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丝核菌(Rhizoctonia spp.)是一类在自然界广泛存在的真菌,可引起水稻、玉米和小麦等禾谷类作物的纹枯病和其它很多植物立枯病或猝倒病。本研究选用水稻、玉米和小麦纹枯病菌菌株各20株,通过对其培养性状、形态特征、生物学特性、交互致病力、可溶性蛋白和酯酶同工酶等方面的差异进行比较研究,从而为水稻、玉米和小麦纹枯病的综合防治提供一定的理论依据。主要研究结果如下:
1.从培养性状来看,供试的3种纹枯病菌菌株在菌落生长速率、菌落和菌核颜色、菌核数量和菌核在培养皿的分布等方面存在明显差异。水稻和玉米纹枯病菌菌株培养性状极为相似:菌丝生长较快,菌核较大,聚集或分散在培养皿上;小麦纹枯菌菌株在PDA培养基上生长较慢,产生的菌核较小,菌核数量也明显少于水稻和玉米纹枯病菌。
2.对水稻、小麦和玉米纹枯病菌菌株进行细胞核染色,结果显示,水稻和玉米纹枯菌株细胞核数目介于3～13,属于多核丝核菌类群;而小麦纹枯菌菌株细胞核数目为2个,属于双核丝核菌。同时,对3种纹枯病菌菌株进行融合群测定,结果表明,供试的水稻和玉米纹枯菌株均属于立枯丝核菌(R.solani)融合群AG-1IA,而小麦纹枯菌株属于禾谷丝核菌(R.cerealis)CAG-1融合群。
3.对3种纹枯病菌的18个菌株的生物学特性进行了研究,结果显示:水稻和玉米纹枯菌株生长温度范围为10～35℃,最适温度为25～30℃,而小麦纹枯菌株生长温度范围为5～30℃,生长最适温度为20～25℃。在不同培养基方面,3种纹枯菌在Czapek培养基上菌丝生长最快,产生的菌核最多,在Richard培养基上菌丝生长最慢,在WA培养基上产生菌核极少或无。在碳源方面,供试水稻和玉米纹枯病菌菌株对甘露醇的利用能力最差,而小麦纹枯病菌菌株对乳糖的利用能力最差。硝酸钾、亚硝酸钠、硫酸铵、脲和L-亮氨酸5种氮源对3种纹枯病菌菌丝生长的影响不显著,而对菌核的形成具有很大的影响。3种纹枯病菌菌株在pH4～10均可生长和形成菌核,pH6时生长最快、形成菌核较多。光照对3种纹枯病菌菌核数量和颜色具有显著影响。
4.通过水稻、玉米和小麦纹枯病菌菌株对水稻、玉米和小麦交互接种进行了致病性测定,结果表明:水稻纹枯菌株对水稻植株的致病力最强,玉米纹枯菌株对玉米的致病力最强,小麦纹枯菌株对小麦的致病力最强。
5.对水稻、小麦和玉米纹枯病菌的18个菌株分别进行了酯酶同工酶和可溶性蛋白电泳分析。结果表明:不同寄主来源的丝核菌酯酶同工酶图谱具有显著差异,水稻和玉米纹枯病菌酯酶同工酶谱带有5～7条,小麦纹枯病菌酯酶同工酶谱仅有3条。3种纹枯病菌可溶性蛋白图谱比酯酶同工酶图谱更加具有多样性,水稻和玉米纹枯病菌可溶性蛋白谱带有14～19条,小麦纹枯病菌可溶性蛋白谱带7～9条。利用NTSYS软件进行聚类分析,结果表明:水稻、玉米和小麦纹枯病菌菌株可溶性蛋白和酯酶同工酶谱带具有丰富多样性。