核桃枝枯病小新壳梭孢巢式PCR检测方法的建立

近年来,小新壳梭孢Neofusicoccum parvum导致的核桃枝枯病屡有报道,该病防治困难,发病率高,是核桃的一种灾难性病害。为建立N.parvum的快速、灵敏的分子检测体系,根据N.parvum的几丁质合酶1基因(CHS1)及其前后100bp序列,分别设计了两对特异性引物CT-WK3-S/CT-WK3-A和CT-N-S/CT-N-A,建立了N.parvum的巢式PCR检测方法。结果表明,建立的体系可以从不同来源的5个N.parvum菌株中特异性地扩增出97bp的目的条带,灵敏度达30fg/μL,是常规PCR的10倍,而从其近缘种葡萄座腔菌属Botryosphaeriasp.的病原菌及其他供试菌株均未扩增出任何条带。以感染N.parvum的核桃组织总DNA为模板进行检测,可以在发病早期检测出N.parvum的存在。本研究建立的巢式PCR体系可以为核桃枝枯病的田间检测提供思路。     

番石榴焦腐病菌的ITS分析及PCR检测

番石榴焦腐病是台湾入境大陆水果的重要植物病害,由葡萄座腔菌Botryosphaeria rhodina引起.为建立该病原菌快速、灵敏的检测技术,比较分析了葡萄座腔菌和葡萄座腔菌属其它种的ITS序列,在此基础上设计了1对检测番石榴焦腐病菌的特异性引物BF1/BR1,利用此引物从葡萄座腔菌中特异性扩增出287bp条带,而其余参试的菌株未能获得扩增条带.将真菌通用引物ITS1/ITS4和BF1/BR1进行巢式PCR扩增后,检测灵敏度提高1 000倍,可检测到葡萄座腔菌1pg的基因组DNA.结合快速碱裂解法提取发病组织的DNA,采用该PCR检测技术可从自然感染焦腐病果实中检测到葡萄座腔菌.     

不同杀菌剂对番石榴枝枯病病原菌的毒力和田间防效

为有效防治我国近些年新发现的番石榴枝枯病,本研究采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了8种杀菌剂对番石榴枝枯病菌(小新壳梭孢)的毒力,筛选出高效药剂,并进行田间防治试验。结果表明:30%咪鲜胺CS对小新壳梭孢的抑菌能力最强,EC_(50)为0.2 mg/L;其次是60%苯醚甲环唑WG和35%苯甲·嘧菌酯SC,EC_(50)分别为0.23和0.29 mg/L。30%咪鲜胺CS和35%苯甲·嘧菌酯SC对小新壳梭孢分生孢子萌发的抑制作用最强,EC_(50)分别为0.07和0.09 mg/L;30%咪鲜胺CS和60%苯醚甲环唑WG的预防作用和治疗作用效果也最好;田间试验结果表明,使用30%咪鲜胺CS和60%苯醚甲环唑WG防治番石榴枝枯病的防效最好,达到56.87%和52.40%,有较大的应用潜力。     

柑橘果实壳梭孢腐烂病的鉴定

 柑橘果实腐烂病引起伦晚脐橙果皮褐化、坚硬、缩水,严重影响果实商品价值。2017年对湖北宜昌采集的伦晚脐橙病果进行了组织分离、柯赫氏法则验证和病原菌鉴定,明确病原菌为小新壳梭孢Neofusicoccum parvum,该病菌也可侵染柑橘叶片、枝干和果实,引起腐烂。这是关于小新壳梭孢N. parvum侵染柑橘果实的首次报道。     

引起玉米穗腐病的两种镰孢菌双重PCR快速检测体系的建立

禾谷镰孢(Fusarium graminearum)和拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)是引起玉米穗腐病的两种主要病原菌。为了建立这两种病原菌的快速和定量检测体系,本研究分别设计了针对F.graminearum和F.verticillioides的基因特异性引物,建立了双重PCR反应体系,并从DNA浓度、引物浓度和退火温度3个方面对反应体系进行了优化。结果表明,退火温度为54℃和58℃时扩增效果较好,DNA模版的检测灵敏度可以达到6.25 ng·μL~(-1);F.graminearum和F.verticillioides引物最佳终浓度配比为0.2μmol·L~(-1)/0.4μmol·L~(-1)。本研究建立的双重PCR对同时鉴别引起玉米穗腐病的两种主要镰孢菌提供了准确、快速、灵敏的检验检疫技术。     

