小麦杆锈病 Wheat Stem rust 小麦秆锈病是世界范围的小麦病害,在种植小麦的国家和地区均有发生,主要分布于北 美、澳洲及非洲等地。我国主要在华东沿海、长江流域和福建、广东、广西的冬麦区及东北 内蒙古、西北等春麦区发生流行,给小麦生产造成严重损失。1949~1966年的17年间,福 建省就有6次大发生,重者损失40%50%。1956年江苏省的流行,造成减产50%-80%, 个别田块甚至绝收。近30年来,由于推广抗病品种,基本上控制了该病的流行和危害。但 在一些流行区,感病品种仍占相当大的面积,流行具有潜在的可能 症状 主要危害茎秆和叶鞘,也可危害叶片和穗部。夏孢子堆长椭圆形,在三种锈病中最大, 隆起高,褐黄色,不规则散生。秆锈菌孢子堆穿透叶片的能力较强,导致同一侵染点叶正反 面均出现孢子堆,且背面孢子堆比正面大。成熟后表皮大片开裂并向外翻起如唇状,散出锈 褐色夏孢子粉。后期产生黑色冬孢子堆,破裂散出黑色冬孢子粉。 病原 学名:禾柄锈菌 Puccicinia graminis Pers. f, sp tritici Eriksset Henn,属担子菌亚门柄锈菌 属 病原形态:秆锈菌是全孢型转主寄生菌。在小麦上产生夏孢子和冬孢子,冬孢子萌发产 生担孢子,担孢子侵染转主寄主小檗( Berberis spp.)和十大功劳( Mahonia spp.),在其叶 片上产生性孢子器和锈孢子器,其中的锈孢子只侵染小麦,经发育后形成夏孢子堆并产生夏 孢子。夏孢子堆椭圆形至狭长形,3mm×10mm。夏孢子单胞,暗黄色,长圆形,21-42μm ×13~24μm,中部有4个发芽孔,表面有细刺。冬孢子有柄,双胞,椭圆形或长棒形,浓褐 色,表面光滑,横隔处稍缢缩,35~64μum×13~24μm,顶端壁厚51lμm,圆形或略尖,有 孢子柄,每个孢子有发芽孔10个。 性子器小,烧瓶形,橙黄色,埋生在叶片表皮下,孔口外露,成熟后产生大量无色丝状 的受精丝及椭圆形的性孢子。通过受精丝与性孢子的受精作用,在性子器相对应的叶背产生 锈子器。锈子器初埋生于表皮下,后突破表皮呈杯状,成簇聚生。锈孢子球形至六角形,橘 黄色,表面光滑,链生在锈孢子器内
小麦秆锈病 Wheat Stem Rust 小麦秆锈病是世界范围的小麦病害,在种植小麦的国家和地区均有发生,主要分布于北 美、澳洲及非洲等地。我国主要在华东沿海、长江流域和福建、广东、广西的冬麦区及东北、 内蒙古、西北等春麦区发生流行,给小麦生产造成严重损失。1949~1966 年的 17 年间,福 建省就有 6 次大发生,重者损失 40%~50%。1956 年江苏省的流行,造成减产 50%~80%, 个别田块甚至绝收。近 30 年来,由于推广抗病品种,基本上控制了该病的流行和危害。但 在一些流行区,感病品种仍占相当大的面积,流行具有潜在的可能。 症状 主要危害茎秆和叶鞘,也可危害叶片和穗部。夏孢子堆长椭圆形,在三种锈病中最大, 隆起高,褐黄色,不规则散生。秆锈菌孢子堆穿透叶片的能力较强,导致同一侵染点叶正反 面均出现孢子堆,且背面孢子堆比正面大。成熟后表皮大片开裂并向外翻起如唇状,散出锈 褐色夏孢子粉。后期产生黑色冬孢子堆,破裂散出黑色冬孢子粉。 病原 学名:禾柄锈菌 Puccicinia graminis Pers.f.sp.tritici Erikss.et Henn.,属担子菌亚门柄锈菌 属。 病原形态:秆锈菌是全孢型转主寄生菌。在小麦上产生夏孢子和冬孢子,冬孢子萌发产 生担孢子,担孢子侵染转主寄主小檗(Berberis spp.)和十大功劳(Mahonia spp.),在其叶 片上产生性孢子器和锈孢子器,其中的锈孢子只侵染小麦,经发育后形成夏孢子堆并产生夏 孢子。夏孢子堆椭圆形至狭长形,3mm×10mm。夏孢子单胞,暗黄色,长圆形,21~42m ×13~24m,中部有 4 个发芽孔,表面有细刺。冬孢子有柄,双胞,椭圆形或长棒形,浓褐 色,表面光滑,横隔处稍缢缩,35~64m×13~24m,顶端壁厚 5~11m,圆形或略尖,有 孢子柄,每个孢子有发芽孔 10 个。 性子器小,烧瓶形,橙黄色,埋生在叶片表皮下,孔口外露,成熟后产生大量无色丝状 的受精丝及椭圆形的性孢子。通过受精丝与性孢子的受精作用,在性子器相对应的叶背产生 锈子器。锈子器初埋生于表皮下,后突破表皮呈杯状,成簇聚生。锈孢子球形至六角形,橘 黄色,表面光滑,链生在锈孢子器内
