禾柄锈菌

柄锈菌科柄锈菌属真菌

禾柄锈菌是一种真菌,其性孢子器生长在植物叶子上方,聚集在一起。这种真菌广泛分布于世界各地。秆锈病是由 锈菌 引起的疾病,主要侵害谷类作物,如小麦、 大麦 和 黑麦 等。其中,小麦的秆锈病由名为“Ug99”的变种秆锈菌引起,这种病菌在非洲、 亚洲 和 中东 地区广泛传播,引起了严重的饥荒和内乱,对全球粮食安全构成了威胁。自20世纪50年代以来,人们已经培育出对秆锈病具有抗性的小麦品种,并且还开发出了有效的杀菌剂。然而,1999年发现了一种新的致病菌株TTKSK,对目前大多数小麦品种都没有抵抗力。这种病菌在非洲、亚洲和中东地区引起了大规模的疫情,对全球粮食安全构成了威胁。2016年,另一种致病菌株TTTTF在 西西里 爆发,表明这种疾病正在重新进入 欧洲 。综合 基因组 分析、植物病理学和气候数据,预示着秆锈病可能会重新出现在 英国 。

形态特征

不动精子 器生于叶上面,聚生,蜜黄色; 春孢子 器生于叶下面或果实上,杯状或短柱状,单生或聚生;春孢子近球形或椭圆形,16-23×15-19μ m,侧壁 1-1.5μm厚,顶部 5-9μm厚,无色,有细疣。

夏孢子堆常生于叶鞘和秆上,也生于叶两面,裸露, 肉桂 褐色 ,粉状;夏孢子长卵形或椭圆形,21-40×13-23μm,壁1.5-2μm厚,顶部常略增厚,有刺,淡黄色至金褐色,芽孔 4或5个,腰生。

冬孢子堆与夏孢子堆相同,黑褐色,条状,达10mm长,裸露,垫状;冬孢子矩圆-椭圆形或棍棒形,38-60×18-25μm,顶端圆或锥形,基部较窄,隔膜处稍缢缩,侧壁1.5μm 厚,顶部5-13μm厚,栗褐色,光滑,上 细胞 芽孔顶生,下细胞芽孔近隔膜;柄黄褐色,略与孢子等长,不脱落。

产地分布

中国分布: 黄芦木   Berberis amurensis  Rupr.陕西:南五台山(08376,18884), 太白山 ( 34204, 34205); 青海省 : 湟源县 (24506,34207,34208,34209)。

短穗小  Berberis  brachystachys Ying 四川:铁布(48537)。

短柄小檗   Berberis  brachypoda Maxim. 陕西:太白(56437)。

直穗小檗   Berberis dasystachya Maxim. 安徽:黄山(43175);湖北: 神农架林区 (55422)。

首阳小檗   Berberis dielsiana Fedde 陕西: 太白山 (24507,34190); 河南省 : 嵩县 (04078)。

蓝果小檗   湖北小檗   Schneid. var. lanceifolia Ahrendt 四川: 二郎山森林公园 (48538)。

细梗小檗   Berberis gyalaica Ahrendt var. minuata Ahrendt 四川: 九寨沟县 (48539)。

巴东小檗   Berberis  henryana Schneid. 安徽:黄山(43176)。

全缘小檗   Berberis integerrima Bunge 新疆:裕民(53000)。

猪刺  Berberis  julianae Schneid. 贵州:贵阳( 06902)。

勒康特氏小檗 Berberis lecomtei Schneid. 四川:下阿坝(48540)。

老随子 Berberis levis Franch 四川:灌县( 15264)。

苍白小檗 Berberis pallens Franch. 云南:中甸( 48541)。

细叶小檗   Berberis poiretii Schneid. 北京:妙峰山(24799,22290,22292); 河北省 : 小五台山 (22295); 河南省 : 栾川县 (22296,22297)。

粉叶小檗   Berberis  pruinosa Franch. 云南:东川(00584,06903),澄江(00322),昆明(06901),宣威(06900)。

