黑龙江省玉米穗腐病致病镰孢菌分离鉴定及产毒基因型分析

为全面阐明黑龙江省玉米穗腐病的主要致病镰孢菌种类及其分布特征,制定科学合理的防治措施,以控制真菌毒素对玉米籽粒的危害。2018年在黑龙江省21个玉米主产区县采集玉米穗腐病病样143 份,采用种子健康检测法进行镰孢菌分离,根据形态学和分子生物学特征进行鉴定,并对分离的镰孢菌进行产毒基因型检测。结果表明,共分离到200株镰孢菌分离物,鉴定出12种镰孢种,其中禾谷镰孢和拟轮枝镰孢的分离频率分别为30.00%和16.00%;亚粘团镰孢和层出镰孢的分离频率均为13.00%;布氏镰孢分离占比12.50%;温带镰孢分离占比7.50%;新知镰孢分离占比2.50%;变红镰孢分离占比2.00%;拟枝孢镰孢、梨孢镰孢和居群镰孢分离频率均为1.00%;亚洲镰孢占比0.50%。产毒素类型分析发现,亚洲镰孢菌为雪腐镰刀菌烯醇(NIV)产毒类型,禾谷镰孢与布氏镰孢含3种产毒类型,其中15-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-AcDON)产毒类型最多,3-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-AcDON)稍次之,NIV型最少;拟轮枝镰孢、层出镰孢、亚粘团镰孢、新知镰孢、变红镰孢、拟枝孢镰孢和梨孢镰孢均含有产伏马毒素的关键基因fum1,具备产伏马毒素能力,温带镰孢和居群镰孢不含有fum1基因。黑龙江玉米穗腐病致病镰孢种类较多,其中禾谷镰孢和拟轮枝镰孢为优势致病镰孢,亚粘团镰孢、层出镰孢和布氏镰孢亦分布较广,温带镰孢和新知镰孢呈现小范围分布,拟枝孢镰孢、变红镰孢、梨孢镰孢以及居群镰孢是首次在黑龙江省玉米穗腐病中分离得到,丰富了黑龙江地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类。     

黑龙江省玉米穗腐病致病镰孢菌分离鉴定及产毒基因型分析

为全面阐明黑龙江省玉米穗腐病的主要致病镰孢菌种类及其分布特征,制定科学合理的防治措施,以控制真菌毒素对玉米籽粒的危害。2018年在黑龙江省21个玉米主产区县采集玉米穗腐病病样143份,采用种子健康检测法进行镰孢菌分离,根据形态学和分子生物学特征进行鉴定,并对分离的镰孢菌进行产毒基因型检测。结果表明,共分离到200株镰孢菌分离物,鉴定出12种镰孢种,其中禾谷镰孢和拟轮枝镰孢的分离频率分别为30.00%和16.00%;亚粘团镰孢和层出镰孢的分离频率均为13.00%;布氏镰孢分离占比12.50%;温带镰孢分离占比7.50%;新知镰孢分离占比2.50%;变红镰孢分离占比2.00%;拟枝孢镰孢、梨孢镰孢和居群镰孢分离频率均为1.00%;亚洲镰孢占比0.50%。产毒素类型分析发现,亚洲镰孢菌为雪腐镰刀菌烯醇(NIV)产毒类型,禾谷镰孢与布氏镰孢含3种产毒类型,其中15-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-AcDON)产毒类型最多,3-乙酰基-脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-AcDON)稍次之,NIV型最少;拟轮枝镰孢、层出镰孢、亚粘团镰孢、新知镰孢、变红镰孢、拟枝孢镰孢和梨孢镰孢均含有产伏马毒素的关键基因fum1,具备产伏马毒素能力,温带镰孢和居群镰孢不含有fum1基因。黑龙江玉米穗腐病致病镰孢种类较多,其中禾谷镰孢和拟轮枝镰孢为优势致病镰孢,亚粘团镰孢、层出镰孢和布氏镰孢亦分布较广,温带镰孢和新知镰孢呈现小范围分布,拟枝孢镰孢、变红镰孢、梨孢镰孢以及居群镰孢是首次在黑龙江省玉米穗腐病中分离得到,丰富了黑龙江地区玉米穗腐病致病镰孢菌的种类。     

