小麦条锈菌群体温度敏感性测定

小麦条锈病由小麦条锈菌(Puccinia striiformi Westend.)引起,该病害发生范围广、流行频率高、危害损失重.小麦条锈菌侵染与繁殖均需要较低温度,过去研究表明,条锈菌在夏季最热旬均温23℃以下地区才能越夏[1].近年调查研究发现,小麦条锈菌的越夏海拔下限明显降低,病菌在夏季最热旬的旬均温超过23℃的地区也能越夏.研究不同地区和不同年代小麦条锈菌群体对温度的敏感性,有助于了解温度对条锈菌群体进化的影响,明确在小麦条锈菌群体中是否产生了耐高温菌株,为小麦条锈病菌源区勘界、病害流行测报等提供科学依据.本文报道了对小麦条锈菌群体温度敏感性的初步研究结果. 1 材料与方法 1.1试验材料 1.1.1供试菌株采自全国不同流行区、不同年代的小麦条锈菌标样,经分离纯化后获得126个条锈菌菌株.     

三个小麦野生近缘种抗条锈性传递的初步研究

 以当前小麦条锈病菌的优势小种条中29号、30号和31号测定了小麦近缘植物长穗偃麦草、簇毛麦和华山新麦草及其各自与小麦的杂交后代的抗条锈性。试验结果表明,3个小麦近缘植物均含有宝贵的抗条锈基因,此类基因具有较强的传递性能,可在小麦遗传背景下高度表达,表现出良好的抗条锈性能,具有广阔的应用前景。     

燕麦DNA在小麦抗条锈病育种中的利用

以健壮燕麦Avena sativa L.为供体,以普通小麦品种宁春4号为受体,利用花粉管通道将燕麦总DNA导入小麦中。对供体、受体、导入后代各变异株系进行连续4年的成株期混合菌种的抗病性鉴定和2年的分生理小种鉴定。结果显示:供体对小麦条锈菌免疫,受体对小麦条锈菌各生理小种严重感染,导入后代中有6个株系对小麦条锈菌各生理小种均表现高抗。表明燕麦DNA上可能携有抗小麦条锈菌的新基因,并已通过花粉管通道进入小麦,整合到小麦的染色体组中,稳定地表达。     

三个小麦野生近缘种抗条锈性传递的初步研究

以当前小麦条锈病菌的优势小种条中２９ 号、３０ 号和３１ 号测定了小麦近缘植物长穗偃麦草、簇毛麦和华山新麦草及其各自与小麦的杂交后代的抗条锈性。试验结果表明,３ 个小麦近缘植物均含有宝贵的抗条锈基因,此类基因具有较强的传递性能,可在小麦遗传背景下高度表达,表现出良好的抗条锈性能,具有广阔的应用前景     

中国小麦条锈菌生理小种同工酶分析

 本文首次报道利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析我国小麦条锈菌11个主要流行生理小种及美国小麦条锈菌白化菌系夏孢子提取物中酯酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、谷草酰胺转氨酶、多酚氧化酶的同工酶图谱。结果表明:我国小麦条锈菌不同生理小种具有同工酶表型异质性,而同一生理小种的不同单孢系间或不同地理来源的菌系间同工酶表型相同,即生理小种群体内部可能具有同工酶表型同质性。依据同工酶资料的统计分析结果,将所测的中国小麦条锈菌的11个生理小种划为5个类群:A群(条中8号)、B群(条中10号)、C群(条中17号)、D群(条中19、22、23、25、27、26号)、E群(条中28、29号),它反映出小种间遗传基础的相似性及演化特点。结合对美国条锈菌菌系同工酶测定,并与国外同类研究结果比较,揭示出中国小麦条锈菌具有独特的同工酶表型。同工酶表型分析是研究锈菌毒性变异的一个有力工具,建议建立起中国小麦条锈菌毒性菌系多种同工酶标准图谱,用作研究小麦条锈菌毒性变异和群体遗传学的参照系。     

