天水地区小麦条锈菌对三唑酮抗药性水平检测及寄生适合度分析

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由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis West.f.sp.tritici Eriks.&Henn.)引起的小麦条锈病是危害小麦的一种重要真菌病害,严重威胁国内外小麦产区的粮食生产安全。中国作为世界上最大的小麦条锈病流行区,化学防治上长期使用三唑酮作为防治小麦条锈病的首选杀菌剂,可能会使小麦条锈菌产生抗药性,因此有必要监测田间小麦条锈菌对三唑酮的抗药性水平,并提出抗药性治理措施。甘肃天水地区作为小麦条锈菌的越夏易变区与秋季菌源的策源地,小麦条锈病常年发生,除了利用抗病品种外,化学防治频繁,因此本实验在该地区广泛采集小麦条锈菌标样,扩繁后定量接菌,采用离体叶段法检测当地小麦条锈菌对三唑酮的抗药性水平,并根据所测的EC50值(有效中浓,即抑制或杀死50%病原菌孢子(萌发)生长所需的浓度)筛选出抗药性水平差异较大的菌株,并进一步测定其寄生适合度,整体评估三唑酮的使用效率。实验结果如下:1、天水地区小麦条锈菌对三唑酮抗药性水平结果经离体叶段法测得,69株小麦条锈菌对三唑酮的EC50平均值为0.740μg/m L,最低为0.142μg/m L,最高为4.012μg/m L,相差28倍。这表明天水地区已出现了对三唑酮产生抗性的小麦条锈菌。69株供试菌株中11株为抗性菌株,EC50平均值为2.549μg/m L,58株为敏感菌株,EC50平均值为0.397μg/m L,平均抗性水平为4.936,抗性频率达到了15.94%。2、对三唑酮抗性差异较大的小麦条锈菌寄生适合度的测定通过抗药性水平的EC50值结果选取6株对三唑酮最敏感以及5株对三唑酮抗性最强的小麦条锈菌,按照抗性组分法分别测定其夏孢子萌发率、花斑日增量、潜伏期、产孢期、产孢强度、夏孢子堆长度以及病斑扩展速率。通过主成分分析结果可知夏孢子活力及侵染能力是决定供试的小麦条锈菌寄生适合度最重要的属性,由潜育期,夏孢子萌发率以及病斑扩展速率决定;其次为小麦条锈菌在寄主上的产孢能力(繁殖力),主要由产孢期,产孢强度以及花斑日增量代表;再次为小麦条锈菌的扩展能力,主要由夏孢子堆长度决定。方差分析显示,与敏感菌株相比,抗药菌株的夏孢子活力以及侵染能力有所降低,但在产孢能力以及扩展能力上两者却并未有明显差异,抗药菌株整体的寄生适合度低于敏感菌株。将寄生适合度各指标与其对应的Log EC50值进行相关性分析,结果显示,小麦条锈菌夏孢子萌发率、潜育期与病斑扩展速率这三项寄生适合度指标与三唑酮的抗药性水平显著相关(p<0.05),其中夏孢子萌发率与抗药性水平呈负相关(r=-0.909),潜育期与抗药性水平呈正相关(r=0.967),病斑扩展速率与抗药性水平呈负相关(r=-0.818),即抗药性水平越高,条锈菌的夏孢子萌发率越低,从接种到侵入叶片、定殖并产生新的夏孢子所需的时间更长,夏孢子堆在叶片上的扩展的速度越慢。整体来看,小麦条锈菌对三唑酮抗药性的产生伴随其寄生适合度一定程度上的下降。
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