小麦赤霉菌粗毒素对不同小麦种子生长的抑制作用【库百科养殖网】

小麦赤霉菌粗毒素对不同小麦种子生长的抑制作用

麦类赤霉病是麦类作物广泛发生的一种全球流行性毁灭性病害[1]。小麦感染赤霉病后，不仅减产严重，品质恶化，种用价值降低，而且由于病菌的代谢产物含有毒素，人畜食用后也会导致中毒。通过抗病品种选育和栽种可有效地防治该病。小麦对赤霉病抗性的田间鉴定难度较大、周期较长，我们通过观察记录室内小麦种子在赤霉菌粗毒素中的萌发情况来进行小麦对赤霉病抗性早期鉴定。

1 材料与方法

1.1 材料

在对大量小麦品系资源进行赤霉病抗性筛选后，选择抗性表现相对稳定、类型和来源不同的44个小麦品系作为供试材料（小麦品系由四川农业大学生核所提供），把小麦按照不同的种类依次编号，小麦品系从上往下进行编号（表1）。

1.2 方法

1.2.1 小麦赤霉病菌菌种的培养

禾谷镰刀菌菌株首先在PDA培养基上活化后，再接种到小麦培养基上培养。

赤霉菌产毒培养基有很多，陆鸣等[2]以小麦、大麦、玉米、稻米、黄豆为培养基进行产毒培养，结果表明禾谷镰刀菌毒素的主要组分脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）[3]的含量以小麦培养基最高。所以小麦赤霉菌菌种经PDA培养基活化以后，在28℃的条件下接入小麦培养基中进行培养。

1.2.2 小麦赤霉菌粗毒素的制备

本次试验采用刘思衡等[4]（1989）用28℃培养30d的感病麦粒，经烘干粉碎后，100g干物加85%乙醇500ml浸泡24h，浸提2次，合并两次浸出液，过滤，滤液在60℃的水浴中蒸发收缩即得粗毒素。

1.2.3 配制25%的粗毒素原液

将提取出来的粗毒素作为浓度为100%的原液，用蒸馏水稀释成25%的粗毒素原液。

1.2.4 各个小麦品系的处理

将选取的小麦种子先放入0.1%的升汞中浸泡1～2min进行消毒处理，然后用蒸馏水将种子冲洗3～4遍，放入铺有无菌滤纸的无菌培养皿中，在25℃±2℃的培养箱中发芽。

1.2.5 粗毒素处理

根据具体试验的要求，此次试验设置了处理组和对照组两个部分，每个小麦品系处理组做3个培养皿，对照组做3个培养皿，每个培养皿中放置5粒种子。然后在处理组每个培养皿中加10ml 25%的小麦赤霉病粗毒素，对照组以10ml蒸馏水处理，同时在25℃下进行培养48h，以待观察、测定。

1.2.6 数据测定

将小麦种子在恒温箱中培养48h后，分别对小麦的根和芽的长度进行测定并做记录，其中每粒种子中选择3根最长的根来测量，若无芽或无根的种子，数据记为零。对原始数据进行处理后，求出各个小麦品系根和芽的平均生长长度。

1.2.7 抑制百分率的计算以及显著性检验

在对小麦品系根和芽的平均生长长度数据处理的基础上通过以下公式得到小麦赤霉病粗毒素对小麦芽和根的生长抑制率：

芽的生长抑制率=[1-（处理组芽的平均生长长度÷对照组芽的平均生长长度（CK）]×100%根的生长抑制率=[1-（处理组根的平均生长长度÷对照组根的平均生长长度（CK）]×100%

2 结果与分析

由表2可以看出不同的小麦品系的芽和根都不同程度地受到25%小麦赤霉病粗毒素的严重影响，但是因为品系不同，所以受其影响程度不同，其中对芽的影响小于等于50%的有3个品系，大于等于80%的有25个品系；25%小麦赤霉病粗毒素对根的影响小于等于50%的有2个品系，大于等于80%的有20个品系。从以上结果表明小麦的不同品系对DON的敏感程度不一，并且普遍对芽的抑制作用大于对根的抑制。

根据小麦芽和根的生长抑制率的处理结果，用SPSS软件进行差异显著性检验。(www.613935.com）经过SPSS软件处理后，结果如下所示：由表4中处理得数据，可以看出，各小麦品种间存在显著性差异。