中国西北地区禾谷类条锈菌群体的毒性结构分析

为明确中国西北地区大麦条锈菌群体的毒性结构及其与小麦条锈菌的交流程度,采用"Flor基因对基因"假说,对采自甘肃省的398份小麦条锈菌标样和采自甘肃、青海及四川省的67份大麦条锈菌标样进行毒性测定、致病类群及专化型分析,同时对侵染大麦的小麦条锈菌标样进行致病范围测定。结果表明,大麦条锈菌与小麦条锈菌对17个小麦条锈病近等基因系材料均致病,其中,小麦条锈菌对近等基因系的13个抗性基因的毒性频率在56.82%及以上,而大麦条锈菌仅对1个抗性基因的毒性频率达到56.82%以上。通过对2个条锈菌专化型群体进行致病类群分析,发现二者都含有贵农22、水源11、杂46及中四致病类群,表明大麦条锈菌与小麦条锈菌的毒性结构有较大差异,但2个专化型之间有毒性交流,贵农22类群在小麦条锈菌和大麦条锈菌专化型群体中均占第一位。利用100份甘肃省小麦条锈菌对大麦进行致病性测定,发现有10.00%的小麦条锈菌能够侵染西北地区的大麦主栽品种。     

林芝地区小麦条锈菌转主寄主小檗的鉴定与分布

西藏自治区是我国小麦条锈病发生与流行相对独立的一个区系,小麦条锈病是严重影响西藏小麦安全生产的重要病害之一,林芝地区是西藏自治区小麦条锈病重要的常发区和流行区。已有研究证实,小檗是小麦条锈菌的转主寄主之一,并在我国小麦条锈菌致病性变异产生新菌系和小麦条锈病的发生过程中起作用。林芝地区小檗种类较多,但目前对林芝地区小檗是否能作为小麦条锈菌的转主寄主缺乏相关的研究和报道。本文针对小麦条锈病常发区的西藏林芝地区小檗资源进行了调查,对小檗能否作为小麦条锈菌转主寄主进行了鉴定。结果表明6种小檗在林芝地区常见且分布广泛,均是小麦条锈菌的转主寄主。这对进一步研究西藏小麦条锈病的发生、流行与病原菌致变性变异起着重要作用。     

绵阳系小麦抗条锈性变异的系统调查

 绵阳系小麦是我国重要的抗条锈育种资源,近10年来的田间调查和变异观察圃试验结果表明,绵阳系小麦已经开始丧失成株抗条锈性。田间标样中分离出两类能侵染绵阳系小麦成株的重要致病类群。新的毒性菌系与条中29号相比,毒性谱更宽,致病范围更广,它们是引起绵阳系小麦丧失抗病性的主要原因。新的毒性菌系的出现和发展及绵阳系小麦抗条锈性的丧失,将对我国小麦生产产生重要影响,建议加强绵阳系小麦抗条锈变异的系统监测及控制对策研究。     

纳米银对小麦条锈菌的抗菌效应研究

以小麦条锈病感病品种"铭贤169"幼苗为材料,在接种小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)CYR32前后不同时间点对小麦叶面进行不同浓度的纳米银(AgNPs)药剂处理,以接种13d后的产孢率和产孢抑制率考查纳米银对小麦条锈菌的抗菌效应。结果表明,纳米银可显著抑制小麦条锈菌CYR32在小麦幼苗叶片上产孢。在0.5~4μg/mL的4个浓度水平中,0.5μg/mL AgNPs对小麦条锈菌的抑制率最高;在接种前1 d,接种后4 d、8 d和12 d的4个喷药时间中,接种后第4 d喷药对小麦条锈菌的抑制作用整体上最好。总的来说,纳米银试剂有良好的抑菌防病效果,具有开发成新型杀菌剂的良好潜力。     

