玉米茎腐病菌毒素的致病机制(Ⅰ)

玉米茎腐病菌（Ｆｕａｒｉｕｍ ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ和Ｐｙｔｈｉｕｍ ａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ）产生的毒素对玉米种子萌发、胚根与胚芽的生长以及幼苗生长均有抑制作用。赤霉菌毒素对种子萌发抑制作用比瓜果腐霉菌强;赤霉菌毒素滤液对胚芽和胚根生长的抑制作用在低浓度时低于瓜是腐霉菌,在高浓度时高于瓜果腐霉菌;瓜果腐霉菌粗提纯毒素对胚根和胚芽的抑制率都高于赤霉菌,用赤霉菌毒素滤液处理玉米幼苗,根系变褐色、腐烂,叶片变褐且产生典型的萎蔫症状。     

梨黑星病菌产毒条件及毒素毒性检测

研究梨黑星病病原菌株在不同培养基、光照、温度、pH值、培养时间和震荡培养方式等条件下产生毒素的情况,并用砀山酥梨种子发芽法、叶片测定法、试管苗根、茎生长测定法检测毒素的毒性.结果表明,适宜梨黑星病菌粗毒素培养的培养基为PDA液体培养基,培养基pH值为6.0,培养温度22℃,在黑暗下110 r·min-1连续震荡培养22 d时产生的毒素毒性最强.采用4种方法都可检测到毒素的活性.     

瓜果腐霉除草活性成分的分离鉴定

 【目的】为了明确瓜果腐霉在液体培养基中所产生粗毒素的具有除草活性成分的组成及结构,本研究对具有除草活性毒素成分进行了分离纯化和结构鉴定。【方法】瓜果腐霉培养滤液分别用乙酸乙酯、石油醚、三氯甲烷等不同极性溶剂萃取制备粗毒素,用薄层层析法对粗毒素进行分离,再用高效液相色谱分离制备得到除草活性成分,通过核磁共振谱和红外光谱对其进行结构解析。【结果】用乙酸乙酯萃取得到的粗毒素活性最高;以Rf值为0.19的物质除草活性最强,对马唐的生长抑制作用达到5级;通过化学信息分析表明该成分为邻苯二甲酸二甲酯。【结论】邻苯二甲酸二甲酯是瓜果腐霉在液体培养过程中所产生的组分之一,具有除草活性。     

氯化钾对玉米木质素代谢的影响及其与茎腐病抗性的关系

 【目的】阐明氯化钾（KCl）对玉米木质素代谢的影响，探讨和揭示KCl对提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】通过田间试验与室内分析相结合，研究了KCl对玉米不同抗性品种在接种禾谷镰刀菌（Fursarium graminearum）前后茎基部髓组织木质素含量的影响以及相关酶活性的变化。【结果】抗病品种吉单180茎基部髓组织原生木质素含量低于感病品种吉单327，但诱导木质素高于感病品种；而施用KCl则可降低原生木质素含量，增加诱导木质素含量。抗病品种茎基部髓组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）和酪氨酸解氨酶（TAL）活性高峰出现时间均早于感病品种。虽然KCl降低了接种前玉米茎基部PAL、TAL和过氧化物酶（POD）活性的本底值，却提高了接种后PAL、TAL和POD的活性，尤其是高峰值。而且在接种前后，KCl处理的玉米茎基部髓组织肉桂醇脱氢酶（CAD）活性均保持较高水平。【结论】诱导玉米在接种后PAL、TAL、POD和CAD酶系的快速反应，提高诱导木质素含量，进而增强植株对病原菌的抗性，是KCl增强玉米茎腐病抗性的机制之一。     

玉米抗茎腐病体细胞变异体的筛选及其后代抗病性研究

玉米自交系鲁原16106产生的胚性愈伤组织,转移到加有茎腐病病原菌——禾谷镰刀菌毒素的培养基上,经3代筛选,获得耐毒素愈伤组织.在加有毒素的分化培养基上,抗性愈伤组织分化出植株.毒素对愈伤组织的生长与分化有显著影响.再生植株移栽成活后,自交结实,收获种子.再生植株农艺性状与对照相似.抗病性鉴定结果表明,再生植株后代对茎腐病的抗性有了明显提高.     

黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌及优势种分析

【目的】 明确黄淮海夏玉米主产区玉米茎腐病的主要病原菌组成及优势种,为病原菌致病机制、抗性育种及茎腐病防治提供依据。【方法】 于2014—2017年采集黄淮海夏玉米主产区3个省（河北、河南、山东）的玉米茎腐病样本850份。通过形态学、通用引物和特异引物对病组织分离物进行鉴定,并采用上述引物直接检测病组织。整合分析分离物鉴定法和组织分子检测法的结果以确定玉米茎腐病的主要病原菌及优势种;分析主要病原菌在各省间以及同一省份不同年度的检出率,揭示主要病原菌的种群动态变化;分析单个样本中病原菌的检出率,探讨多种病原菌的共存模式。【结果】 有667份样本检测出真菌或卵菌,占总样本的78.47%;年度间样本检出率存在差异,2014年的检出率不足50%,而2015—2017年的检出率相近,均高于90%。在所有样本中共检出20属46种真菌或卵菌,其中镰孢菌（Fusarium spp.）的检出率最高,为89.96%,包括禾谷镰孢复合种（F. graminearum species complex）、层出镰孢（F. proliferatum）、拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、厚垣镰孢（F. chlamydosporum）、亚粘团镰孢（F. subglutinans）、尖镰孢（F. oxysporum）、黄色镰孢（F. culmorum）、藤仓镰孢（F. fujikuroi）、变红镰孢（F. incarnatum）、木贼镰孢（F. equiseti）和茄镰孢（F. solani）11个种;腐霉菌（Pythium spp.）的检出率为34.18%,包括芒孢腐霉（P. aristosporum）、禾生腐霉（P. graminicola）、棘腐霉（P. acanthicum）、孤雌腐霉（P. amasculinum）和寡雄腐霉（P. oligandrum）5个种。拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢为4种主要病原菌,检出率依次为62.07%、46.93%、29.09%和28.04%,其中拟轮枝镰孢为优势种。各省之间,上述4种主要病原菌的检出率存在一定差异。拟轮枝镰孢在河北省的检出率为73.98%,明显高于该菌在河南省和山东省的检出率;禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率分别为35.78%和34.31%,均高于在其他两省的检出率。同一省份不同年度上述4种主要病原菌的检出率呈动态变化,其中任何一种病原菌均有可能上升为优势种。进一步分析表明,单个样本中可以检测出一种或多种病原菌,检测出1种菌的样本占38.38%,检出2种和3种病原菌的样本分别占29.24%和19.04%;2种及以上病原菌共存以镰孢菌和腐霉菌、镰孢菌和镰孢菌模式为主。【结论】 黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌为拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢,其中拟轮枝镰孢为优势种;拟轮枝镰孢在河北省的检出率最高,层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率最高,禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;单个样本中存在多种病原菌共存的模式。     

芽孢杆菌抑制玉米茎腐病菌禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌的研究进展

玉米茎腐病是由一种或多种真菌、细菌单独或共同侵染引起玉米根腐、茎腐、鞘腐以及穗腐等症状的世界性顽疾,部分病原还能产生真菌毒素,严重影响玉米的产量和质量。芽孢杆菌(Bacillus spp.)是已知的最具潜力的生防菌之一,且在自然界中分布十分广泛。深入了解生防芽孢杆菌的抗菌活性物质及抑菌机制,对玉米茎腐病的绿色防控具有重大意义。本文重点阐述对玉米茎腐病具有生防作用的芽孢杆菌种类、防效、防控机制,及相关混合菌剂的应用现状。生防芽孢杆菌菌体悬液、发酵液和无菌发酵液对病原菌均具有一定的抑菌效果。其中,甲基营养型芽孢杆菌TA-1的发酵液防效最佳,且对玉米具有促生长作用;蜡样芽胞杆菌B25菌体悬液浸种后显著降低了鲜玉米粒中伏马菌素的含量;贝莱斯芽孢杆菌BV23对玉米多种病原均有抑制作用;在室内及大田中解淀粉芽孢杆菌B9601-Y2发酵液均较菌体悬液和无菌发酵液的抑制效果好。多数芽孢杆菌产生的脂肽类抗菌物质能破坏细胞膜和细胞壁的完整性,导致禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌菌丝畸形、顶端囊泡化,细胞膜通透性增强,细胞质渗漏,从而抑制病原菌菌丝生长、孢子产生以及孢子萌发;此外,脂肽类活性物质还能使病原菌DNA二...     

