基于GIS的中国小麦条锈病菌越夏区气候区划

基于多年的气象数据(1980～2001年),首次从制约小麦条锈病菌越夏的温度因子入手,结合寄主小麦因素,利用地理信息系统(GeographicalInformationSystem,GIS),对我国小麦条锈病菌越夏区进行较详细的气候区划。本研究从温度条件上明确了全国适合小麦条锈病菌越夏的范围。研究表明,在我国小麦种植区适合小麦条锈病菌越夏的范围很广。其中甘肃、四川、云南、陕西境内适合越夏的地区是连成一片的,甘肃东部除了西边的几个县外,其他地方7、8月份最高一旬均温在20～23℃,条锈病菌越夏困难;西藏、青海境内的小麦种植区几乎都适合小麦条锈病菌越夏;贵…     

甘肃河东地区小麦条锈病菌(Pucciniastriiformis f. sp. tritici)越夏气候区划

为明确气候变化等环境条件对小麦条锈病菌越夏区域和海拔高度的影响,采用修订的小麦条锈病菌越夏气象指标,即夏季最热8 d平均气温为主导指标、期间大气相对湿度为辅助指标,利用地理信息系统(GIS),进行甘肃河东小麦条锈病菌越夏气候区划研究。结果表明,甘肃河东地区小麦条锈病菌可越夏范围向西向北有所扩展、海拔高度下限有所下降。陇中北部、陇中南部、陇东高原、六盘山区、陇南北部、陇南南部可越夏海拔高度下限分别为1 700、1 400、1 200、1 200、1 100 m和2 000 m,与二十世纪80年代相比,分别下降了600、200、200、200、500 m和500 m,区域范围向西向北扩展到了陇中北部和甘南州等地。可越夏区以上涉及国土面积达到了近790多万公顷(hm~2),占区域总面积的79%。     

许彦平等：甘肃河东地区小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）越夏气候区划

为明确气候变化等环境条件对小麦条锈病菌越夏区域和海拔高度的影响,采用修订的小麦条锈病菌越夏气象指标,即夏季最热8 d平均气温为主导指标、期间大气相对湿度为辅助指标,利用地理信息系统（GIS）,进行甘肃河东小麦条锈病菌越夏气候区划研究。结果表明,甘肃河东地区小麦条锈病菌可越夏范围向西向北有所扩展、海拔高度下限有所下降。陇中北部、陇中南部、陇东高原、六盘山区、陇南北部、陇南南部可越夏海拔高度下限分别为1 700、1 400、1 200、1 200、1 100 m和2 000 m,与二十世纪80年代相比,分别下降了600、200、200、200、500 m和500 m,区域范围向西向北扩展到了陇中北部和甘南州等地。可越夏区以上涉及国土面积达到了近790多万公顷（hm²）,占区域总面积的79%。     

基于2002-2012年气象数据的中国小麦条锈病菌越夏区划

为了解气候变暖对我国小麦条锈病菌越夏的影响,本研究基于2002—2012年间691个气象站点7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度22℃或23℃的年概率,比较了ArcGIS中反距离权重法、局部多项式插值法、径向基函数法和普通克里格法4种插值方法对我国小麦条锈病菌越夏区划的影响,采用指数模型和球状模型下普通克里格插值法进行了条锈病菌越夏区划;以2002—2012年间7、8月份连续最热10 d的平均温度均值作为区划指标,利用ArcGIS的指数模型和球状模型下普通克里格法进行了高程插值。结果表明,2002—2012年每年的7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度的年概率在20%以上的地区可以认为是我国小麦条锈病菌的越夏区,年概率在5%~20%的区域可以视为越夏过渡区,年概率在5%以下的地区可以视为不太适合小麦条锈病菌越夏的区域。表明小麦条锈病菌越夏区仍主要集中于我国西北、川西北地区,但越夏范围有一定缩减。     