小麦条锈菌生理小种条中32号及水源14致病类型在甘肃的流行与发展趋势

小麦条锈菌新毒性小种的产生与发展是造成条锈病大流行及品种抗锈性丧失的主导因素。1999～2004年采用条锈菌生理小种变异监测、致病性及寄生适合度测定、毒谱分析、哺育品种调查等方法,对条中32号及水源14致病类型的流行预测进行了系统研究。结果表明,条中32号及水源14致病类型已经成为甘肃省第一、二位优势小种,两小种毒性谱宽、致病力强、寄生适合度高、哺育品种面积大,其流行趋势已超过条中31号,将继31号后成为危害甘肃省小麦生产的流行小种。小麦条锈菌毒性群体结构已进入以条中32号和水源14致病类型为代表的Hybrid46和水源11致病类群占优势的新时期,这也对全国小麦条锈菌群体组成产生重要影响。     

不同海拔对天水市小麦条锈菌夏孢子萌发的影响

为明确不同海拔对天水市小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici夏孢子萌发的影响,于显微镜下观察天水市低、中、高海拔地区小麦条锈菌夏孢子在不同温度下的萌发及融合情况,并对与夏孢子萌发相关的温敏基因的表达水平进行测定。结果显示,低海拔和中海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的最适萌发温度为9℃,萌发率分别为64.72%和54.21%,高海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的适宜萌发温度在12～16℃之间,平均萌发率为59.09%;高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子都存在芽管融合和孢子融合现象,其中高海拔地区小麦条锈菌夏孢子的异核率为6.13%,超过了其无性阶段变异的阈值1%。与夏孢子萌发相关的10个温敏基因在不同海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达趋势不同,其中,与能量代谢相关的葡萄糖转运蛋白基因和低亲和力磷酸转运蛋白基因在高海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达量高于低海拔地区小麦条锈菌夏孢子,与毒性变异相关的易化因子超家族（major facilitator superfamily,MFS）转运蛋白基因在高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达模式均呈上升趋势。表明由于海拔...     

云南省德宏州小麦条锈菌越夏调查初报

小麦条锈菌越夏菌源量直接影响着小麦条锈病的发生与流行。为了明确云南省德宏州是否是小麦条锈病菌的越夏菌源地,2010年和2011年在德宏州芒市江东乡海拔1 600、1 700、1 800、1 900m和2 000m处设置了小麦条锈病菌源观察圃,对观测圃中小麦品种和周围落粒自生麦苗上条锈病的发病情况进行调查,实时记录各观察点的温湿度。结果表明:(1)海拔2 000m的菌源观察圃能观测到小麦条锈菌越夏和越冬的情况,越冬菌源量和春季条锈病的发病情况存在相互影响的关系;(2)海拔1 900m及以上的地区最高日平均温度和旬平均温度均低于22℃,为小麦条锈菌的越夏区域;1 600~1 900m的区域内其最高日平均温度在22℃至25℃之间,最高旬平均温度均大于20℃小于23℃,符合小麦条锈菌越夏的理论温度要求;并且海拔1 900m及以上地区的菌源观察圃中可观察到小麦条锈菌越夏。以上结论证实了云南省德宏州芒市是小麦条锈菌的越夏菌源地之一。     