华西小檗   Berberis silva-taroucana Schneid. 四川:铁布(48546)。

庐山小檗   Berberis virgetorum Schneid. 浙江: 天目山 (43177)。

刺檗   Berberis vulgaris L. 四川:铁布( 48545),下阿坝(48543)。

金花小檗   Berberis wilsonae Hemsl. 四川:理县( 15265)。

小檗属   Berberis sp. 甘肃: 祁连山脉 (07398); 宁夏回族自治区 : 贺兰山 (55157); 河南省 : 卢氏县 (17837); 四川省 : 理县 (14489), 都江堰市 (15264), 峨眉山 (18885),贡嘎山(48550); 云南省 : 丽江市 (48552), 香格里拉市 (48548); 西藏自治区 : 米林县 ( 46853)。 墨脱县 (46850),波密(46851)。

十大功劳   十大功劳属   fortunei(Lindl.)Fedde 四川: 峨眉山 (10925)。

芨草  Achnatherum  splendens(Trin.)Nevski 青海: 茶卡 (25539)。

冰草   冰草属   cristalum(L.)Gaertn. 青海:祁连(24505,24517)。

少花冰草 Agropyron pauciflorum Hitche. 北京:植物园(20565)。

粗茎冰草 Agropyron trachycaulum Link 北京:植物园(20566,20567)。

狭梗冰草 Agropyron trophorum Richt. 北京:植物园(20568)。

冰草属  冰草属  sp. 北京:植物园(20564),百花山(22326); 河北省 : 小五台山 (24806), 承德市 (17798); 山西省 : 文水县 (17799); 黑龙江省 : 宁安市 (20560)。

巨序剪股颖   Agrostis gigantea  Roth 新疆:巩留( 54378)。

剪股颖属   Agrostis  sp. 新疆:裕民(54379)。

窄颖赖草   Aneurolepidium angustum(Trin.) Nevski 新疆:裕民(53005)。

赖草   Aneurolepidium dasystachys(Trin.)Nevski 新疆: 乌鲁木齐市 (34200)。

莜麦  Avena nuda L. 河北:张北(17832)。

燕麦  燕麦属   sativa L. 陕西:零县(34193); 甘肃省 : 永登县 (04676), 武威市 (17791,17835)。

燕麦属  Avena sp. 青海: 湟 源(17836)。

短柄草属 BrachyPodium  sP.甘肃:舟曲(66991)。

旱雀麦   Bromus tectorum  L. 青海:乐都(34202)。

雀麦属 Bromus sp. 江苏:南京(33057); 西藏自治区 :波密(45370)。

披碱草   Elymus dahuricus  Turcz. 北京:植物园( 20569); 黑龙江省 : 宁安市 (20570), 铁力市 (17853);西藏:波密(45371)。

老芒麦   Elymus sibiricus  L. 北京:植物园( 20626); 山西省 : 宁武县 (34199);黑龙江:宁安(10571,20627,20629)。

披碱草属   Elymus  sp. 北京:植物园(17838); 浙江省 : 浙江天目山 (43178)。

偃麦草   Elytrigia repens (L.)Desv. 新疆; 博格达山 (08378), 塔城市 (53001), 巩留县 (53003)。

堰麦草属   偃麦草属   sp. 北京:植物园(34197)。

野大麦  Hordeum  brevisubulatum Link 北京:植物园(20630); 内蒙古自治区 (34189);辽宁兴城(18886); 陕西省 : 榆林市 (34188)。

毛 大麦草  Hordeum  bogdanii Wilensky 新疆:塔城(53004)。

钝稃野大麦   Hordeum lagunculiforme Bakht. var. ithaburense(Boiss.)Nabel. 西藏:吉隆(62587)。

大麦   Hordeum vulgare  L. 北京:(17841, 08381);陕西: 营口市 (17840); 甘肃省 : 永登县 (04392); 青海省 : 湟源县 (24511); 江苏省 : 南京 ( 14485,14486,14487); 浙江省 : 余姚市 (14488); 四川省 : 康定市 (17839); 云南省 : 寻甸回族彝族自治县 (00607), 普宁市 ( 01383),开远(01371)。

