值得注意的病害—落叶型棉花黄萎病

<正> 关于我国棉花黄萎病菌“种”的鉴定,许多学者认为是大丽轮枝菌(Verticilliumdahliae)。迄今为止,尚未发现黄萎轮枝菌(V.albe-atrum)。这二种轮枝菌在世界各地广泛分布,大丽轮枝菌是引起棉花黄萎病的主要致病种。早在五十年代,我国已发现棉花黄萎病菌的不同菌株存在着致病力的差异。以后王清和、邓先明、姚耀文分别报道了山东、四川省和其它八个省(区)的棉花黄萎病菌的致病力分化情况。他们所述的强、中、弱不     

棉花抗黄萎病的分子遗传结构揭示

<正>本刊讯(编辑王雯慧)棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的头号生产病害,也是世界性难题,严重威胁棉花生产安全。生产上一直缺乏抗黄萎病棉花品种,根本原因是对棉花抗黄萎病遗传模式及抗病机制等缺乏系统研究和科学认知,制约了棉花抗黄萎病种质材料的筛选、创制和新品种选育。     

棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达。【结果】成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7 d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10 d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03%;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22%—71.25%和10.69%—26.62%,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关。在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60%。诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用。【结论】YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景。     

棉花黄萎病菌ITS序列的获得及系统进化分析

为探明从河南安阳棉区分离的棉花黄萎病菌的系统进化关系,利用真菌内转录间隔区通用引物ITS1和ITS4对来自安阳地区的棉花黄萎病菌内转录间隔区(ITS)进行PCR扩增,得到542bp大小的片段,经过克隆、测序和在GenBank中进行BLASTN分析,证明了该片段来自大丽轮枝菌的ITS区,也进一步证明该棉花黄萎病菌是大丽轮枝菌。同时,对该序列在NCBI的GenBank进行了登记,登记号为EU835817。利用该ITS序列与GenBank中搜索到的黄萎病菌ITS序列一起构建了相应黄萎病菌的系统进化树,在进化树上所搜索到的13个大丽轮枝菌都聚类到一个进化枝上,而且中国报道的植物黄萎病菌,包括安阳地区黄萎病菌在内的3个大丽轮枝菌在进化树上处于相邻的位置,表明:这3个菌可能具有相同的起源。这些结果有助于理解棉花黄萎病安阳菌株的进化地位,该ITS序列还可以应用于棉花黄萎病安阳菌株的特异分子鉴定。     

棉花黄萎病研究进展（上）

棉花黄萎病是继枯萎病之后人们发现的棉花又一重要病害。自Carpenter 1914年首次报道在美国发现棉花黄萎病以来,这一病害几乎遍及世界各主要植棉区。在美国、秘鲁、苏联、乌干达和我国,该病害发生尤为严重。 棉花黄萎病的病原菌属半知菌丛梗孢轮枝菌属。已经证实,危害棉花的有5个菌种:黑白轮枝菌(Verticilium albo-atrum)、大丽轮枝菌(V.dahliae)、变黑轮枝菌(V.nigrescens)、云状轮枝菌(V.nubilum)和三体轮枝菌(V     

pH及盐分对大丽轮枝菌微菌核形成的影响

微菌核是棉花黄萎病原大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)在土壤中的主要存活形式及该病的侵染源,研究土壤pH及盐分对大丽轮枝菌微菌核形成的影响对明确黄萎病发生具有重要意义。采用菌丝生长速率法研究培养基pH及盐分质量浓度与种类对病原菌生长及微菌核形成的影响。供试大丽轮枝菌菌丝生长最适pH为7.0,偏酸或偏碱会抑制菌丝生长,但培养基偏碱可显著促进微菌核形成。当pH为8.0时,大丽轮枝菌菌丝生长受抑制较小,同时微菌核区面积较pH为7.0时增加22.6%。盐分质量浓度影响大丽轮枝菌菌丝生长及微菌核形成。随培养基NaCl质量浓度增加,供试大丽轮枝菌生长受到抑制,菌落面积和菌丝面积均逐渐减小,但微菌核形成量却显著增加;当NaCl质量浓度为10g·L~(-1)时,微菌核区面积较无NaCl时增加40.7%。盐分种类影响供试大丽轮枝菌生长。随盐分质量浓度增加,氯化物(NaCl和KCl)和硫酸盐(Na_2SO_4和MgSO_4)均可促进大丽轮枝菌微菌核形成,而CaCl_2则显著促进菌丝生长,并在质量浓度大于7g·L~(-1)时抑制微菌核形成。在培养环境偏碱性或氯化物和硫酸盐含盐量较高时,均可促进棉花黄萎病原大丽轮枝菌微菌核形成量增加。     