病原生物学:秆锈菌要求较高的温度,菌丝生长和夏孢子形成的最适温度为20-25℃, 最低温度为15℃。夏孢子萌发的最低温度为3℃,最高温度31℃,最适温度为18-22℃。冬 孢子萌发和担孢子形成的最适温度均为20℃。在小檗上,锈孢子形成的最适温度为20~32℃, 而萌发适温为16~18℃。夏孢子的萌发和入侵需在叶表面具水滴(或水膜)或100%的大气 湿度下进行。病菌只有在充足光照条件下才能在植物上正常生长和发育,否则其生长和发育 就会受到抑制。 病原菌生理分化:小麦秆锈菌在转主寄主小檗和十大功劳属植物上产生有性态,可以通 过有性杂交产生变异。在美洲,小檗曾经是小麦秆锈病流行的重要菌源植物;但在我国,经 过多年研究证实,秆锈菌仅以夏孢子世代完成周年循环,转主寄主在小麦秆锈病流行中的作 用并不大。小麦秆锈菌除危害小麦外,还可侵染大麦、燕麦、黑麦和一些禾本科杂草,特别 是野生大麦和山羊草 秆锈菌有明显的生理分化现象。我国采用复合鉴别寄主体系,包括国际鉴别寄主、辅助 鉴别寄主以及对小麦生产有一定代表性的抗锈品种的单基因系,已鉴定出我国有17、19、 21、21C1、21C2、21C3,34、34C1、34C2、34C3、34C4、34C5,116、40、194和207等 重要小麦秆锈小种和致病类型,其中21小种群为优势小种群,其次为34小种群,21C3为 优势小种。小种34C2、116、40和34C4的毒力较强,但出现频率一直很低。 我国对4个辅助鉴别寄主品种 Profen、 Rulofen、Min2761和免字52进行抗秆锈性基 因的单体分析,表明这4个辅助鉴别寄主含有S5、S6、Sr17、Sr30和国际上尚未命名的 SrM、SM(暂定名)等6个抗病基因。这些基因对在我国流行的小麦秆锈菌具有明显的 鉴别作用。S5是区分生理小种21类群和34类群的主要鉴别基因,S6、S30、Sr17、SrM、 SM对生理小种34类群有进一步的区分作用,S17和SM对生理小种21类群有进一步 的区分作用。 侵染过程 小麦秆锈菌夏孢子随气流传播到感病植株上,在环境条件适宜时,夏孢子萌发产生芽管 沿叶片生长,遇气孔后顶端膨大,形成明显的附着胞,后长出侵入丝,钻入气孔并形成泡囊, 再长出侵染菌丝,在寄主叶肉细胞间隙蔓延,以吸器伸入寄主细胞内吸取营养。条件适宜, 侵入的菌丝经过5~6d即可形成夏孢子堆。小麦秆锈菌有时可在先前形成的夏孢子堆周围又 生出几个小的次生孢子堆,所以,秆锈菌在叶片组织内为局部定殖。 夏孢子必须在有水滴或水膜时才能萌发。在适温条件下,夏孢子与水膜接触34h即可 萌发侵入。夏孢子萌发需要黑暗,当光照达1000lux时就停止萌发:但在侵入末期,光照有 利于夏孢子的侵入。冬孢子需经干湿、冻暖过程才能后熟发芽。南方由于冬季温度高,冬孢 子不能充分后熟,一般不能发芽产生担孢子,因此冬孢子实际上不起作用。担孢子对湿度要 求低,没有水膜也能萌发。 影响病菌扩展的主要因素是温度。最适温度下,潜育期最短。不同温度下秆锈菌的潜育 期,0℃为85d,5-9℃为22~24D,10~13℃为13~21d,14~17℃为11~12d,18-21℃为7-8d, 22~24℃为5~6d。在感病品种正常生长条件下,秆锈菌每个孢子堆可日产夏孢子5万以上, 持续10多天,可繁殖大量菌源 病害循环 由于我国现有的转主寄主在自然条件下都不起作用,所以秆锈菌只能以夏孢子世代在小 麦上完成侵染循环。研究表明,我国小麦秆锈菌是以夏孢子世代在南方危害秋苗并越冬,在