基于ITS与factor1-alpha序列桉树焦枯病菌的双重PCR快速检测

桉树焦枯病是威胁桉树生长的首要病害,建立准确、有效的桉树焦枯病的PCR快速检测技术是桉树焦枯病前期诊断的必要手段。试验以桉树焦枯病原菌(Calonectria morganii)DNA为模板,分别以ITS和factor 1-alpha序列为靶区域,针对Calonectria属和C.morganii设计了CYS1/CYS2和EF-S-1/EF-A-1两对特异性引物,建立了基于属和种的双重PCR快速检测技术。利用引物CYS1/CYS2可以从全部Calonectria属的供试菌株中扩增出一条351bp大小的条带,单独用特异性引物EF-S-1/EF-A-1进行PCR扩增,仅病原菌扩增出197bp的条带,同时使用2对引物时,病原菌可扩增出两条明亮条带。当体系退火温度为53℃时,DNA灵敏度检测限度达到450fg/μL。野外田间时效检测结果显示,该体系能准确检测出不同发病程度桉树组织上的病原菌,完全符合田间检测的要求。这是关于桉树焦枯病快速检测的首次报道。     

玉米圆斑病病原的快速检测

玉米生平脐蠕孢菌(Bipolaris zeicola)是引起玉米圆斑病的病原菌。本研究通过对玉米生平脐蠕孢菌及其近似种的EF-1α基因(elongation factor 1α)部分序列进行比对,设计出玉米生平脐蠕孢菌的特异性引物Y-EF-F和Y-EF-R,利用该引物可以从B.zeicola中扩增出137 bp的特异片段,而其余的17个参试菌株扩增结果为阴性。灵敏度实验表明该对引物可以检测到目标DNA的浓度为1 pg·μL~(-1)。用B.zeicola接种玉米叶片、苞叶以及玉米粒,然后以接种发病的病组织DNA为模板,利用引物Y-EF-F和Y-EF-R进行PCR扩增,可以扩增出137 bp的特异性条带,而健康玉米组织DNA中未能扩增出任何条带。用B.zeicola孢子悬浮液接种大田玉米叶片,接种第3 d可以检测到未发病组织中有B.zeicola病原菌,第5 d可以看到明显的病斑。研究结果表明该方法可用于快速、准确和灵敏地检测玉米组织中的潜伏期玉米生平脐蠕孢菌,为玉米圆斑病的快速检测,进而及早采取防治措施提供积极的指导。     

葡萄霜霉病菌PCR检测方法的建立与应用

通过对已测序和已报道的葡萄霜霉病菌［Plasmopara viticola (Berk et Curtis) Ber.et de Toni］细胞色素c氧化酶亚型2（cytochrome c oxidase Ⅱ,cox2）的基因序列进行同源性比对分析,设计合成了一对用于P.viticola的检测引物F Pv/R Pv。利用该引物对包括P.viticola在内的30种常见植物病原真菌（包括15种Plasmopara属真菌、8种葡萄常见致病菌）的基因组DNA进行了PCR扩增,验证引物F Pv/R Pv的特异性,结果表明：该引物特异性强,仅P.viticola基因组DNA作为模板的PCR扩增产物呈现一条600 bp左右的特异性条带,其他参照菌株及阴性对照均无任何条带;灵敏度验证结果表明,该检测法可以检测出3.3 pg/μL 水平的P.viticola基因组DNA;应用该方法对来自全国不同葡萄产区的不同品种的78份葡萄霜霉病菌进行了检测,结果表明,该检测法适用范围广,且检测准确率达100%。     

基于URP-PCR多态性片段的苦瓜枯萎病菌特异性检测技术的建立

 通过URP(Universal Rice Primers)-PCR分析尖孢镰孢菌苦瓜专化型基因组DNA扩增片段多态性,筛选检测尖孢镰孢菌苦瓜专化型的特异性引物,并建立了基于该引物的PCR检测方法。结果表明,特异性引物为FOMM-SPF/FOMM-SPR, PCR检测体系为25 SymbolmAL,包括2SymboltB Green Taq Master Mix 12.5 SymbolmAL,10 mmol·L^-1 的上下游引物各1 SymbolmAL,模板DNA 1 SymbolmAL,灭菌去离子水补足至25 SymbolmAL;PCR程序为95℃预变性3 min,94℃变性15 s,57℃退火30 s,72℃延伸20 s,共30个循环,循环结束后72℃延伸5 min;特异性扩增片段大小294 bp,检测灵敏度为2 ng·μL^-1 DNA或50个孢子·500 mg^-1土壤。该引物及其检测方法对尖孢镰孢菌苦瓜专化型的检测特异性好、灵敏度高,可以从土壤和植物样品中快速准确地检测出苦瓜枯萎病菌,无需病原菌的分离培养和致病性检测,对苦瓜枯萎病的早期诊断和预警及有效防控具有重要的指导意义。     

