利用DONtest-HPLC检测小麦镰刀菌毒素DON含量的差异

以2003年长江中下游地区赤霉病大流行后收获的8个不同抗、感赤霉病小麦为材料,探讨DONtest HPLC在低毒素小麦选育中的利用价值,并揭示不同抗性小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量的差异特点。研究结果表明,本方法具有快速、准确的特点,平均回收率达78.2%;不同抗性品种DON含量差异明显,3个抗病品种中望水白含量最低,3个中抗类型中扬麦158最低。高产毒素镰刀菌菌株接种鉴定结果进一步证实了这种差异。研究结果还表明,2003年江苏4个地区12份样本均受到不同程度污染,DON变幅为0.175～7.239mg·kg-1。自然发病条件下,病粒率与DON含量存在显著相关性,可以作为毒素选择的间接指标。     

禾谷镰刀菌粗毒素的生物活性及其在小麦品种抗赤霉病性鉴定中的应用

 用小麦黄化芽鞘生物测定法探测禾谷镰刀菌粗毒素的生物活性，以及不同抗性小麦品种对粗毒素的反应。以纯脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）作比较，证明了粗毒素具有与纯毒素DON相同的生物活性。对粗毒素在抗赤霉病性鉴定应用的初步探讨中，明确了小麦品种对粗毒素的敏感性与其在田间的抗赤霉病性呈负相关。     

小麦赤霉病和DON毒素研究进展

综述了小麦赤霉病的发生流行规律,如主要病原菌、传播途径和环境条件对小麦赤霉病发生流行的影响等.并阐述了小麦赤霉病菌分泌产生的主要毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的毒理,我国赤霉病菌分泌DON毒素的差异和分布,小麦品种抗性对DON毒素产生的影响等.     

小麦赤霉病菌对常用杀菌剂的抗性研究

[目的]研究小麦赤霉病菌对常用杀菌剂的抗性。[方法]测定从带病麦穗标本中分离得到的小麦赤霉病菌株对多菌灵、戊唑醇杀菌剂的抗药性,并利用紫外光诱导得到抗性突变菌株,同时测定了抗药突变菌株菌丝的生长量,分析了抗性突变菌株产孢及孢子萌发特性,最后提取并测定了脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素含量。[结果]安徽、江苏地区的田间已检测到小麦赤霉病菌抗性菌株,紫外光诱导也获得了该病菌抗性菌株;抗性菌株在菌丝生长和产孢量方面与敏感菌株无显著差异,但孢子萌发率远低于敏感菌株;样品中的DON毒素含量随着病情级别和病粒率的增加而增加,根据病粒率来测算DON毒素含量具有一定的实用性。[结论]该研究为小麦赤霉病的抗性治理提供对策。     

综合品种抗性和杀菌剂对6个抗性不同的冬小麦品种赤霉病防效评价

为明确品种抗性、杀菌剂施药时期和防治次数相结合对小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB)病情指数(Disease index,DI)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)毒素含量和千粒重(Thousand-grain weight,TGW)的影响,2016—2018年连续2个年度使用6个不同抗性水平的冬小麦品种(‘郑麦9023’‘鄂麦006’‘鄂麦170’‘襄麦35’‘鄂麦DH16’‘宁麦13’),分别在扬花初期和扬花初期第6天喷施430 g/L戊唑醇防治小麦赤霉病,对病情指数、脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素含量和千粒重进行评价。结果表明:品种抗性和杀菌剂对DI、DON毒素含量和TGW的影响极显著(P<0.000 1);品种×杀菌剂联合作用,对TGW影响不显著(P>0.05);杀菌剂防治1次和2次对中抗品种的DI和DON毒素含量差异不显著;比较品种间DI和DON的防效,中抗品种对DI和DON毒素积累的防治效果要显著高于中感病品种(P<0.05)。因此,品种抗性与药剂相结合是防治小麦赤霉病和DON毒素积累的有效策略。     

HGGT基因与小麦赤霉病籽粒毒素积累的关系解析

赤霉病是我国小麦重要病害之一,禾谷镰刀菌是其主要致病因子。赤霉病菌在侵染小麦过程中会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素(DON)。维生素E的抗氧化作用在一定程度上能降低DON的毒性,HGGT(尿黑酸牻牛儿基牻牛儿基转移酶)是维生素E生物合成的关键限速酶。为了揭示HGGT基因与小麦赤霉病及DON毒素积累的关系,本研究克隆HGGT基因的全长,并开发了基因特异标记,在31份小麦品种中进行标记分析,明确了该基因的分布。同时采用双花滴注法在扬花期对31份小麦品种进行赤霉病接种和抗性鉴定,成熟期利用LC-MS法测定籽粒中DON毒素含量。结果表明,HGGT基因与赤霉病抗性相关,携带HGGT基因的小麦品种病小穗率及籽粒毒素含量显著(P0.05)低于不携带该基因的品种,说明HGGT基因可以用于改良小麦赤霉病抗性,并降低籽粒毒素含量。     

