麦类白粉病是由禾谷布氏白粉菌(Blumeria graminis)侵染引起的麦类作物病害,主要危害叶片、叶鞘及茎秆,形成白色粉状霉层,后期产生黑色子囊壳导致叶片枯黄。病菌具有生理小种分化现象,以菌丝体或子囊壳在寄主及枯叶中越夏越冬,温暖潮湿环境易引发流行。
概述
麦类白粉病是由
禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminis)引起的真菌病害,是世界各麦区的重要病害,造成显著减产。主要危害叶片,严重时扩展至叶鞘、茎秆和穗部,发病适温15-20°C,相对湿度大于70%时易流行。
麦类白粉病是由禾谷布氏白粉菌(Blumeria graminis)侵染引起的麦类作物病害,主要危害叶片、叶鞘及茎秆,形成白色粉状霉层,后期产生黑色子囊壳导致叶片枯黄。病菌具有生理小种分化现象,以菌丝体或子囊壳在寄主及枯叶中越夏越冬。温暖潮湿环境易引发流行。
该病害发生程度与品种抗性及气候条件密切相关,2025年怒江州小麦白粉病发生面积1.08万亩,发病田块平均病株率达54%,冬季气温偏高、降水偏少抑制病害发展,但春季干旱将促进扩散。主栽品种抗病性减弱是该病复发的重要诱因,当前田间温湿度适宜导致扩散加速。
防治措施包括选用抗病品种、合理密植保持通风透光,发病初期使用三唑酮、丙环唑等杀菌剂。推荐采用植保无人机实施统防统治,农药使用需严格执行标签说明并回收包装废弃物。
病原
麦类白粉病的病原菌为
禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminis),属于
子囊菌门真菌。其无性世代为Oidium monilioides。
菌丝体在寄主体表,无色,以吸器伸入寄主表皮细胞。分生孢子卵圆形、单胞、无色,串生于分生孢子梗上。闭囊壳球形、黑色,外有发育不全的丝状附属丝,内含子囊孢子。
症状
病部初期出现黄色小点或白色霉点,逐渐扩大为圆形或椭圆形白色粉状霉层。后期霉层变为灰白色、浅褐色或灰褐色,散生黑色小颗粒(闭囊壳)。叶片褪绿、发黄、枯死。
发病严重时植株矮小、不抽穗或抽穗短小。茎秆变薄弱,易倒伏,影响灌浆,导致千粒重下降。生育期延长,造成减产。
分布范围
麦类白粉病在世界各麦区均有分布,以
美国和
西欧发生严重。
中国过去在西南各省和山东沿海地区发生较多,70年代后期扩展至全国20个省、市。近年来该病在
东北、
华北、西北麦区日趋严重。老病区如
东宝区、
京山等可见发病,流行时段为3月中旬至4月中旬。
发生规律
麦类白粉病的发生程度与品种抗性及气候条件密切相关。
小麦白粉病发生最适温度是15—20℃,相对湿度大于70%有可能造成病害流行。分生孢子在相对湿度0~100%均可萌发,一般湿度越大,萌发率越高,但在水滴中萌发率则下降,分生孢子在0.5—30°C均可萌发,以10~20°C最为适宜。直射阳光对分生孢子萌发有抑制作用,因此在植株郁闭、通风透光不良或阴天时发生较重。
密植田、偏施氮肥田块、通风透光差或低洼积水地块发病较重。群体过密、田间荫蔽、偏施氮肥、相对湿度大等容易发病。
主栽品种抗病性减弱是该病复发的重要诱因。Pm21基因抗性强、抗谱广,被广泛用于小麦新品种选育。
防治措施包括选用抗病品种、合理密植保持通风透光等。
防治方法
农业防治措施包括合理密植以保持通风透光,及时清除病残体以减少菌源,控制氮肥用量并增施磷钾肥以增强植株抗病力,以及合理灌溉避免田间积水。
化学防治中常用杀菌剂包括
三唑酮、
戊唑醇、
丙环唑等,应交替轮换施用不同作用机制的化学药剂以减缓抗药性产生。
药剂施用时应均匀喷雾叶片正反面,选择晴天上午10点前或下午4点后施药以避开高温和雨天,无人机施药时加入有机硅等飞防助剂能够增加药效并减少用药量。
防治指标为病叶率达10%或病情指数达5-8%时进行药剂防治。
抗病品种选育中应用了抗病基因Pm21,基因组编辑技术被用于创制抗白粉病的小麦新种质。
研究历史
20世纪70年代后期,
刘大钧团队发现簇毛麦对
小麦白粉病具有高度抗性,并通过外源抗性追踪等技术将抗性基因转移至栽培小麦,该基因被命名为Pm21并广泛应用于育种。
2012年,第13届国际禾谷类锈病和白粉病大会在京召开,推动研究协作。
2014年,
高彩霞和
邱金龙团队利用基因组编辑技术定向突变小麦MLO基因,创制出广谱抗
白粉病的新种质。
2022年,
高彩霞、
邱金龙和
肖军团队在Nature发表研究,阐明了小麦新型mlo突变体Tamlo-R32实现抗病与丰产双赢的分子机制。
2023年,杨立军团队完成了白粉菌基因组测序,构建了全球最大的小麦白粉菌基因组数据库,并克隆了4个无毒基因。
文化意义
20世纪70年代后期,
刘大钧最先发现原产于
地中海地区的二倍体物种簇毛麦对
小麦白粉病具有高度抗性。他带领团队通过外源抗性追踪、
分子原位杂交、
染色体分带、非整倍体分析和
分子标记等技术将其抗性基因成功转移进栽培小麦,育成一大批优异抗性种质。其中小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系所携抗白粉病基因经国际小麦基因命名委员会正式定名为Pm21。随后他们又进一步创造小片段易位系并克隆出抗白粉病基因。Pm21基因抗性强、抗谱广,携带Pm21基因的材料被广泛用于小麦新品种选育,通过国家和省级品种审定携带该基因的小麦新品种有40多个,还有一批新品系正在国家和省级区域试验之中。该成果先后获得国家技术发明三等奖和二等奖。
小麦白粉病是中国小麦的第二大病害,目前每年发生面积1亿亩左右,造成的产量损失3亿公斤以上。中国政府对
小麦条锈病、白粉病的研究和防治工作高度重视,近年来,
科技部、农业部、
国家自然科学基金委员会联合资助开展对小麦锈病和白粉病的发生流行规律、监测预警以及综合防治理论和技术研究。通过全国小麦锈病工作者60多年的长期大协作,完整地揭示了中国小麦条锈病的流行体系,查明了病菌越夏、越冬地区、方式和条件,明确了病害大区流行规律。在应用技术研究方面建立了一套切合中国实际的条锈菌生理小种鉴别寄主和监测系统,制定了“重点治理越夏易变区、持续控制冬季繁殖区和全面预防春季流行区”的病害分区治理策略。培养和造就了一大批高级科技人才。