江苏棉花黄萎病病原菌寄主范围的研究

引起我国棉花黄萎病的病原菌是大丽轮枝菌,其寄主(或宿主)范围极为广泛。资料记载已知寄主植物660种左右。其中常见的是锦葵科、菊科、葫芦科、茄科、豆科植物、可是国内并未见有系统记录。明确大丽轮枝菌浸染棉花以外的寄主(或宿主)植物种类,可为我省的综合防治棉花黄萎病提供科学依据。为此,江苏沿江地区农科所和     

分离自棉花的轮枝菌“种”的鉴定

【目的】已知引起植物萎蔫病的轮枝菌有5个“种”,本研究旨在澄清在中国引起棉花黄萎病的轮枝菌的“种”类。【方法】从中国12个省84个县分离获得310个轮枝菌菌株,采用生物学性状观察和分子鉴定相结合的方法,对其进行“种”的鉴定。【结果】298株均产生黑色微菌核和轮枝状分生孢子梗,为典型的大丽轮枝菌,另有12个菌株培养性状较为特殊（不产生微菌核,出现黑色菌丝或厚壁孢子）,经温度敏感试验、PCR特异扩增及ITS序列进一步鉴定,2株被确定为变黑轮枝菌,其它10株被确定为大丽轮枝菌,没有出现黑白轮枝菌。【结论】在中国三大棉区,棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的。但在长江流域和黄河流域棉区均分离到1株变黑轮枝菌,其在棉花黄萎病发生过程中的作用及其与大丽轮枝菌的互作还有待进一步研究。     

生物有机肥对新疆棉花黄萎病防治的生物效应

大丽轮枝菌是土传真菌,在全球范围内的各个国家和土地中均具有一定的危害性。该真菌能够在多种树木、蔬菜、草本植物、粮食以及各种经济产物中寄生,并大量繁殖,对所寄植物造成严重伤害。棉花黄萎病即是由大丽轮枝菌引起的棉花重要病害之一,使棉花产量锐减,对棉花种植户造成巨大的经济损失。本文探讨生物有机肥防治棉花黄萎病的生物效应。     

5种植物提取物及残体对棉花黄萎病菌的抑制作用

【目的】研究5种植物提取物和残体对大丽轮枝菌的抑制作用,为利用生物熏蒸技术防治棉花黄萎病提供依据。【方法】以棉花黄萎病主要致病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)XJ2008菌株为试材,测定韭菜、葱、薄荷、藿香和薰衣草5种植物的甲醇、水提取物,对大丽轮枝菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用,并将植物残体以质量分数2%添加到600g基质与田园土的混合样中混匀后,测定植物残体对大丽轮枝菌微菌核萌发的影响。【结果】5种植物提取物均对大丽轮枝菌的菌丝生长和孢子萌发有明显的抑制作用,随着植物提取物质量浓度的增加,抑制作用增强,甲醇提取物的抑菌作用略强于水提取物;韭菜提取物的抑制作用最强,藿香次之。植物残体对大丽轮枝菌微菌核的萌发有明显抑制作用,其中藿香残体的抑制作用最强,薄荷、韭菜次之,薰衣草最弱。【结论】韭菜、藿香对大丽轮枝菌的抑制作用十分明显,有作为生物熏蒸材料的潜力和应用前景。     

棉花黄萎病菌VdHP1的克隆及功能分析

【目的】明确棉花黄萎病菌(大丽轮枝菌Verticillium dahliae)中一个新基因(VdHP1)的功能,为解析棉花黄萎病菌的致病机制以及棉花黄萎病的防治提供依据。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdHP1全长进行克隆并测序;利用逆转录实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分别对棉花根系诱导不同时间VdHP1的表达量及V592菌株不同组织中VdHP1的表达量进行测定;构建针对VdHP1的敲除载体、互补载体和过表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdHP1基因敲除突变体、互补菌株和过表达菌株;以野生型菌株V592为对照,对VdHP1基因敲除突变体及互补菌株的菌落及菌丝形态进行观察,并对微菌核量、产孢量及致病力进行测定;通过RT-qPCR测定其他致病力相关的基因在VdHP1基因敲除突变体及过表达体菌株中的表达情况。【结果】VdHP1全长为862 bp,预测编码蛋白含268个氨基酸,与GenBank中已注释的基因没有任何的序列相似性。野生型菌株V592受棉花根系诱导6—12 h时VdHP1表达水平显著上调,表明VdHP1在大丽轮枝菌侵染早期发挥作用。VdHP1在分生孢子中的表达量显著高于在菌丝和微菌核中的表达量,表明VdHP1在大丽轮枝菌不同组织中的表达具有差异性。与野生型菌株V592相比,VdHP1基因敲除突变体产孢量和产孢梗显著减少,菌丝分支呈螺旋状,对棉花的致病力明显下降。与侵染钉形成相关基因(VdCrz1、VdNoxB、VdPls1)、分泌蛋白释放相关基因(VdSep5)及分生孢子产生相关基因(Vdpf、VdSge1、VGB、VdPLP、VdCYC8、VdNLP1、VdNLP2)在VdHP1基因敲除体中的相对表达量显著下调,在过表达菌株中上调;而与黑色素合成相关基因(VdCmr1、VdSho1、VdLAC、VdPKS1)在VdHP1基因敲除突变体中则显著上调,在过表达菌株中下调。【结论】VdHP1与大丽轮枝菌分生孢子和产孢梗的产生有关,参与大丽轮枝菌致病;VdHP1对与侵染钉形成、分泌蛋白释放及分生孢子产生相关基因的表达具有正调控作用,对黑色素合成相关基因的表达具有负调控作用。     

