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阅读 5156 次 历史版本 2个 创建者:泪鱼 (2011/5/19 11:31:02)  最新编辑:泪鱼 (2011/12/13 10:32:48)
玉米黑粉菌
拼音:Yùmǐ Hēifěn Jūn(Yumi Heifen Jun)
英文:Ustilago of Maize
同义词条:Ustilago of Maize,玉蜀黍黑粉菌,玉米黑霉,Ustilago maydis(DC.)Corda
玉米黑粉菌
玉米黑粉菌
 
         玉米黑粉菌又称玉蜀黍黑粉菌玉米黑霉。孢子堆的小大、形状不定,多呈瘤状,长或直径3-15cm,初期外面有一层白色膜,往往由寄生组织形成,有时还带黄绿色或紫红色彩,后渐变灰白至灰色,破裂后散出大量黑色粉末,即冬孢子
 
 
 
 
 
 
 
 
 

形态特征
  

玉米黑粉菌图观
玉米黑粉菌图观
       玉米黑粉菌虽属局部侵染性病害,但在玉米的整个生育期间皆可发生。一般苗期发病较少,抽穗后发病迅速增多。植株地上部幼嫩的茎、叶、雄花序、果穗乃至气生根均可受害,受害组织因受病原菌的刺激而肿大成瘤,病瘤未成熟时,外披白色或淡红色、具光泽的薄膜,后转呈灰白色或灰黑色,病瘤成熟时外膜破裂,散出黑粉,此即为病原菌的厚垣孢子(冬孢子),此为本病症状的最大特点。病瘤大小差异悬殊,通常在叶片和叶鞘上的病瘤似豆粒,不产生或很少产生黑粉;茎节、果穗上的病瘤似鸡蛋或拳头。同一植株上常多处生瘤,或同一部位多个病瘤聚集成堆。雄穗的小花染病长出囊状或角状小瘤,常数个聚成一堆;雌穗受害多见于上半部个别小花染病生瘤,其余仍能正常结籽;也有整个雌穗受侵染而不结实的。茎上的病瘤多生于茎节的腋芽;叶上的病瘤多生于叶片中肋两侧,细如豆粒,密集成串。病株茎杆多扭曲、矮小,早发病的植株果穗少而小,甚至不结穗。本病能侵染植株任何幼嫩部位而形成肿瘤并散出黑粉,这与玉米丝黑穗病仅侵染雌、雄穗并产生杂乱的黑色丝状物症状明显有别。  
 
 
 

分布范围


  分布于中国河北山西黑龙江辽宁吉林内蒙古安徽江苏浙江江西福建河南广东宁夏等地区。

症状特点

 
 黑粉菌从幼苗到成株各个器官都能感病,凡具有分生能力的任何地上部幼嫩组织,如气生根、叶片、茎秆、雄穗、雌穗等都可以被侵染发病,形成大小形状不同的瘤状物。瘤状物是因病菌代谢产物的刺激而肿大形成的菌瘿,它外面包有由寄主表皮组织所形成的薄膜,初为白色或浅紫色,逐渐变成灰色,后期变黑灰色。菌瘿成熟后,外膜破裂散出大量黑粉(即冬孢子)。  

危害程度


  近两年因天气干旱,雨热反常,玉米黑粉菌的发生具有明显上升趋势,常年发生率在5%-10%,对于我国的玉米生产区,尤其对陕西、华北、东北地区玉米生产造成了极大的损失。据不完全统计,2000年全国玉米发病面积在180万hm2,绝收的不低于3万hm2。一般病田病株率达20%-30%,平均减产10%-30%,有的地块发病率高达85%,如何控制防治玉米黑粉病是一个极具现实意义的问题。  

发病规律

玉米黑粉菌图片
玉米黑粉菌图片
 
      玉米黑粉菌的病原菌为真菌(担孢子菌),病瘤内的黑粉是病菌的冬孢子。冬孢子在土壤中、地表、病残体上、土杂粪肥中越冬。越冬的冬孢子成为第二年发病的初侵染病原,冬孢子在适宜的条件下,萌发产生担孢子和次生担孢子,随风雨、气流传播到玉米的叶片、节、腋节、雄雌穗等幼嫩分生组织,在组织内生长蔓延,并产生一种类似生长素的物质,刺激寄主局部组织的细胞旺盛分裂,逐渐肿大形成病瘤。病瘤成熟破裂,又散出黑粉(冬孢子)进行再次侵染。冬孢子没休眠期,在玉米生育期内可进行多次再侵染,在玉米抽穗开花期蔓延较快,形成发病高峰期,直到玉米老熟后停止侵染。 
 
 
 
 
 
 
 
 