2004年平凉市小麦条锈病越夏区自生麦苗发病严重

甘肃平凉地处小麦条锈病病菌越夏、越冬的桥梁地带,是我国小麦条锈病菌的主要菌源地之一。越夏菌源量多寡,对该地乃至全国冬麦区秋季和来年春季发病程度影响很大。2004年在当地海拔1450m以上的条锈病越夏区自生麦苗上条锈病严重发生,发病范围之广和发病程度之重,在本市是罕见的     

我国小麦秋苗条锈病发生规律及其区间菌源传播关系

全国冬小麦秋苗均可遭受来自西北和西南越夏区条锈菌的侵染与危害, 条锈菌在寄主上进一步繁殖和发展, 引起本地或者外地小麦条锈病流行。不同麦区秋苗条锈病发生时间、发生程度及其菌源传播规律各不相同, 年度间亦存在差异。根据小麦条锈病发生流行频率、病菌越冬和越夏情况、秋季菌源和春季菌源的有无与多少、提供时间及其影响范围与作用, 结合地理生态条件、气候特点、小麦种植区划与栽培模式等, 将中国小麦条锈病发生流行区域划分为8个明显不同的生态区系, 即关中、华北春季流行区; 成都平原、江汉流域冬季繁殖区; 西北、川西北越夏易变区; 云贵高原越夏冬繁区; 新疆冬春麦常发区; 西藏高原青稞、小麦常发区; 南方晚播冬麦偶发区; 内蒙古、东北春麦偶发区。通过病害实地调查、病菌群体遗传多样性和高空气流轨迹分析, 进一步揭示了区间菌源传播关系。陇南、陇中、陇东、宁南、海东、陕西宝鸡以及川西北和云贵高原等地区离越夏区较近, 冬小麦播种较早, 秋苗条锈病发生早、发病重, 秋季随西北气流传播到平原冬麦区和海拔较低的冬麦区侵染危害秋播麦苗, 其菌源数量对全国小麦条锈病发生流行程度起着至关重要的作用, 是中国小麦条锈病的秋季菌源基地, 面积约67万hm2; 成都平原、江汉流域、陕南、豫南、云贵坝区等麦区, 离条锈菌越夏区相对较远, 小麦播种期也较晚, 秋苗发病较晚较轻, 但冬季气候温和, 雨露条件充沛, 条锈菌在冬季可以不断侵染和繁殖, 在早春可积累大量菌源, 然后向北部和西部广大麦区扩散传播, 引起小麦条锈菌春季侵染, 是中国小麦条锈病的春季菌源基地, 面积约200万hm2。云贵高原越夏冬繁区可为我国广大麦区特别是长江中下游麦区提供部分菌源, 荆州等鄂东南地区是云贵菌源向长江下游麦区传播的中转站。云南与甘肃之间存在大量的基因流, 推测云南可能是中国小麦条锈菌重要的起源中心。西南和西北秋季菌源对长江流域麦区的相对重要性有待进一步研究明确。     

402份国内外春小麦种质资源抗条锈性评价及分析

正小麦条锈病是影响小麦生产最重要的世界性病害之一,而青海省是我国小麦条锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici主要越夏流行区(姚强等,2014),每年拥有大量的小麦条锈病越夏菌源,且该省种植的春小麦主要为感病品种阿勃,给我国小麦条锈病越夏菌源区的治理带来了困难。国内学者在寻找春小麦优良抗条锈病基因方面做了大量的工作,然而     

甘肃河东地区小麦条锈病(Wheat Stripe Rust)越夏指标的修订

小麦条锈病越夏气象指标,目前仍沿用二十世纪六十年代的研究结果,需要修订完善。文中利用甘肃河东地区2007-2014年50个不同海拔高度小麦条锈病单点病田率、病情指数调查资料、39个平均越夏病田率资料,采用统计学方法建立了小麦条锈病病情指数、平均病田率的气象统计模型,综合两种方法计算结果,确定了甘肃河东地区小麦条锈病越夏指标的上限为夏季最热时段8d滑动平均气温24~25℃,期间空气相对湿度越低对应的平均气温也越低。研究为当地准确发布中短期趋势预报,积极开展早期防治,控制病害越夏范围具有一定指导意义。     

