我国不同麦区小麦镰刀菌毒素检测及毒素污染分析

为明确镰刀菌毒素在我国不同小麦产区的污染与分布,利用超高效液相色谱-串联质谱仪对全国214个小麦品种籽粒中的7种镰刀菌毒素含量进行了测定和比较分析。结果表明:7种镰刀菌毒素的平均回收率在95.02%～116.52%之间,相对标准差为6.32%～21.50%。所有测试小麦样品均被镰刀菌毒素污染,7种毒素中以雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)含量最高,即使在NIV含量最低的长江中下游冬麦区,平均含量也高达182.56μg/kg,虽然目前并没有关于NIV的相关限量标准,但也应该予以足够重视;脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)含量较高,在8.07～337.23μg/kg之间,低于国家限量标准1 000μg/kg;T-2含量在4.05～78.05μg/kg之间,低于现有国际限量标准100μg/kg;玉米赤霉烯酮(zearalmone,ZEA)含量在5.30～12.50μg/kg之间,低于国家限量标准60μg/kg;其它3种毒素含量较低,均低于17.73μg/kg。不同麦区间毒素比较发现,DON和3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量在长江中下游冬麦区最高,分别为43.09μg/kg和6.39μg/kg,且显著高于其它麦区;来自长江中下游冬麦组和黄淮冬麦区南片水地组的小麦品种籽粒中毒素T-2和HT-2的含量显著高于其它麦区;其余毒素在不同麦区间均无显著差异。     

我国四大麦区小麦籽粒镰刀菌毒素检测与污染分析

为明确自然发病条件下我国小麦主产区小麦籽粒镰刀菌毒素污染情况,用超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS)测定了长江中下游冬麦组(CZX)、黄淮冬麦区南片冬水组(HNS)、黄淮冬麦区北片水地组(HBS)、北部冬麦区水地组(BBS)180份小麦样品中DON、3ADON、15ADON、T-2、HT-2和ZEN共6种镰刀菌毒素含量并对其进行比较分析。结果显示:来自CZX小麦籽粒中的DON、3ADON与ZEN毒素含量显著高于其他麦区;T-2毒素在CZX小麦籽粒中含量显著低于其他麦区;15ADON毒素含量在HNS与CZX、HBS与BBS以及CZX与BBS差异不显著,其他麦区间该毒素含量差异显著,15ADON在HNS含量最高;检出率方面,HT-2毒素均未检出;ZEN、3ADON检出率较低,DON、15ADON和T-2毒素的检出率较高。     

小麦赤霉病穗组织中黄色镰刀菌和DON毒素的定量分析

为阐明小麦赤霉病穗组织中黄色镰刀菌Fusarium culmorum(简称Fc)与毒素产生之间的关系.分别用TaqMan探针实时定量PCR和ELISA法,对接种4天后的17个小麦品系穗组织中的FcDNA和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量进行了测定.在Fc DNA定量检测中,TaqMan探针实时PCR技术具有高度的稳定性和可重复性.不同小麦品系的Fc DNA含量差异显著,感病品种比抗病品种高100倍左右;DON含量也不相同,Fc生物量的增加伴随着DON产量的提高,两者之间存在对数关系(y=19758 lnx-111230).菌量较低时,DON含量相对较大;而菌量较高时,DON含量相对偏低.     

小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及毒素化学型分析

 为从分子水平上明确小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及其B 型毒素化学型的分布特点,本研究对2008 年度采自四川、重庆、湖北、安徽、江苏、河南6 省33 县市的赤霉病穗上分离获得的433 个镰刀菌单孢菌株,用鉴定种和鉴定B 型毒素化学型的特异性引物进行了鉴定分析。致病种检测结果表明,四川病穗检测到Fusarium asiaticum、F. graminearum、F.avenaceum 和F. meridionale 4 个镰刀菌种,重庆、湖北、安徽和江苏病穗检测到F. asiaticum 和F. graminearum 2 个种,河南病穗仅检测到F. graminearum 1 个种。毒素化学型检测结果表明,Nivalenol(NIV)是四川和重庆镰刀菌主要毒素化学型,Deoxynivalenol(DON)是湖北、河南、安徽和江苏镰刀菌主要毒素化学型;将DON 化学型进一步划分为3-AcDON 和15-AcDON 显示,四川、湖北、江苏镰刀菌毒素以3-AcDON 为主,安徽镰刀菌毒素为3-AcDON 和15-AcDON 两者参半,河南镰刀菌全部产生15-AcDON。结果揭示,F. asiaticum 是四川、重庆、湖北和江苏等赤霉病流行麦区的优势致病种;镰刀菌产生的DON 和NIV 毒素化学型存在明显的地域分布,长江上游的麦区以NIV 为优势化学型,长江中下游麦区以DON 为优势化学型;镰刀菌致病种与DON 毒素的化学型间存在一定关系。     

储存对小麦中DON毒素含量的变化规律研究

本研究的目的是调查南京地区含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivaleno,DON,又称致吐毒素)的小麦中常温储存条件下DON毒素浓度的变化情况。采用耦联电子捕获器气谱色谱仪对小麦储存期内面粉中的DON含量逐月进行检测。小麦面粉储存前DON浓度是8.83±1.75 mg/kg,储存期DON毒素平均浓度分别为6.66、7.33、6.08、7.90、5.45、6.56、7.29、8.02、6.82和8.60 mg/kg,结果表明在储存期间小麦面粉中的DON毒素没有明显变化。研究结果揭示了在调查地区常温储存条件下,小麦中的致吐毒素没有发生显著的变化。     

镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒菌及脱毒酶研究进展

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是由镰刀菌在侵染小麦等禾谷类作物过程中产生的一种有毒次级代谢产物,是目前小麦及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素。DON能够对真核细胞产生多种毒性作用,严重危害人畜健康。DON又是一种毒力因子,促进镰刀菌扩展蔓延,加重赤霉病发病程度。利用脱毒菌、脱毒酶对DON毒素进行生物脱毒是最好的脱毒方式之一,其可将DON转化成低毒或无毒代谢产物,减少毒素对人畜健康的危害。脱毒基因还可作为新型抗源用于小麦赤霉病抗性改良,加速抗性品种的选育,从源头防止DON毒素的污染。本文概述了DON毒素生物脱毒的类型、代谢产物的毒性、脱毒基因的鉴定以及脱毒材料的应用等方面的研究进展,以期为DON毒素的生物防控和小麦赤霉病抗性改良提供参考。     

镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒菌及脱毒酶研究进展

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是由镰刀菌在侵染小麦等禾谷类作物过程中产生的一种有毒次级代谢产物,是目前小麦及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素。DON能够对真核细胞产生多种毒性作用,严重危害人畜健康。DON又是一种毒力因子,促进镰刀菌扩展蔓延,加重赤霉病发病程度。利用脱毒菌、脱毒酶对DON毒素进行生物脱毒是最好的脱毒方式之一,其可将DON转化成低毒或无毒代谢产物,减少毒素对人畜健康的危害。脱毒基因还可作为新型抗源用于小麦赤霉病抗性改良,加速抗性品种的选育,从源头防止DON毒素的污染。本文概述了DON毒素生物脱毒的类型、代谢产物的毒性、脱毒基因的鉴定以及脱毒材料的应用等方面的研究进展,以期为DON毒素的生物防控和小麦赤霉病抗性改良提供参考。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇( DON) 在小麦籽粒中的积累分析

 镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)污染小麦后对人畜具有较大的毒害作用。为明确DON毒素在小麦籽粒中的积累数量及其与镰刀菌菌株、接菌数量、小麦品种和病害严重度的关系,试验采用单花滴注方法在5个抗病性不同的小麦品种上分别接种9 个禾谷镰刀菌菌株,每个菌株接种1 × 106 、1 × 105 和1 × 104 个/ mL 3 个分生孢子浓度,并利用ELISA 法测定收获麦粒中DON 毒素含量。结果表明,麦粒中DON 毒素含量差异主要是由于不同禾谷镰刀菌菌株产生毒素能力不同所致。接种菌株8003、4020 的所有麦粒中DON 毒素含量均显著高于相同条件下接种其他7 个菌株的小麦。当接种产毒素能力强的菌株时,小麦抗病品种表现出在一定程度上降低DON 毒素积累的能力。不同接菌浓度对小麦赤霉病的发病程度和麦粒中DON 毒素含量有显著影响,在相同条件下,接菌浓度越高,病害严重度越高,DON 毒素含量也越高;反之,接菌浓度越低,病害严重度越低,DON 毒素含量也越低。     

禾谷镰孢单端孢霉烯族毒素在小麦组织中的积累

 本试验将禾谷镰孢一高产毒菌株B4-1采用单小花注滴法接种于小麦抗赤霉病品种苏麦3号和感病品种宁麦6号,用气/质联检法测定接种后4、8、12、16和20 d组织中的单端孢霉烯族毒素积累量。结果显示,在病组织中有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-acetyldeoxynivalenol,15-ADON)和3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-acetyldeoxynivalenol,3-ADON)等3种单端孢霉烯族毒素,但未发现雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol)和镰刀菌酮-X (fusarenon-X)等毒素。抗病品种病穗组织中,DON平均含量由接种后4 d的29.5 μg/g dry weight (gdw)下降到20d时的15.7μg/gdw,15-ADON和3-ADON量则较低,分别为1.5~3.6μg/gdw和<1.7μg/gdw;而同期感病品种病穗组织中的DON量则由23.1μg/gdw上升到47.7μg/gdw,15-ADON和3-ADON量均较高,分别达8.6~10.0μg/gdw和2.6~8.3μg/gdw。在抗、感病品种无症状穗组织中,3种毒素的含量均很低(<0.5 μg/gdw)。同时,本研究还首次在感病品种的穗颈(总花梗,peduncle)组织中检测到大量的DON和15-ADON及少量的3-ADON。     

小麦不同生育期施用丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病及籽粒DON毒素的控制效果

为探明在小麦不同生育期施用新型杀菌剂丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病及籽粒DON毒素总量[包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)?3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)?15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)]的控制效果, 2020年-2021年通过田间自然发病和人工接种发病试验的方法, 研究了小麦不同生育期施用丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病的防效, 并通过液相色谱-串联质谱法测定了不同处理小麦籽粒中对DON毒素总含量?结果表明, 30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂(OD)防治2次对小麦赤霉病的防效和对DON毒素的控制效果均显著高于防治1次; 防治2次时, 其首次最佳防治时期为小麦齐穗期至扬花20%, 防效为90.25%~95.13%, 毒素控制效果为77.35%~79.97%?30%丙硫菌唑OD作为防控小麦赤霉病的新型药剂具有良好的应用前景, 本研究为该药剂推广应用于小麦赤霉病及籽粒DON毒素的防控提供了科学依据?