病原生物学:秆锈菌要求较高的温度,菌丝生长和夏孢子形成的最适温度为 20~25℃, 最低温度为 15℃。夏孢子萌发的最低温度为 3℃,最高温度 31℃,最适温度为 18~22℃。冬 孢子萌发和担孢子形成的最适温度均为 20℃。在小檗上,锈孢子形成的最适温度为 20~32℃, 而萌发适温为 16~18℃。夏孢子的萌发和入侵需在叶表面具水滴(或水膜)或 100%的大气 湿度下进行。病菌只有在充足光照条件下才能在植物上正常生长和发育,否则其生长和发育 就会受到抑制。 病原菌生理分化:小麦秆锈菌在转主寄主小檗和十大功劳属植物上产生有性态,可以通 过有性杂交产生变异。在美洲,小檗曾经是小麦秆锈病流行的重要菌源植物;但在我国,经 过多年研究证实,秆锈菌仅以夏孢子世代完成周年循环,转主寄主在小麦秆锈病流行中的作 用并不大。小麦秆锈菌除危害小麦外,还可侵染大麦、燕麦、黑麦和一些禾本科杂草,特别 是野生大麦和山羊草。 秆锈菌有明显的生理分化现象。我国采用复合鉴别寄主体系,包括国际鉴别寄主、辅助 鉴别寄主以及对小麦生产有一定代表性的抗锈品种的单基因系,已鉴定出我国有 17、19、 21、21C1、21C2、21C3,34、34C1、34C2、34C3、34C4、34C5,116、40、194 和 207 等 重要小麦秆锈小种和致病类型,其中 21 小种群为优势小种群,其次为 34 小种群,21C3 为 优势小种。小种 34C2、116、40 和 34C4 的毒力较强,但出现频率一直很低。 我国对 4 个辅助鉴别寄主品种 Orofen、Rulofen、Minn2761 和免字 52 进行抗秆锈性基 因的单体分析,表明这 4 个辅助鉴别寄主含有 Sr5、Sr6、Sr17、Sr30 和国际上尚未命名的 SrMz、SrMn(暂定名)等 6 个抗病基因。这些基因对在我国流行的小麦秆锈菌具有明显的 鉴别作用。Sr5 是区分生理小种 21 类群和 34 类群的主要鉴别基因,Sr6、Sr30、Sr17、SrMn、 SrMz 对生理小种 34 类群有进一步的区分作用,Sr17 和 SrMz 对生理小种 21 类群有进一步 的区分作用。 侵染过程 小麦秆锈菌夏孢子随气流传播到感病植株上,在环境条件适宜时,夏孢子萌发产生芽管 沿叶片生长,遇气孔后顶端膨大,形成明显的附着胞,后长出侵入丝,钻入气孔并形成泡囊, 再长出侵染菌丝,在寄主叶肉细胞间隙蔓延,以吸器伸入寄主细胞内吸取营养。条件适宜, 侵入的菌丝经过 5~6d 即可形成夏孢子堆。小麦秆锈菌有时可在先前形成的夏孢子堆周围又 生出几个小的次生孢子堆,所以,秆锈菌在叶片组织内为局部定殖。 夏孢子必须在有水滴或水膜时才能萌发。在适温条件下,夏孢子与水膜接触 3~4h 即可 萌发侵入。夏孢子萌发需要黑暗,当光照达 1000lux 时就停止萌发;但在侵入末期,光照有 利于夏孢子的侵入。冬孢子需经干湿、冻暖过程才能后熟发芽。南方由于冬季温度高,冬孢 子不能充分后熟,一般不能发芽产生担孢子,因此冬孢子实际上不起作用。担孢子对湿度要 求低,没有水膜也能萌发。 影响病菌扩展的主要因素是温度。最适温度下,潜育期最短。不同温度下秆锈菌的潜育 期,0℃为 85d,5~9℃为 22~24D,10~13℃为 13~21d,14~17℃为 11~12d,18~21℃为 7~8d, 22~24℃为 5~6d。在感病品种正常生长条件下,秆锈菌每个孢子堆可日产夏孢子 5 万以上, 持续 10 多天,可繁殖大量菌源。 病害循环 由于我国现有的转主寄主在自然条件下都不起作用,所以秆锈菌只能以夏孢子世代在小 麦上完成侵染循环。研究表明,我国小麦秆锈菌是以夏孢子世代在南方危害秋苗并越冬,在