湖北‘天仙红’桃树流胶病病原菌鉴定

流胶病在湖北‘天仙红’桃树上发生严重。为明确引起‘天仙红’桃流胶病的病原,通过形态学、分子生物学及柯赫氏法则对采集的病害样品进行了病原菌鉴定。结果表明,获得的分离菌株JSZ01的形态学特征与小新壳梭孢Neofusicoccum parvum基本一致。BLAST比对结果显示,分离菌株JSZ01的ITS、TEF1-α和β-tubulin基因序列与N.parvum的相似性在99.2%～100%,在系统发育进化树中JSZ01与小新壳梭孢的类群处于同一分支。JSZ01接种健康桃树枝条5 d后接种部位出现溃疡流胶症状,与田间症状一致。结合形态学观察、序列分析以及致病性测定结果,将‘天仙红’桃树流胶病的病原菌鉴定为N.parvum。     

玫烟色虫草和球孢白僵菌对朱砂叶螨和二斑叶螨的致病力评价

为探寻具有杀螨潜力的生防真菌,采用喷雾法测定分析玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106菌株和球孢白僵菌Beauveria bassiana BB-1339菌株对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和二斑叶螨Tetranychus urticae卵、幼螨及雌成螨的致病力。结果表明,感染玫烟色虫草IF-1106菌株和球孢白僵菌BB-1339菌株后螨类的形态特征不一致,感染IF-1106菌株后形成棉絮状菌丝,而感染BB-1339菌株后则形成羊毛状菌丝。IF-1106菌株和BB-1339菌株对朱砂叶螨和二斑叶螨卵的LC₅₀分别为2.38×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和4.48×10⁷、1.21×10⁸CFU/mL,对朱砂叶螨和二斑叶螨幼螨的LC₅₀分别1.97×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和7.65×10⁶、8.99×10^5...     

浅黄恩蚜小蜂和丽蚜小蜂对温室白粉虱的寄生潜能分析

浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia GiraultDodd和丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan是防治粉虱类害虫的优势寄生蜂,通过生命表技术方法分析了2种寄生蜂对温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)的防治潜能。结果表明,丽蚜小蜂在羽化第3天和第10天出现2次寄生高峰,占其总寄生量的13.7%和8.0%,在2次高峰之间逐日寄生粉虱数量比较平稳,单雌逐日平均产雌数保持在10.6~13.4头,10 d后寄生量呈明显的下降趋势;而浅黄恩蚜小蜂羽化10 d内逐日寄生粉虱量变化不大,单雌逐日产雌数稳定在4.2~5.4头,羽化14 d后寄生量呈明显下降趋势。丽蚜小蜂和浅黄恩蚜小蜂的R0、T、rm、λ值分别为171.5、18.0、0.2854、1.3303和61.6、16.2、0.2544、1.2897;粉虱若虫充足时,丽蚜小蜂平均单雌寄生若虫数是浅黄恩蚜小蜂的2.7倍,而后者平均单雌取食若虫数为60.6头,明显高于前者42.7头,总的来看,丽蚜小蜂通过寄生和取食杀死粉虱总量220.8头,明显高于浅黄恩蚜小蜂的127.9头。表明在应用寄生蜂防治温室白粉虱时,单独释放丽蚜小蜂比浅黄恩蚜小蜂显示出更好的防治潜能。     

