文等[31]于2012—2018年监测了江苏省不同地区小麦赤霉病病菌菌株对多菌灵的抗药性频率，结果显示小麦赤霉病病菌抗药性频率呈上升趋势。

戊唑醇及其复配剂对小麦赤霉病具有很好的防治效果。何庆等[32]于2019年开展了不同时期喷施30%唑醚·戊唑醇悬浮剂的试验，结果表明其对小麦病穗和病粒的防治效果均在80%以上;王夏军[33]采用 15% 井冈·戊唑醇悬浮剂对小麦赤霉病开展田间药效试验，结果表明在小麦赤霉病重发态势下，在小麦齐穗期和齐穗后7 d各预防1次，对赤霉病的防效达88.22%。张舟娜等[34]对30% 戊唑醇·福美双悬浮剂、48%氰烯菌酯·戊唑醇悬浮剂和45%戊唑醇·咪鲜胺可湿性粉剂进行田间防效试验，结果显示3种戊唑醇复配剂对小麦赤霉病的病指防效均在70% 以上，增产效果也明显优于多菌灵。430 g/L戊唑醇悬浮剂（SC）+25%氰烯菌酯SC和430 g/L戊唑醇SC+50%多菌灵可湿性粉剂（WP）喷雾处理对小麦赤霉病的防效分别为82.80%和79.07%[35]。

此外，1998年江苏省农药研究所研制并合成了镰刀菌属专化型杀菌剂氰烯菌酯，其在小麦赤霉病防治上发挥重要的作用。高攀等[36]开展了25%氰烯菌酯SC防治小麦赤霉病的田间药效试验，结果发现25%氰烯菌酯SC 1 500～3 000 g/hm2对小麦赤霉病的防治效果良好，病指防效在76%以上，显著高于药剂70%甲基硫菌灵WP和80%多菌灵WP的病指防效;孙友武等[37]的试验也得到类似的结果，25%氰烯菌酯悬浮剂1 500 mL/hm2对小麦赤霉病的防治效果达79.6%;刁亚梅等[38]于2010年在江苏省进行了25%氰烯菌酯悬浮剂防治小麦赤霉病的大田示范试验，结果显示25%氰烯菌酯悬浮剂1 500～2 250 g/hm2对小麦赤霉病的防治效果为80.10%～98.28%，均高于40%多菌灵悬浮剂1 500 g/hm2处理;韦伟等[39]比较了几种主要杀菌剂对小麦赤霉病的防治效果，结果显示25%氰烯菌酯SC 2 250 mL/hm2的病指防效最高，达到81.16%。

丙硫菌唑因其广谱杀菌特性，被广泛应用于防治小麦病害，采用田间药效试验方法，30%丙硫菌唑675 mL/hm2 2次用药防效可达92%[34];分别用浓度375、450和525 g/hm2 480 g/L丙硫菌唑悬浮剂处理小麦，结果显示赤霉病的病指防效分别达到93.62%、94.95%和95.74%，防治效果明显[40];丙硫菌唑溶解性好，叶片附着性强，可作为飞防药剂，研究显示30%丙硫菌唑油基悬浮剂（OD）600 g/hm2和75%丙硫菌唑干悬浮剂（DF）300 g/hm2对小麦赤霉的防效分别为90.91%和93.07%，明显高于40%多菌灵SC 1 875 g/hm2[41]。

先正达公司最新研制的新型吡啶酰胺类杀菌剂氟唑菌酰羟胺对禾谷镰孢菌表现出较高的室内活性且田间小麦赤霉病防效较好，可考虑用其作为禾谷镰孢菌对多菌灵抗性治理的替代药剂[42]。1 050 mL/hm2氟唑菌酰羟胺处理对小麦赤霉病的防效在80%以上[43];200 g/L氟唑菌酰羟胺SC在小麦扬花期用药2次，结果发现它不仅能够有效防治小麦赤霉病，而且对小麦白粉病也具有很好的防治效果[44]。

