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1、技术背景

小麦赤霉病（Fusariumhead blight，FHB）是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的严重危害小麦穗部及籽粒的一种毁灭性病害，可造成小麦70%-100%的产量损失，经赤霉菌感染的小麦病粒，含有多种毒素，尤其是DON毒素，对人和动物均有很强的毒性，能引起人和动物呕吐、腹泻、皮肤刺激、拒食、神经紊乱、流产、死胎等。当病粒超过4%时，即不能食用，失去商品价值。近年来，随着全球气候变暖加剧以及耕作制度的变化，厄尔尼诺和拉尼娜事件交替出现，极端天气频发，小麦赤霉病逐渐由偶发病害上升为常发病害，发生面积也不断扩大，赤霉病已由常发的长江中下游麦区扩展到黄淮麦区和华北麦区，淮河流域麦区已经成为受赤霉病为害最严重的地区之一。

接菌鉴定是选育小麦抗赤霉病品种的重要手段，常用的方法有单花滴注法、菌液喷雾法、土表接菌法等。单花滴注法可进行定性定量鉴定，但在接菌前需要进行菌液培养，所需设备较为复杂，培养好的菌液无法长期存放，菌种极易丧失活性。菌液喷雾法利于大面积接菌鉴定，但同样需要在每次接菌前培养菌液，菌液保存不便且保存时间短，接菌成功率较低。土表接菌法将菌种洒于土表后依靠孢子弹射自然发病，对环境要求较高，接菌成功率较低，难以对小麦品种进行定性定量鉴定。

因此，研制一种使用简单、接菌成功率高、鉴定准确、且可长期保存的小麦赤霉病菌种对小麦抗病品种选育是非常重要的。

本技术解决目前现有的接菌鉴定方法需培养菌液，且制备方法复杂，培养好的菌液不能长期存放，接菌成功率低的问题，提供一种制备方法简单、无需培养菌液，制备好的谷粒可以长期保存而不丧失活性，接菌成功率高的小麦赤霉病谷粒菌种制作及使用方法。

2、菌种制作方法，包括以下操作步骤：

⑴ 准备新鲜饱满，无虫蛀及发霉的绿豆50g，加入纯净水1200ml，置于火上烧开，水沸腾后熬制15-20min，在绿豆刚刚开花的时候关火，用细纱布滤去绿豆残渣，仅保留绿豆水，补充纯净水至1000ml，配制成5%的绿豆水，备用；

⑵ 准备干燥、无霉变、去净浮皮、碎渣的新鲜带壳谷粒1kg，置于干净容器中，加入温热的5%绿豆水，充分搅拌使谷粒完全湿润，加盖保湿4小时，使谷粒充分吸水；

⑶ 滤去多余水分，将浸泡好的谷粒在阴凉通风处摊开晾干30min，使谷粒持水率达到约60%左右，用手捏不成团即可；

⑷ 将处理好的谷粒分装到耐高温高压聚丙烯灭菌袋中，每袋分装300-500g，轻压使其保持较为紧密的状态；

⑸ 用透气的菌种袋海绵封口套环在耐高温高压聚丙烯灭菌袋两端进行封口，制作成菌筒，防止杂菌污染；

⑹ 制作好的菌筒置于高压灭菌锅中，125℃高温高压灭菌2小时，放气后晾至室温；

⑺ 在超净工作台上打开菌筒一端的海绵封口套环的海绵盖，用灭过菌的镊子夹取黄豆大的一小块赤霉菌种，放入菌筒一端谷粒上，盖好透气海绵盖；另一端如法炮制，使菌筒两端都接上菌种；

⑻ 接好菌的菌筒置于完全黑暗的培养箱或培养间中25℃恒温培养，保持通风，培养箱或培养间保持相对湿度60 %左右，菌种培养期间间隔1-2天翻转一次菌筒，保证菌丝生长一致，约7-10天左右，待菌丝长满菌筒后，菌筒培养结束；

