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我國玉米穗腐病病原菌復雜多樣,已報道引起玉米穗腐病的病原菌已達70余種,包括鐮孢屬(Fusarium)、曲霉屬(Aspergillus)、青霉屬(Penicillum)、木霉屬(Trichoderma)、鏈格孢屬(Alternaria)、蠕孢屬(Helminthosporium)的不同種真菌等,尤其以禾谷鐮孢菌復合種(FGSC)和擬輪枝鐮孢菌(F. verticillioides)引起的穗腐病分布最廣,危害最重,黃曲霉菌(Aspergillus flavus)在常年高溫干旱的地區也可引起嚴重的穗腐病。
玉米穗腐病病原菌可產生多種毒素,包括擬輪枝鐮孢菌(F. verticillioides)產生的伏馬毒素(FUM)、禾谷鐮孢菌(F. graminearum)產生的脫氧雪腐鐮孢菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEA)、黃曲霉菌(Aspergillus flavus)產生的黃曲霉毒素(AF)以及青霉菌(Penicillum spp.)產生的赭曲霉毒素A(OTA)。這些毒素對人類有多重毒性作用,包括肝毒性、腎毒性、免疫毒性、致畸性、遺傳毒性、胚胎毒性等。我國食品安全國家標準明確規定谷物及制品中,DON毒素限量為1000 μg/kg,ZEA的限量標準為60 μg/kg,FB1的檢出限量為0.5~20 μg/kg,OTA的檢出限量為5 μg/kg。
2024年以前,河南省玉米穗腐病多為鐮孢菌通過花絲、傷口等途徑引起。2024年以來,豫南田間由青霉菌引起的穗腐病開始變得常見,2025年,河南省從南到北青霉穗腐病愈發嚴重普遍,呈偏重發生態勢。
2025年9月底,我們在河南許昌長葛市石象鎮和漯河市舞陽縣蓮花鎮的玉米示范基地詳細的調查了玉米穗腐病的發生和籽粒病原菌帶菌情況。品種為種植面積較大的品種。田間調查的結果表明,引起玉米穗腐病的病原菌包括鐮孢菌、青霉菌、木霉菌、黃曲霉菌和黑曲霉菌,這5種病原菌可單獨或復合侵染,導致的玉米穗腐病有4種類型:鐮孢穗腐、青霉穗腐、鐮孢與青霉復合侵染穗腐以及鐮孢、青霉與黃曲霉復合侵染穗腐(圖1)。
其中,鐮孢菌與青霉菌復合侵染的病穗率最高為63.9%,其次為青霉菌單獨侵染(24.2%)和鐮孢菌單獨侵染(20.7%),鐮孢菌、青霉菌與黃曲霉菌復合侵染的病穗率最低為4.6%;鐮孢菌、青霉菌和黃曲霉菌復合侵染的病籽粒率最高為20.5%,其次為鐮孢菌與青霉菌復合侵染(17.0%)以及青霉菌單獨侵染(14.0%),鐮孢菌單獨侵染的病籽粒率最低,只有2.7%(表1)。
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圖1 青霉菌和曲霉菌的復合侵染
對收獲的玉米籽粒進行病原菌分離鑒定,共獲得1608個菌株(長葛881個菌株,舞陽727個菌株)。其中,青霉菌分離頻率最高為52.13%,其次為鐮孢菌,平均分離頻率為36.48%;木霉菌、黃曲霉菌和黑曲霉的分離頻率較低,分別為7.23%、3.70%和0.47%(表2)。
表1 2025年河南省玉米穗腐病發生情況調查
地點
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結合田間區試考察和室內的病原菌分離鑒定,初步的調查結果表明,河南省玉米穗腐病的優勢病原菌已有鐮孢菌漸變為青霉菌或二者復合侵染。下一步要加大取樣范圍和點次,更加明確玉米籽粒的帶菌情況和毒素含量,為糧飼安全提供參考,為產業發展方向提供依據。
表2 2025年河南省玉米穗腐病病原菌分離鑒定
地點
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目前防控玉米穗腐病存在多個難點。1. 病原菌種類多,復合侵染普遍。2. 侵染途徑復雜多樣,種傳、土傳、氣傳、蟲傳、雨水等。3. 病原菌/毒素貫穿種植、晾曬、儲存、加工、食用等整個產業鏈,籽粒發霉、腐爛,產生多種毒素,直接威脅糧飼安全和人畜健康。4. 無藥可治/缺乏廣譜殺菌劑。目前,中國沒有登記防控穗腐病的化學藥劑。意大利2009年登記了丙硫菌唑和戊唑醇用于防治玉米真菌性穗腐病,加拿大也于2011年登記了丙硫菌唑用于玉米穗腐病的防治。已有的研究表明丙硫菌唑對禾谷鐮孢菌復合種和層出鐮孢菌及黃曲霉菌(Aspergillus flavus)的防效平均45%左右,但對擬輪枝鐮孢菌(F. verticillioides)幾乎沒有任何效果。這些均是穗腐病防控的難點。
但根據近兩年的品種考察發現品種間抗性存在差別。用PH4CV等美系組配的雜交種對青霉菌、曲霉菌等普遍抗性較差,這可能與其不耐高溫干旱,導致的苞葉短、爛頭,易受雨水、蟲害侵染有關。但含有蘇灣種質組配的雜交種抗性相對好很多,特別是橘黃色角質型籽粒,似乎具有廣譜抗性,深受種業、種植戶厚愛,值得關注。總之,抗性品種的培育仍然是防控玉米穗腐病最經濟有效的措施。
以上是我們研究室關于穗腐病的一些初步結果,不當之處敬請批評指正,希望多合作交流,共同應對黃淮海復雜的生態環境。
來源:南北學苑 郝俊杰
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