由葡萄生单(?)霉Plasmopara viticola引起的葡萄霜霉病是葡萄叶部重要的病害,也是贺兰山东麓酿酒葡萄种植区发生普遍且最为严重的病害,严重制约着贺兰山东麓酿酒葡萄的优质和高产。尽管国内外学者、专家对贺兰山东麓葡萄霜霉病的病原学、发生与防治做了大量研究,但对贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的监测预测方法仍缺乏系统研究。为此,本研究利用孢子捕捉、实时荧光定量PCR(real-time PCR)和地理信息系统(GIS),从时间、空间两个层面开展酿酒葡萄霜霉病监测预测技术研究,以期为贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的早期预警和防控提供科学的理论依据。研究结果如下:(1)2016-2018年葡萄生长期,对贺兰山东麓酿酒葡萄种植区3个典型葡萄园的酿酒葡萄霜霉病田间自然发病情况进行了系统调查。利用Linear,Quadratic,Growth,Cubic,S,Exponential及Logistic等11种数学模型模拟了贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病季节流行时间动态曲线,明确Logistic增长模型能够较好反映贺兰山东麓酿酒葡萄种植区葡萄霜霉病流行时间动态情况,准确率高(R2≥0.946)。推导了贺兰山东麓酿酒葡萄种植区葡萄霜霉病指数增长期为7月22日至8月8日,最高病情指数为0.98;逻辑斯蒂增长期为8月9日至10月10日,最高病情指数为47.69;衰退期为10月11日至葡萄生育期末,但年季节流行的最高病情指数小于60。指数增长期表观侵染速率最高(r=0.1266),为药剂防治的最佳时期。不同酿酒葡萄品种间葡萄霜霉病的发生程度有差异,但都符合Logistic增长模型。初步明确了贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的发生流行动态模型,为贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的早期预警提供理论依据。(2)研究贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病菌孢子囊的田间扩散规律,揭示葡萄霜霉病田间流行机制,为该病害的预测预报和防控提供理论依据。于2016-2018年在贺兰山东麓酿酒葡萄园,采用定量风流孢子捕捉仪捕获田间葡萄霜霉病菌孢子囊的方法,监测孢子囊田间扩散动态,并结合田间病情指数和气象因子探讨孢子囊的扩散规律,评估贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的流行程度和主要气候影响因子。研究结果表明,葡萄霜霉病菌孢子囊全天有两个扩散高峰,分别为10:00和24:00;孢子囊扩散在垂直方向上主要分布在近地面冠层,在水平方向上受葡萄叶幕阻隔影响形成多个孢子囊捕获中心;孢子囊扩散季节动态曲线呈倒“U”型。田间病情、温度、湿度和叶面湿润时间与田间孢子囊扩散相关,是影响酿酒葡萄霜霉病菌孢子囊扩散的重要因素;田间孢子囊扩散数量与田间病情、前7 d平均相对湿度和前7 d平均叶面湿润时数呈极显著相关,相关系数为-0.374、-0.394、-0.473,与当日平均温度和当日叶面湿润时数呈显著相关,相关系数为-0.290、-0.305。定量风流捕孢法可用于贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病菌孢子囊的田间扩散规律研究,通过测定葡萄霜霉病菌孢子囊扩散数量,并结合气象数据分析,可以预测葡萄霜霉病田间发生情况,为早期预警和有效防控提供新思路。(3)构建葡萄霜霉病菌(P.viticola)的实时荧光定量PCR检测体系,为葡萄霜霉病的早期诊断和预测预报提供依据。依据GenB ank中葡萄霜霉病菌cox2基因序列设计1对特异性引物(F-cox-Pv/R-Pv),建立并优化常规PCR和real-time PCR反应体系,利用包括葡萄霜霉病菌在内的多种葡萄及其他作物病原菌和拮抗菌的菌丝DNA进行常规PCR和real-time PCR特异性检测,并对灵敏度和可重复性进行评价,并运用已构建的real-time PCR体系对人工接种葡萄霜霉病菌的潜育期叶片内病原菌DNA进行定量检测,利用SPSS 19.0软件分析接种时间与叶片内葡萄霜霉病菌潜伏侵染量的关系。研究结果表明,设计的引物特异性高,常规PCR仅对葡萄霜霉病菌DNA有扩增条带,为139bp;real-time PCR检测结果表明该对引物对葡萄霜霉病菌有唯一的产物吸收峰,对其他供试菌株均未检测到产物吸收峰。常规PCR检测的灵敏度为10 pg·μL-1,real-time PCR的灵敏度可达到0.1 pg μL-1,是常规PCR检测灵敏度的100倍。以携带目的基因片段的重组质粒为标准品,构建real-time PCR循环阈值(Ct,x)与模板浓度(y)的线性关系,标准曲线为y=42.27-3.36x,相关系数R2=0.997,扩增效率为98.50%,线性范围达7个数量级,在2.4×103～2.4×109 copies/μL呈现良好的线性关系。对人工接种葡萄霜霉病菌的潜育期叶片内病原菌DNA进行real-time PCR检测,结果表明叶片内病原菌潜伏侵染量(y0随接种时间x)的变化呈指数关系增长,y=6.34×104·e0.084x,相关系数R2=0.936。该real-time PCR检测体系在接种6h后就可以检测到葡萄霜霉病菌DNA,检测量为5.68×104 copies/μL病原菌DNA。构建的葡萄霜霉病菌real-time PCR检测体系的灵敏度远高于常规PCR,且特异性强、重复性好,其Ct值与模板浓度呈较好的线性关系,扩增效率高,可用于定量检测葡萄霜霉病菌的潜伏侵染量,为葡萄霜霉病的早期诊断和预测预报提供依据。(4)运用地理信息系统和地统计学分析方法对2017年贺兰山东麓酿酒葡萄种植区3个尺度不同时期的葡萄霜霉病发生程度进行了空间结构分析,并基于不同模型的普通Kriging插值法模拟了3个尺度不同时期的葡萄霜霉病发生程度的空间分布。结果表明:3个尺度下,葡萄霜霉病在不同发生时期(始发期、盛发初期和盛发中期)均显示出明显不同的空间结构,其半变异函数主要为指数型和高斯型;3个尺度的葡萄霜霉病田间发生量空间格局不同,在小尺度和中尺度下,在176.8～328.9 m的范围呈较好的空间自相关,为聚集分布;大尺度的空间高变异受随机因素影响较大,空间自相关较弱;空间分布模拟较好地从时间、空间两个角度直观地展示了酿酒葡萄霜霉病田间发生程度的动态变化,呈现了贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的发生程度和发生范围。利用GIS技术研究不同尺度下不同发生时期葡萄霜霉病的发生蔓延规律,能够较好地在较大区域为葡萄霜霉病的防控提供依据。(5)以贺兰山东麓酿酒葡萄种植区为研究区域,运用GIS技术,结合构建的葡萄霜霉病盛发期的预测预报模型:y=-34.40+1.82x0+0.64x1+2.37x2(y:田间病情指数;x0:前15日前葡萄霜霉病病情指数;x1:前15d的平均田间湿润时间;x2:前15d的平均温差),利用地理信息软件平台ArcGIS 10.2对贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病盛发期的发生量进行了预测和实测模拟,结果表明:基于GIS的贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病预测预报技术,预测结果直观,预测和实测结果基本一致,随机抽样检验准确率为76.60%。基于GIS的贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病预测预报技术能够较好地反映贺兰山东麓酿酒葡萄种植区50.14万hm2的葡萄霜霉病不同发生程度和高效统计不同发生程度面积及其比例。