玉米穗腐病是世界上为害较重的玉米病害之一,造成重大的经济损失,危害人畜健康。目前已经发现玉米穗腐病的致病菌有30多种,镰孢是玉米穗腐病的主要致病菌,其中拟轮生镰孢为害较为严重。伏马毒素主要由拟轮生镰孢产生,有致畸、致癌作用。本文调查了2012年我国九省(河北、山西、内蒙古、四川、云南、贵州、宁夏、辽宁及黑龙江)共250份玉米籽粒样品中镰孢的发生及分布,研究了不同因素(氮源、碳源、杀菌剂及绿原酸)对拟轮生镰孢产生伏马毒素的影响,对玉米穗腐病的防治具有重要意义。主要取得以下结果:1.采用形态学方法和分子生物学方法分离鉴定玉米籽粒中的镰孢。共分离得到2271株(20.2%)镰孢,包括禾谷镰孢(1121株)、拟轮生镰孢(928株)、胶孢镰孢(115株)、层出镰孢(92株)、尖孢镰孢(9株)、木贼镰孢(4株)和厚垣镰孢(2株)。不同地区镰孢的分离频率分别为39.2%(贵州)、32.1%(云南)、25.0%(山西)、22.9%(辽宁)、21.6%(河北)、20.0%(黑龙江)、16.0%(四川)、9.4%(宁夏)、3.8%(内蒙古)。其中拟轮生镰孢是辽宁(17.6%)、四川(13.6%)、河北(11.1%)、宁夏(6.5%)的优势菌株;禾谷镰孢是云南(26.8%)、贵州(24.7%)和山西(23.6%)的优势菌株;胶孢镰孢是黑龙江的优势菌株;内蒙古样品中拟轮生镰孢、胶孢镰孢和禾谷镰孢的分离频率相同。2.不同氮源、碳源对拟轮生镰孢的生长及毒素产生影响不同。离体条件下分析了五种氮源(牛肉膏、蛋白胨、硝酸钾、硫酸铵、谷氨酸)、七种碳源(山梨醇、甘露醇、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、可溶性淀粉)对拟轮生镰孢生长及伏马毒素产生的影响,发现氮源能影响菌株的菌落形态,而碳源对菌株的菌落形态没有明显影响。氮源为硝基氮、碳源为甘露醇和麦芽糖时,较适合拟轮生镰孢菌丝生长;氮源为牛肉膏、碳源为甘露醇时,较适合拟轮生镰孢产生伏马毒素。伏马毒素含量随氮源浓度增加而减少,随碳源浓度的增加而增加。分析不同培养基接菌前后p H变化发现,强酸条件下抑制菌株生长及伏马毒素的产生,而弱酸条件下,适合菌株产生伏马毒素。3.杀菌剂对菌株生长均有一定的抑制作用,但对伏马毒素的影响具有差异。离体条件下研究了四种杀菌剂(多菌灵、百菌清、吡唑醚菌酯和氰烯菌酯)对拟轮生镰孢生长、伏马毒素产生及FUM1基因表达的影响,发现这四种杀菌剂对拟轮生镰孢菌丝生长及孢子萌发均具有一定的抑制作用,对菌丝生长的EC50分别为0.41、1.19、2.49、4.22μg/m L,对孢子萌发的EC50分别为3.65、0.95、0.94、0.72μg/m L。拟轮生镰孢在含有杀菌剂的培养基上生长时,培养6 d时四种杀菌剂均能有效抑制拟轮生镰孢产生伏马毒素;培养10 d时仅吡唑醚菌酯能够有效抑制菌株产生伏马毒素,其他药剂低浓度(小于EC50)促进伏马毒素的产生,而高浓度(大于等于EC50)抑制毒素的积累。RT-PCR分析四种杀菌剂对伏马毒素合成关键基因FUM1表达的影响,发现百菌清和氰烯菌酯均能有效抑制FUM1基因表达,而多菌灵和吡唑醚菌酯在低浓度下促进FUM1基因表达,高浓度抑制基因表达。4.绿原酸对拟轮生镰孢菌丝生长、孢子萌发及伏马毒素的产生具有一定的影响。离体条件下分析了不同浓度的绿原酸对拟轮生镰孢菌生长及伏马毒素产生的影响,发现绿原酸能够显著抑制菌株菌丝生长,促进菌株孢子萌发。菌株在培养前期(6 d),绿原酸抑制菌株产生伏马毒素,而在培养后期(10 d),绿原酸对菌株产生伏马毒素表现出一定的促进作用,尤其是0.5 mmol/L绿原酸对伏马毒素产生的促进作用最强。