⑼ 在超净工作台上将培养好的菌筒一端打开，将菌种转移到无菌的透气纸袋中，将带菌的谷粒压散，置于阴凉通风处悬挂晾干；

⑽ 完全晾干的菌种可装入无菌自封口塑料袋中，贴上菌种标签，注明菌种名称及日期，在4℃条件下避光保存；也可装入真空包装袋中，抽真空后，置于-20℃条件下长期保存。

3、菌种使用方法，包括以下操作步骤：

⑴ 检测活性：在干净的培养皿中铺一张滤纸，加入少量灭菌蒸馏水，使滤纸完全湿润，每个培养皿中放入50粒谷粒菌种，使菌种完全散开，加盖后贴上菌种标签，置于完全黑暗的培养箱中25℃恒温培养，36小时后观察菌丝生长情况，若谷粒菌种周围长满白色菌丝，表明菌种具有活性，若谷粒菌种未生长菌丝，则表明菌种失去活性，安排2-3次重复，记录并统计具有活性菌种的比例，若具有活性菌种占90%以上，则可用于田间接菌；

⑵ 采用单花接菌法进行接菌，接菌时期为小麦抽穗后至扬花前，接菌部位为小麦基部最下方小穗一侧往上数第6个小穗的右侧小花，选取抽穗2-3天的穗子，用镊子夹取一粒谷粒菌种，放入目标小穗右侧小花的内稃中，用手持喷雾水壶对准接菌穗子喷2-3下纯净水，保持穗子湿润，将穗子包一层透明保鲜膜，或用PE塑料袋套住该麦穗保湿，悬挂标签，记录接菌时间，每行材料接菌至少10个穗子；

⑶ 接菌后注意观察接菌部位，保湿约3-5天，待接菌小穗外稃变褐后，取下保鲜膜或塑料袋；

⑷ 加装弥雾保湿系统，每日喷水5-10次，使其生长环境保持湿度大于50%，湿度越大越有利于赤霉菌扩展，若气候干燥，则适当增加喷水次数；

⑸ 分别于接菌后21天和28天调查赤霉病发病情况，调查方法采用常规方法进行调查。

4、本技术具有以下优点：

⑴ 本方法制作的菌种可以长期保存，实验表明4℃条件下保存的菌种和-20℃条件下保存的菌种，保存6个月以后，具有活性的菌种都达到95%以上；

⑵ 一次制作，多次使用，谷粒菌种体积较小，千粒重仅为2.2-4.0g左右，一次制作1kg，可获得菌种22-40万粒，即可以接菌22-40万个小麦穗子，用量少，便于运输，制作一次菌种即可供应多地多次使用；

⑶ 接菌方法简单高效，发病率高，抗病性鉴定结果准确，完全可替代传统的单花滴注法鉴定赤霉病抗扩展性。

5、本技术适用范围及实际使用效果：

⑴ 本技术适用于任何需要对赤霉病抗扩展性进行定性或定量鉴定的试验，可满足小麦或其它作物抗赤霉病育种研究、禾谷镰刀菌的培养与活体保存、赤霉菌活性及毒力研究、以及小范围品种抗赤霉病鉴定的生产需求。

⑵ 在北方某省市农业科学院科技创新基地日光温室内的小麦试验田中，利用本发明制作的小麦赤霉菌谷粒菌种给139行小麦的695个穗子接菌鉴定。其中12个穗子因人为原因穗子折断，鉴定无效。其余683个穗子中，有效发病穗为671个，接菌发病率为98.24%。共鉴定出高抗至免疫赤霉病的小麦新品系35个，其中6个品系病小穗率为5.48%，为139个品系中抗性最好的品种。感病对照品种绵阳8545的病小穗率为55.56%，抗病对照苏麦3号的病小穗率为10.01%。

⑶ 在南方某省市农业科学院现代农业科技创新示范园小麦试验田中，利用本发明制作的小麦赤霉菌谷粒菌种给120行小麦的1200个穗子接菌鉴定。其中39个穗子因刮风、下雨等原因，保湿膜脱落，鉴定无效。其余1161个穗子，有效发病穗为1093个，接菌发病率为94.14%。共鉴定出高抗至免疫赤霉病的小麦新品系27个，其中8个品系病小穗率为6%以下，且整行全部接种穗抗性一致。感病对照品种绵阳8545的病小穗率为48.22%，感病对照Alondra的病小穗率为57.64%，抗病对照苏麦3号的病小穗率为9.26%，抗病对照望水白的病小穗率为11.38%。