北方春麦区引起春夏流行,通过菌源的远距离传播,构成周年侵染循环 秆锈菌夏孢子不耐寒冷,在我国北方广大麦区不能安全越冬。据考察,秆锈菌的越冬区 域比较小,主要越冬区在福建、广东等东南沿海地区和西南局部地区,次要越冬区主要分布 于长江中下游各省。这些地区冬季最冷月的月均温可达10℃左右,小麦可持续生长,秆锈 菌可持续不断侵染危害。在山东半岛和辽东半岛,虽然秋苗发病普遍,但受害叶片大多不能 存活到翌年春季,因此病菌越冬率极低,仅可为当地局部麦田提供少量菌源,对全国范围的 秆锈病流行作用很小。 翌年春、夏季,越冬区菌源自南向北、向西逐步传播,经由长江流域、华北平原到东北、 西北及内蒙古等地的春麦区,造成全国大范围的春、夏季流行。由于大多数地区没有或极少 有本地菌源,春、夏季广大麦区秆锈病的流行几乎都是外来菌源所致,所以田间发病都是以 大面积同时发病为特征,没有真正的发病中心。但在外来菌源数量较少、时期较短的情况下, 在本地繁殖1~2代后,田间可能会出现一些“次生发病中心”。 我国小麦秆锈菌的越夏区域较广,在西北、西南、东北和华北冷凉地区晚熟冬春麦和自 生麦苗上均可越夏并不断繁殖蔓延。至秋季,西部高原越夏秆锈菌夏孢子随高空气流由西向 东传播至东南沿海的福建、广东等地,或由北往南向云南、贵州等越冬区传播,引起秋苗发 病,并不断发展蔓延。由于气流主要是由西向东活动,因此,病菌由北往南的传播所起作用 可能较小。云、贵、川西部高山区地形复杂,海拔高度相差悬殊,不同播期和收获期的麦田 交错并存,秆锈菌在该地区既可越夏,又可越冬,完成周年循环,但它在全国流行中的作用 尚需进一步研究。 发病条件 小麦秆锈病的发生和流行主要取决于锈菌小种变化、小麦品种抗性和环境条件 秆锈菌生理小种的变化:秆锈菌新的毒性小种可以通过在转主寄主上的有性杂交、突变 和异核重组等途径而产生。在我国,秆锈菌的转主寄主不起作用,所以毒性小种的变化可能 以后两种途径为主。毒性较弱的优势小种2lC3自发现以来,长期稳定占据优势,而毒性很 强的生理小种40、116、34C2、34C4出现频率一直很低:1989年又发现新的小种34C5,还 发现了对秆锈菌抗性基因Srl/等有毒力的多个21C3致病类型,值得密切注意。小种混合接 种试验表明,毒力较弱的小种21C3的相对生存能力明显高于毒力强的那些小种。因此,在 田间,毒力强而相对生存能力较弱的小种就难以发展起来,从而稳定了中国小麦秆锈菌种群 小麦品种的抗锈性:大面积种植感病品种或者大面积栽培的抗病品种丧失了抗锈性,是 锈病流行的基本条件。抗秆锈病品种大多低反应型抗性,表现为过敏性坏死反应。迄今已发 现了60多个小麦抗秆锈性基因,已把40多个抗病基因定位在染色体上。绝大多数报道的抗 秆锈基因都是小种专化性的,除来自小麦属各种之外,还来自小麦的近缘属。多数抗秆锈基 因在全生育期表达,但少数为成株期抗病基因或苗期抗病基因。某些抗病基因是温敏基因, 例如Sr、S/5、Sr/7等。S6在低温下抗病,而在高温下变为感病。 我国小麦秆锈菌群体对S9e、Sr、Sr22、Sr26、Sr29、Sr30、Sr3l、Sr32、Sr3、S38 SG和Srmp等12个基因的毒性频率较低(小于30%),这些基因除S26、S31、Sr33和 Sr38等分别来自长穗冰草、黑麦、方穗山羊草和偏凸山羊草外,大多来自普通小麦,说明 小麦属内存在有大量有效抗病基因。来自小麦近缘属的抗病基因,如S24、Sr25、Sr26、S27 Sr3l、S-32、Sr3等,对我国小麦秆锈菌也大都表现很好的抗性。另外,由黑麦染色体代换 (或易位)来的S3l基因广泛存在于我国小麦生产品种中,可能对控制我国小麦秆锈病多 年来不流行发挥了重要作用。从不同地区小麦品种中所携带的抗病基因来分析,黄淮冬麦区
