吉林省大丽轮枝菌培养性状与遗传特性及致病性分析

茄子黄萎病发生在门茄坐果后,是危害茄子生产的重要病害.茄子黄萎病由大丽轮枝菌引起,为深入研究吉林省大丽轮枝菌的群体遗传变异,对分离自吉林省的36株大丽轮枝菌进行培养性状观察、遗传特性分析和致病性鉴定.大丽轮枝菌菌株在PDA培养基上培养14 d后形成菌核型、中间型2种菌落形态,其中83.3％的为菌核型,16.7％为中间型,未分离得到菌丝型菌株.利用PCR技术检测大丽轮枝菌的Ave1无毒基因、致病类型、交配型.结果表明,36株大丽轮枝菌均不含Ave1无毒基因,致病类型均为非落叶型,交配型均为MAT1-2.选取6株大丽轮枝菌进行致病性鉴定,结果表明,6株大丽轮枝菌均可不同程度引起茄子黄萎病,其中2号大丽轮枝菌菌株致病力最强,4号菌株致病力最弱.研究结果可为茄子抗黄萎病育种和针对性制定茄子黄萎病防控方法提供技术支持.     

5种植物提取物及残体对棉花黄萎病菌的抑制作用

【目的】研究5种植物提取物和残体对大丽轮枝菌的抑制作用,为利用生物熏蒸技术防治棉花黄萎病提供依据。【方法】以棉花黄萎病主要致病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)XJ2008菌株为试材,测定韭菜、葱、薄荷、藿香和薰衣草5种植物的甲醇、水提取物,对大丽轮枝菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用,并将植物残体以质量分数2%添加到600g基质与田园土的混合样中混匀后,测定植物残体对大丽轮枝菌微菌核萌发的影响。【结果】5种植物提取物均对大丽轮枝菌的菌丝生长和孢子萌发有明显的抑制作用,随着植物提取物质量浓度的增加,抑制作用增强,甲醇提取物的抑菌作用略强于水提取物;韭菜提取物的抑制作用最强,藿香次之。植物残体对大丽轮枝菌微菌核的萌发有明显抑制作用,其中藿香残体的抑制作用最强,薄荷、韭菜次之,薰衣草最弱。【结论】韭菜、藿香对大丽轮枝菌的抑制作用十分明显,有作为生物熏蒸材料的潜力和应用前景。     

不同碳氮比对棉花黄萎病菌主要生物学性状及致病力的影响

【目的】 研究不同碳氮比(C/N)营养条件对棉花大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)主要生物学性状及致病力的影响。为调整碳氮比例减少大丽轮枝菌的为害提供理论依据。【方法】 将不同致病类型的2个大丽轮枝菌菌株在不同碳氮比的培养基上进行培养,测定大丽轮枝菌的微菌核形成、产孢量、菌丝量、孢子萌发率及致病力。【结果】 不同碳氮比营养条件明显影响大丽轮枝菌落叶型菌株微菌核的形成,在低碳氮比(25∶1～30∶1)中形成的微菌核明显多于在高碳氮比(45∶1～50∶1)中形成的微菌核。25∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌产孢和菌丝生长,碳氮比高于35∶1大丽轮枝菌产孢量和菌丝生长量明显减少。40∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌的孢子萌发。在感病品种上,25∶1的碳氮比最有利于大丽轮枝菌致病,碳氮比高于35∶1大丽轮枝菌致病力明显减弱;只有35∶1的碳氮比才有利于大丽轮枝菌致病,过高或过低的碳氮比都不利于大丽轮枝菌致病。【结论】 不同碳氮比营养条件对两种不同致病类型大丽轮枝菌的生长、繁殖及致病力都有影响,低碳氮比(25∶1)有利于大丽轮枝菌的菌核形成、分生孢子产生和菌丝生长,在感病品种上表现出较强致病性;高碳氮比(高于40∶1)不利于大丽轮枝菌生长、繁殖和致病。     

大丽轮枝菌微菌核快速繁殖技术研究

[目的]筛选快速繁殖棉花黄萎病菌微菌核的适宜培养基.[方法]用6种培养基培养大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.),通过生长速率、微菌核数量、微菌核直径和微菌核萌发率4项指标筛选合适的培养基,用5株大丽轮枝菌菌株对实验结果进行验证.[结果]改良燕麦培养基形成微菌核的数量和直径均优于其他培养基;M1和BMM培养基形成微菌核的数量较多,其微菌核直径均小于半组合培养基;验证的结果与实验结果基本一致.[结论]改良燕麦、M1和BMM培养基,根据实验需要均可作为快速繁殖微菌核的理想培养基.     

棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体表型特征和侧翼序列分析

【目的】为鉴定棉花黄萎病菌随机插入突变体的表型特征,构建黄萎病菌遗传转化和功能基因研究的技术平台。【方法】采用农杆菌介导的T-DNA插入和高效TAIL-PCR方法。【结果】获得了2628个棉花黄萎病菌VD991的T-DNA随机插入的突变体和15个突变体插入位点的侧翼序列。部分突变体的表型特征和插入位点侧翼序列分析表明,①突变体的菌落形态分为菌丝型、菌核型和中间型3类,菌核型约占7.3%;②在摇瓶培养条件下,突变体产孢高峰在接种后第5—6天,菌核型突变体的产孢能力普遍高于菌丝型;③棉花黄萎病菌VD991可以产生胞外蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和果胶酶。筛选获得蛋白酶分泌缺失的突变体3个,淀粉酶分泌缺失的突变体1个,果胶酶分泌降低的突变体6个;④菌核型突变体的致病力普遍高于野生型。获得了6个致病力减弱的突变体;⑤突变体侧翼序列与同种的大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组的序列一致性在95%—100%之间,与不同种的黑白轮枝菌VaMs.102序列的一致性为87%—94%。【结论】农杆菌介导的T-DNA随机插入可用于棉花黄萎病菌突变体的构建,突变体微菌核的产生与其产孢能力、致病性存在相关关系。美国大丽轮枝菌菌株VDLs.17基因组可用作黄萎病菌VD991功能基因研究的参考序列。     

pH及盐分对大丽轮枝菌微菌核形成的影响

微菌核是棉花黄萎病原大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)在土壤中的主要存活形式及该病的侵染源,研究土壤pH及盐分对大丽轮枝菌微菌核形成的影响对明确黄萎病发生具有重要意义。采用菌丝生长速率法研究培养基pH及盐分质量浓度与种类对病原菌生长及微菌核形成的影响。供试大丽轮枝菌菌丝生长最适pH为7.0,偏酸或偏碱会抑制菌丝生长,但培养基偏碱可显著促进微菌核形成。当pH为8.0时,大丽轮枝菌菌丝生长受抑制较小,同时微菌核区面积较pH为7.0时增加22.6%。盐分质量浓度影响大丽轮枝菌菌丝生长及微菌核形成。随培养基NaCl质量浓度增加,供试大丽轮枝菌生长受到抑制,菌落面积和菌丝面积均逐渐减小,但微菌核形成量却显著增加;当NaCl质量浓度为10g·L~(-1)时,微菌核区面积较无NaCl时增加40.7%。盐分种类影响供试大丽轮枝菌生长。随盐分质量浓度增加,氯化物(NaCl和KCl)和硫酸盐(Na_2SO_4和MgSO_4)均可促进大丽轮枝菌微菌核形成,而CaCl_2则显著促进菌丝生长,并在质量浓度大于7g·L~(-1)时抑制微菌核形成。在培养环境偏碱性或氯化物和硫酸盐含盐量较高时,均可促进棉花黄萎病原大丽轮枝菌微菌核形成量增加。     

北疆棉区棉花黄萎病菌培养性状及致病力分化

【目的】 研究新疆北疆棉区棉花黄萎病菌的致病类型、培养特性及致病力分化。【方法】 从北疆主要植棉区采集棉花黄萎病病株,利用大丽轮枝菌特异引物VDS-F/VDS-R、落叶型菌系特异性引物D1/D2、非落叶型菌系特异性引物ND1/ND2对所有分离的菌株进行检测;根据落叶型和非落叶型菌株在单个条田中所占的比例对田间地块进行分析;选取18个代表菌株对其在PDA上的培养特性及对棉花的致病力分析。【结果】 从北疆棉田病株上分离到644个大丽轮枝菌菌株,67.5%的菌株为落叶型菌系,27.8%为非落叶型菌系,4.7%菌株不能归类,供试菌株的致病类型存在分化,其中以落叶型菌系为主要致病类型。对田间地块进行分析,单一落叶型菌株发生的地块最多,其次是落叶型和非落叶型菌株混合发生地块,田间以落叶型菌株为优势菌株的地块占70.1%,落叶型菌系为田间地块的主要致病类型。18个代表性菌株形成菌核型、菌丝型和中间型3种菌落类型,菌核型为主要的培养类型,并进一步分化形成3种不同的类型。对棉花感病品种的致病力进行测定,落叶型菌株引起的病指普遍高于非落叶型菌株引起的病指,非落叶型菌株中也有病指很高的菌株,北疆棉花黄萎病菌的致病力存在明显分化。【结论】 北疆棉田采集的棉花黄萎病菌,其致病类型、培养特性及致病力均存在明显分化。     