环境条件


  玉米黑粉菌病菌寄主范围主要是田间土壤、地表、病残株上以及土杂粪肥中。发病的环境条件雨水多和湿度过大有利于发病;低温、干旱、少雨的地方,土壤中的冬孢子存活率高,存活时间长,发病重,因为微雨、夜露就可以满足黑粉病孢子的萌发和侵染需要。玉米在全生育期都可以染黑粉病,尤其以抽雄期前后,天气干旱,植物抗病力强,易感黑粉病。前期干旱,后期多雨,或旱湿交替出现,延长染病期,易发病。过度密植或灌溉的间隔时间长,造成水分时缺时足,以及偏施过量氮肥,都会削弱植株抗病力而使病害发生较重。螟害、冰雹、暴风雨以及人工去雄作业等造成伤口,也利于病害发生。  

经济价值


  此菌分布极广泛,是玉米的主要的病害之一。幼嫩时可以食用,也有生食,有甜味,炒食另有风味。经常食用可预防和治疗肝脏系统和胃肠道溃疡,并能助消化和通便。在培养液中含有谷氨酸赖氨酸丙氨酸精氨酸蛋氨酸苏氨酸组氨酸等16种氨基酸。此菌可加工药用,将新鲜的孢子堆摘下或将老熟后的收集(孢子粉)炼蜜丸,备用。其性寒、味甘,利肝脏益肝胃和解毒作用。又治神精衰弱,小儿疳积。该菌还产生黑粉菌酸,作香料工业中合成麝香类的原料。其菌液对小白鼠肉瘤有抑制作用。另生产一种异生长素,吲哚乙酸,能刺激高等植物生长。  

药物价值


  药名:玉米黑粉菌
玉米黑粉病病菌
   玉米黑粉病病菌

  来源:为菌类植物药黑粉菌科玉米黑粉菌的全草。

  功效:益气养阴,补气安神,补中解毒。

  主治:用于血虚、或津液不足,口干舌燥,或热病气阴两伤,烦倦口渴者。用于心神不安、失眠多梦者。用于脾胃虚弱、倦怠食少、脘腹作痛或食物、药物中毒者。

  性味归经:甘,寒。入心、肝、胃、大肠四经。

  用法用量:内服:煎汤,6-9克。

  别名:玉米黑霉、棒子包(辽宁)、稔头(《植物名实图考》)

  动植物资源分布:中国大部分地区均有分布。

  拉丁名:原植物玉米黑粉菌Ustilagomaydis(DC.)Corola.

  考证:始载于《新华本草纲要》

  中药化学成分:全草含谷氨酸、精氨酸、赖氨酸、丙氨酸、蚓哚乙酸、黑松菌酸。  

综合防治

玉米黑粉菌
    玉米黑粉菌
       防治此菌病采用控制减少菌源、选用抗病良种为主,化学防治为辅的综合防治措施。减少菌源彻底清除田间的病残株,带出田外深埋,以减少菌源,防止再侵染;实行秋翻地、深翻土地,把散落在地表上的菌源,深埋地下,减少初侵染源;施用腐熟厩肥或不施;轮作、倒茬,重病地段实行三年以上轮作,可与大豆等其它作物倒茬种植。选用抗病品种利用抗黑粉病自交系材料,配制杂交种用于生产。目前,综3487系、803系、5005系等易感黑粉病,农大108、户单2000、农大81、郑958等品种较抗黑粉病。

  化学防治在玉米出苗前对地表喷施杀菌作用的除莠剂;可用15%粉锈宁拌种,用药量为种子量的0.4%;在玉米快抽穗时,用1%的波尔多液喷雾,有一定保护作用;在玉米抽穗前10天左右用50%福美双可湿性粉剂500-800倍喷雾,可以减轻黑粉病的再侵染。
  
       加强栽培管理,合理密植避免偏施氮肥,灌溉要及时,特别在抽雄前后易感病阶段必须保证水分供应足,以及彻底防治玉米螟等均可减轻发病。

  运用农业措施和药剂处理种子、土壤等,这只是停留在防治的水平上,不能从根本上解决菌源的危害,而利用玉米种质资源的遗传抗性,配制培育抗病品种,推广抗病良种,才是彻底解决黑粉病的根本途径。

研究实验

 
   德国科学家Voll的研究组近来利用气体交换/荧光成像同步测量技术,研究了玉米黑粉菌感染后玉米叶片的光合性能和碳代谢。结果发现,玉米黑粉菌感染病变部位的二氧化碳响应曲线、二氧化碳补偿点和酶活性在各个发展阶段均表现出C3光合作用,C4代谢在感染的组织被抑制。他们将玉米黑粉菌株SG200的细胞悬浮培养液注射入7日苗龄的玉米幼苗茎干。用同体积的水注入对照植物,然后分别测量叶绿素含量、碳水化合物、氨基酸酶活性光合作用等参数。通过利用德国WALZ公司的高精度4通道光合仪GFS-3000与调制叶绿素荧光成像系统IMAGING-PAM(MINI-探头)的连用,同步测量了气体交换和叶绿素荧光成像。