北方春麦区引起春夏流行,通过菌源的远距离传播,构成周年侵染循环。 秆锈菌夏孢子不耐寒冷,在我国北方广大麦区不能安全越冬。据考察,秆锈菌的越冬区 域比较小,主要越冬区在福建、广东等东南沿海地区和西南局部地区,次要越冬区主要分布 于长江中下游各省。这些地区冬季最冷月的月均温可达 10℃左右,小麦可持续生长,秆锈 菌可持续不断侵染危害。在山东半岛和辽东半岛,虽然秋苗发病普遍,但受害叶片大多不能 存活到翌年春季,因此病菌越冬率极低,仅可为当地局部麦田提供少量菌源,对全国范围的 秆锈病流行作用很小。 翌年春、夏季,越冬区菌源自南向北、向西逐步传播,经由长江流域、华北平原到东北、 西北及内蒙古等地的春麦区,造成全国大范围的春、夏季流行。由于大多数地区没有或极少 有本地菌源,春、夏季广大麦区秆锈病的流行几乎都是外来菌源所致,所以田间发病都是以 大面积同时发病为特征,没有真正的发病中心。但在外来菌源数量较少、时期较短的情况下, 在本地繁殖 1~2 代后,田间可能会出现一些“次生发病中心”。 我国小麦秆锈菌的越夏区域较广,在西北、西南、东北和华北冷凉地区晚熟冬春麦和自 生麦苗上均可越夏并不断繁殖蔓延。至秋季,西部高原越夏秆锈菌夏孢子随高空气流由西向 东传播至东南沿海的福建、广东等地,或由北往南向云南、贵州等越冬区传播,引起秋苗发 病,并不断发展蔓延。由于气流主要是由西向东活动,因此,病菌由北往南的传播所起作用 可能较小。云、贵、川西部高山区地形复杂,海拔高度相差悬殊,不同播期和收获期的麦田 交错并存,秆锈菌在该地区既可越夏,又可越冬,完成周年循环,但它在全国流行中的作用 尚需进一步研究。 发病条件 小麦秆锈病的发生和流行主要取决于锈菌小种变化、小麦品种抗性和环境条件。 秆锈菌生理小种的变化:秆锈菌新的毒性小种可以通过在转主寄主上的有性杂交、突变 和异核重组等途径而产生。在我国,秆锈菌的转主寄主不起作用,所以毒性小种的变化可能 以后两种途径为主。毒性较弱的优势小种 21C3 自发现以来,长期稳定占据优势,而毒性很 强的生理小种 40、116、34C2、34C4 出现频率一直很低;1989 年又发现新的小种 34C5,还 发现了对秆锈菌抗性基因 Sr11 等有毒力的多个 21C3 致病类型,值得密切注意。小种混合接 种试验表明,毒力较弱的小种 21C3 的相对生存能力明显高于毒力强的那些小种。因此,在 田间,毒力强而相对生存能力较弱的小种就难以发展起来,从而稳定了中国小麦秆锈菌种群。 小麦品种的抗锈性:大面积种植感病品种或者大面积栽培的抗病品种丧失了抗锈性,是 锈病流行的基本条件。抗秆锈病品种大多低反应型抗性,表现为过敏性坏死反应。迄今已发 现了 60 多个小麦抗秆锈性基因,已把 40 多个抗病基因定位在染色体上。绝大多数报道的抗 秆锈基因都是小种专化性的,除来自小麦属各种之外,还来自小麦的近缘属。多数抗秆锈基 因在全生育期表达,但少数为成株期抗病基因或苗期抗病基因。某些抗病基因是温敏基因, 例如 Sr6、Sr15、Sr17 等。Sr6 在低温下抗病,而在高温下变为感病。 我国小麦秆锈菌群体对 Sr9e、Sr11、Sr22、Sr26、Sr29、Sr30、Sr31、Sr32、Sr33、Sr38、 SrGt 和 SrTmp 等 12 个基因的毒性频率较低(小于 30%),这些基因除 Sr26、Sr31、Sr33 和 Sr38 等分别来自长穗冰草、黑麦、方穗山羊草和偏凸山羊草外,大多来自普通小麦,说明 小麦属内存在有大量有效抗病基因。来自小麦近缘属的抗病基因,如 Sr24、Sr25、Sr26、Sr27、 Sr31、Sr32、Sr33 等,对我国小麦秆锈菌也大都表现很好的抗性。另外,由黑麦染色体代换 (或易位)来的 Sr31 基因广泛存在于我国小麦生产品种中,可能对控制我国小麦秆锈病多 年来不流行发挥了重要作用。从不同地区小麦品种中所携带的抗病基因来分析,黄淮冬麦区
