农业植物病理学实验实习指导(第2版科学出版社十四五普通高等教育本科规划教材)

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上篇 农业植物病理学实验
　　农业植物病理学实验是课程教学的重要组成部分，也是增强学生感性认识、提高实验操作基本技能、巩固和拓展理论教学知识的有效手段。合理安排实验内容，不断改进和创新教学方法，强化以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，是课程教学综合质量提高的重要保证。
　　本篇实验内容以理论教材中九大类作物病害为序，根据作物种类、为害部位或病原类别，共编排了21个实验。在具体实验教学中，可结合当地作物类别、病害等实际情况，合理安排。鉴于理论教学对各类作物病害症状和病原的显微形态特征已有较详细描述，故本实验教材仅作一般性概述。对实验中的重要病害症状识别和病原显微形态观察等知识要点，均以提问的方式列出，其出发点有两点：一是避免与理论教材内容重复；二是有利于启迪学生在实验过程中思考，使教学质量和效果得以提升。
　　鉴于不同实验所涉及的常用药品和器材大同小异，为避免重复，使实验教材文字更加精练，整体结构更加合理，实验室常用仪器设备及药品在附录中详细列出，故在各实验中均从略。
　　第一章 水稻病害
　　水稻从秧苗期到大田生长期受到多种病害危害，发生较为普遍、对水稻产量和品质影响较大的病害主要有稻瘟病、纹枯病、稻曲病、白叶枯病、细菌性条斑病和病毒病等。不同病害地理分布有所不同，不同年份发生病害程度也不尽一致。在不同类别病害中，有些病害以为害叶部或穗部为主，有些病害主要为害茎部。不同病害因其病原不同，症状表现存在明显差异，同一病害不同为害部位均有其相对稳定的症状特点。因此，在实验或实习过程中，应结合理论教学的相关知识，注意病害的分门别类，掌握一般病害的症状要点和重要病害的识别诊断方法。在此基础上，进一步加强病原鉴定和病原学研究的相关实验技能训练，不断拓展和提高专业应用能力。
　　病害问题是影响水稻高产稳产的重要因素之一。在水稻生产上因品种的不断更新换代和频繁异地调运，病害种类也在不断发生变化，重要病害和次要病害往往出现周期性演替，课程教学只能反映一个总体概况而非全部。鉴于此，学生在平时的学习中，应重视理论联系实际，努力提高自己的实际操作能力。
　　实验一 水稻真菌病害症状识别与病原观察
　　真菌病害是水稻上最大的一类病害，50%以上的水稻病害由真菌引起。其中稻瘟病、纹枯病和稻曲病在全国各稻区分布最广，造成的经济损失最大，是严重威胁水稻安全生产的重要因素。其他某些为害叶部或茎秆的病害，如胡麻斑病、云形病、叶尖枯病、叶鞘腐败病、菌核秆腐病等在局部地区危害严重。正确识别水稻真菌病害和掌握其诊断鉴定技术方法，对指导病害防治具有重要理论和实践意义。
　　一、目的要求
　　通过对水稻不同类别真菌病害的症状识别与相关病原的显微形态观察，使学生熟悉和掌握重要病害的症状要点及病原的显微形态特征，并了解其他较常见的一般真菌病害，从而进一步巩固理论教学知识，提高实际应用综合能力。
　　二、实验材料
　　稻瘟病、纹枯病、稻曲病、胡麻斑病、稻叶黑粉病、稻粒黑粉病、云形病、褐色叶枯病、叶鞘腐败病、菌核秆腐病、恶苗病等盒装标本和实物图片、病原培养物、永久玻片、新鲜材料或相关影像材料。
　　三、实验内容
　　（一）稻瘟病和胡麻斑病
　　稻瘟病和胡麻斑病在水稻的不同生育期和不同部位均可发生危害，但两种病害的发生条件不尽相同。稻瘟病主要发生在山区丘陵地带，光照不足、雾露持续时间较长和高肥栽培条件下，病害发生危害较重；而胡麻斑病通常在冷浸田、缺肥，尤其是缺少钾肥的稻田中发病较为普遍。两种病害早期症状有一定相似性，但二者典型的病斑形态、色泽等有明显差异，观察时注意仔细比较，掌握区别要点。
　　1．症状识别