镰刀菌毒素发生的比较分析

小麦、大麦和玉米是饲料工业使用的主要谷类作物。对这些谷物中的镰刀菌毒素进行的研究,已经获得了与其他单端孢霉烯有关的大量信息,而不是脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON),如乙酰基形式、瓜蒌镰菌醇和A型单端孢霉烯族毒素类。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇的免疫毒性研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）是一种单端孢霉烯族毒素,主要由禾谷镰刀菌、尖孢镰刀菌、串珠镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、粉红镰刀菌、雪腐镰刀菌等镰刀菌产生,由于它可以引起猪的呕吐,故又名呕吐毒素（vomitoxin,VT）。DON纯品1970年首先从日本香川县感染赤霉病的大麦中分离到并命名。这种毒素广泛存在于霉变的小麦、大麦、燕麦、玉米等谷类作物、发霉的饲料以及被污染的肉、奶等动物性食品中,人畜摄入了被DON污染的食物后,会导致厌食、呕吐、腹泻、发烧、站立不稳和反应迟钝等中毒症状,严重时损害造血系统造成死亡（Plattneretal,2003;敖志刚和陈代文,2008）。     

饲料中霉菌毒素与脱毒剂的研究进展

<正> 1.饲料中常见的霉菌毒素在饲料中常见的产毒素霉菌主要有:曲霉属中的黄曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉和烟曲霉等。青霉属中的岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、红色青霉、扩展青霉、圆弧青霉、纯绿青霉和斜卧青霉等。镰孢菌属中的禾谷镰孢菌、三隔镰孢菌、玉米赤霉菌、梨孢镰孢菌、尖孢镰孢菌、雪腐镰孢菌、串珠镰孢菌、拟枝孢镰孢菌、木贼镰孢菌、茄病镰孢菌、粉红镰孢菌等。另外,麦角菌属、鹅膏菌属、马鞍菌属和链格孢菌属等也是较为常见的产毒霉菌。各种霉菌可以产生多达数百种霉菌毒素,但目前研究还主要集中在十几种对人类危害特别大且污染频率高的霉菌毒素,如黄曲霉毒素,赭曲霉毒素 A,杂色曲霉毒素,烟曲霉毒素,展青霉毒素,玉米赤霉烯酮.串珠镰刀菌素,三硝基丙酸及单端孢霉烯族毒素(包括 T-2毒素,脱氧雪     

饲料中DON的污染及其对畜禽的危害

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是谷物受镰刀菌污染而产生的一种常见的霉菌毒素。脱氧雪腐镰刀菌烯醇经动物吸收后能快速地排泄而在动物组织中很少残留。但该毒素对动物的采食量以及生长性能有一定影响。     

