小麦赤霉菌毒素合成机制及检测技术研究进展

赤霉病的发生不仅会导致小麦严重减产,其病原菌产生的DON、NIV等毒素也会污染小麦籽粒,对人畜健康造成严重威胁,因此研发小麦赤霉病及赤霉菌毒素的监测与防控技术是小麦生产与消费领域的核心议题。本文从细胞、遗传、生化等角度全面综述了小麦赤霉菌毒素合成、转运和调控的分子机制,介绍了目前主流的赤霉菌毒素检测技术,并对各种方法的优缺点进行了系统比较。以上研究进展可启发赤霉菌毒素监测防控新技术的出现,有利于保障粮食供给和食品安全。     

小麦和玉米籽粒赤霉菌产毒类型的PCR检测

为了建立一种准确、快速鉴定赤霉菌毒素的方法,根据赤霉菌毒素生物合成调控路径T ri5-T ri6基因保守序列,设计了一对通用引物,用于检测和鉴别产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(N IV)毒素的赤霉菌特异DNA片断。结果表明,产生毒素DON的赤霉菌具有一个300 bp的特异DNA片断,而产生毒素N IV的则为360 bp。PCR检测与HPLC或GC/M S化学分析结果完全一致。利用这一方法分析检测了小麦、玉米籽粒中赤霉菌产毒类型,发现除健康籽粒外,在所有轻微、中度、严重感染赤霉病的小麦或玉米籽粒中,均同时检测到DON及N IV的两种DNA片断,表明这一对通用引物对两种毒素特异DNA片断的扩增效率相同。这些结果说明,该技术是一种经济、快速、可靠的PCR检测技术,可广泛用于赤霉菌及其毒素检测鉴定中。     

陕西省小麦不同部位镰刀菌分离鉴定及毒素化学型分析

为明确陕西省小麦不同部位镰刀菌种群结构及其毒素化学型，于2022年小麦灌浆期分别从陕西省渭南市、宝鸡市、咸阳市、西安市采集小麦穗部、茎秆以及茎基部具有明显病状的样品，采用单孢分离法获得镰刀菌菌株，并使用分子生物学鉴定其种群结构及毒素化学型。结果表明，从采集的样本中共分离到156株镰刀菌菌株，其中发生在穗部的赤霉病以及发生在茎秆的秆腐病的优势病原菌均为禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum），主要以15-ADON化学型为主；发生在茎基部的茎基腐病的优势病原菌为假禾谷镰刀菌（F.pseudograminearum），其15-ADON和3-ADON化学型占比差异不大；未检测到NIV毒素化学型的镰刀菌。以上结果说明，小麦不同部位对镰刀菌毒素化学型可能不存在选择性，小麦茎基部与穗部和茎秆的镰刀菌毒素化学型不同，原因可能是由优势病原菌不同造成的。     

应用赤霉病菌毒素鉴定小麦品种抗病性

迄今,小麦抗赤霉病鉴定均采用病菌自然感染或人工诱发感染的方法。由于该病为气候性病害,小麦发病情况受气候等环境条件影响很大,鉴定结果往往不准确,需多年多点重复鉴定。尽管植病和育种工作者对鉴定方法作了许多改进(王裕中等,1982),但仍未很好解决上述困难。八十年代以来,有不少研究单位积极探索应用赤霉菌毒素处理小麦进行抗赤霉病鉴定。郑元梅(1980)用人工研磨菌丝体提取粗毒素处理小麦品种他诺端的种子、幼根、幼茎及茎生长点和子房的愈伤组织,发现稀释20～200倍的毒素溶液可使小麦种子发芽率降低60～70％,20倍液对根系生长有较强的抑制作     

小麦抗赤霉病生理生化研究进展

小麦抗赤霉病生理生化研究进展刘思衡（福建农业大学农学系）近年来有关小麦抗赤霉病性的生理生化机制研究渐多，在器官水平、愈伤水平和细胞水平对由病原菌或其毒素染病后细膜的损伤和渗透性，酶活性、木质素和酚类物质的增加、细胞解体等进行了许多有益的探讨，这对认识...     