对大黑鳃金龟甲幼虫高效的苏云金芽胞杆菌筛选及cry基因鉴定

为获得对大黑鳃金龟甲幼虫具有较高杀虫活性的菌株,利用拌土法测定了本实验室分离的500株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对大黑鳃金龟甲的杀虫活性,建立Bt菌株比较鉴别技术来进行多样性分析,并对菌株的晶体形态及幼虫感染Bt后的中肠组织切片进行观察。结果显示,从500株Bt菌株中筛选到42株对大黑鳃金龟甲幼虫具有不同程度活性的菌株,分属于14个菌株类型;其中有10株校正死亡率大于60%,261-1菌株杀虫活性最高,7 d校正死亡率达100%。从14个菌株类型中各选取1个代表菌株进行基因鉴定,仅P65-1、1126-1、FCD114和78-2菌株分别含有cry8Ma、cry8Ca、cry8Ab、cry8Ga、cry8Ea共5个cry8类新基因,其它10个菌株均不含cry3、cry8、cry18、cry23、cry37、cry43等对鞘翅目害虫有效的杀虫基因。14个菌株中,78-3、127-2和1198-1菌株能产生双锥体型晶体,261-1、FCD114、P65-1、FTL84、78-2和1126-1菌株能产生球形晶体。幼虫感染261-1、1198-1、FCD114、1126-1、QDL40-2菌株后,中肠组织发生明显的病理变化:2 d时肠壁细胞明显出现空洞化,排列疏松,4 d时受到严重破坏并脱离底膜。表明筛选到的Bt菌株具有防治大黑鳃金龟甲幼虫的潜力。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

异色瓢虫对雪松长足大蚜的捕食作用

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis对雪松长足大蚜Cinara cedri的捕食能力,采用捕食功能反应方法在室内测定了异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的捕食功能反应、寻找效应、种内干扰效应及环境温度对其捕食能力的影响。结果显示:异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜若蚜的捕食功能反应类型均属于Holling II型,成虫对雪松长足大蚜的捕食能力强于幼虫,幼虫的捕食能力随虫龄的增大而增强,1～4龄幼虫及成虫的日最大捕食量分别是11.41、41.32、61.73、140.85、188.68头;异色瓢虫1～4龄幼虫及成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的寻找效应随猎物密度的增加而下降,二者之间呈线性相关,相关系数为0.9758～0.9993,其中2龄幼虫的搜寻效应随猎物密度的增加,下降趋势最大,成虫则下降趋势最小;异色瓢虫成虫的捕食受到较强的种内干扰,在猎物密度和捕食空间一定的情况下,单头日平均捕食量随其自身密度的增加而降低,二者间关系符合模型A=58.8391x~(-0.3313);异色瓢虫的捕食受环境温度影响明显,在15～35℃范围内,其成虫对雪松长足大蚜的捕食量先增加后减少,25℃是异色瓢虫最适宜的捕食温度。表明异色瓢虫对雪松长足大蚜有很强的捕食能力,尤其是成虫和高龄幼虫,但应用时还需考虑温度因素的影响。     

节节麦等三种禾本科杂草对不同性状土壤的适应性

为明确不同性状土壤对小麦田重要的禾本科杂草节节麦Aegilops tauschi、多花黑麦草Alopecurus myosuroides和大穗看麦娘Lolium multiflorum出苗及生长的影响,在盆栽条件下研究了3种禾本科杂草对采自山东省不同区域的24份不同性状土壤的适应性。结果表明,节节麦适应性最强,在所有供试土样中均能正常出苗和生长,出苗率在64.2%～80.8%之间;多花黑麦草也有很强的适应性,在供试24份土样中出苗基本正常,出苗率均在90.1%以上,但有2份土样影响其后期生长的株高、鲜重等生长指标;大穗看麦娘的适应性略差,有4份土样明显影响其出苗,出苗率在32.5%～50.8%之间,在其它20份土样中出苗率均为70.0%左右,有11份土壤影响其生长期株高、鲜重、穗数或结实量。土壤性状中pH是影响杂草出苗及生长的最主要因素,pH小于6.0的强酸土壤和pH大于8.0的强碱土壤均对杂草生长会产生一定影响,另外,黏性土壤质地和高盐分土壤也对杂草生长有影响,其它土壤性状如氮含量、磷含量、钾含量、有机质含量和土壤类型对这3种禾本科杂草出苗及生长无影响。     

Development of PCR assays to Tri7 and Tri13 trichothecene biosynthetic genes, and characterisation of chemotypes of Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis

Fusarium graminearum, Fusarium culmorum and Fusarium cerealis are major causal agents of Fusarium Head Blight (scab) which is a disease of global significance in all cereal growing areas. These fungi produce trichothecene mycotoxins, principally nivalenol (NIV) and deoxynivalenol (DON). Genes Tri13 and Tri7 from the trichothecene biosynthetic gene cluster convert DON to NIV (Tri13) and NIV to 4-acetyl-NIV (Tri7). We have developed positive–negative PCR assays based on these two genes, which accurately indicate a DON or NIV chemotype in F. graminearum, F. culmorum and F. cerealis. These assays are useful in assessing the risk of trichothecene contamination, and can be informative in epidemiological studies. All NIV chemotype isolates studied have functional copies of both Tri13 and Tri7, and all DON-producing isolates have both genes disrupted or deleted. We have identified several mutations in these genes, which are conserved across F. graminearum lineage, RAPD and SCAR groupings and between the three species. There appears to be evidence of inter-species hybridisation within the trichothecene biosynthetic gene cluster.     

