玉米细菌性枯萎病菌

玉米细菌性枯萎病菌_5分词条

(图)玉米细菌性枯萎病菌玉米细菌性枯萎病菌

玉米细菌性枯萎病(Pantoea stewartii ssp. stewartii)最早发生于美国,后来扩散到欧洲大洋洲等地。目前已知发生地区有:北美、中美、秘鲁、前苏联等。病菌通过病种子进行远距离传播,病区通过玉米叶甲和杂草寄主传播并越冬。玉米细菌性枯萎病是维管束型病害,受害后植株矮缩或枯萎,对玉米特别是甜玉米能造成极大危害。该病在我国大部分地区都适合发生。尽管我国目前种植的主要品种是马齿种抗性较强,但甜玉米种植面积不断扩大,而且我国玉米种植区存在多种玉米甲虫和玉米枯萎病菌的杂草寄主。病菌一旦定殖将很快暴发流行。由于细菌病害防治难度特别大,海关检验难度也很大,该病害将难以扑灭。因此,此病害传入我国的风险很高.

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玉米细菌性枯萎病菌 基本资料

       
(图)玉米细菌性枯萎病菌玉米细菌性枯萎病菌

学名:Erwinia stewartii(Smith)Dye

异名:Pantoea stewartii subsp.stewartii(Smith)   Mertaert et al.(现用名)
Pseudomonas stewartii Smith
Apalnobacter stewartii (Smith)  McCulloch;Bacillus stewartii (Smith) Holland
Bacterium stewartii(Smith) Smith
Phytomonas stewartii(Smith) Bergye et al
Pseudobacterium stewartii (Smith) Hrasil'nikov,1949
Xanthomomas stewartii (Smith) Dowson

英文名:Stewart's bacterial wilt of corn

分类地位:原核生物界(Procaryoces),薄壁菌门(Gracilicutes),肠杆菌科(Enterobacteri-aceae),多源菌属(Pantoea).

玉米细菌性枯萎病菌 分布 

       

越南、泰国、马来西亚、前苏联、波兰、瑞士、意大利、前南斯拉夫(1986年发表的文章认为1952年的报道是错误的)、罗马尼亚、希腊、加拿大、美国(亚拉巴马、阿肯色、加利福尼亚、康涅狄格、特拉华、哥伦比亚特区、佛罗里达、佐治亚、爱达荷、伊利诺斯、印地安纳、衣阿华、堪萨斯、肯塔基、缅因、马里兰、马萨诸塞、密执安、密西西比、密苏里、内布拉斯加、新罕布什尔新泽西、新墨西哥、纽约、北卡罗来纳、北达科他、俄亥俄、俄克拉何马、宾夕法尼亚、罗德岛、南卡罗来纳、南达科他、田纳西、得克萨斯、弗蒙特、弗吉尼亚、华盛顿、西弗吉尼亚、威斯康星)、墨西哥、哥斯达黎加、波多黎各、圭亚那、秘鲁、巴西。

玉米细菌性枯萎病菌 寄主 

       

主要是甜玉米(Zea mays L.),特别是甜玉米(Zea mays var.rugosa),也侵染马齿玉米、粉质玉米、硬粒玉米和爆裂玉米。其他禾本科寄主有假蜀黍(Euchlaena mexicana Schrad)、鸭茅状摩擦禾(Tripsacum dactyloides L.)。接种寄主有薏苡(Coxi lachrymajobi L.)、宿根类蜀黍(Euchlaena perennis Hitch)、金色狗尾草(Setaria lutescens(Weigel)F.T.Hubb)、高粱(Sorghum vulgare Pers)、苏丹草(Sorghum vulgare var.sudanense (Piper)Hich)、小米(Setaria italica (L.)Beauv)、黍(Panicum miliaceum L.)、燕麦(Avena satival L.)、Schlerachne punctata等。另有报道证明马唐(Digitaria sp.)、洋野黍(Paricum dichotomiflorum Michx)、毛线稷(Panicum eapillare L.)、薏苡(Coix lachrymajobi L.)、草地早熟禾(Poa pratensis L.)、鸭茅(Dactylis glomerata L.)、小糠草(Agrostis alba L.)、苏丹草(Sorghum vulgare var.sudanense(Piper)Hitch)、金色狗尾草(Setaria lutescens(Weigil)F.T.Hubb)、小麦(Triticum sp.)等可以带菌而不表现症状。