奶牛非常规TMR日粮及生产牛奶霉菌毒素的安全评估

用豆腐渣、酱渣、米酒糟、橙皮、茶叶渣等非常规饲料配制奶牛全混合日粮(TMR),藉UHPLC/UHPLC-MS/MS法检测其中的38种霉菌毒素。结果表明,黄曲霉毒素G2(28.66±8.87)μg/kg,呕吐毒素(264.68±128.82)μg/kg,HT-2(37.80±21.15)μg/kg,伏马菌素B2(16.71±5.14)μg/kg,神经毒素C(0.47±0.13)μg/kg,青霉酸(56.80±5.20)μg/kg;麦角新素(麦角酯醇)2.57±0.84μg/kg,均未超出国家饲料卫生标准;其他31种霉菌毒素未检出,它们分别是:黄曲霉毒素类的黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1;赭曲霉毒素类的赭曲霉毒素A、赭曲霉毒素B;单端孢霉烯毒素B类的3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇、去氧瓜萎镰菌醇-3-葡萄糖苷、雪腐镰刀菌烯醇、镰刀菌烯酮-X;单端孢霉烯毒素A类的T-2毒素、二醋酸麃草镰刀菌烯醇(蛇形菌素)、Diacetoxyscirpenol、新茄病镰刀菌烯醇;伏马菌素类(烟曲霉毒素)的伏马菌素B1、伏马菌素B3;玉米赤霉烯酮类的玉米赤霉烯酮、α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇、玉米赤霉烯醇;青贮(青霉菌属)毒素类的展青霉毒素、霉酚酸、杂色曲霉毒素、胶粘毒素、渥曼青霉素、交链孢霉酚、疣孢漆斑菌;麦角碱毒素类的2-溴基-a-麦角新碱、麦角胺、麦角醇、甲基麦角新碱。用本日粮饲喂泌乳牛,在上海及江苏境内17个牧场采集牛奶样品109件,检测其中残留的黄曲霉毒素M1(AFM1)含量,结果显示,其平均值为(81.75±87.28)ng/kg,变动范围为0³67.27 ng/kg,都低于国家标准500 ng/kg的上限,说明本试验配制的TMR所生产的牛奶是安全的。     

美国中西部致呕毒素污染饲料作物的调查及其与猪的健康问题

致呕毒素(Vomitoxin)又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇(dexynivaleml),是一种主要由禾谷镰刀菌产生的霉菌毒素.镰刀菌属真菌在自然界中广泛分布,它是生长在腐败的植物及田野上各种作物或贮藏玉米上的寄生物,种类繁多,镶刀菌使玉米穗和茎腐败,引起小麦、大麦和燕麦的斑萎病和谷穗的枯萎病. 收获时期如寒冷潮湿,最易发生玉米及谷物受禾谷镰刀菌侵害及伴随产生致呕毒素的污染。在1928、1966、1972、1975、1977和1982年曾发生大规模镰刀菌污染情况。致呕毒素污染主要局限于世界湿暖地     

气相色谱-质谱检测饲料中B类单端孢霉烯族毒素

建立了气相色谱-质谱联用同时测定饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇的方法。饲料样品中毒素提取液经Mycosep227多功能净化柱净化后,利用硅烷化试剂TBT(三甲基硅烷咪唑:双三甲基硅基乙酰胺:三甲基氯硅烷=3:3:2,V/V/V,与B类单端孢霉烯族毒素进行衍生化反应。HP-5MS毛细管柱作为色谱柱分离毒素,质谱进行检测。外标法定量。脱氧雪腐镰刀菌烯醇和雪腐镰刀菌烯醇标准溶液提取离子峰面积与标品浓度分别在10～1300ng/ml、8～1300ng/ml内呈良好的线性关系,饲料样品中两种毒素不同加入量的回收率分别在81.7%～92.6%、78.2%～87.8%之间,最低检出限为9ng/g、7ng/g,批间与批内的相对标准偏差均小于10%。该方法检测灵敏度高且具有良好的重现性。     

饲料呕吐毒素生物降解研究进展

呕吐毒素（Vomitoxin）,又名脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）,是一种无色针状结晶,熔点为151-152℃,具有较强的热抗力,121℃高压加热25min仅少量破坏。呕吐毒素是由镰刀菌属（Fusarium）产生的毒性代谢产物,属于单端孢霉烯族化合物（Desjardins，2006）图1。     

半干旱黄土区苜蓿草地轮作农田土壤氮素变化

田间试验研究了多年生苜蓿草地轮作为农田后2年内土壤矿质氮和全氮的变化,结果表明,与苜蓿连作相比,土壤全氮在苜蓿翻耕后迅速下降,土壤硝态氮和铵态氮在耕作下层出现大量累积,土壤氮素有效性提高。不同轮作方式对土壤氮素变化有显著影响,轮作第2年种植玉米或马铃薯可以增加硝态氮在土壤中的累积,种植春小麦则增加了铵态氮和总矿质氮累积量,休闲土壤矿质氮变化幅度居中。与轮作春小麦相比,轮作玉米显著增加了对土壤全氮的消耗,因此多年生苜蓿草地轮作农田后应避免种植玉米等耗肥量较大的作物以维持土壤氮素平衡。     