六棱大麦 Hordeum vulgare L. var. hexastichom Asch. 山西:汾阳(10405)。

毒麦   黑麦草属   temulentum L. 河南:洛阳( 36575)。

纤毛鹅观草  Roegneria  ciliaris(Trin.)Nevski 江苏:南京(10954)。

糙毛 鹅观草  Roegneria hirsuta Keng 青海:( 34198)。

甘肃省 鹅观草  Roegneria kansuensis Keng 陕西:吴旗(34196)。

直穗鹅观草 Roegneria turczaninovii(Drobov) Nevski   黑龙江省 :宁安(19590)。

鹅观草属   Roegneria sp. 山西:宁武(34195); 吉林省 : 公主岭市 (22325); 陕西省 : 太白山 (34203); 甘肃 : 榆中县 (34194);新疆: 巩留县 ( 53008),塔尔巴哈台山(54187); 西藏自治区 :波密(45372,45373)。

黑麦   Secale cereale L. 河北:兴隆(34201); 内蒙古自治区 : 卓资县 (17844);吉林:公主岭(35357);陕西: 张良庙 (17843); 甘肃省 : 皋兰县 ( 10951)。

小麦 Triticum aestivum L. 北京:(14481, 17850); 辽宁省 : 沈阳市 (06935); 黑龙江省 : 宁安市 (14482),克山农场(08481); 陕西省 : 留坝县 ( 66971);甘肃: 张掖市 (04657,24512,24810), 临洮县 (04389),洮沙(04634), 武威市 (04626), 兰州市 (04397,04400), 永登县 (04653), 通渭县 (04614); 青海省 : 西宁市 (25542), 湟源县 (17845);新疆: 博格达山 (08380), 莎车县 (31740); 江苏省 : 南京 (10953,14484); 浙江省 : 黄岩区 (13637, 13638); 安徽 : 埇桥区 (14477); 江西省 : 宁都县 (31743), 余江区 (17846); 福建省 : 隆安 (31738, 31744); 台湾 : 台北市 (05020), 花莲县 (05415); 河南省 : 信阳 (14478);湖北: 武昌 (34214); 广东省 : 广州市 (00379,00381); 四川省 : 道孚县 (14847,14848,17849), 都江堰市 (31741), 青城山 ( 31742),通化(14439),威川(14475); 云南省 : 寻甸回族彝族自治县 (00598,00601,00609,00611,01334), 宣威市 ( 00597),蒙自(01345),澄江(00380),昭通(00596,00606,00610),安宁(00603),东川( 00599,00600),大理(31739); 西藏自治区 :波密(45374)。

世界分布:世界广布。

讨论

本种广布世界,寄主种类繁杂。 Eriksson(1894)设6个型。Gaeumann(1959)设5个型。Urban(1967)根据夏孢子长短分为2 亚种 ,即原 亚种  ssp.  graminis和禾生亚种 ssp. graminicola,前者夏孢子较长,后者夏孢子较圆。Guyot et al.(1945-1946)根据夏孢子和冬孢子大小以及寄主范围设三个亚种,即ssp. minor、ssp. media和ssp. major。ssp. media下又设var. erikssoni、var. calamagrostidis、 var. lolii及var. vulpiae 4个变种,  ssp.  major 下又设 var. stakmani、var. tritici及 var. elymi 3个变种。Cummins(1971)采纳 Urban 的意见承认2个 亚种 。作者检查了来自全国各地的标本,也发现夏孢子的形状及大小变异较大,但难于划分明确的界限,因为大多数标本中不同大小的夏孢子往往混杂在一起。作者这里只承认一个复合种。庄剑云(1989)曾将新疆的标本划分为2个 亚种 ,这里暂不采纳。国内外关于此菌生理小种的研究已做大量工作,不加赘述。