3 生物防治技术

利用有益微生物防治小麦赤霉病，有利于病害的可持续控制，具有良好的应用前景。国内外相关研究已取得很大的进展。目前具有防治小麦赤霉病功效的生防菌涵盖了细菌和真菌等多个种属。陈小洁等[45]从杜仲中分离出104株内生细菌，对其进行拮抗细菌的筛选和鉴定，结果发现芽孢杆菌DZSG23对小麦赤霉菌具有较好的抑菌效果，抑制率达到69.04%。余桂容等[46]从小麦叶片和穗部分离出对小麦赤霉病菌具有强拮抗作用的芽孢杆菌菌株B4和B6，对小麦赤霉病的相对防效分别达 68.4%和68.9%。刘伟成等[47]分离出8株来自中国东北嫩江小麦赤霉病流行地区小麦植株叶面和穗部的具拮抗作用的芽孢杆菌，活体菌悬浮液和灭菌后的发酵液田间防效为59.5%～65.9%，且其发酵液热稳定性好。杨洪凤等[48]从樟树健康叶片中分离获得了内生细菌解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens CC09），发酵液灌根处理小麦，对小麦赤霉病的防效高达90.7%。李正辉等[49]在川麦107分离链霉菌属L16菌株，其对小麦赤霉病菌、番茄灰霉病菌、油菜菌核病菌和炭疽病菌等都具有拮抗作用，其发酵液在室外条件下仍保持良好的抑菌活性。管章玲等[50]从多种植物体内及其根表土壤中分离出具拮抗效果的5株放线菌菌株NS-QCT、NS-GWCG-X、N-WM-G、N-BoCY26和N-LJG2，温室盆栽试验发现菌株NS-QCT对赤霉病菌具有明显的抑制作用。

翟梅枝等[51]从核桃和黑核桃茎、叶和青皮中筛选到60株真菌，对小麦赤霉病菌具有抑制作用的有51株;Khan等[52]发现从小麦花药上分离的1株隐球酵母（Cryptococcus）菌株OH182.9对赤霉病菌具有抑制作用，抑菌率高于770%;Dal Bello等[53]从小麦根际筛选出52株细菌和6株木霉属菌株（Trichoderma spp.），其对小麦赤霉病菌均具有防治作用，其中1株哈茨木霉对赤霉病菌具有较强的抑制作用。

4 讨论

小麦赤霉病是世界范围内广泛流行的小麦病害，近年来由于全球气候变暖和耕作方式的变化，每年受赤霉病危害的麦区逐渐扩大，同时小麦赤霉病的流行频率也逐渐增加，也增加了病害的防治難度。目前病害防治坚持“预防为主，综合防治”方针，要严密关注麦区的天气变化情况，明确重点防控区域、关键防治田块和最佳防控时间，准确发布预报预警信息，做好病害预测和预防工作。在小麦赤霉病的防治中，以选育抗病品种为基础，综合化学药剂和生物防治等措施。目前，我国小麦品种抗性普遍较差，还未发现对赤霉病免疫的品种，虽然在小麦近缘种属发现一些抗病种质资源，但被育种利用的抗赤霉病小麦种质材料还较少，且赤霉病抗性好的材料大多有高秆、晚熟、穗小等不良农艺性状，因此还需要进一步扩大抗病材料的筛选范围。近年来，通过分子技术定位了7个抗赤霉病主效基因，利用分子技术将主效基因导入小麦中，获得了一批抗病性改良材料。因此，利用分子技术与传统育种相结合的育种手段，将在今后小麦抗病育种中发挥重要作用。化学防治主要选用氰烯菌酯、戊唑醇、丙硫菌唑和氟唑菌酰羟胺等药剂及其复配制剂，坚持适期用药，重视交替使用不同作用机理的药剂，延缓病菌抗药性的产生，但化学药剂的长期使用存在污染环境的风险，寻找新的病害防治技术和手段已经成为迫切需求。利用生防菌防治小麦赤霉病的措施越来越受到重视，虽然已有研究从多种植物或土壤中分离筛选出可有效防治小麦赤霉病的生防菌，但生防菌存在对施药环境要求高、药效稳定性差等问题，更早地研制开发出环境友好、高效稳定、多功能的生防菌对于最终有效控制小麦赤霉病的发生与持续流行发挥着重要作用。

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