宁夏地区玉米镰孢茎腐病病原菌的分离与鉴定

为明确宁夏地区玉米镰孢茎腐病病原菌的种类及优势病原菌,本研究于2020年采集宁夏地区玉米(Zea mays L.)茎腐病样品36份,对所采集样品进行组织学分离、纯化和单孢分离,参照Nelson等分类系统进行形态学鉴定,并结合镰孢菌特异性引物EF-1α进行序列分析。本研究共获得209株镰孢菌,包括禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex)、拟轮枝镰孢(F. verticillioides)、木贼镰孢(F. equiseti)、层出镰孢(F. proliferatum)、胶孢镰孢(F. subglutinans)、半裸镰孢(F. incarnatum)、锐顶镰孢(F.acuminatum.)、黄色镰孢(F.culmorum)和燕麦镰孢(F.avenaceum),其分离频率依次为28.2%,23.9%,20.1%,8.1%,7.2%,6.7%,2.9%,1.9%和1.0%。其中,禾谷镰孢复合种在宁夏5市均有分布,且致病性强,为宁夏地区玉米镰孢茎腐病优势致病菌。     

有氧条件下污染禾谷镰刀菌的玉米蛋白粉品质变化规律和呕吐毒素的积累规律研究

本试验旨在研究有氧条件下接种禾谷镰刀菌后玉米蛋白粉品质变化规律和呕吐毒素(DON)的积累规律。采用1×10^5、1×10^6、1×10^7个/g禾谷镰刀菌接种量准确接种于水分含量为22%的玉米蛋白粉中,三角瓶有氧培养,通氧量为1020 m^2/m^3,培养温度为(25±2)℃,湿度为(75±5)%,培养60 d,测定玉米蛋白粉品质相关指标和DON积累规律。结果表明:禾谷镰刀菌接种量对为禾谷镰刀菌提供氮源的粗蛋白质、氨基酸含量和提供碳源的粗脂肪、淀粉、粗纤维含量以及品质评价指标酸价、蛋白质溶解度、能量变化均无显著影响(P>0.05)。氨基酸含量随着培养时间的延长呈二次曲线变化(P<0.01),粗脂肪、淀粉、粗纤维含量及蛋白质溶解度、能量随着培养时间的延长呈线性降低(P<0.01),酸价随着培养时间的延长呈线性增加(P<0.01)。禾谷镰刀菌接种量对品质评价指标霉菌总数变化有影响,不同禾谷镰刀菌接种量组霉菌总数随着培养时间的延长呈二次曲线变化(P<0.01)。DON与15乙酰基脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15AC⁃DON)的积累规律均为0~10 d为禾谷镰刀菌产毒前期;11~15 d为产毒中期;16~60 d为产毒后期。综上,在有氧条件下,禾谷镰刀菌接种量对营养素变化无显著影响,对霉菌总数和毒素积累有影响,培养时间越长,禾谷镰刀菌接种量越高,品质越差;DON和15AC⁃DON有积累规律。     

赤霉菌含毒素代谢物对小黑麦愈伤组织和胚芽生长的影响

选用对赤霉病抗性水平不同的品种（系）和6个赤霉病菌株，采用双层培养技术，研究了赤霉菌含毒素代谢物对小黑麦愈伤组织和幼苗胚芽长度的影响。结果表明，和无毒素处理的对照相比，赤霉菌含毒素代谢物对愈伤组织生长有极显著或显著的抑制作用，而对幼苗胚芽生长有极显著或显著的刺激作用，田间对赤霉病（FHB）抗性差的品种分别受抑制程度最重和对刺激反应最迟纯。品种间、菌株间存在着极显著或显著差异，在幼苗胚芽长度上，发现品种和菌株间存在极显著的互作效应。分析后认为，在多菌株接种下，品种平均相对生长量（和对照相比）是一个更加可靠的抗性鉴定指标。     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