利用尖孢镰刀菌生产赤霉酸

利用尖孢镰刀菌生产赤霉酸Ｓ．Ｌ．Ｖｅｎｔｅｒ等著李利军译植物病原菌向培养基以及植物组织内产生多种有毒的化合物（Ｄｒｙｓｄａｌｅ，１９８２），这些化合物在植物组织中引起一系列形态学和生物化学的变化，从而使产生毒素的有机体具有致病力或毒力。众所周知，镰刀...     

植物萃取液对病原细菌、真菌的抑制作用

使用平板测定方法,试验443种植物萃取液对4种植物病原细菌(稻白叶枯菌、柑橘溃疡菌、烟青枯菌和白菜软腐菌)和6种植物病原真菌(稻纹枯菌、棉花枯萎菌、黄瓜枯萎菌、烟炭疽菌、小麦赤霉菌和稻瘟菌)的抑制作用.有60种植物萃取液对供试的4种细菌中的1种有抑制作用,46种植物萃取液对供试的3种植物病原真菌(稻纹枯菌、烟炭疽菌与稻瘟菌)中的1种有抑制作用.     

玉米基因型对赤霉菌穗腐侵染的影响

玉米赤霉穗腐是由玉米赤霉菌(Gibberella zeae)引起的,其有性世代为Fusarium graminearum(禾谷镰刀孢)。玉米穗腐病每年在美国大多数地区发生,但1965年和1972年于中西部大流行,通常有两种霉菌毒素,玉米赤霉烯酮F_2毒素和呕吐毒素与穗腐有关。玉米赤霉烯酮F_2毒素引起动物雌激素增强,呕吐毒素为一种引起猪呕吐和拒食的细胞毒素单端孢     

麦类作物赤霉病抗性离体筛选的原理与方法

赤霉病（Fusarium head blight）是麦类作物最主要的世界性病害，在湿热的流行年份不仅减产严重，而且受过赤霉病菌毒素污染的籽粒对人类和畜禽有害，严重影响籽粒的品质。目前对赤霉病尚缺乏有效的化学和生物防治技术，最好的防治途径仍然是对抗性或耐性基因型的选育。但在赤霉病抗性选择的各种技术上，还有许多问题有待研究解决。本文以小麦为重点，介绍了赤霉病抗性离体筛选技术体系等方面的研究进展，包括毒素抗性和田间实际抗性的相关性、适宜的毒素筛选浓度、植物组织对毒素的差异反应、菌株与作物品种的互作，并讨论了抗性选择中应注意的有关问题。     

小麦抗赤霉病细胞突变体筛选

1973年Carlson首次采用离体选择技术筛选出烟草抗野火病的再生植株,国内外许多学者相继在马铃薯、玉米、苜蓿、燕麦、小麦、水稻等作物上获得了成功,表明采用组织细胞培养筛选抗病突变体,可能是一种很有希望的育种途径。八十年代以来,北京、上海、江苏、福建、湖北、河北、陕西等省市的小麦遗传育种和植物病理工作者研究结果,应用赤霉菌粗毒素作为选择剂,在细胞水平上筛选小麦抗赤霉病突变体亦获可喜进展。张炎等(1990)自1983年以来,通过这一育种体系育成抗赤霉病性接近于苏麦3号、综合性状较好的核质杂种新品系VDKP和CAMA。陆维忠等(1991)筛选出两个无性系894013和894037,其抗赤霉病性好于或     