郧县小麦条锈病发生规律及治理

郧县地处鄂西北山区,与陕西省商南县和河南省淅川县接壤,位于东径110°12′~110°27,′北纬32°27′~33°25,′海拔高度157m~1824 m,是我国小麦条锈病菌越夏的争议区和冬春季菌源的繁殖区,是小麦条锈病从川甘陕麦区向江汉平原和中原小麦主产区等全国小麦锈病发生的桥梁地区,研究和探索小麦条锈病的发生规律及治理对策,对于封锁控制我县菌源向江汉平原和冀鲁豫等中原主产麦区传播具有重要意义。现将近6年的观察结果报道如下:1发生规律1·1秋冬季高温、雨量充足有利天小麦条锈病菌侵染扩散凡是在秋播后的11~12月气温较高(日平均温度在15℃~20…     

应用GIS和地统计学研究小麦条锈病菌越冬范围

温度和冬小麦是影响小麦条锈病菌越冬的主要因子.依据1960～2001年间全国气象站点12月、1月份最冷月平均温度大于-7℃的概率和冬小麦种植区图,首次采用地理信息系统(GIS)对小麦条锈病菌在我国的越冬区进行了区划研究.结果表明,12月、1月份最冷一月平均温度大于-7℃的概率在70%～85%的地带可以认为是小麦条锈病菌越冬的界线.这一线大致沿北京大兴-河北徐水-山西阳泉-山西介休-陕西延长县-甘肃庆阳-甘肃平凉-甘肃甘谷-甘肃礼县-四川松潘-四川马尔康,该线以东和以南冬麦区均适合条锈病菌越冬.这与前人确定的条锈菌东部越冬线在很大程度上是一致的,差别在于本研究确定的北部界点在北京一带而不是山东的德州.     

小麦条锈病越夏过程的模拟研究

 以小麦条锈病大区流行模型PANCRIN为基础,按小麦成熟期和地理位置分区,加上有关越夏的各种参量,用于越夏过程的模拟。模拟试验结果确认和深化了如下认识:除周年麦外,任何单一成熟期的麦区都不能起越夏作用,必须生育末期植株和自生苗有交叠的双区组合才能实现越夏作用。春麦在越夏上直接作用不大;越夏作用大小主要取决于双区面积、成熟期交叠情况、当地流行速率和距承受其菌源的地区的远近。只要夏季最热一旬旬均温<22℃,上述交叠时期越早,越夏率就越高;完整的越夏过程包括菌源准备-越夏-后继增殖,陇东早播冬麦区的后继增殖对黄淮江汉冬麦发病可能有重要作用;越夏区停种的大区防治效果要受多种因素影响,欲获得良好效果,停种率要达95%以上。越夏区的分布和面积需要进一步查清,特别要注意允许条锈菌越夏的海拔下限是会随年份夏季气候变化而上下浮动的。在更全面地澄清了这些问题的基础上再设计和试行停种试验,是较为稳妥的。     

Analysis of population structure of <Emphasis Type="Italic">Puccinia striiformis</Emphasis> in Yunnan Province of China by using AFLP

Wheat stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is one of the most destructive wheat diseases in China. Yunnan Province, located in south-western China, possesses unique features of geography, climate, wheat growth and stripe rust epidemics, different from main epidemic regions in China. The isolates of this pathogen were collected from nine counties in Yunnan Province during February to May of 2008. Used as a comparison, isolates were also collected from five counties of Gansu Province, the province important in inter-regional stripe rust epidemics in China. Amplified fragment length polymorphism (AFLP) method was applied to study the population genetics of the pathogen among different populations in these two provinces. Forty one AFLP genotypes were obtained from 150 isolates and the genotype qj3 showed the highest frequency in Yunnan Province. While 22 genotypes were detected from 40 isolates, no genotype showing as predominant was identified in Gansu Province. Genotypic diversity in Gansu Province was higher than that in Yunnan Province. A free recombination signature was detected in Gansu Province but not in Yunnan Province. We concluded that the population of P. striiformis in Yunnan Province can be considered as a clonal population.     