粮饲兼用型玉米全株饲用营养价值及其调控

选用了在四川当地适合作青贮的粮饲兼用型玉米品种川单21、成单22、雅玉8号和燎原青贮玉米2号及从新疆引进的专用青贮玉米品种新青2号,研究不同种植密度下各品种全株粗蛋白、粗脂肪产量和消化能,旨在筛选优质青贮玉米品种、适宜的种植密度及收获时期.结果表明,粮饲兼用型玉米的全株粗蛋白、粗脂肪产量和消化能较高,其中以雅玉8号表现最优;适宜的种植密度为127 500株/hm2;粮饲兼用型玉米作为青贮饲料的适宜收获时间与作为粮食收获籽粒的时间一致,抽丝后35～42 d左右收获,新青2号在抽丝后28 d收获可获得最佳的青贮玉米饲料价值,在抽丝后35 d收获可获得较高的粮食产量.     

多裂骆驼蓬中生物碱类物质对玉米幼苗生长及某些生理特性的影响

通过室内培养和盆栽试验研究多裂骆驼蓬生物碱提取液浸种对玉米种子萌发和幼苗生长及一些生理特性的影响。结果表明,随着水溶性生物碱和总生物碱提取液浸种浓度的提高,玉米种子的萌发率及萌发种子的活力指数、呼吸速率及淀粉酶和蛋白酶活性降低,其中大于0.10g/mL浓度处理差异达显著水平,脂溶性生物碱不影响种子的萌发。脂溶性、水溶性和总生物碱提取液浸种处理的幼苗根系活力增强,根系吸收面积增大,叶绿素含量增加,硝酸还原酶(NR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性提高;幼苗根体积、株高及根系和地上部干重增加。其中根系干重分别增加1 5.0%,2 7.9%和3 5.4%;地上部干重增加9.3%,8.5%和30.9%,达显著水平。说明多裂骆驼蓬水溶性和脂溶性生物碱促进玉米幼苗的生长,但水溶性生物碱抑制种子的萌发。     

小麦抗旱生理生化和分子生物学研究进展与趋势

进入21世纪的人类所面临的最主要挑战之一是粮食短缺与品质改良。中国是农业大国,形势更加严峻。小麦是我国第二大主要作物,其产量与品质直接关系到国计民生。随着全球气候变暖,制约小麦产量的环境因素更加复杂。其中小麦抗旱生理生化与分子生物学研究将为解决上述问题提供有力的理论支撑。随着水稻、玉米基因组序列的完成与启动,这方面的作用将更加显著。本研究结合已有工作,论述小麦抗旱生理生化和分子生物学及生物技术研究进展与趋势。     

水肥耦合对小麦/玉米系统根系分布及吸收活力的调控

设计内径为30 cm的PVC管作为试验装置,模拟大田生长状况,在不同的水肥条件下,研究了间作条件下小麦和玉米的产量及其根系的生理生态特征.结果表明,适当的干旱(W2:60%～65%)有利于根系的下扎和产量的提高,严重干旱(W1:30%～35%)大大地降低了带田小麦和玉米的根量和产量,并增加了作物根系和叶片的质膜透性,同时根系活力也降低;供磷提高作物产量,增加下层根量,提高根系活力,供磷与不供磷相比,0～30 cm土层,小麦根系活力提高65.9%,玉米提高65.0%;小麦根系总量平均增加94.66%,玉米增加67.67%;小麦叶片细胞质膜透性平均下降8.33%,根系下降7.96%,玉米叶片平均下降1.62%,根系下降2.50%.不同处理之间比较,产量均以W2P1水平较高,说明其水肥耦合性最好.究其原因,其细胞质膜透性最低,根系活力、根量、根长均为最高.