水稻纹枯病菌毒素的初步研究

水稻纹枯病菌（Rhizoctonia solani)在改良的Richard培养基中培养能够产生毒素，培养滤液经离心，灭菌，活性炭粒吸附层析，甲醇洗脱获得粗提纯毒素结晶，生活活性测定表明：该粗毒素对水稻胚根，胚芽有明显的抑制作用，对水稻4叶期幼苗有致萎作用;用电导法测定，10^4ppm的粗毒素引进细胞膜的损伤率达60％左右，该毒素活性比较稳定，经1[^5Pa高压（121度）处理15分钟仍不失其活性，用毒素接种寄主要现出与病原菌侵染类似的症状。     

坪草腐霉病菌毒素产生除草活性物质的条件优化

从多年生黑麦草上分离得到了5株腐霉菌(编号依次为PA1、PA2、PA3、PA4、PA5),通过鉴定,PA1和PA5菌株为瓜果腐霉菌(Pythiumaphanidermatum)。将所得5株菌株分别在PD培养基、PS培养基、玉米粉培养基、改良Fries培养基、Czapek-Dox培养基和Richard培养基中进行培养,所得培养滤液、粗毒素对马唐和反枝苋的除草生物活性进行了测定。结果表明,在PD培养基中所产生的毒素除草生物活性最强,在供试的5株菌株中以PA1菌株所产生的毒素除草活性最强。PA1菌株在PD培养基中培养所得粗毒素对马唐、反枝苋、虎尾草、金色狗尾草、野燕麦、稗草、藜7种杂草的生长有明显的抑制作用;对玉米、小麦有轻微药害,而对大豆安全。试验发现,PA1菌株产毒的适宜pH值为7.0,以培养5d的毒素除草活性最强;在100~150r/min条件下,振荡培养所得粗毒素的除草活性要明显高于静止培养。     

玉米大斑病菌Helminthosporium turcicum致病毒素产生的条件及其特性

本试验对玉米大斑菌致病毒素(Ht—毒素)的产毒条件和毒素的一些特性进行了初步研究。结果表明,玉米大斑菌在25℃黑暗条件下用液体静止培养20d所得的毒素作用最强,在固体培养基质中,以粉碎的玉米碎粒最有利于Ht—毒素的产生(每百克玉米粒可获得Ht—粗毒素1.65g),其次是高粱粒和大米粒。Ht—毒素对热稳定,经煮沸和加热浓缩不会降低其生物活性而且活性还有升高的趋势,但是这种毒素对光却极不稳定,尤其是日光照射后,活性丧失很快。在pH3.0—4.5的偏致性条件下,Ht—毒素可保持活性达20d 以上,而以后随pH 值的升高,活性迅速丧失。     

玉米穗,茎腐病病原学相互关系及发病条件的研究

玉米穗、茎腐病病原学的相互关系研究表明：其优势致病菌禾谷镰孢菌和串珠镰抱菌均可交互侵染引起这两种病害,并且能从植株的外侧和内部由基部向穗部传染,初步证实引起穗腐病的镰孢菌是来自茎腐病的镰孢菌。穗、茎腐病的发病条件试验结果显示,玉米茎腐病与玉米品种的抗性、生育期、种植密度、地势、降水和施肥等的关系极为密切,而玉米穗腐病与玉米品种的抗性、土壤类型、种植形式和螟害的关系密切。通过施用钾肥和防治玉米螟可有效地减轻玉米茎腐病和穗腐病的危害。     