人工合成抗菌肽对棉花黄萎病菌的抑菌效果

大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)是引起棉花黄萎病的真菌病害,广泛存在于中国的产棉区,使棉花产量和品质大幅下降。虽然,人们长期以来一直在寻找抗病基因,但很难在陆地棉中发现。为了寻找对棉花黄萎病菌有强抑制作用的抗菌肽或基因,人工设计和合成了20条抗菌肽(简称"人工肽"),通过抑菌圈法从中筛选到3条最有潜力的人工肽(D4E1、D51和D28),并与2条天然抗菌肽(Decoralin和Pseudin,简称"天然肽")进行对比,用于鉴定其对棉花黄萎病菌的抑菌活性。结果表明,D4E1和D51这2条人工肽的抑菌活性最强,在多肽质量浓度为20μg/mL时,几乎能100%地抑制黄萎病菌的菌丝生长和孢子萌发,显示出高抗特性。同时,实验采用生物信息学软件和反相高效液相色谱法测定了抗菌肽疏水活性,结果表明反相高效液相色谱保留时间可以更有效地表示抗菌肽的疏水活性,从而能更准确推测抗菌肽的抑菌活性。上述研究结果说明:1)如果有一个好的人工设计,人工肽对黄萎病菌的抑制效果会比天然肽更佳;2)人工肽的氨基酸序列可推导出核苷酸序列,作为抗棉花黄萎病的候选基因,用转基因育种技术可获得抗病新品种。     

湿筛法和蔗糖悬浮法分离土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)效果的比较

本文对湿筛和蔗糖悬浮两种方法在分离到大丽轮枝菌微菌核数目的稳定性及回收率(回收到大丽轮枝菌百分率)、自然病土分离效果等方面进行了比较。试验结果表明,湿筛法的稳定性好,回收率达80%;而蔗糖悬浮法的稳定性要差,回收率只有18%左右。两种方法在分离同一种自然病土时,湿筛法分离到大丽轮枝菌的数量要比蔗糖悬浮法高三倍左右,但湿筛法分离平板上杂菌显得多一些,大丽轮枝菌菌落也要小一些。而蔗糖悬浮法分离平板上大丽轮枝菌菌落要大,易于识别和计数。故在研究土壤里大丽轮枝菌动态变化与棉花黄萎病发生的关系时,综合评价宜采用湿筛法。     

温度对棉花黄萎病发生及寄主防御反应的影响

【目的】解析不同温度对棉花黄萎病发生的影响以及调控寄主防御反应的机理，揭示温度对病原菌和寄主的双重作用，为该病害的绿色防控和温度调控研究提供理论依据。【方法】以棉花抗病品种中植棉2号(ZZM2)、感病品种冀棉11(JM11)为试验材料，采用室内实验与病圃实验相结合，设置恒定温度(22、25、28和32℃)、自然变温两个处理，检测温度对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)生长、侵染定殖、棉花黄萎病发生的影响；通过调查活性氧(ROS)爆发、过氧化氢(H₂O₂)含量、胼胝质积累、防御相关基因表达水平等植物防御相关指标，解析温度调控棉花寄主防御反应的机制。【结果】在培养基上，25℃是大丽轮枝菌菌丝生长最适温度，22—28℃范围内适宜产孢；与培养基相比，不同棉花品种的叶片提取液对大丽轮枝菌生长均有促进作用，感病品种JM11促进作用更强；当温度为25—28℃时，ZZM2和JM11植株黄萎病发生均较重，低温22℃、高温32℃均不利于黄萎病发生。同时，在25℃处理下，棉花中大丽轮枝菌侵染定殖能力强，感病品种JM11比抗病品种ZZM2更易受到...     

