基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究

利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近。此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关。在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型。分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明real-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性。该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据。     

多堆柄锈菌孢子数量与病情以及气象因素的相关性分析

 为了解空气中引起玉米南方锈病病原菌多堆柄锈菌孢子数量与田间病情的关系以及气象因素对孢子和病情的影响,于2017年6 ~9月,在中国农业大学开封实验站,监测空气中多堆柄锈菌的孢子动态,并调查病情和记录气象数据,分别利用Pearson 和Spearman等级相关分析孢子数量与病情以及气象因素与孢子数量和病情的相关性,进一步利用多元逐步回归分析构建病害预测模型。结果表明,在调查日期内(8 月 5~26日),孢子数量呈现先升后降的趋势;孢子的空间分布和扩散方向与风向基本一致。8 d前和3 d前的孢子数量均与病情呈显著正相关(P＜0.01),相关系数分别为0.720和0.755。孢子浓度与温度(≥27℃)、日照时数呈显著负相关;8d 前的气象因素能够显著影响田间病情的发生。建立了玉米南方锈病病害预测模型:Y= 70.938+ 0.009 SC-2.180 MT(其中Y表示的是病情指数, SC表示孢子数量,MT表示日平均气温,R²为0.716),为病情预测提供指导。     

甘谷县春季空气中小麦条锈菌孢子动态的监测及其与气象因素的相关性分析

为了解甘谷县春季空气中小麦条锈菌Puccinia striiformis f.sp.tritici夏孢子的动态变化、孢子密度与病情的关系以及气象因素对孢子密度和病情的影响,利用孢子捕捉器和定量PCR法对2013—2015年春季甘谷县南山和北山地区空气中小麦条锈菌夏孢子密度的动态变化进行监测,同时调查病情和记录相同时间段的气象因素,并利用Pearson和Spearman等级相关进行相关分析。结果显示,甘谷县南山和北山地区春季夏孢子动态变化趋势相似,均在5—6月出现孢子密度的峰值。南山和北山地区空气中的孢子密度与各地区田间病情指数显著相关,且相关系数分别达到0.851和0.931。除2013年外,空气中孢子密度与温度、光照呈正相关,而与相对湿度、降水量呈负相关;南山地区田间病情指数与光照、温度和降水天数显著相关,北山地区田间病情指数则仅与平均相对湿度显著相关。根据空气中小麦条锈菌夏孢子的监测并结合当地的气象因素有助于制定合理的病害防治策略,实现对小麦条锈病的定点和定期防治。     

小麦不同抗性品种对6种杀菌剂防治小麦白粉病效果的影响

在河北廊坊采用田间小区试验对种植不同抗性小麦品种情况下6种杀菌剂防治白粉病的效果进行了研究。结果表明, 6种杀菌剂中18%烯肟菌酯·氟环唑SC和20%烯肟菌酯·戊唑醇SC在抗病品种和感病品种上的田间小麦白粉病防效均显著优于20%三唑酮EC, 所有供试杀菌剂同一使用剂量下在高抗品种‘保丰104’上的防效要显著高于感病品种‘京双16’上的防效, 甚至较低剂量施药水平下(105 g/hm2)在‘保丰104’上对白粉病的防效要高于或显著高于高剂量施药水平下(150 g/hm2)在‘京双16’上的防效, 但参试的多数杀菌剂同一施药量情况下在中感品种‘众麦2号’和高感品种‘京双16’上的防效无显著差异。该研究说明以抗性品种为基础, 结合使用合适的杀菌剂, 可有效减少杀菌剂施用量, 此研究结果可为杀菌剂的减量施用提供依据。     