四川省小麦条锈菌耐高温性鉴定及其cDNA文库构建

近年条锈菌越夏调查发现,小麦条锈菌耐高温性增强,越夏海拔下限有所降低。本研究通过在高温(21±0.2)℃条件下接种,评价了119个来自四川省的条锈菌菌株耐高温性,并构建了耐高温菌株SC-PX1-4-3萌发夏孢子的cDNA文库。结果发现来自四川的条锈菌群体中耐高温菌株占35.3%,主要分布在成都市、凉山市、简阳市和广元市。夏孢子萌发率统计分析表明,耐高温菌株在高温条件下比温度敏感菌株具有更高的萌发率。采用SMART技术构建了耐高温菌株萌发夏孢子cDNA文库,库容为2.1×106cfu,插入片段平均多大于1.0kb。本研究结果初步明确了四川省小麦条锈菌群体中耐高温菌株组成和分布区域,不同菌株在夏孢子萌发阶段对高温的耐受性存在显著差异,为进一步研究条锈菌耐高温机制奠定基础。     

基于MaxEnt的截获秀粉蚧潜在地理分布预测

截获秀粉蚧(Paracoccus interceptus Lit)是一种重要的水果及林木害虫,在东南亚地区广泛分布,我国尚无分布报道。本研究以截获秀粉蚧的分布数据为基础,利用Max Ent生态位模型和Arc GIS对其在世界、中国的潜在地理分布进行预测。结果表明,截获秀粉蚧的适生区域主要位于南北半球0~30°之间的热带和亚热带地区,其高度适生区主要集中分布在南美洲北部及中部、亚洲南部、非洲中部等地区。截获秀粉蚧在中国的适生区域主要分布在长江流域以南地区,高度适生区集中分布在广东、广西、海南、云南、福建、台湾、江西等地,与我国热带水果的主要种植区域相吻合。各口岸应加强对东盟进口水果、苗木的检验检疫,有效防止该类害虫的入侵。     

阿坝州小麦条锈病发生规律的研究

1979—1985年在四川省阿坝州越夏区进行条锈病发生规律调查。该地区海拔2900米以上的晚熟小麦约2.5万亩,条锈病持续发生至9月下旬,为自生麦苗和部分早播秋苗提供菌源。自生麦苗的发病面积近3万亩,其中休闲地约2.5万亩,主要分布在松潘、黑水2400—2900米地区,自生麦苗较多,发病较重;荞麦复种地约4000亩,主要分布在黑水、茂汶和汶川等地1700—2500米地带,自生麦苗较少,发病较轻。自生麦苗提供菌源的关键时期是9月上旬至10月下旬。秋苗发病面积约3.7万亩,主要分布在松潘、黑水2700—2950米地带,自9月中旬至12月下旬不断发生流行,而以8月中旬至9月中旬播种的秋苗发病较重,菌源较多,这在越夏菌源传播中起着很重要的作用。条锈菌在阿坝州又可越冬,构成周年侵染循环,常年流行,这不仅严重危害当地小麦生产,而且向广大冬麦区秋苗提供大量菌源。因此,综合治理阿坝州越夏区至关重要。     