一株木糖氧化无色杆菌的分离鉴定及其对小麦赤霉病的防治效果

为丰富小麦赤霉病病菌拮抗菌资源,寻找替代化学杀菌剂的生物防治方法,采用平板稀释涂布法从小麦赤霉病抗性鉴定圃土壤、小麦根部和周边植物根部分离拮抗细菌,明确其分类地位,并采用灌根和穗部喷施法测定其对小麦赤霉病防治效果。结果表明,本研究共分离获得18株拮抗细菌,筛选出杀菌谱广、对小麦赤霉病病菌抑菌效果较好的拮抗菌D09;其对小麦赤霉病禾谷镰刀菌抑制率达到67.92%。根据形态特征、生理生化特性和分子鉴定,初步鉴定拮抗菌D09为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。木糖氧化无色杆菌D09发酵液灌根处理对小麦赤霉病的田间防治效果达到50.93%,与常用杀菌剂氟硅唑穗部喷雾处理无显著性差异。D09发酵液灌根处理的小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素含量低于苯甲嘧菌酯穗部喷雾处理,与氟硅唑穗部喷雾处理无显著性差异,玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV) 2种毒素含量与戊唑多菌灵、苯甲嘧菌酯、氟硅唑穗部喷雾处理无显著性差异。综上,木糖氧化无色杆菌D09对多种植物病原真菌具有广谱抗性,对小麦赤霉病有较好的防治效果,对DON、ZEN、 NIV 3种毒素具...     

小麦抗赤霉病遗传与机理研究现状与展望

小麦赤霉病是一种世界性的真菌病害,研究小麦的遗传与机理能为小麦抗赤霉病研究提供理论依据.小麦赤霉病抗性类型可以分为抗侵染(TypeⅠ)、抗扩展(TypeⅡ)、抗脱氧雪镰刀菌烯醇毒素(DON)积累(TypeⅢ)、籽粒抗性(TypeⅣ)、耐病性(TypeⅤ)5种,前两者是目前小麦抗赤霉病研究的主要途径.迄今为止,已定名的抗性基因有7个,为Fhb1～Fhb7,但仅Fhb1和Fhb7被克隆,正在被逐渐应用在小麦抗赤霉病育种中.小麦赤霉病的抗性机理分为被动抗性(形态抗性)和主动抗性(生理抗性)2种.本文主要从小麦赤霉病危害、抗赤霉病主效基因和其他抗赤霉病QTL定位、生理和形态抗性机制研究进展等方面对小麦抗赤霉病的部分研究现状进行总结.提出在抗性基因克隆的基础上,结合细胞生物学、分子生物学,利用基因沉默、基因编辑等方法更进一步地对抗病遗传机制和机理进行研究,为小麦抗赤霉病遗传育种奠定基础.     

小麦抗赤霉病育种回顾与展望

由禾谷镰刀菌复合种引起的赤霉病是全世界最重要的小麦病害之一,严重影响小麦的产量和品质,受病原菌侵染的籽粒还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)为主的毒素,进一步威胁人畜健康.抗赤霉病品种选育与应用是解决小麦赤霉病及毒素危害的有效途径,中国自20世纪50年代开始抗赤霉病育种研究,70年代成立全...     

氟唑菌酰羟胺不同施药时间对小麦赤霉病防效及DON毒素控制研究

为明确新型杀菌剂氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病防治适期、防治效果及对籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇)毒素的控制效果。采用田间试验的方法研究了氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的防效,并采用液相色谱-质谱法检测不同处理小麦籽粒中DON毒素的含量。试验结果表明,喷雾1次,20%氟唑菌酰羟胺悬浮剂防治小麦赤霉病最佳施药时间是小麦扬花30%～50%时,此时施药对小麦籽粒中DON毒素控制效果达97.48%。20%氟唑菌酰羟胺悬浮剂作为防治小麦赤霉病的理想药剂将具有良好的应用和推广前景。     