  玉米黑粉菌感染株仍有绿色区域,通过分析表明仍有较多的叶绿素存在。通过气体交换测量,发现感染叶片的最大同化速率显着降低,同时CO2补偿点显着增高,而此时模拟侵染的叶片CO2补偿点却降低。叶瘿内的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性也降低,同时,叶片病变部位NADP-苹果酸酶(C4循环的关键酶)的最大活性也减少了6倍多。从叶瘿内C4循环的相关酶活性降低开始,发现叶瘿内C4中心的代谢产物和丙氨酸含量均低于模拟感染的叶片。光合速率的降低伴随着二氧化碳气孔导度的下降。另外在萎黄色病瘿间的绿色区域,气体交换很难测量这些区域,而利用叶绿素荧光成像技术则十分简单,侵染叶片的病瘿和未受影响区域能够直观的从其吸光度上区分出来。与模拟侵染叶片相比,在感染4天时叶瘿Fv/Fm就已经显着下降,病瘿间的未受影响区域与对照差异较小。与健康叶片比,叶瘿处非光化学淬灭、PSII复合体中过剩光能的调节性能量耗散均较低。这个影响伴随着非调节性能量耗散的增加和电子传递速率的降低。所有这些影响在感染6天时比感染4天时明显,表明叶瘿部位尽管光化学活性受到抑制,却仍然保持了光合活性。  

中药材


  【名称】玉米黑霉

  【拼音名】Yù Mǐ Hēi Méi
玉米田
       玉米田

  【别名】稔头、棒子包、玉米乌米、玉米黑粉、灰包谷、苞米乌米

  【来源】药材基源:为黑粉菌科真菌玉米黑粉菌寄生在玉米上所形成的孢子堆。

  拉丁植物动物矿物名:Ustilago maydis(DC.)Corda

  采收和储藏:夏、秋季采,新鲜时(老熟前)采摘,或者熟时收集冬孢子,备用。

  【原形态】孢子堆可在寄主的地上部任何部位,形成各种形状大小不同的瘤,直径可达10m以上。初期瘤外面包着一层白色的膜,其中混杂着寄主组织,后期破裂露出紫褐色的粉状孢子堆。孢子球形、椭圆形或不规则形,黄褐色,表面有明显的刺,直径8-12μm。

  【生境分布】

  生态环境:寄生于玉米上。

  资源分布:全国各地均有分布。

  【性状】

  1.性状鉴别 本品为玉米黑粉菌寄生在玉米上形成的孢子堆。孢子堆呈瘤状,直径0.4-15m,白色、淡紫红色或灰色,外被薄膜,破碎后可见众多黑色粉末(冬孢子)。气微,味淡。

  2.显微鉴别 冬孢子类球形、椭圆形或不规则形,具钝刺,直径8-12μm,黄褐色。

  【化学成份】玉米黑粉菌含糖脂(glycolipid),单糖,脂类化合物,核酸氨基酸,氨基酸中以天冬氨酸(aspartic acid)、谷氨酸(glutamic acid)含量较高,还含羧酸。此外,还含角鲨烯(squalene),2,3-环氧角鲨烯(2,3-epoxysqualene),4,4-二甲基麦角甾-8-烯-3β-醇(4,4-dimethylergosta-8-ene-3β-ol),24-亚甲基-24,25-二羟基羊毛甾醇(24-methylene-24,25-dihydrolanosterol),羊毛甾醇(lanosterol),4-甲基麦角甾-8,24(28)-二烯(4-methylergosta-8,24(28)-diene),麦角甾醇(ergosterol)等。脂解酶类(lipolytic enzyme),铁色素(ferrichrome),铁色素A。
  
      【药理作用】玉米黑粉菌产生的蛋氨酸是机体生长、发育、维持及保持氮平衡所必须的氨基酸之一。在代谢过程中有着特殊的作用,即其含有可以转化的甲基(-CH3),参与对机体生命活动极其重要的甲基转换过程。通过甲基化与硫基转化作用,将各种有毒物质解毒。玉米黑粉菌能形成一种异生长素--吲哚乙酸(IAA),可刺激高等植物生长。此外,玉米黑粉菌还可以产生黑粉菌酸,可用作香料工业中合成麝香类的原料。也具有某种抗菌作用。

  【性味】甘;平

  【归经】肝;胃经

  【功能主治】健脾胃;利肝胆;安神。主肝炎;胃肠道溃疡;消化不良;疳积;失眠

  【用法用量】内服:炒食,每次3g;或入丸剂,小儿减量。

  【摘录】《中华本草》

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