田间空气中小麦白粉菌分生孢子的动态监测研究

2012和2013两年度采用Burkard定容式孢子捕捉器,对田间空气中小麦白粉病菌分生孢子的监测结果表明,小麦冠层内、外白粉菌分生孢子浓度存在显著的正相关性,冠层内的白粉菌分生孢子浓度明显高于冠层外;田间空气中分生孢子的浓度逐渐升高,到小麦灌浆期达到最大值之后逐渐降低。时间序列分析结果表明,两年度田间空气中白粉菌分生孢子浓度均符合ARIMA(1,1,0)模型且与温度有显著的相关性,建立了基于温度的白粉菌分生孢子浓度预测模型,模型回归效果均达到了显著水平。研究结果发现,田间白粉病病情与空气中病菌分生孢子和关键气象因子具有显著相关性,并在此基础上分别建立了基于空气中分生孢子浓度,以及基于分生孢子浓度和气象因子的田间白粉病病情预测模型,其中基于分生孢子浓度的预测模型普适性要优于基于分生孢子浓度和气象因子的预测模型,可以用来预测田间小麦白粉病的发生流行程度。     

生长季马铃薯植株冠层空气中Alternaria solani分生孢子飞散动态及其影响因素

 对生长季马铃薯冠层空气中Aternaria solani (Ell. & G. Martin ) 分生孢子的数量和马铃薯早疫病发生程度进行了系统调查,并对空气中分生孢子数量与早疫病发生程度之间的相关性以及影响空气中分生孢子数量的因素进行了分析。结果表明:在马铃薯出苗至收获(6~8月份)期间,当病情指数低于4时两者之间呈显著线性相关关系,随着病情指数的增高二者的线性相关性降低。天气条件对空气中A. solani 分生孢子数量的影响明显,通常降雨2 d后空气中孢子的数量会有一个高峰,日平均气温(地上2 m)低于18℃的条件下,空气中孢子数量会显著减少。一天中6∶00 am至16∶00 pm空气中A. solani分生孢子数量较多,17∶00 pm至次日5∶00 am孢子数量较少,分别占全天总量的 60.95%和 39.05%,各小时孢子飞散量占全天比例与空气相对湿度呈显著负相关,而与空气温度呈显著正相关。     

一体化智能孢子捕捉系统在黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病预测上的应用

为探索国内研制的新型一体化智能孢子捕捉系统在黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病预测预报上的应用,在田间自然发病情况下,通过对捕捉孢子的形态进行识别,优化一体化智能孢子捕捉系统主要工作参数如有/无空气切割头、空气采集口高度和空气采集时间;通过病害及孢子的动态监测分析大棚黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病病情指数与孢子捕捉量的关系。结果表明,当不加装空气切割头、空气采集口高度为70 cm、孢子捕捉时间在10:00—10:30时段有利于孢子的捕捉。黄瓜霜霉病和黄瓜白粉病病情指数与连续7 d孢子捕捉总量具有强正相关性。连续多日监测到黄瓜霜霉病菌孢子囊且数量快速增加是黄瓜霜霉病发生或快速上升的一个预测指标。黄瓜白粉病发病之前没有监测到黄瓜白粉病菌分生孢子,且在病害盛发期分生孢子捕捉量仍较少。研究表明,一体化智能孢子捕捉系统适用于黄瓜霜霉病的预测,但在黄瓜白粉病的预测上尚存在一定问题。     

宁夏温室瓜菜白粉病菌鉴定及病害流行预测模型构建

为明确宁夏回族自治区温室瓜菜白粉病菌的分类地位,对采自该地区温室的南瓜、黄瓜和甜瓜上的白粉病菌基于ITS序列分析进行分子鉴定;利用孢子捕捉器对温室中甜瓜白粉病菌的孢子量进行监测,分析环境因子、孢子量和病情指数之间的关系,并采用逐步回归分析法构建温室甜瓜白粉病的流行预测模型。结果表明,基于ITS序列的分子鉴定结果,3种瓜菜白粉病的病原菌均为单囊壳白粉菌Podosphaera xanthii。发病期间,每日温室中甜瓜白粉病菌的孢子量在12:00—16:00时段最多,占24 h内总孢子量的34%~81%,20:00—08:00时段最少;白粉病菌孢子的释放与光照强度有关,相关系数为0.602。第t天的病情指数与标准累积温度、标准累积湿度、t-4 d前08:00—12:00时段的累积孢子量、第t-4天16:00—20:00时段的孢子量均具有显著的相关性,相关系数分别为0.935、0.938、0.956和0.921。以标准累积湿度和第t-4天16:00—20:00时段的孢子量为预测变量构建了温室甜瓜白粉病流行预测模型,决定系数为0.962,表明该模型具有较好的实际应用价值。     