玉米细菌性枯萎病菌 鉴定特征

       

玉米的各个生长阶段都能够受到玉米细菌性枯萎病菌的侵染,典型的症状是矮缩和枯萎。病株在苗期可导致枯萎死亡,如果在植株生长后期被感染,植株可以长到正常大小。玉米细菌性枯萎病是一种维管束病害,导管里充满黄亮色细菌粘液,病株的横切面上可以看到渗出的粘液

(图)玉米细菌性枯萎病菌玉米细菌性枯萎病菌

在甜玉米上,感病的杂交种很快造成枯萎,在叶片上形成淡绿色到黄色、具有不规则的或波状边缘的条斑,与叶脉平行,有的条斑可以延长到整个叶片的长度,病斑干枯后成褐色。雄穗过早抽出并变成白色,在植株停止生长以前枯萎死亡。雌穗大多不孕。重病株在接近土壤表层附近的茎杆的髓部可以形成空腔。在苞叶里面和外面出现小的、不规则的水渍状斑点,然后变干变黑。切开苞叶的维管束,可以看到从切口处渗出的细菌液滴。感病较轻的植株能正常结出果穗,但病菌可以从维管束中通过果穗而达到籽粒内部,据测定,病菌多在种子内的合点部分和糊粉层,但达不到胚上。有的果穗苞叶也能产生病斑,苞叶上的病菌可沾到籽粒上,籽粒感染病斑后通常表现为表皮皱缩和色泽加深。
在马齿玉米上,杂交种一般抗枯萎,在抽雄以后的叶片上,病斑大多从玉米跳甲(Chaetocnema puliearia)取食处开始,向上、下扩展而形成短到长、不规则的、淡绿色到黄色条斑,然后逐渐变为褐色。形成条斑的区域,有时甚至整个叶片都变成淡黄色。

玉米细菌性枯萎病菌 病原特点 

       

玉米细菌性枯萎病菌是一种黄色的、不运动、无内生孢子、革兰氏染色阴性、兼性厌氧杆菌,大小为0.4~0.7×0.9~2.0μm,以单个或短链形式存在。在营养琼脂培养基上菌落小圆形,生长慢,黄色,表面平滑。在营养琼脂上划线培养,其菌苔的变化为:从薄,黄色,湿润,滑落到薄,橙黄色,干燥,不滑落。在肉汤培养液中生长微弱,形成灰色环和黄色沉淀物。

在明胶上生长缓慢,但不液化明胶。除强毒株外不还原硝酸盐,不产生硫化氢,产生吲哚很少或不产生。在石蕊牛奶中轻微产酸和脱色,不凝乳和胨化。另外,McNew发现,利用无机氮的能力与菌株的毒性有关,绝大多数毒性强的菌株能把硝酸盐还原成亚硝酸盐,并在石蕊牛奶中产生轻微的凝乳现象。

从葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、阿拉伯糖、木糖乳糖甘露糖、甘露醇和甘油产酸但不产气。从麦芽糖、鼠李糖和半乳糖醇不产酸和气。Dye报道,在兼性厌氧条件下生长时,由葡萄糖、乳糖和蔗糖产酸不产气,氧化肌醇产酸,不能利用水杨苷。水解淀粉阴性,无解脂能力,耐受5~7%的氯化钠,在3%牛胆酸钠存在的条件下生长良好。病原细菌的生长最低温度为7~9℃,最适温度为30℃,最高温度为39℃。致死温度是53℃,10分钟。