甘肃陇南感病小檗在小麦条锈病发生中起提供(初始)菌源作用的直接证据

 陇南是中国小麦条锈菌易变区、小麦条锈病的常发流行区和防治的关键地区。明确陇南小麦条锈菌转主寄主小檗在小麦条锈病发生中的作用,对阐释该地区小麦条锈菌新小种产生的来源和指导小麦条锈病的综合防控具有重要意义。本研究从陇南春季自然受锈菌侵染的堆花小檗及其邻近的小麦上分离获得小麦条锈菌菌系,19个来自发病小檗的单夏孢子堆菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生5个不同毒力类型VP1~VP5,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生17个不同毒力类型。29个来自邻近发病小檗的小麦上条锈菌菌系在中国小麦条锈菌鉴别寄主上产生了10个不同的毒力类型VP1~VP10,均为新小种;在近等基因系和载体品种组成的鉴别寄主上产生了24个不同的毒力类型。两个小麦条锈菌群体享有共同的毒力类型VP1~VP5,同时来自发病小檗上菌系的一些毒力类型不同于小麦上的毒力类型。主坐标分析(PCoA)和毒性表型聚类分析表明来自于自然受锈菌侵染小檗及其邻近小麦上的小麦条锈菌存在菌源交流。综合研究表明在自然条件下,陇南小麦条锈菌在野生感病小檗上进行有性生殖是常年发生的,感病小檗在新小种产生和在陇南小麦条锈病的发生中起提供菌源的作用。因此,在陇南小麦条锈病的综合治理策略上加强对小檗的处理,降低新小种产生速率和品种抗性丧失速率,从而延长品种使用年限,同时减少新小种向东部广大麦区传播,保障小麦生产安全。     

2010年西藏小麦条锈菌生理小种群体结构与分析

西藏地区是中国相对独立的小麦种植区,小麦条锈病是西藏冬小麦上最重要的病害.长期以来,对西藏小麦条锈菌生理小种群体结构缺乏全面系统的了解.为了弄清西藏小麦条锈菌生理小种群体结构,本研究从西藏地区小麦条锈病发生的关键地区采集并鉴定了小麦条锈菌标样261份.西藏地区小麦条锈菌群体结构复杂,小种类型数多,主要优势小种以CYR32和CYR33为主,水源11类群为优势类群,Hybrid46类群结构简单,未发现CYR32以外的类型;CYR32之前的小种数较多、其中CYR17、CYR20、CYR31出现频率较高;西藏小麦条锈菌群体结构与内地有着较大的相似性,同时也有其自身的独特性,表现西藏小麦条锈菌优势小种组成与四川、云南两省相似,与青海省差异较大.推测西藏地区小麦条锈菌与四川和云南省存在较密切的菌源交流,与青海省交流较少.     

甘肃中部及周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构分析

为明确甘肃中部与周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构及关系,利用SSR分子标记技术对采自甘肃、陕南、青海及新疆等7个地区共369份小麦条锈病菌标样的群体遗传结构进行了分析。结果表明,小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.39、Shannon信息指数为0.57,各地区条锈菌群体遗传多样性较为丰富,且在不同地区之间存在明显差异,7个条锈菌群体中以天水种群的遗传多样性相对较高,其Nei’s基因多样性指数为0.42、Shannon信息指数为0.61。该地区小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间遗传变异占总变异的2.24%,群体内遗传变异占总变异的97.76%。表明甘肃中部及周边地区小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部;甘肃中部、陇南及陕南3地的小麦条锈菌种群遗传相似度较高,菌源交流密切。     

陕西省小麦条锈菌群体遗传结构分析

 利用TP-M13-SSR自动荧光检测技术,对陕西省小麦条锈菌群体遗传结构进行了分析。研究结果显示,在物种水平上,陕西省小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数（H）为0.18、Shannon 信息指数（I）为0.29,表明该省条锈菌群体遗传多样性较为丰富。同时,条锈菌群体遗传多样性在地区之间也存在明显的差异,在7个条锈菌群体中,宁强种群遗传多样性相对较高（H为0.18,I为0.28）。AMOVA分析显示,陕西省小麦条锈菌在地区间、种群间和群体内的遗传分化分别为：12.26%、10.88%和76.86%,表明陕西省小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部。     

玉米弯孢霉叶斑病菌生物学特性的研究

 利用小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)和小麦梭条花叶病毒(wheat spindle streak mosaic virus,WSSMV)的特异性序列为引物,逆转录-PCR方法并配合免疫电镜观察,对采自我国四川陕西、河南、安徽、江苏5省9个县、市的27份感病田小麦样品进行检测。除2份样品未检测到病毒外,其余25份样品均为小麦黄花叶病毒所侵染,没有发现小麦梭条花叶病毒,由此表明在中国长江中、下游、淮河及渭河流域严重危害小麦的真菌传线状病毒应主要为小麦黄花叶病毒。     