和北方冬麦区的多数品种具有抗病基因S5和Sr31,少数品种具有Srll、Sr2l、Sr29等基 因。东北春麦区的抗病品种主要含有S5、S6、S8a、Sr9b、Sr9e、Srl、Sr2l、S27、Sr30、 Sr3、Sr34、S36等基因。这说明,东北地区小麦品种的抗秆锈基因比其他地区更为丰富 低反应型抗锈性在遗传上是由少数主效基因控制的。对个别抗病基因来说,可因出现具 有相匹配毒性基因的小种而失效,但是若小麦品种具有多个抗病基因,能抗多数生理小种, 其抗锈性就能维持长久。不同类型的抗病品种遏制锈病流行的机制不同。低反应型抗病品种 主要是减低初始菌量:数量性状抗病性则降低流行速度,减慢菌量积累,从而推迟病害流行。 另外耐病品种、避病品种都有一定的防病保产作用 环境条件:气候因素可以影响锈菌的存活、生长发育和繁殖,影响小麦品种的抗锈性, 还可以影响锈病的侵染过程和大区流行。20世纪30年代,秆锈菌56号小种在北美流行 与当时气温高有利于该小种发展有很大关系。一般来说,小麦抽穗期的气温可满足秆锈菌夏 孢子萌发和侵染的要求,决定病害是否流行的主要因素是湿度。对东北和内蒙春麦区来说, 如华北地区发病重,夏孢子数量大,而本地5~6月气温偏低,小麦发育迟缓,同时6~7月 降雨日数较多,就有可能大流行 栽培管理措施:播期、密度、水肥管理等对麦田小气候、植株抗病性以及锈病的发生有 很大的影响。北部麦区播种过晚,秆锈病发生重:麦田管理不善,追施氮肥过多过晚,则加 重秆锈病发生 流行区系 我国小麦秆锈病可划分为6个流行区:闽粤东南沿海及云南易发、常发区;淮南及 长江中下游冬麦易发区:黄河以南和淮北冬麦偶发区:东北平原及内蒙乌盟春麦常发区 内蒙、新疆高原春麦偶发区;西北、西南冬春麦越夏偶发区。从全国范围来说,如果西 部高原越夏菌源多,就会引起福建等地主要越冬区秋苗严重发病,使成株期秆锈病流行,大 量菌源逐步向北传播,在抽穗期气温偏高,降水较多的地区可引起秆锈病广泛流行。我国小 麦秆锈菌的主要越夏区包括西北春麦区、西北高原冬春麦混栽区、以及云贵地区;次要越夏 区包括东北、内蒙、山西雁北等地:主要越冬区包括云南大部、两广、福建大部:次要越冬 区包括长江中下游各省:主要异变区包括云南大部、四川南部和贵州的兴义地区 早春3-4月份,秆锈病向北传播,大体上有两条路径:东线是从闽南、广东北传到东北 春麦区:西线是从云南异变区北传。9~12月份,秆锈菌以夏孢子借助高空气流,从主要越 夏区由西向东传至东南沿海的主要越冬区;早春又以夏孢子从主要越冬区或次要越冬区随季 风北上。在秆锈菌异变区,秋冬季由北向南顺横断山脉狭谷传播:春夏季又从南向北顺谷而 上,在我国境内形成了完整的周年循环体系 根据生产品种抗秆锈基因的地理分布,可预测我国秆锈病的流行趋势。在西线传播区的 云南(秆锈菌越冬越夏区),小麦品种对秆锈病有抗有感,抗病基因主要来自黑麦系统聚合 基因和洛类系统含有的Sr3l。在秆锈菌北传桥梁区,湖北省的品种抗病性强,主含S3′, 而其他地区感病品种居多。说明西线传播区寄主因素有利于秆锈病的流行,只要初始菌源充 足,适宜流行的气象条件具备,小麦秆锈病就有可能流行。在东线传播区,小麦品种抗病性 水平由南向北呈现“高一低一高”的格局。福建是小麦秆锈菌稳定越冬区,也是秆锈菌东线 传播区的起点。近来福建小麦面积压缩,主栽品种含S5、Sr6、S7a、Sr24、Sr37等选择抗 锈基因,总体抗秆锈能力较强,尤其抗优势小种21C3。北传桥梁区(即长江中下游的江浙 麦区)历来是秆锈病常发区,小麦品种缺乏有效抗秆锈基因,若初始菌源充足,秆锈病就有 可能流行。桥梁越夏区的山东、河南、河北等省的小麦品种多含有广谱抗秆锈基因S;3以