河北省主推玉米品种对粗缩病抗性鉴定及病情指标与产量损失率关系研究

对河北省26个主推玉米品种进行抗玉米粗缩病性鉴定,并对其发病率及病情指数与产量损失率的相关性进行了研究。结果表明:河北省目前玉米生产上主推品种中没有免疫和抗病品种,但感病后品种之间的病情严重度有显著差异,病情指数分布在35.37～80.05,产量损失率为15.55%～74.01%。以邢抗2号、费玉2号、费玉4号、沈玉17和农大108的病情严重度较轻,病情指数低于40,表现为感病,其他品种病情指数都在40以上表现为高感。产量损失率与病株率和病情指数呈显著相关,且产量损失率与病情指数的相关性(R=0.982)比产量损失率与病株率的相关性(R=0.756)更强。     

UV-B辐射增强对小麦条锈病影响的初步探讨

在温室条件下用铭贤169、吨半麦、咸农4号3个小麦品种,研究了接种条锈菌条中32号小种前后UV-B辐射增强对小麦条锈病的影响。结果表明,接种前对小麦照射UV-B增强了品种铭贤169和吨半麦的病情指数,但对咸农4号的病情指数没有影响。接种后照射UV-B对品种咸农4号、铭贤169和吨半麦的病情指数均无显著影响,但却减少了条锈菌在品种铭贤169和吨半麦上的产孢期与产孢量。     

青海省小麦种质资源对大麦黄矮病毒的抗性鉴定

为明确青海省不同小麦种质资源对大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf virus,BYDV)的抗性差异,于2014—2015年采用堆测法人工接种鉴定了178份种质资源的抗病性。结果显示,不同小麦种质资源对黄矮病的抗性存在较大差异,甘A100、川766、陕1059、兰麦-2的病情指数依次为14.83、23.60、23.99和24.66,表现出较好的抗病性;病情指数在50.00以上的高感品种有69份,包括尕老汉、白板麦、兴热密穗等,其中白板麦病情指数高达72.35,高于感病对照阿勃;其余种质资源病情指数在25.00~50.00之间,表现为感病;甘A101、甘A99、藏515、藏519、木汉麦、群科大白麦、拉胎板麦、小红麦-2和朗县折达25初期表现感病,后期恢复健康,有一定的耐病性;抗病性不同的种质资源感染BYDV后,对小麦产量的影响差异很大,抗病对照中4产量损失8.96%,耐病品种产量损失在13.64%~19.74%之间,高病品种尕老汉产量损失达41.91%,表明小麦种质资源中抗BYDV的品种极少。     

小麦条锈病菌和白粉病菌多重TaqMan Real-time PCR方法的建立

<正>小麦条锈病(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)和小麦白粉病(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt)是我国小麦生产上的重要病害。条锈病主要发生在西北、华北、长江中下游和西南各省、自治区;白粉病则在西南各省和河南、山东、湖北、江苏、安徽等省发生较重,且西北、东北麦区也日趋严重[1]。条锈病菌依靠夏孢子造成小麦初侵染和再侵染并随气流远距离传播导致大区流行,白粉病菌则依赖于分生孢子或子囊孢子进行初侵染和再侵染。二者作为典型的气传病害,空中的接种体在     