玉米细菌性枯萎病菌 生物特性 

       
(图)玉米细菌性枯萎病菌玉米细菌性枯萎病菌病株

玉米细菌性枯萎病菌可通过种子传播,有时在土壤、粪肥或玉米茎杆中越冬。该病在玉米各个生长阶段都能发生,是一种典型的维管束病害。在疫区,玉米细菌枯萎病菌除由带菌种子直接侵染种苗外,主要由带菌昆虫传播。在美国,主要传病昆虫是玉米跳甲(Chaetocnema pubiearia),其他介体还有玉米齿叶甲(C.denticulata)、黄瓜十二点叶甲(又称南方玉米根甲Diabrotica undecimpunctata成虫和幼虫)、北方玉米根甲(D.longieornis幼虫)、西部玉米根甲(D.vergifera)、五月金龟子(Phyllophaga)、玉米种蝇(Hylemya cilicrura幼虫)和小麦金针虫(Agriotes mancus)等。介体昆虫一旦获得病原,终生携带并传播病原。病菌可在成虫体内越冬,第2年春季通过取食而传播。亦可通过迁移或被气流带传至较远田块而传播病害。传病昆虫越多,第2年发病越严重。据报道,越冬后的跳甲只有约10~20%的成虫带菌,但经夏季取食后,约有75%成虫带菌。因此越冬虫媒的多少决定第2年的病害发生情况,而越冬虫媒直接与冬季温度相关,所以可根据冬季温度来预测来年的侵染水平。如果疫区冬季(12月、1月、2月)平均温度之和小于20~24℃,虫媒越冬存活率很低,病害就可能很轻或不发生。如果平均气温之和为32~38℃,虫媒越冬存活率很高,病害发生就可能很严重。

另外,矿质营养影响病害的严重性。高氮、磷增加感病性,而高钙、钾可减轻病害的发生。高温高湿病害发生严重,甜玉米较感病,而马齿玉米很少感病,除非接种源水平很高。

玉米细菌性枯萎病菌 传播途径 

       

玉米细菌性枯萎病菌的传播途径主要是玉米种子和带菌昆虫,如玉米跳甲等。在疫区,玉米种子是初侵染之一,而主要由带菌昆虫在植株上取食而传播。一般来说,在国际贸易中,带菌昆虫和病株不易成为传播途径,因此带菌种子是该病远距离传播的主要因素,是传入无病区的主要侵染源。病菌存在于种子的内、外部。

玉米细菌性枯萎病菌 检验方法 

       

玉米细菌性枯萎病的检测和诊断,包括在田间实地观察植株的发病症状、分离培养、免疫学检测和鉴定、病原菌生理生化鉴定和致病性测定等。

(图)玉米细菌性枯萎病菌玉米细菌性枯萎病菌

直观检查 

根据玉米细菌性枯萎病的症状特点结合细菌溢脓的观察,初步确定细菌性病害,但必须进行病原分离,且与其他类似病害区分开。玉米细菌性枯萎病的症状易与其他玉米病害混淆。例如,玉米细菌性萎蔫病菌(Clavibacter michiganensis subsp.nebraskensis)引起的症状是在叶片上产生与中脉平行的、分散的水渍状条斑,病菌能够通过茎或者直接侵染叶片而在幼苗或者较老植株上产生病斑,早期侵染可能引起苗枯,较晚侵染则阻止生长或者表现为不同程度的叶枯,具有明亮的或者红色的斑纹,有或无分散的水渍状斑点,最后全叶干枯。系统侵染的植株维管束变色,根或茎部呈水渍状,并分泌出粘液,出现湿腐状。玉米细菌性叶疫病菌(Pseudomonas avenae)是引起具有红褐色边缘的、窄长的条斑和斑点,特点是有风雨时条斑严重的叶片易撕成碎条,上部叶片和基部老叶一样很快受侵,茎杆上出现腐烂。细菌性条斑病菌(Pseudomomas andropogonis)产生窄长、平行的、橄榄绿到黄褐色水渍状病斑,严重侵染时,雌穗下的大部分叶片死亡,上部叶片几乎全部变成浅黄至白色条纹。如果上部叶片的条纹继续发展,则融合在一起,直到上部的叶片全部变白。顶部变白是这个病害的典型特征,但变白部分并不含有细菌。玉米北方叶枯病,即大斑病(Setosphaeria turcica)表现出大的、梭形(或卵圆形)灰绿色到棕黄色病斑,边缘明显,严重侵染时病斑相连,多数叶片死亡,象火烧一样。玉米南方叶枯病,即小斑病(Cochliobolus heterostrophus)和玉米圆斑病菌(C.carbonus)引起小的、界限明显的、棕黄色到褐色病斑,当侵染严重时叶片象火烧状。