小麦中镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染现状与防控研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）,又称呕吐毒素,是由小麦赤霉病菌禾谷镰刀菌复合群（Fusarium graminearum species complex）产生的单端孢霉烯族毒素,毒素在小麦籽粒中累积。作为B型单端孢霉烯族毒素,DON可以引起呕吐、拒食、腹泻、出血甚至死亡, 对猪的危害尤其严重。近年来,小麦赤霉病在世界各地高频率流行,尤其在中国长江中下游小麦生产区以及黄淮部分小麦产区、美国中西部小麦主产区,导致小麦中DON毒素严重超标,并引发了严重的食品安全问题。本文对国内外小麦中DON毒素的污染现状、产毒镰刀菌种类及其化学型的分布及其趋势、毒素产生的调控机制以及小麦中DON毒素的防控途径进行了论述,希望有助于镰刀菌毒素污染小麦质量安全的风险评估、监管以及科学处置。     

苏麦3号小麦穗部病毒诱导的基因沉默(VIGS)体系的建立及验证

为了探讨利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)体系在小麦穗部进行基因沉默的可行性,用大麦条纹花叶病毒诱导苏麦3号小麦穗部PDS基因的转录后沉默,再接种禾谷镰刀菌进行抗性鉴定。结果表明,与接种空载BSMV∶00的对照相比,接种BSMV∶PDS的小麦穗中PDS基因表达量下调了77%(P0.05)。接种BSMV∶00的小麦穗受到赤霉病菌侵染后,穗部平均病小穗数和DON毒素含量分别为2.75个和4.55μg/g,与接种无菌水对照无显著差异(P0.05)。说明在苏麦3号穗部VIGS系统中,通过接种病毒能使靶标基因沉默;接种赤霉病菌后,苏麦3号病小穗数和DON毒素含量不受接种病毒的影响,对赤霉病菌的抗性保持不变,建立的VIGS体系可以应用于小麦赤霉病抗性候选基因的功能分析。     

小麦抗赤霉病品种筛选

为提高小麦生产水平及抗赤霉病特性,连续3年采用病麦粒表土接种法对不同小麦品种(系)赤霉病抗性、丰产性以及DON毒素含量进行比较分析。结果表明,小麦抽穗至扬花期是赤霉病发生的关键时期,尤其是小麦齐穗后第1个扬花到扬花结束历时天数以及期间的天气情况为赤霉病流行提供了环境条件。华麦7号、扬麦21、宁麦13、农丰88、宁麦资126等品种对赤霉病抗性较高,扬麦15抗性较差。华麦7号、宁麦13、宁麦26等籽粒中DON毒素含量较低。宁麦13、扬麦21、华麦7号、华麦8号、扬麦22、扬麦28丰产性较高。综合而言,华麦7号、宁麦13、扬麦21等是赤霉病抗性较高、产量较高的小麦品种。随着赤霉病流行年份增多,筛选出适宜苏中地区种植的高产、抗赤霉病小麦品种具有重要意义。     

江苏省小麦赤霉病菌优势种致病力的初步研究

据全国小麦赤霉病研究协作组的研究结果,初步明确我国赤霉病穗腐镰刀菌种有18个,其中致病力强的和中等的各5个,优势种为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schwabe).江苏农学院1976年度的菌系研究证明,江苏省各地区的小麦赤霉病致病菌种中,禾谷镰刀菌为优势种,约占95%以上.我们从全省各地区收集的49个禾谷镰刀菌菌株,利用改进的抗赤鉴定技术,在不同抗性的小麦品种上进行致病力测定,以期对抗赤霉病育种和抗病品种的推广应用提供依据.     

四川省主要粮食作物中镰刀菌毒素污染规律分析

【目的】了解四川粮食作物中镰刀菌毒素污染情况以及种植制度对该地区粮食作物中镰刀菌毒素污染影响。【方法】以四川省玉米、小麦和水稻等粮食作物为研究对象,研究四川省主要粮食作物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-acetyldeoxynivalenol,3ADON)、15-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-acetyldeoxynivalenol,15ADON)、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)和镰刀菌烯醇(fusarenone X,4ANIV)等5种单端孢霉烯族化合物为主的镰刀菌毒素污染情况,以及玉米-小麦套作、水稻-小麦轮作及水稻-再生稻等种植制度对粮食作物中镰刀菌毒素污染影响。【结果】(1)取样地区主要粮食作物中的镰刀菌毒素污染种类以NIV为主,NIV含量显著高于3ADON、15ADON及4ANIV(P0.05),但与DON没有显著差异(P0.05);(2)小麦样品中单端孢霉烯族化合物(DON+3ADON+15ADON+NIV+4ANIV,trichothecenes)含量显著高于水稻和玉米样品(P0.05);(3)绵阳、德阳和资阳小麦中tirchothecenes含量不仅显著高于当地玉米及水稻样品(P0.05),而且显著高于其他主产区的小麦、玉米及水稻样品(P0.05);(4)种植制度对2019年粮食作物中镰刀菌毒素污染水平影响显著,水稻-小麦轮作方式下的小麦样品中trichothecenes含量显著高于玉米-小麦套作方式下小麦样品(P0.05),水稻-再生稻种植方式会显著增加再生稻中trichothecenes含量(P0.05)。【结论】四川省小麦、玉米和水稻主要毒素污染种类为NIV毒素;通过适当调整取样地区主要粮食作物的种植制度,如减少水稻-小麦轮作或再生稻种植面积,将有助于四川省主要粮食作物中镰刀菌毒素的污染控制。     