Seed-borne Pathogens on Wheat (Particularly Smuts) in Turkey1

The important seed-borne diseases of wheat in Turkey are common bunt ( Tilletia caries and T. foetida ), loose smut ( Ustilago nuda tritici ), dwarf bunt ( T. contraversa ) and flag smut ( Urocystis tritici ). Seed treatment against common bunt is widely used in Turkey. The damage is about 10–15 %, sometimes 90 % in some fields where seeds are sown without treatment. About 10 % of wheat fields were infected with bunt during 1972–1974. Seed treatment with carboxin (Vitavax) is recommended against loose smut of wheat in Turkey, but has not yet been used. Some wheat varieties, especially Siirak (1593/51) wheat, are highly susceptible to loose smut. The proportion of smut-infected heads reached 30–40 % in this variety and about 32 % of wheat fields were infected with loose smut during 1972–1974. The damage was about 6 % in infected fields. Yield losses were at least 35,000 tons. Dwarf bunt is distributed at high altitude (1300–2000 m) in eastern Turkey; 2500 ha of wheat fields are infected with dwarf bunt. The disease causes 1–80 % losses in some fields. The wheat variety Yayla 305 is recommended for infected areas. Flag smut is present in some areas of Turkey, but yield losses are not important. Seed treatment is effective against seed-borne spores.     

不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累分析

 为明确不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累水平,培育和利用抗赤霉病和DON毒素积累的品种提供资源和依据,本研究采用单小花滴注接种法对河南省的106个小麦品种(系)抗赤霉病性进行鉴定分析,并用ELISA测定了病穗组织中DON毒素水平。结果表明不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性有显著差异,106个小麦品种(系)中未发现抗病和中抗材料,中感品种(系)有华育198、郑麦103和春丰0021等14个,占13.2%;感病的有曌式2010-06、百农898和中麦63等92个,占86.8%。不同小麦品种(系)籽粒、颖壳和穗轴中DON毒素积累水平有显著差异,籽粒中DON毒素水平在(0.70~287.63)mg/kg之间,其中郑03876、豫保1号和中麦63 的DON毒素水平在2 mg/kg 以下,为抗毒素材料;其他的103个品种DON毒素水平大于2 mg/kg;颖壳和穗轴中的DON毒素水平在(51.03~392.87)mg/kg之间,普遍比籽粒中DON毒素含量高。籽粒中DON毒素水平与小麦品种(系)的平均病害严重度间呈极显著正相关。     

利用移动式孢子捕捉器捕获的孢子量估计小麦白粉病田间病情

 Experiments were conducted by using RAM Air Sampler for Use with Moving Vehicle to estimate field disease severity of wheat powdery mildew during 2002-2005. Results showed that there was significant correlation between field disease index and trapped spore number. Therefore, two models relating field disease index to spore number trapped were constructed using data from 2002 and 2005, or 2003 and 2004, respectively. These two models can be used to estimate field disease indexes of wheat powdery mildew in different years when disease severity is different.     

231份麦类种质资源对大麦黄矮病毒的田间抗性鉴定

为明确不同麦类种质资源对大麦黄矮病毒(Barley yellow dwarf viruses,BYDV)的抗性差异,于2015—2016年连续两年采用堆测法在田间人工接种鉴定了231份麦类种质资源的抗病性。结果表明,不同麦类种质资源对BYDV引起的黄矮病的抗性存在较大差异,2015—2016年,克群、加麻白芒麦、墨沙、绿见口和灰木头的平均病情指数分别为20.40、22.28、23.08、22.34和13.08,对黄矮病表现出较好的抗性;团结红壳麦-K、红矮子、定兴寨、旱地小麦、小红狼、榔头麦、峥白毛、金包银、红四楞、赤壳须麦及和穗板麦的平均病情指数分别为74.68、71.62、70.36、68.44、65.17、64.74、63.29、60.97、55.78、56.42和53.21,均大于50.00,表现为高感;其余种质资源的平均病情指数在25.00~50.00之间,表现为感病。此外,长芒芒、冰糖色小麦、苏麦、红皮麦、小红穗和青兰麦初期表现感病,后期可恢复健康,有一定的耐病性。抗病性不同的麦类种质资源感染BYDV后,对产量的影响差异很大,其中抗病资源绿见口的产量损失率最低,为8.87%,耐病资源长芒芒、冰糖色小麦、苏麦、红皮麦、小红穗和青兰麦的产量损失率依次为16.90%、17.40%、15.04%、13.13%、18.94%和11.57%,而感病资源和穗板麦的产量损失率达43.57%。