　　（1）稻瘟病。根据提供的实验材料，重点识别和掌握水稻不同发病时期和发病部位的症状表现特点。注意比较叶部4种类型病斑的主要区别，仔细观察不同类型病斑的形态、大小和色泽的差异。各病斑是否可以相互转化？转化的外界条件是什么？白点型、褐点型和急性型病斑形成的条件有何不同？在水稻不同生育期发生危害最为常见、对产量影响最大的主要病害是哪两种？稻瘟病不同类型症状在潮湿条件下是否都可以产生霉层？霉层的颜色是否为灰色？识别和掌握上述症状要点，是正确诊断稻瘟病的重要依据。
　　（2）胡麻斑病。胡麻斑病主要为害叶片，其他部位也可受害。观察时重点比较叶部病斑与稻瘟病的区别。注意病斑的形态和颜色有何主要特征？病斑外围是否有黄色晕圈？潮湿条件下，病部可否产生霉层？霉层呈何种颜色？其他为害部位与稻瘟病的主要差异表现在哪几方面？
　　稻瘟病和胡麻斑病症状表现有相似和不同之处，实验中在观察标本的同时，结合图1-1掌握这两种病害症状识别要点。
　　2．病原观察
　　（1）稻瘟病。病原无性态为无性孢子类稻梨孢属灰梨孢菌（Pyricularia oryzae）；有性态为子囊菌门大角间座壳属灰色大角间座壳菌（Magnaporthe oryzae）。
　　取实验提供的新鲜材料或病原培养物制备临时玻片。对临时玻片镜检，在显微镜下观察病原形态特征。观察时注意分生孢子梗有无分枝和隔膜？基部和顶部的粗细是否一致？顶部是否呈屈膝状？分生孢子呈何种形态？有几个隔膜？能否观察到孢子萌发和附着胞形成？
　　（2）胡麻斑病。病原无性态为无性孢子类平脐蠕孢属稻平脐蠕孢菌（Bipolaris oryzae）；有性态为子囊菌门旋孢腔菌属宫部旋孢腔菌（Cochliobolus miyabeanus）。
　　根据实验提供的材料，显微镜下观察病原菌形态特征。仔细观察分生孢子梗基部是否膨大？有无分枝？什么颜色？顶端是否呈屈膝状？观察时注意比较分生孢子梗和分生孢子的形态特征、颜色的深浅、隔膜的多少等与稻瘟病病菌的差异。
　　稻瘟病病菌与胡麻斑病病菌显微形态特征存在明显差异（图1-2，图1-3），实验观察时，注意各自的鉴定要点和二者的主要区别。
　　（二）水稻纹枯病和菌核秆腐病
　　水稻纹枯病和菌核秆腐病二者主要为害稻株茎基部，病情严重时，上部茎秆和叶片也受害。病菌侵染后，逐渐向组织内扩展，导致茎秆腐败，从而使受害植株倒伏枯死。
　　1．症状识别 水稻纹枯病和菌核秆腐病发生危害的部位基本相同，但二者的典型症状存在明显差异（图1-4）。实验观察过程中，注意比较区别两种病害症状表现的异同点。
　　（1）水稻纹枯病。对实验提供的实物标本或新鲜材料，仔细观察水稻不同受害部位的典型症状特点。基部叶鞘发病是否可扩展至茎秆上？有无腐败现象？叶鞘和上部叶片上的病斑是否呈不规则块斑？病斑周缘和中央的颜色有何明显特征？病部是否形成菌核？思考纹枯病在田间的扩展传播与水稻其他真菌病害有何不同。
　　（2）水稻菌核秆腐病。水稻菌核秆腐病主要包括稻小球菌核病和小黑菌核病，两病单独或混合发生，又称小粒菌核病或秆腐病。该病主要为害茎秆基部，受害稻株茎秆腐烂、整株枯死，田间通常表现为成片枯死倒伏，孕穗至抽穗时发病，往往导致不孕穗或枯白穗。实验观察时，注意与纹枯病的区别，该病有无典型病斑？除基部发病外，植株上部茎秆和叶片有无症状？病部是否形成菌核？菌核的形态、大小和数量与纹枯病病菌是否存在明显差异？
　　2．病原观察
　　（1）水稻纹枯病。病原无性态为无性孢子类丝核菌属立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）；有性态为担子菌门亡革菌属瓜亡革菌（Thanatephorus cucumeris）。
　　显微镜下观察病菌形态特征时，注意菌丝的分枝情况，分枝处有无缢缩现象？距分枝不远处是否有分隔？幼嫩菌丝和老熟菌丝形态和颜色有何差别？并注意观察病部在不同时期形成的菌核形态、大小和颜色等特点。