小麦赤霉病DON毒素的产生及防治解析

我国小麦赤霉病的发生防控是粮食优质高产的重要组成部分,但由于赤霉病会产生脱氧腐镰刀菌烯醇(DON)毒素,影响产量,因此需要加强DON毒素的预防和防治。本文主要对DON毒素与赤霉病的关系、认识误区、防治方式进行了综述,并分析了小麦赤霉病新的化学防治的应用前景及应用趋势。     

不同类型大麦品种赤霉病抗性与DON毒素积累

对不同来源的大麦品种进行了赤霉病抗性和DON毒素鉴定。结果表明,供试品种赤霉病抗性存在显著差异;二棱大麦对赤霉病的抗性明显强于六棱大麦;皮大麦的赤霉病抗性也明显好于裸大麦,大麦的抽穗期和株高对赤霉病抗性的影响不大;地方品种较抗DON毒素积累;赤霉病表型抗性与DON积累抗性既有相关性,又存在显著差异;浙皮2号和余姚红大麦是较好地结合了两类抗性基因的种质资源。     

小麦灌浆后期用药对赤霉病及其毒素防控效果的研究

通过田间试验与室内检测,研究了小麦灌浆后期赤霉病显症后遇雨药剂防治的效果,以及对脱氧雪腐镰刀菌烯醇(以下简称DON)、玉米赤霉烯酮(以下简称ZEN)的控制效果。结果表明,灌浆后期遇连续阴雨天气时,雨前药剂防治效果不佳,48%氰烯·戊唑醇SC对赤霉病的病穗防效只有18.56%,病指防效只有23.96%。药剂对成熟麦粒中DON毒素具有一定的控制效果,DON毒素的检出量为400μg/kg,与提前收割处理区和药剂处理区DON含量呈显著差异。     

小麦赤霉病菌拮抗菌的筛选及拮抗特性研究

【目的】从小麦根际土壤中分离对禾谷镰刀菌具有抑制作用的菌株,为防控小麦赤霉病及其毒素污染提供菌株资源。【方法】以小麦根际土壤为材料,通过平板对峙法筛选抑制禾谷镰刀菌生长的菌株;根据菌落形态、生理生化特性和16S rDNA系统发育分析对拮抗菌进行种类鉴定;通过PCR扩增抗菌脂肽基因、发酵条件试验、抑菌物质的抑菌特性分析探究拮抗菌的拮抗特性;通过接种小麦穗和小麦籽粒试验验证拮抗菌对小麦赤霉病的防治效果及对脱氧雪腐镰刀菌稀醇(Deoxynivalenol,DON)的抑制作用。【结果】从小麦根际土壤中分离出5株对禾谷镰刀菌具有拮抗作用的细菌,其中菌株XW-10的拮抗效果最好,经鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其具有合成伊枯草菌素、表面活性素和丰原素等抗菌脂肽的基因。菌株XW-10生长的最适条件为CM培养基中培养10~48 h,抑菌物质主要存在于发酵上清液中,使禾谷镰刀菌的菌丝生长受到明显抑制,使孢子萌发率下降,也使菌丝形态畸变;发酵无菌上清液在低于90℃下可保持高抗菌活性,中性pH时抑菌效果最好。菌株XW-10发酵无菌上清液中的有效成分为粗蛋白,但对木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶K的作用不敏感。应用试验表明菌株XW-10发酵无菌上清液可促进小麦幼苗生长、通过抑制禾谷镰刀菌的生长降低小麦基质中DON毒素的含量和小麦穗赤霉病的发生率。【结论】筛选获得的菌株XW-10对小麦赤霉病有较好的防治效果,具有作为小麦赤霉病生防菌的潜质。     

泰州市姜堰区小麦镰刀菌毒素全程防控技术研究与示范

为提高小麦赤霉病综合控制效果和小麦质量安全水平,2019～2020年,大面积示范了小麦镰刀菌毒素全程防控技术,通过综合应用"抗(耐)病品种+药剂拌种防病+健康栽培控病+高效药剂治病+高效药械适期防治"等配套技术,防控小麦赤霉病效果好,镰刀菌毒素控减明显。