维生素E对小麦赤霉病菌呕吐毒素积累的调控效应

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起，该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）等毒素，造成小麦细胞的氧化损伤，并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响，在活体条件下，通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素E溶液和禾谷镰刀菌菌液，测定病小穗率，并在小麦成熟期利用LC-MS测定籽粒中的DON含量；离体条件下，在PDA和TBI培养基中分别添加维生素E，测定培养基中禾谷镰刀菌菌丝的生长速率、DON含量和DON合成关键基因 Tri5的表达量。结果表明，活体条件下，维生素E负调控DON的积累，但不能阻止病原菌在穗部扩展；离体条件下，与对照相比，添加维生素E对禾谷镰刀菌的生长、产毒及 Tri5基因的表达均无显著影响。活体条件下，维生素E负调控毒素，可能是通过调控寄主小麦中相关基因的表达而间接调控禾谷镰刀菌产毒相关基因的表达，该结果可为维生素E在小麦DON防控方面的利用提供参考。     

小麦镰刀菌毒素及其发生风险研究进展

近年来,小麦赤霉病在我国小麦产区高频率流行,尤其在长江中下游、淮河流域以及黄淮南部,导致小麦中镰刀菌毒素严重污染,不仅影响小麦产量,还危害人畜健康。镰刀菌毒素包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称呕吐毒素)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)以及伏马毒素(FB)等,可以引起动物消化、神经、免疫以及生殖系统异常,有的还具有致癌作用。本文对我国小麦镰刀菌毒素的发生情况与影响因素进行了分析,同时对镰刀菌毒素的风险评估与防控研究的迫切性进行了探讨,以期提高人们对小麦镰刀菌毒素污染的认识,保障我国小麦产业的健康发展。     

慢锈型抗性及其在育种中的应用

慢锈性(Slow—rustng resistance)是植物对锈病的一种抗性,对此,1970年已有报道和描述。燕麦、大麦、普通小麦、玉米、黍、饲用黑麦草和鸡脚草对叶锈、秆锈菌的抗性即属此类。小麦的慢叶锈抗性限制着病原菌的变异。在病害发展过程中,不表现褪绿或过敏性反应。具有这类抗性的植株因抑制着病原菌的扩展,因而病害发展速度明显低于易感品种植株。慢锈型抗性是众多因素共同作用结果的表现。例如,对抗病品种,病原菌很少穿透寄主植株组织,病害潜伏期延长,病斑小而少,夏     

植物的抗病性

每一个从事农艺的工作者都能遇见大量的植物病原菌，但是人们很少了解植物抵抗这些真菌、细菌、病毒和放线菌感染的特殊机制。其中最主要的是植物具有“先天的免疫系统”，即通过植物体中抗病基因（Ｒ）编码的可能受体与病原菌相互识别来实现的。然后引起一系列的细胞反应，最终导致病原菌的死亡。Ｄｅｌｌｅｄｏｎｎｅ（１９９８）和Ｄｕｒｎｅｒ等（１９９８）详尽地阐明了介导这些抗病机制及确保植物持续生产的一些信号转导过程。植物对病原菌感染的反应最初表现为植物感染部位细胞迅速而局部性的坏死，即过敏反应。这是一种编序性细胞死…     

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)毒素对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响

为了给普通小麦抗赤霉细胞工程育种中抗毒素细胞系选择技术体系的建立和方法的选择提供理论依据，研究了离体培养条件下禾谷镰刀菌毒素胁迫对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明．禾谷镰刀茵毒素对小麦幼胚胚性愈伤组织的诱导具有低浓度促进和高浓度抑制、毒害作用，这种毒害作用降低了胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织质量，显著影响胚性愈伤组织再生频率。同时禾谷镰刀茵毒素胁迫降低了幼胚愈伤组织产量，并随胁迫浓度的升高，愈伤组织产量迅速下降。禾谷镰刀菌毒素对小麦幼胚培养特性的影响，表现出基因型间的差异，对感病基因型的毒害作用远大于抗病品种。     