和北方冬麦区的多数品种具有抗病基因 Sr5 和 Sr31,少数品种具有 Sr11、Sr21、Sr29 等基 因。东北春麦区的抗病品种主要含有 Sr5、Sr6、Sr8a、Sr9b、Sr9e、Sr11、Sr21、Sr27、Sr30、 Sr31、Sr34、Sr36 等基因。这说明,东北地区小麦品种的抗秆锈基因比其他地区更为丰富。 低反应型抗锈性在遗传上是由少数主效基因控制的。对个别抗病基因来说,可因出现具 有相匹配毒性基因的小种而失效,但是若小麦品种具有多个抗病基因,能抗多数生理小种, 其抗锈性就能维持长久。不同类型的抗病品种遏制锈病流行的机制不同。低反应型抗病品种 主要是减低初始菌量;数量性状抗病性则降低流行速度,减慢菌量积累,从而推迟病害流行。 另外耐病品种、避病品种都有一定的防病保产作用。 环境条件:气候因素可以影响锈菌的存活、生长发育和繁殖,影响小麦品种的抗锈性, 还可以影响锈病的侵染过程和大区流行。20 世纪 30 年代,秆锈菌 56 号小种在北美流行, 与当时气温高有利于该小种发展有很大关系。一般来说,小麦抽穗期的气温可满足秆锈菌夏 孢子萌发和侵染的要求,决定病害是否流行的主要因素是湿度。对东北和内蒙春麦区来说, 如华北地区发病重,夏孢子数量大,而本地 5~6 月气温偏低,小麦发育迟缓,同时 6~7 月 降雨日数较多,就有可能大流行。 栽培管理措施:播期、密度、水肥管理等对麦田小气候、植株抗病性以及锈病的发生有 很大的影响。北部麦区播种过晚,秆锈病发生重;麦田管理不善,追施氮肥过多过晚,则加 重秆锈病发生。 流行区系 我国小麦秆锈病可划分为 6 个流行区: 闽粤东南沿海及云南易发、常发区; 淮南及 长江中下游冬麦易发区; 黄河以南和淮北冬麦偶发区; 东北平原及内蒙乌盟春麦常发区; 内蒙、新疆高原春麦偶发区; 西北、西南冬春麦越夏偶发区。从全国范围来说,如果西 部高原越夏菌源多,就会引起福建等地主要越冬区秋苗严重发病,使成株期秆锈病流行,大 量菌源逐步向北传播,在抽穗期气温偏高,降水较多的地区可引起秆锈病广泛流行。我国小 麦秆锈菌的主要越夏区包括西北春麦区、西北高原冬春麦混栽区、以及云贵地区;次要越夏 区包括东北、内蒙、山西雁北等地;主要越冬区包括云南大部、两广、福建大部;次要越冬 区包括长江中下游各省;主要异变区包括云南大部、四川南部和贵州的兴义地区。 早春 3~4 月份,秆锈病向北传播,大体上有两条路径:东线是从闽南、广东北传到东北 春麦区;西线是从云南异变区北传。9~12 月份,秆锈菌以夏孢子借助高空气流,从主要越 夏区由西向东传至东南沿海的主要越冬区;早春又以夏孢子从主要越冬区或次要越冬区随季 风北上。在秆锈菌异变区,秋冬季由北向南顺横断山脉狭谷传播;春夏季又从南向北顺谷而 上,在我国境内形成了完整的周年循环体系。 根据生产品种抗秆锈基因的地理分布,可预测我国秆锈病的流行趋势。在西线传播区的 云南(秆锈菌越冬越夏区),小麦品种对秆锈病有抗有感,抗病基因主要来自黑麦系统聚合 基因和洛类系统含有的 Sr31。在秆锈菌北传桥梁区,湖北省的品种抗病性强,主含 Sr31, 而其他地区感病品种居多。说明西线传播区寄主因素有利于秆锈病的流行,只要初始菌源充 足,适宜流行的气象条件具备,小麦秆锈病就有可能流行。在东线传播区,小麦品种抗病性 水平由南向北呈现“高-低-高”的格局。福建是小麦秆锈菌稳定越冬区,也是秆锈菌东线 传播区的起点。近来福建小麦面积压缩,主栽品种含 Sr5、Sr6、Sr7a、Sr24、Sr37 等选择抗 锈基因,总体抗秆锈能力较强,尤其抗优势小种 21C3。北传桥梁区(即长江中下游的江浙 麦区)历来是秆锈病常发区,小麦品种缺乏有效抗秆锈基因,若初始菌源充足,秆锈病就有 可能流行。桥梁越夏区的山东、河南、河北等省的小麦品种多含有广谱抗秆锈基因 Sr31 以