东北玉米杂交种对茎腐病的抗性鉴定

采用田间人工接种鉴定方法,对50份玉米杂交种进行抗性鉴定。结果表明：玉米杂交种接种病原菌后,均有不同程度的茎腐病发生;表现高抗、抗、中抗、感、高感的杂交种分别为9份、11份、6份、11份、13份,占比分别为18%、22%、12%、22%、26%;抗性水平较好的杂交种共有26份,占比52%。     

我国玉米穗、茎腐病病害研究现状与展望

详述了中国在玉米穗腐病和茎腐病的病原学、发生规律、致病与抗病机理及综合防治理论与实践方面主要研究进展。介绍了国内关于玉米穗、茎腐病病原学和发生规律研究规律研究方面的主要学术观点,并进行了讨论;在系统研究的基础上,提出了茎腐病抗机制的基本模式;从侵染循环、血清学、可溶性蛋白、同工酶谱和ＤＮＡ多态性分析等不同水平上,阐述了玉米穗腐病与茎腐病在病原学和发生规律方面的内在关系,为两种病害的综合防治奠定了重要理论的基础。     

北京和浙江地区玉米青枯病病原菌的分离与鉴定

 1982-1986年，对北京、浙江地区的玉米青枯病病原菌进行分离和鉴定。在1985和1986两年分离的200株病株中，腐霉菌（Pythium）占66.5%，镰刀菌（Fusarium）占37%，丝核菌（Rhizoctonia）占10.5%，细菌（Bacteria）占4.5%，蠕孢菌（Helminthosporium）占3%。回接成株期玉米试验表明，肿囊腐霉菌（P.inflatum Malthews）和禾生腐霉菌（P.graminicola Subram）是玉米青枯病的病原菌，而禾谷镰刀菌（F.graminearum Schw.）则不是，至少不是主要病原菌。从玉米上分离出肿囊腐霉菌，过去未见报道。     

玉米茎腐病研究进展

系统综述了玉米茎腐病的发病症状、分级标准、致病菌、致病机理、抗性遗传规律、抗性基因定位和抗病机理的研究进展,并提出了抵御玉米茎腐病的综合防治措施。     

玉米细菌性茎腐病鉴别与防治

玉米细菌性茎腐病由菊欧文氏菌玉米致病变种和猝倒假单胞菌引起,高温、高湿的气候条件、连作和虫害等都易导致病害的发生,并且提出了防治措施。     

生物农药防治玉米土传性病害药效的测定

采用美国生产的ＢＧ－２、Ｓｏｉｌｇａｒｄ两种生物农药和国内生产的生物型种衣剂（ＺＳＢ）对玉米茎腐病和纹枯病苗期和成株期的防治试验表明：两种生物农药均可在一定程度上防治茎腐病菌在苗期引起的根腐病,其中ＢＧ－２对镰孢菌的防治效果高达５５．１４％;Ｓｏｉｌｇａｒｄ对腐霉菌的防治效果达５５．５７％。ＢＧ－２对纹枯病的防治效果比ＺＳＢ好。田间试验表明：ＺＳＢ对纹枯病比对茎腐病的防治效果好。１：４０的种子包衣量为最佳。粉锈宁与ＺＳＢ混用比单独粉锈宁拌种防治茎腐病的效果好。     