3 讨论

3.1 本方法可以用于小麦抗赤霉病性的早期鉴定

通过以上数据表明：试验中不同抗性的小麦品种的种子对赤霉粗毒素的敏感程度差异性明显。赤霉菌粗毒素能抑制小麦胚芽鞘的伸长[5]，增加组织细胞的渗透性，引起质膜受伤害[6]，从而抑制了小麦种子的萌发生长。抗病品种耐毒性强，种子的根和芽受粗毒素抑制弱，感病品种耐毒性差，种子的根和芽受毒素抑制强。研究表明，赤霉菌的某些代谢物具有植物毒性，同该菌本身的致病性和品种的抗赤霉病性相联系，这些影响的大小可以作为小麦品种抗赤霉病性的生理指标，并建立相应的抗赤霉病性生物测定法，或用赤霉粗毒素作为选择压筛选抗赤霉病细胞突变体[7] 。该方法可用于小麦抗赤霉病性的早期鉴定。

3.2 小麦种子的抗性检测与田间抗性检测

对小麦抗病品种的研究，早在多年前Schroeder和Christensen就将小麦品种对赤霉病的抗性分为抗初侵染（resistance to initial infection type I）和抗扩展（resistance to spread type II）两种类型[8]。后来又发现了另外3种抗病类型[9]，即抗毒素累积（resistance to toxin accumulation）、种子抗性 （resistance to kernel infection）、耐病型tolerance。种子抗性是在植株的发病率和病小穗率较高的情况下，感病籽粒数较少。由于种子抗性和耐病（注：耐病类型是指：在相同环境下，与非耐病的材料相比，最初的病症没有显著差异，但是最后的产量有显著的差别）。两种抗性类型的划分在理论上以及鉴定操作上的合理性上不同，因此还存在一定的争议[9]。小麦种子抗性在小麦的抗性研究中只代表其中的一部分：即抗初侵染或者种子抗性。王裕中等[10]认为在生育期相似的品种间病穗率的差异显示了小麦品种对赤霉病有不同程度的抗侵染力，而品种间对病害反应级大小则显示了品种对病原菌抗扩展能力的强弱。所以种子抗性的检测和田间抗性的检测是针对小麦不同生育时期对小麦抗性的研究，所反映出来的状况也不相同，因此，对种子抗性的检测不能替换田间抗性的检测。

参考文献

[1]Wang JZ. Epide miology and management of wheat scabin China[A].In： Dubin H J， GilchristL，Reevesj，et al（eds）.Fusarium Head scab：globas tatus and future prospects[M].Mexico：CIMMYT，1996：97～105.

[2]陆鸣，王裕中，陈怀谷等.禾谷镰刀菌产毒素培养条件及粗毒素提取法[J].江苏农业学报，1992，8（1）：30-40.

[3]陆维忠，程顺和，王裕中.小麦赤霉病研究[M].北京科学出版社，2001：6.

[4]刘思衡，廖海林，潘祥华.应用赤霉病粗毒素测定小麦品种抗赤霉病的初步研究[J].福建农学院学报，1990，19（3）：300-304.

[5]王裕中，Miller JD.小麦品种对禾谷镰刀苗毒素的抗性研究.植物病理学报，1989，19（2）：105～108.

[6]薛国兴，张匀华等.小麦品种对赤霉病的抗性与抗病害扩展力的研究.植物病理学报，1988，10（2）：113～118.

[7]张炎，张翠兰，昊郁文.细胞培养筛选小麦抗赤霉病突变体.科学通报，1991（3）：6～219.

[8]姚金保，陆维忠.中国小麦抗赤霉病育种研究进展[J].江苏农业学报，2000，16（4）：242-248.

[9] Miller JD， Young JC and Sampson . Deoxynivalenol and FHB resistance in spring cereals[]].Phytopathol， 1985（113）：359-367.

[10]王裕中等.小麦赤霉病鉴定技术的改进及其抗原的开拓[J].中国农业科学，1982，4：26-29.

作者简介：

康琳（1983-），女，四川成都人，农学学士，讲师，现主要从事植物保护专业的教学与科研工作。*为通讯作者