及选择抗病基因Sr5、Sr9e、Sll、Sr2l、Sr35、SrG、SrWd-l等,品种群体抗病性较强。 秆锈菌越夏区黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古的小麦复合抗病品种(含S5、Sr6、Sr7a、Sr9e、 Srll、S2l、Sr36等)较多,部分品种含广谱抗病基因Sr31,整体抗锈能力也较强。 病害控制 防治小麦秆锈病应采取以种植抗病品种为主,农业栽培措施和药剂防治相结合 1种植抗病品种30多年来,我国加强秆锈菌小种动态监测和抗源筛选,选育、引进、 推广大量的抗秆锈良种,使东北、西北春麦区和江淮、山东沿海冬麦区、福建等地冬播春麦 区的秆锈病得到有效控制,没有出现大流行。目前小麦品种(基因)布局有利于秆锈菌小种 种群稳定,这些基因还将在生产中继续发挥其有效抗病作用 在推广抗病良种时应注意品种(或抗性基因)的合理布局,尤其是在秆锈菌越夏、越冬 区及东北常发区实行抗源合理布局,分别种植不同抗锈类型品种,以减少菌源,切断锈菌的 周年循环,从而有效地控制秆锈病流行。另外要注意应用具有避病性、数量性状抗病性以及 耐病性的品种 2加强栽培管理福建、广东等越冬区,适期晩播可諴少初始菌源;在北部麦区适时早 播,可提早小麦成熟,减轻后期危害。合理施肥,氮肥应早施,不要过迟过多;增施磷、钾 肥促进小麦生长发育;合理密植可以改善麦田小气候,造成不利于病菌活动的生态条件,都 可减轻病害的发生程度。发病严重时灌水可以补偿病株失水,从而减轻损失。 自生麦苗是秆锈菌的主要越夏寄主,可以结合田间管理,伏耕保墒除草,消灭自生麦苗, 减少越夏菌源。 3药剂防治在越夏越冬区采用0.03%粉锈宁拌种,可减少秋苗发病和越冬菌源数量: 在小麦扬花灌浆期,病秆率达1%~5%时开始喷药;如病菌菌源量大,春季气温回升早,雨 量适宜,则需提前到病秆率0.5%~1%时开始喷药。也可使用速保利等药剂
及选择抗病基因 Sr5、Sr9e、Sr11、Sr21、Sr35、SrGt、SrWld-1 等,品种群体抗病性较强。 秆锈菌越夏区黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古的小麦复合抗病品种(含 Sr5、Sr6、Sr7a、Sr9e、 Sr11、Sr21、Sr36 等)较多,部分品种含广谱抗病基因 Sr31,整体抗锈能力也较强。 病害控制 防治小麦秆锈病应采取以种植抗病品种为主,农业栽培措施和药剂防治相结合。 1.种植抗病品种 30 多年来,我国加强秆锈菌小种动态监测和抗源筛选,选育、引进、 推广大量的抗秆锈良种,使东北、西北春麦区和江淮、山东沿海冬麦区、福建等地冬播春麦 区的秆锈病得到有效控制,没有出现大流行。目前小麦品种(基因)布局有利于秆锈菌小种 种群稳定,这些基因还将在生产中继续发挥其有效抗病作用。 在推广抗病良种时应注意品种(或抗性基因)的合理布局,尤其是在秆锈菌越夏、越冬 区及东北常发区实行抗源合理布局,分别种植不同抗锈类型品种,以减少菌源,切断锈菌的 周年循环,从而有效地控制秆锈病流行。另外要注意应用具有避病性、数量性状抗病性以及 耐病性的品种。 2.加强栽培管理 福建、广东等越冬区,适期晚播可减少初始菌源;在北部麦区适时早 播,可提早小麦成熟,减轻后期危害。合理施肥,氮肥应早施,不要过迟过多;增施磷、钾 肥促进小麦生长发育;合理密植可以改善麦田小气候,造成不利于病菌活动的生态条件,都 可减轻病害的发生程度。发病严重时灌水可以补偿病株失水,从而减轻损失。 自生麦苗是秆锈菌的主要越夏寄主,可以结合田间管理,伏耕保墒除草,消灭自生麦苗, 减少越夏菌源。 3.药剂防治 在越夏越冬区采用 0.03%粉锈宁拌种,可减少秋苗发病和越冬菌源数量; 在小麦扬花灌浆期,病秆率达 1%~5%时开始喷药;如病菌菌源量大,春季气温回升早,雨 量适宜,则需提前到病秆率 0.5%~1%时开始喷药。也可使用速保利等药剂