稻曲病自年首次在印度被报道后很快在东南亚、非洲、欧美等40多个国家稻米主产区出现并传播,它是由稻绿核菌(Ustilaginoideavirens)引起的水稻穗部病害。稻曲病菌在侵染水稻过程中,不仅造成水稻产量的损失,还会产生对人畜具有毒性的稻曲菌素,严重影响水稻产量和稻米品质。
近年来,我国西南地区由于麦(油)茬稻作区面积加大,稻田田间肥力水平大幅提升,加上极端天气频繁发生,导致部分晚稻和麦(油)茬稻作区水稻在孕穗至抽穗期过程中长期处于多雨适温的环境,稻曲病病原菌极易广泛流行,稻曲病发病较重。—年,笔者对西南地区部分晚稻和麦(油)茬稻作区水稻稻曲病的发生情况进行调查,统计发现田间自然病穗率均值为6.75%,在病害最严重时期可造成部分田块病穗率≥80%,对水稻安全生产造成了严重威胁。
一、稻曲病的危害 稻曲病菌侵染水稻后,在水稻穗部拦截水稻营养成分,形成比成熟种子大数倍的稻曲球。稻曲球不仅会对形成稻曲球的谷粒本身造成产量损失,还会干扰邻近谷粒的正常营养输送,降低稻粒品质;其产生的毒素也会对人畜食用安全和农田环境生态安全产生威胁。在水稻穗期不施用任何杀菌剂的状况下,对发病田块感染稻曲病的杂交稻进行田间病情调查和室内测算,结果显示,每穗的病粒数与穗实粒数和穗重量之间具有极明显的负相关,与秕粒率具有极明显的正相关。
稻曲病菌产生的真菌毒素主要包括两大类。(1)溶解性的环肽类化学物质(稻曲毒素)。目前已发现并从稻曲球分离鉴别出7种稻曲毒素,其分子结构都包括含有醚键的13元环肽类。(2)高脂溶性萘并吡喃酮类化合物(黑粉菌素)。目前已发现并从稻曲球及水稻固体培养基分离鉴别出26种黑粉菌素。
有实验表明,稻曲毒素Ustiloxins是一类抗真核生物学有丝分裂的环形肽,能阻止细胞的有丝分裂,使微管蛋白的合成转运受到抑制,从而干扰生物的正常生长发育。另外,有学者用稻曲球和不同的曲粉浸湿水稻种子来探讨稻曲毒素的生物活性,发现其对水稻发芽存在影响,低浓度能促进稻种胚芽的发育,过高浓度则会明显阻滞稻种的胚芽发育。
二、稻曲病的发生规律 稻曲病菌含以下类型的分生孢子:厚垣孢子(即黄色、黑色厚垣孢子)、薄壁分生孢子和子囊孢子等。在水稻孕穗期至抽穗扬花期,病原菌孢子或菌丝借助气流或雨水进入水稻圆锥花序攻击单个花,并阻止水稻开花,模仿胚珠受精,劫持宿主的灌浆过程以获取丰富的营养,致使颖花上累积体积超过稻粒自身数倍的褐色病原菌菌落,该菌落即为稻曲球。
稻曲球初期是白色或淡黄色,后逐渐转变成墨绿色。稻曲球表面龟裂,散生墨绿色粉末即厚垣孢子,部分两侧生黑色扁平菌核,在自然条件下易脱落,脱落的菌核和厚垣孢子在田间越冬,另一部分菌核附于种子越冬。