异源细胞质小麦的赤霉病抗性研究

为了探索异源细胞质在小麦抗赤霉病育种中利用的可能性，用麦穗单花定位注射接种法、双层培养法、电导率法研究了小麦3个近缘属9个近缘种植物的细胞质对小麦赤霉病抗性的遗传效应。结果表明，9个近缘种的细胞质对小麦的赤霉现抗生存在明显的细胞质遗传效应和核质互作遗传效应，异质系的赤霉病抗性因核质组合的不同而有差异。具偏凸山羊草细胞质的小麦异质系（Ae.ventricosa)Pe1068-069和（Ae.ventricosa）鉴9的植株水平抗性的和细胞水平抗性比其核亲本增强，并且在不同年度的田间和室内鉴定中抗性表现稳定。穗轴及叶片细胞的质膜透性测定结果显示，小麦异质系的赤霉病抗性与植株在受到病菌毒素侵害时的质膜透性呈负相关。选择理想的核质组合和行为之有效的筛选、鉴定方法是培育抗赤霉病异源细胞质小麦材料的关键。     

农产品及食品黄曲霉毒素污染研究

黄曲霉毒素主要由黄曲霉等产毒真菌产生，属生物源危害物，是毒性极强的一类真菌毒素，历史上因食用黄曲霉毒素污染产品造成过多次人及家养动物群体中毒死亡事件。黄曲霉毒素通过污染农产品与动物饲料进入食物链，严重威胁全球食品安全与人类健康。为了减少黄曲霉毒素污染危害，非常有必要掌握黄曲霉毒素污染农产品及食品主要种类。因此，本文通过研究国内外相关文献报道，较为全面地总结了近年来黄曲霉毒素污染农产品及其制品的主要种类，包括：谷物及其制品、调味品、饲料等12个类别，共计143种产品。通过归纳总结黄曲霉毒素污染产品种类，可以为农产品及食品黄曲霉毒素污染防治研究提供重要科学依据，对保障消费安全和产业健康发展具有重要指导意义。     

禾谷镰刀菌粗毒素在小麦抗赤霉病性鉴定中的应用

为给小麦抗赤霉病性鉴定提供理论依据,用禾谷镰刀菌粗毒素（简称＂粗霉素＂）处理抗性不同的小麦品种（系）,研究了小麦幼苗对粗毒素的敏感性。结果表明,粗毒素对幼苗根长有明显的抑制作用,不同抗性品种（系）间差异较大,感病品种（系）均表现为抑制作用,抗病品种（系）表现一定的促进作用;抗病品种（系）叶片中过氧化氢酶活性增强,丙二醛含量下降,叶绿素含量增加。因此,测定粗毒素对小麦胚根的抑制作用,可以简便、直观地鉴别小麦的抗赤霉病性。     

抗甜菜褐斑病体细胞无性系变异的研究

本试验将甜菜褐斑病菌毒素作为选择压力，对毒素毒性活力进行生物学测定后，设置不同的浓度梯度，诱导未授粉胚珠的抗性愈伤组织，进而诱导再生植株。对再生植株进行抗病性鉴定，采用分生孢子定量接种、抑制胚根生长及田间试验，确定经过毒素处理的再生植株对甜菜褐斑病的抗性水平；对甜菜褐斑病病原菌毒素粗提液的合适使用量进行了初探，对经该病原菌培养滤液处理后得到的再生植株，采用一步或分步淘汰法，提高了再生植株的抗病水平。确定了利用甜菜褐斑病菌毒素作为选择压力的抗甜菜褐斑病体细胞无性系变异的操作流程，即利用未授粉胚珠培养诱导抗性愈伤组织，在选择培养基上诱导再生植株，经筛选淘汰后，壮苗并生根，进行移栽加倍，获得纯合株系，经抗病性鉴定后，从中选育抗病品系。     

鉴定小麦和小黑麦对细菌性病害抗性的方法

小麦和小黑麦的细菌病害有黑颖病(病原体为黄单胞杆菌属细菌)、基部细菌病或称细菌性叶斑病(病原体是假单胞杆菌属细菌)和穗基部细菌病,它们给籽粒生产带来相当大的损失.由昆虫或空气媒介传播,植物病原性细菌侵入到植株的输导系统和细胞间隙,产生毒素,引起组织坏死或萎蔫.目前还没有发现对细菌性病害具免疫的小麦品种.但是进行抗细菌性病害育种是完全可能的.