云南省小麦条锈病流行体系的研究现状

对云南省小麦条锈病的发生危害、流行特点、条锈菌越夏规律、品种及小种变异、环境因素等流行体系作 了较为详细的叙述,并针对各个环节提出综合防治策略。     

利用MAXENT预测玉米霜霉病在中国的适生区

玉米霜霉病是我国重要的对外植物检疫对象,本文用MAXENT软件对引起玉米霜霉病的5种检疫性病原菌Peronosclerospora maydis、P. sacchari、P. philippinensis、P. sorghi和Sclerophthora rayssiae var. zeae在我国的潜在分布进行了预测。结果表明,5种病原菌中P. sorghi在我国的适生范围最广,根据适生值的大小,其在华北平原、长江中下游平原、东北中部地区、两广、福建及云南西部,均有不同程度的发生风险。在这些地区内种植有大面积的玉米,为玉米霜霉病菌的定殖提供了良好的寄主。加强这些区域的调查监测和检疫对保护当地的玉米生产有重要意义。     

品种布局防治小麦条锈病的模拟研究

 用小麦条锈病大区流行模型PANCRIN进行的模拟试验结果指出:抗病品种的合理布局能有效地延缓和减轻抗病性丧失,但其效果易受品种面积、流行速率和越夏区面积浮动的影响。布局策略上首先要按照小麦条锈病菌越夏途径中不同成熟期的麦田进行细致的布局,也就是布局要和"打越夏"结合,效果才更显著。其次要控制每个抗病品种的面积而增多抗病品种的数目,在所用模型规定的条件下,每一抗病品种的种植面积百分比不可超过15%,抗病品种总数争取≥ 6个。此外,要尽量压缩感病品种面积,减少大区流行菌量,感病品种面积最好不超过10%。流行系统的定量控制是个极其复杂的问题,因此上述初步结果只能供作研究参考,还不能视为应用指标。合理布局的设计应以深入掌握越夏规律为基础,这需要进一步开展有关研究。目前情况下,生产上尽量增多抗病品种数目,只要上下游品种雷同的不多,也能多少延长抗病品种的使用年限。     

基于CLIMEX模型的玉蜀黍霜指霉菌入侵风险分析

为明确我国禁止进境的植物检疫性有害生物——玉蜀黍霜指霉菌Peronosclerospora maydis在中国的适生性以及入侵风险,采用CLIMEX 2.0软件分析其适生性,用ArcGIS 10.2软件确定其适生范围和适生程度,并采用多指标综合评判法量化分析其入侵我国的风险等级。结果表明,玉蜀黍霜指霉菌在我国的适生范围主要分布在长江以南的西南山地丘陵玉米种植区和南方丘陵玉米种植区,高适生区主要分布在云南、贵州、四川、重庆、广东、广西、湖南、江西、福建、海南和台湾等省 （区、市）。玉蜀黍霜指霉菌作为专性寄生菌,可在玉米整个生长季侵染危害,经多指标综合评判法分析并计算得到其风险综合评价值R为2.12,表明该病菌入侵我国的风险等级属高度危险,一旦入侵,势必对粮食安全、农业安全和生态安全带来巨大威胁,建议加强检疫监测,严防该病菌入侵。     

Spatial genetic diversity and interregional spread of <Emphasis Type="Italic">Puccinia striiformis</Emphasis> f. sp. <Emphasis Type="Italic">tritici</Emphasis> in Northwest China

In China, wheat stripe rust, caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici, is one of the most destructive diseases of wheat. The Longnan and Linxia regions in Gansu Province and Qinghai Province are the major over-summering regions for the pathogen and key epidemiological zones in Northwest China. Population genetic diversity and interregional long-distance spread of the wheat stripe rust pathogen in Northwest China were studied using SSR markers. The genetic diversity in the Longnan population was much higher than those in the Linxia and Qinghai populations. Therefore, the molecular data confirmed that the Longnan region is a center of genetic diversity for P. striiformis f. sp. tritici in Northwest China. The low genetic differentiation (Gst = 0.15) and the extensive gene flow (Nm = 1.37) were found among the three regions in Northwest China. The most important conclusion of this study is that the stripe rust inoculum in Qinghai can come from both Longnan and Linxia, but mainly from Longnan directly in the spring.