气相色谱法测定元胡、浙贝母和白芍中嘧霉胺残留

建立了一种测定元胡、浙贝母和白芍3种中药材中嘧霉胺残留的气相色谱分析方法。样品经二氯甲烷提取,液-液分配,柱层析[m（中性氧化铝）:m（弗罗里硅土）=3:2]净化,气相色谱-氮磷检测器（GC-NPD）检测,基质匹配外标法定量,同时经气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）验证。结果表明:在0.02~10 mg/L范围内,分别以正己烷和3种空白基质溶液为溶剂配制嘧霉胺的标准工作溶液,峰面积与相应的质量浓度间呈良好的线性关系,R2均大于0.999;在0.01（元胡中为0.02）、0.1和0.5 mg/kg 3个添加水平下,添加回收率为75%~104%,日内相对标准偏差（RSD）为1.3%~10.2%（n=5）,日间RSD为1.2%~9.0%（n=3）。分析方法在元胡、浙贝母和白芍中的定量限（LOQ）分别为0.02、0.01和0.01 mg/kg。该方法的灵敏度、准确度及精密度均符合农药残留分析要求,且简单易行,净化效果好,适用于元胡、浙贝母和白芍中嘧霉胺分析。     

适度饥饿浅黄恩蚜小蜂对烟粉虱和温室白粉虱的寄生和取食选择

为评价释放前经历饥饿对浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia(GiraultDodd)寄生取食粉虱能力的影响,以3龄Q隐种烟粉虱Bemisia tabaci Q和温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum若虫为寄主,在2种粉虱单独或同时存在的情况下,比较释放前经适度饥饿、初羽化未饥饿和初羽化喂饲蜂蜜水3种处理的浅黄恩蚜小蜂对2种粉虱寄主的寄生和取食选择情况。结果表明,在2种粉虱单独存在时,经适度饥饿6 h的浅黄恩蚜小蜂寄生的烟粉虱和温室白粉虱显著多于其它处理,而且能取食更多的温室白粉虱,经适度饥饿的寄生蜂在24 h内通过寄生和取食杀死烟粉虱和温室白粉虱的总量分别为12.5头和12.9头。在2种粉虱同时存在时,适度饥饿寄生蜂取食2种粉虱的总量明显高于其它处理,但不同处理间无显著差异,适度饥饿寄生蜂通过寄生和取食杀死2种粉虱的数量最多为11.5头,显著高于未饥饿处理的6.5头。表明释放前经历适度饥饿可以明显提高浅黄恩蚜小蜂寄生和取食粉虱若虫的能力。     

球孢白僵菌对松墨天牛的致病力及其与花绒寄甲的相容性

为探明昆虫病原真菌球孢白僵菌Beauveria bassiana与天敌昆虫花绒寄甲Dastarcus helophoroides的相容性,观察4株球孢白僵菌菌株的生长性状、产孢量以及孢子萌发率,并选用Bb3275和Bb202菌株测定其对松墨天牛Monochamus alternatus的致病力以及对花绒寄甲的毒力;同时在模拟环境条件下,分别用Bb3275和Bb202菌株的孢子悬浮液先侵染松墨天牛幼虫,再按1∶1比例将花绒寄甲与受侵染的松墨天牛置于同一环境下饲养,观察花绒寄甲的死亡率。结果显示,孢子悬浮液浓度为1×10⁶孢子/mL至1×10⁸孢子/mL时,Bb3275菌株和Bb202菌株对松墨天牛幼虫和成虫的致病力与对照组相比均有显著差异;经4种浓度Bb3275和Bb202菌株侵染花绒寄甲幼虫和成虫15 d后,仅在高浓度1×10⁸孢子/mL时表现出轻微致死作用,但花绒寄甲的存活率均高于85.00%;模拟条件下,松墨天牛幼虫校正死亡率均在80.00%以上,而同环境下花绒寄甲幼虫和成虫均表现出良好的活力,且侵染率为0。表明球孢白僵菌和花绒寄甲之间具有很好的相容性,可以同时应用于松墨天牛的生物防治。