　　（2）水稻菌核秆腐病。病原主要有两种：引起小球菌核病的是双曲孢属稻双曲孢霉（Nakataea sigmoidea），有性阶段为子囊菌门稻小球腔菌（Magnaporthe salvinii）；引起小黑菌核病的是双曲孢属稻卷芒双曲孢霉（Nakateae irregulare），尚未发现有性阶段。
　　注意观察分生孢子梗是单生还是簇生？分生孢子是否呈纺锤形或新月形？顶细胞上有无卷须状长丝？分生孢子有几个隔膜？两端细胞的颜色是否比中间细胞的颜色淡？菌核表面是光滑还是粗糙？比较菌核大小、形状和颜色与纹枯病病菌的区别。
　　（三）稻曲病和稻粒黑粉病
　　稻曲病和稻粒黑粉病仅为害穗部谷粒，使米粒部分或全部受破坏。稻曲病在全国主要水稻产区普遍发生，并造成严重损失，而稻粒黑粉病只是在某些年份少数地区有所发生，生产上并未被列为防治对象。
　　1．症状识别
　　（1）稻曲病。本病仅发生在穗部谷粒上，并形成特征的稻曲球，症状较容易识别（图1-5①～③）。实验中应重点了解病菌侵入谷粒后，在谷粒的什么部位形成菌丝块？随着病菌进一步繁殖扩展，外颖壳合缝处露出淡褐色的块状物是什么？后逐渐膨大形成的孢子球呈什么颜色？剖视病粒能否观察到不同颜色的三层结构？在病粒内形成什么孢子？同时注意观察菌核的大小和形态特征，并思考本病的侵染来源和传播途径。
　　（2）稻粒黑粉病。稻粒黑粉病主要发生在水稻抽穗扬花期，花器、子房或幼嫩谷粒受害后，病菌在受害部位不断繁殖而使整个谷粒受害（图1-5④）。
　　实验观察时，注意谷粒外观有无变化？剖开病谷粒，部分受害米粒是否正常？全部受害是否呈乌黑色粉末状？这种粉状物是病菌的什么孢子？稻粒黑粉病和稻曲病均为危害穗部谷粒，但二者在受害谷粒的外观和米粒方面所表现的特征症状上存在明显差异，实验中应注意仔细比较。
　　2．病原观察
　　（1）稻曲病。病原无性态为无性孢子类绿核菌属绿核菌（Ustilaginoidea virens）；有性态为子囊菌门麦角菌属稻麦角菌（Villosiclava virens）。
　　根据提供的材料，在对病菌形成的孢子座、孢子球外观颜色特征进行观察的同时，在显微镜下注意观察厚垣孢子的形态、颜色特征（图1-6）。注意厚垣孢子表面有无瘤状突起？分生孢子梗有无分枝和分隔？分生孢子呈何种形态？是单胞还是双胞？病菌有性时期产生的子囊和子囊孢子有哪些主要特征？同时，思考病菌无性时期和有性时期在病害循环中分别起什么作用。
　　（2）稻粒黑粉病。病原为担子菌门腥黑粉菌属狼尾草腥黑粉菌（Tilletia barclayana）。
　　根据实验提供的材料制片，在显微镜下观察病菌的形态特征（图1-7）。注意观察冬孢子的形态、颜色和大小。冬孢子表面是否密生无色或淡色的齿状突起？突起是否顶端尖细，基部呈多角形，微弯曲？能否观察到冬孢子网纹状结构和透明的胶质状外围？有无短而透明的尾状残余？冬孢子萌发产生担孢子，担孢子是否为无色、单胞？思考病菌不同类型的孢子在病害循环中的作用。
　　除上述主要真菌病害外，还有多种次要真菌病害发生在水稻上，通常生产上不被列为防治对象。不同地区间环境条件、品种类型等存在差异，导致某些次要病害的发生危害不尽相同，少数种类在局部地区、个别年份也能造成较大危害。
　　水稻恶苗病是一种通过种子传播的病害，本病在苗期和成株期均可发生，有时可造成较为严重的危害，全国各稻区均有不同程度发生。
　　在叶片上较为常见的病害还有稻云形病、褐色叶枯病、叶尖枯病、稻叶黑粉病等，个别地区稻苗疫病和霜霉病也时有发生。此外，叶鞘腐败病在杂交稻中后期发生较为普遍。
　　上述病害一般在理论教学中涉及较少，实验中应根据提供的材料，仔细观察并掌握某些病害症状识别要点，并查阅相关文献资料了解其病原形态特征。
　　四、实验报告
　　1．简述稻瘟病和胡麻斑病、纹枯病和菌核秆腐病、稻曲病和稻粒黑粉病等真菌病害症状的识别要点。
　　2．绘制实验观察的病原显微形态图。