我国小麦条锈菌体细胞遗传重组的分子证据

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,条锈菌毒性变异是引致小麦品种抗病性丧失的主要原因。本文应用SSR分子标记技术,研究了陇南越夏区小麦条锈菌群体遗传结构,以期寻找条锈菌群体遗传重组的分子证据。研究结果表明,陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富而遗传分化较小,遗传变异主要存在于群体内部,而在群体之间,遗传多样性有显著的差异。在11对SSR引物中,有4对能够检测到陇南地区小麦条锈菌群体存在遗传重组,而且重组体出现的频率不同,CPS15揭示的条锈菌重组体出现的频率为20.0%,CPS34揭示的条锈菌重组体出现的频率为18.5%,RJ20揭示的条锈菌重组体出现的频率为12.8%,RJ18揭示的条锈菌重组体出现的频率为15.0%,陇南地区小麦条锈菌群体重组体出现频率平均为16.6%。本文揭示的遗传重组现象表明陇南地区条锈菌体细胞结合十分普遍,由此推测我国小麦条锈菌在自然条件下通过遗传重组而导致毒性变异的可能性。     

小麦及禾草条銹病菌的研究

 山西晉中一带麦田边生有大量碱草(Elymus chinense),严重感染条锈病。接种試驗証明小麦条銹菌与碱草条銹菌在致病力方面有显著差异。碱草对14个小麦条銹菌种均抵抗,碱草条銹菌虽能侵染小麦,但13个小麦推广品种对所有5个碱草菌种都表現抵抗。田間調查結果亦示明碱草条銹菌虽能侵染小麦,但麦叶仅产生抗性的枯斑及形成极少量的夏孢子堆,并証实其不能在小麦上继續繁殖。不同小麦的种对碱草条锈菌亦均免疫或高度抵抗。小麦条銹菌能侵染冰草(Agropyron cristatum)等11种禾草,其中旱雀麦(Bromus tectorum)及西伯利亚碱草,(Elymus sibiricus)高度感染。碱草条銹菌較小麦条銹菌能适应更高的气温,在25℃仍能正常侵染碱草且产生大量孢子堆,其夏孢子(28.94μ×22.41μ)亦显著較小麦条銹菌的夏孢子(26.10 μ×19.48μ)为大,因此是条銹菌(Puccinia glumarum)的一个較为特殊的生理小种(YIE)。西伯利亚碱草(Elymus sibiricus)、山大麦及麦穗草(Agropyron spp.)的条銹菌均能正常侵染小麦,但尚未发現其大量感染条銹病的羣落。     

双重real-time PCR定量测定小麦条锈菌潜伏侵染方法的建立与应用

 小麦条锈病是我国小麦生产上的重要病害之一。为高效准确地定量检测处于潜伏侵染阶段的小麦条锈菌,本研究根据已发表的小麦条锈菌和寄主小麦的引物,设计了各自的探针,建立了双重real-time PCR检测方法。为排除多个引物互作造成的干扰,对小麦条锈菌引物探针体系、小麦体系以及二者的双重real-time PCR体系进行了比较。CT值相关线性回归分析证明,引物之间互作很小,对定量检测无影响。已知浓度样品经梯度稀释,进行灵敏度检测,确定了双重real-time PCR对小麦条锈菌DNA和小麦DNA准确定量测定的最小检测限为0.4 pg和0.5 ng。同时建立了小麦条锈菌和小麦各自的标准曲线。用此方法检测来自两个不同地区的田间样本,得到的分子病情指数(MDI)与随后的发病趋势一致。本研究建立的双重real-time PCR分析方法可靠、高效、低误差,是对本实验室已有小麦条锈菌潜伏期分子检测方法的进一步优化。