基于孢子捕捉器和实时定量PCR技术的空气中小麦白粉菌的监测技术研究

植物病原菌是植物病害三角或四面体中的要素之一，是病害流行的一个重要驱动因子，因此病原菌种群数量的监测在研究病害流行和预测上是十分重要的。小麦白粉病是我国小麦生产上的重要病害之一，提高此病害的预测水平可以有效地控制病害流行和减少农药的使用。本研究拟通过田间试验，利用Burkard孢子捕捉器获得空气中小麦白粉菌分生孢子浓度的变化动态，结合环境因子数据和病情调查数据，明确空气中病原菌孢子浓度与环境因子及病情的关系，同时利用Real-time PCR方法，开发出空气中白粉菌分生孢子浓度的定量技术，建立基于病原菌孢子数的小麦白粉病的预测模型，为有效的控制此病害服务。

2012、2013、2014和2015四年度采用Burkard定容式孢子捕捉器，对田间空气中小麦白粉病菌分生孢子的监测结果表明，田间空气中分生孢子的浓度在小麦生长季节逐渐升高，到小麦灌浆期达到最大值，之后逐渐降低。小麦冠层内的白粉菌分生孢子浓度明显高于冠层外，且冠层内、外白粉菌分生孢子浓度存在显著的正相关性；时间序列分析结果表明，田间空气中白粉菌分生孢子浓度均符合ARIMA（1,1,0）模型，且与温度有显著的相关性，由此建立了基于温度的白粉菌分生孢子浓度预测模型，模型回归效果均达到了显著水平。研究结果发现，田间白粉病病情与空气中病菌分生孢子浓度和关键气象因子具有显著相关性，在此基础上分别建立了基于空气中分生孢子浓度，以及基于分生孢子浓度和气象因子的田间白粉病病情估计模型，其中基于分生孢子浓度的预测模型普适性要优于基于分生孢子浓度和气象因子的预测模型，可以用来预测田间小麦白粉病的发生程度。同时本研究建立了还捕捉带上病菌孢子DNA的提取技术和孢子浓度定量检测的Real-time PCR技术，试验数据分析表明，该技术和显微镜下计数获得的孢子浓度具有极显著地正相关性，这表明此本研究建立的Real-time PCR技术可用于对捕捉带上病菌分子孢子的定量检测。