吉林省大丽轮枝菌培养性状与遗传特性及致病性分析

茄子黄萎病发生在门茄坐果后,是危害茄子生产的重要病害.茄子黄萎病由大丽轮枝菌引起,为深入研究吉林省大丽轮枝菌的群体遗传变异,对分离自吉林省的36株大丽轮枝菌进行培养性状观察、遗传特性分析和致病性鉴定.大丽轮枝菌菌株在PDA培养基上培养14 d后形成菌核型、中间型2种菌落形态,其中83.3％的为菌核型,16.7％为中间型,未分离得到菌丝型菌株.利用PCR技术检测大丽轮枝菌的Ave1无毒基因、致病类型、交配型.结果表明,36株大丽轮枝菌均不含Ave1无毒基因,致病类型均为非落叶型,交配型均为MAT1-2.选取6株大丽轮枝菌进行致病性鉴定,结果表明,6株大丽轮枝菌均可不同程度引起茄子黄萎病,其中2号大丽轮枝菌菌株致病力最强,4号菌株致病力最弱.研究结果可为茄子抗黄萎病育种和针对性制定茄子黄萎病防控方法提供技术支持.     

棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征和侧翼序列分析

【目的】为鉴定棉花黄萎病菌随机插入突变体的表型特征,构建黄萎病菌遗传转化和功能基因研究的技术平台。【方法】采用农杆菌介导的T-DNA插入和高效TAIL-PCR方法。【结果】获得了2628个棉花黄萎病菌VD991的T-DNA随机插入的突变体和15个突变体插入位点的侧翼序列。部分突变体的表型特征和插入位点侧翼序列分析表明,①突变体的菌落形态分为菌丝型、菌核型和中间型3类,菌核型约占7.3%;②在摇瓶培养条件下,突变体产孢高峰在接种后第5—6天,菌核型突变体的产孢能力普遍高于菌丝型;③棉花黄萎病菌VD991可以产生胞外蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶。筛选获得蛋白酶分泌缺失的突变体3个,淀粉酶分泌缺失的突变体1个,果胶酶分泌降低的突变体6个;④菌核型突变体的致病力普遍高于野生型。获得了6个致病力减弱的突变体;⑤突变体侧翼序列与同种的大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组的序列一致性在95%—100%之间,与不同种的黑白轮枝菌VaMs.102序列的一致性为87%—94%。【结论】农杆菌介导的T-DNA随机插入可用于棉花黄萎病菌突变体的构建,突变体微菌核的产生与其产孢能力、致病性存在相关关系。美国大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组可用作黄萎病菌VD991功能基因研究的参考序列。     

棉花黄萎病菌RAPD指纹谱型研究

 大丽轮枝菌引起数十种作物枯萎病害,是最重要的植物病原菌之一.近年来,我国由该病菌引起的棉花黄萎病日趋严重,造成了大量的经济损失.     

棉花黄萎病PCR检测

 大丽轮枝菌引起数十种作物病害,为重要的土传病原.在世界各国棉花产区,引起棉花黄萎病,造成蕾铃脱落和叶片枯死,严重地影响棉花的产量和质量.     

基于分子检测新疆东部棉花根茎部病害种类及其分布

【目的】研究新疆东部棉花根茎部病害的种类及分布,为当地高效防控此类病害提供依据。【方法】采用已报道的4种引起棉花根茎部病害的主要病原菌(尖孢镰孢霉、立枯丝核菌、大丽轮枝菌和拟轮枝镰孢霉)的特异性引物,特异性验证后,分别对新疆东部棉花区按不同以村(连)为单位采集的混合病样进行PCR检测。【结果】在检测灵敏度为0.5 ng/μL的检测体系中,从22份新疆东部棉花病株混合样品中可以检测出4种病原菌中的3种,分别为尖孢镰孢霉、立枯丝核菌、大丽轮枝菌;其中尖孢镰刀菌检出率最高,立枯丝核菌检出率次之,大丽轮枝菌检出率较低;而拟轮枝镰孢霉在22份混合病样中的检出率0%。【结论】枯萎病、立枯病和黄萎病是新疆东部根茎部主要病害;其中枯萎病的发生最为普遍,立枯病次之,黄萎病发生的普遍率相对较低,红腐病在新疆东部无发生或发生分布极少。     

棉花黄萎病菌的遗传多样性

阐明了棉花黄萎病的病原菌为大丽轮枝菌及其分类依据。从致病力分化、营养体亲和性分析、DNA分子指纹图谱比对等3个方面,对棉花黄萎病菌遗传多样性的研究进展进行了较为全面的综述。并对棉花黄萎病致病型与DNA分子标记多态性之间不存在显著相关性的原因进行了讨论。