论农业气象因素影响稻瘟病发生分子机制初探

[摘 要] 我国人口众多，保证粮食安全，是维护国家稳定的关键，所以要提高粮食产量，增加农业产值，减少病虫害带来的农业损失，这也是三农问题和社会主义新农村建设的核心话题。本文主要针对水稻种植进行了深入的研究，对稻瘟病的产生因子进行了科学的分析，为水稻种植的减灾增产工作提供科技支持。

[关键词] 稻瘟病 稻瘟菌 气象因素 分子机制

[中图分类号] S431.9 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650（2017）05-0296-01

引言

本文主要在病虫害对粮食产量的影响方面进行了研究，并给出了针对性的防控建议，目的就是为了提高粮食产量，这也是发展现代化农业的基本要求，稻米是人们日常生活中的主食，所以加强稻瘟病的防治至关重要，在这一过程中笔者结合了相关的理论知识，并进行了大量的生物实验，对气象因素影响稻瘟病发生分子机制进行了详细的探究。

1 水稻稻瘟病发生的条件、侵染过程和发病特征

1.1 稻瘟病发生的条件

囊菌是引发水稻稻瘟病的主要因子，发病的机理就是降低水稻基础免疫能力，使稻瘟病爆发和流行。在这一过程中，必须要具备相应的条件才能促使这一病症发生，其一是水稻属于易于感病且基础免疫力差的品种，这属于本质因素，其二是存在能够致使水稻染病的菌群，其三是适合于菌群生长和染病的气象条件，主要的内容包括温度、光照、湿度等因子。

1.2 病菌侵染水稻的过程

经过研究我们得出了稻瘟菌侵染水稻的过程大体可以分为五个环节，第一步是进行孢子吸附，然后开始萌发和生长。第二步是芽管在侵入体中逐渐生成。第三步是形成附着胞，为侵入钉的产生创造条件。第四步是产生侵入钉。第五步是稻瘟菌菌丝开始在被侵入的宿主体内生长。从气象因素的角度来分析，是通过风力的传输将孢子吹落到水稻叶片之上，然后由孢子自身分泌一定的粘液产生较强的吸附力，使其不易掉落，当环境适宜时，孢子就可以生长，产生瘟病。

1.3 稻瘟病发病的特征

经过研究，稻瘟病发病期主要存在于秧苗阶段、分蘖期和抽穗期，开始的菌体感染属于潜伏期。由于菌体感染时的位置不同，稻瘟病的发病部位也各不相同，过总结，主要的瘟病部位有苗瘟、叶瘟、穗颈瘟及节瘟等。整个稻瘟病发病循环过程是由传播、侵入、潜育、再侵染四个环节组成，其中孢子的传播，吸附和萌发、侵入钉的形成和侵入水稻细胞体这一过程所需时间在6h左右，然后菌体进入潜育期，接下来会产生病斑，病斑区域会产生大量的孢子，导致大面积病发。

2 水稻对菌体的抗性机理

2.1 水稻自身免疫系统

水稻自身对囊菌主要形成了两个层次的天然免疫机制。其一是由病原菌相关分子模式诱导的PTI，其二是由效应蛋白诱导的ETI。植物会对侵入细胞表面的病菌进行原微生物的病原菌进行分子模式识别，激活PTI免疫系统，使其抵抗并峻的侵入，但是，在这一过程中，病菌会分泌效应蛋白来抑制PTI免疫能力的发挥，与此同时，植物也会进化出能够识别效应分子的抗性蛋白，产生ETI免疫效应，来抵抗病菌入侵。这些抗性基因主要编码为NBS-LRR类蛋白。

抗稻瘟病的醚菌脂分子式

2.2 硅含量对并发率的影响

随着研发的不断深入，相关的专业人士发现营养元素硅的含量对稻瘟病抗性有一定的影响，采取外施硅盐，可以提高水稻叶片硅质化程度， 降低稻瘟病的发病率，所以我们认为硅的含量与水稻稻瘟病发病率呈反比，也就是说，硅的含量越高，稻瘟病发病率越低，这主要是因为矿化硅可以包围病菌菌丝，抑制菌丝的生长。

2.3 稻瘟病发生程度预测分级标准

我们将病害指数定义为DI，是感染稻瘟病的发病面积与种植面的比值，并将20%以下定义为轻度发生率，20%―40%定义为重度发生率，40%以上为重度发生率，发病级别如下：

根据相关数据进行不同气象条件下的病害等级确定（黑龙江省某市）：

3 气象因素对稻瘟病影响的分子机理

3.1 温度

第一，最适宜病菌生长的温度为25℃～28℃，最容易产生瘟病，当温度高于35℃或者低于15℃时，不利于病菌的生长。当温度较高时，病菌会形成耐热蛋白来抵抗高温，当温度过低时菌体会通过腺苷酸激酶来适应寒冷的环境；第二，水稻属于喜温植物，如果温度较低，苗期和育穗期就会受到影响，光合作用降低，发生枯萎，导致瘟病；第三，关于温度对病原菌和水稻相互作用的影响研究的较少，还不是很深入，无法进行定性分析，根据目前的研究，我们可以得出该影响具有动态性。

3.2 光照

第一是光照对病瘟菌的影响。光照可以抑制病菌的生长，主要体现在稻瘟菌与水稻接触后经历的黑暗期，如果这一时期光照较强，病菌将无法快速生长。除此之外，光照越强，芽管越短，附着胞也会受到抑制，降低侵染率；第二是光照对水稻抗病能力的影响。光照较好的情况下，水稻光合作用强，植株生长旺盛，抗病能力较强。但是对于光照对水稻抗瘟性影响的分子机制还没有清晰透彻的见解，因为相对之下，该机制较为复杂，还需作进一步的深入研究。

3.3 湿度

湿度对病瘟菌生长的影响较大，主要是因为病瘟菌需要一定的适度为其提供生长环境，尤其是当湿度达到90%时，菌体会快速繁殖，除此之外，湿度较大的情况下，会在水稻叶片表面形成水膜，更有利于孢子的粘附和侵入，所以导致并发率较高。还有一个重要原因是湿度大可以缩短病菌的潜育期，快速的增加孢子量，为稻瘟病的流行提供了条件。

4 结束语

从气象因素的角度对稻瘟病暴发与流行进行分析是当前科研的重点，主要的研究内容就是气温、湿度 和光照等气象条件对菌体生长传播和水稻自身免疫能力之间的关系，从分子机制角度进行深化研究，采用基因、生物等方法来有效控制稻瘟病，加大研发力度，为水稻的防病减灾工作提供保障。