分离病原从病株上分离 在新鲜病斑边缘切取部分组织,用常规方法分离培养病原细菌。

从土壤、病残组织和昆虫体内分离 从土壤、病残组织和昆虫体内分离病原细菌时,由于杂菌污染的可能性很大,通常采用伊凡诺夫选择性培养基常规方法来分离。伊凡诺夫选择性培养基(pH7.2)的配方如下:甘油30ml,柠檬酸铁铵10g,牛胆酸钠3g,氯化钠15g,蒸馏水1000ml,硫酸钠2.5g,硫酸镁0.1g,琼脂17g,氯化钙0.01g,磷酸氢二钾2.5g。

从种子中分离 选取玉米种子样品,用95%乙醇洗去种子表面的染料和农药(拌种用的),用无菌水冲洗几遍,然后在无菌容器中破碎,加入适量的 0.01MpH7.2的PBS4℃浸泡过夜。浸泡液经纱布过滤和差速离心浓缩,然后在下述一种培养基上做稀释平板分离。
523培养基 蛋白胨8g,酵母粉4g,MgSO4·H2O0.3g,蒸馏水1000ml,蔗糖10g,磷酸氢二钾2g,琼脂粉18g,pH7.0~7.1。
改良W氏培养基 蔗糖10g,蛋白胨5g,磷酸氢二钾0.5g,MgSO4·H2O0.25g,琼脂粉18g,抗坏血酸1g,蒸馏水1000ml,pH7.2~7.4。

接种好的培养皿在28℃培养3天以后,根据玉米细菌性枯萎病菌的菌落特征挑取生长慢的、小的、黄色的、扁平到凸起的、半透明的奶油状或流态的具有全缘的菌落。

玉米细菌性枯萎病菌 种子检测 

       

在种子上检测病原目前主要应用免疫荧光染色法。一定量的种子样品,同上种子分离相同方法处理后,无菌水冲洗3次,加适量0.01MpH7.2的PBS4℃浸泡过夜,浸泡液在1800转/分离心10分钟,弃沉淀,上清液再在10000转/分离心30分钟,沉淀用1ml无菌水悬浮。悬浮液经10倍倍比稀释后,进行免疫荧光染色。设阳性、阴性及原血清对照免疫荧光染色,在12孔载玻片上固定抗原后,每孔加20?l抗血清,37℃培育(保湿)30分钟,用PB0.01pH7.2吐温缓冲液冲三次,加20?lFITC羊抗兔1g37℃培育30分钟,同上冲洗,擦干后加封片剂封片,在荧光显微镜下观察典型细胞。若阳性再进行病原分离及致病性试验。

玉米细菌性枯萎病菌 病原鉴定 

       

玉米细菌性枯萎病菌可根据生理生化反应、噬菌体检测及免疫学方法鉴定。

免疫学方法包括免疫荧光染色及酶联免疫吸附试验。

致病性试验 分离培养得到的菌株,经上述生理生化鉴定完全符合玉米细菌性枯萎病菌特征与特性的菌株,还需进行致病性测定来确诊。接种方法是:将待测菌配成每毫升含有107~108个细胞的菌悬液,用注射器注射接种于3~4叶期甜玉米幼苗的茎基部,直到喇叭口处出现菌液为止,并保湿培养。如果是玉米细菌性枯萎病菌,则几天以后可以看到典型症状。

有关检疫规定 玉米细菌性枯萎病为我国公布的《中华人民共和国进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录》中规定的一类危险性病害,并且是中俄、中朝、中南、中罗、中蒙植检植保双边协定规定的检疫性病害。根据"禁止进境物名录"规定,禁止自发生该病的国家或地区(疫区)引进种苗。因科研需要经审批特许者,应在指定的隔离检疫圃内试种检查。对传病媒介昆虫,需同时施行检疫。

玉米细菌性枯萎病菌 参考资料

       
[1]玉米细菌性枯萎病菌http://www.hrbnjfw.com/zbzj/jy_info.asp?id=162

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