玉米种质对腐霉茎腐病和镰孢茎腐病抗性鉴定与评价

【目的】 系统评价新疆玉米种质资源对玉米茎腐病优势病原菌的抗性水平,为玉米抗茎腐病遗传育种及防治提供科学依据。【方法】 采用田间人工土壤埋接法,对62份玉米种质资源进行抗肿囊腐霉(P. inflatum)茎腐病水平鉴定,鉴定及评价100份玉米种质资源的抗镰孢茎腐病水平。【结果】 62份种质资源抗肿囊腐霉(P. inflatum)茎腐病达到高抗(HR)7份,占比11.29%,抗(R)、中抗(MR)、感(S)、高感(MS)材料分别为5份、18份、5份和27份,依次占比8%、29%、8%和24%。100份种质资源抗镰孢茎腐病鉴定与评价则筛选出高抗(HR)、抗(R)、中抗(MR)、感(S)、高感(MS)材料分别为14份、16份、37份、15份和18份。病株率与株高、穗长、穗粗呈极显著负相关,高杆穗粗的玉米品种具有良好的抗病基础。而干穗重、粒重、百粒重与病株率呈显著或极显著负相关,病株率对产量指标具有极大的影响。21KBL054抽雄期、吐丝期、散粉期受影响程度较小,分别推迟2、2和4 d,21KBL096受影响程度严重,抽雄期、吐丝期、散粉期则分别推迟13、12和8 d。21KBL058病株平均株高(224.80cm)、穗位(83.09 cm)较对照相比分别增长(22.15%、51.76%),而处于同一抗性水平的21KBL045病株平均株高、穗位为186.50和72.64 cm,较对照相比增幅仅为(-0.40%、3.04%)受影响程度较小。【结论】 筛选出21KBL096、21KBL030、21KBL033等优异抗病性且田间性状稳定的抗病品种。     

我国部分常用玉米种质资源对镰孢菌病害的抗性评价

【目的】玉米穗腐病、茎腐病和鞘腐病是我国玉米产区普遍发生的三大镰孢菌（Fusarium spp.）病害,近年来有严重混和发生的趋势,三大病害主要致病菌分别为拟轮枝镰孢（F. verticillioides）、禾谷镰孢（F. graminearum）和层出镰孢（F. proliferatum）。种植抗病品种是控制该类病害最经济有效的方法,本研究旨在筛选出单抗或兼抗穗腐病、茎腐病和鞘腐病的玉米种质,为玉米品种的科学选育和合理布局提供参考。【方法】选取我国玉米种质B73、B37、郑58、昌7-2、齐319等16个常用育种自交系,将玉米穗腐病主要病原菌拟轮枝镰孢、茎腐病主要病原菌禾谷镰孢及鞘腐病主要病原菌层出镰孢分别接种于玉米果穗、茎秆及叶鞘,具体方法为待整株长到吐丝期用连动注射器将拟轮枝镰孢孢子悬浮液沿花丝通道注射到健康玉米果穗;将健康玉米地上第一节的茎部用针扎孔后向其中注射禾谷镰孢孢子悬浮液;将层出镰孢孢子悬浮液沿健康玉米植株叶基部接种到地上2—5节间的叶鞘内。以上各种接种方式均使用无菌水作为对照。在2016年和2018年度进行人工田间接种试验,通过评价穗腐病、鞘腐病的病情指数以及茎腐病发病面积,评估所选自交系对以上镰孢菌引起的穗腐病、茎腐病和鞘腐病的抗性级别。【结果】供试自交系中吉853、OH43和X178对穗腐病表现为中抗,B73、B37、PH6WC、掖478、郑58、9058、昌7-2、浚928、Mo17、A619、PH4CV、齐319和13-1077共13份材料为感病或高感;齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对茎腐病表现为中抗或高抗,郑58、掖478、PH6WC、浚928、吉853、A619和OH43共7份材料表现为感病或高感;B73、B37、郑58、掖478、PH6WC、9058、昌7-2、吉853、浚928、Mo17、A619、PH4CV、OH43、齐319和13-1077共15份材料对鞘腐病表现为中抗或抗病。从16个自交系所在种群来看,瑞德群对穗腐病表现为感病,兰卡斯特群和唐四平头群对鞘腐病表现为抗病,其他群对3种镰孢菌病害抗性水平的离散程度较大,无明显规律。【结论】供试自交系吉853和OH43对鞘腐病和穗腐病表现为中抗或抗性,齐319、PH4CV、Mo17、9058、B37、B73、昌7-2和13-1077共8份材料对鞘腐病和茎腐病表现为中抗、抗性或高抗,但尚未筛选到对3种病害均有较好抗性的材料,有待于进一步筛选其他种质资源。