矿物油室温保存棉花黄萎菌的ISSR分析

从ITS序列和ISSR分子标记水平对45株棉花黄萎菌进行遗传变异研究,共扩增到178条多态性条带,呈现丰富的多态性。依据ISSR分子标记的聚类分析结果、菌株的致病性以及ITS测序结果,可将45个菌株分为弱致病类型大丽轮枝菌、强致病类型大丽轮枝菌和变黑轮枝菌3类,ISSR分子标记多态性与棉花黄萎病菌的致病类型呈现一定的相关性,但与保存年限间无明显的相关性,所有菌株均表现出了典型的分子标记模式,仅有菌株394的ITS序列出现了单位点突变。     

乌昌地区马铃薯黄萎病菌分离与鉴定

[目的]对新疆乌鲁木齐及昌吉多个马铃薯产区范围内的马铃薯黄萎病菌进行分离和鉴定,明确其种类和分布.[方法]采用常规分离培养法分离、纯化菌株,参照Koch's法则回接验证,对确认为马铃薯黄萎病菌的菌株进行形态学鉴定和ITS序列分子鉴定.[结果]引起本地马铃薯黄萎病的病菌有两种:黑白轮枝菌(Verticillium albo-atrum Reinke & Berthold)和大丽轮枝菌(V.dahliae Kleb.),其中,大丽轮枝菌分布范围相对较广,是引起马铃薯黄萎病的主要病原.[结论]明确了乌昌地区马铃薯黄萎病的致病菌株的种类,并获得菌株为开展相关研究奠定基础.     

不同因素影响下棉田土壤中大丽轮枝菌微菌核的数量特征

【目的】 土壤中大丽轮枝菌的微菌核是棉花黄萎病发生的关键因子,研究外界因素对土壤中微菌核数量的影响特征,为棉花黄萎病的防治提供参考意义。【方法】 利用选择性分离培养与荧光定量PCR技术,检测采自新疆棉花黄萎病田内不同处理组土壤中的微菌核,并结合室内盆栽试验进行验证。【结果】 大丽轮枝菌微菌核在棉田土壤中呈聚集分布,不同抗病性棉花品种根围微菌核的数量无明显差异。花铃期时'新陆中66号根围微菌核的数量显著高于新稻11号,至吐絮期时新稻11号根围微菌核数量显著增加,与新陆中66号根围相比已无显著差异。耐病品种中植棉2号以及中植棉2号＋新稻11号混种处理土壤中微菌核数量与感病品种军棉1号及军棉1号+新稻11号混种处理均无显著差异。水淹20~30 d时土壤中微菌核的数量显著上升,至60 d土壤中微菌核数量略下降,至150 d时微菌核数量升至最高,是初期微菌核数量的5倍;种稻处理土壤中微菌核的消长动态与对照一致,至150 d时微菌核数量是初期的8倍。【结论】 大丽轮枝菌微菌核在土壤中聚集分布,其数量与棉花品种的抗病性无明显相关,大田种植旱稻前期能延缓微菌核的增长。盆栽水淹能够显著促进土壤中微菌核数量的增长,种稻未能抑制甚至促进了土壤中微菌核数量的增长。     

棉花内生蜡状芽孢杆菌YUPP-10对棉花黄萎病的防治作用及机制

【目的】棉花黄萎病(Verticillium wilt)是世界性难以防治的病害,筛选有效的生防微生物资源成为解决棉花黄萎病的重要途径之一,本研究旨在分离一株高效拮抗细菌,并明确其防治机理,为生物防治棉花黄萎病提供技术支持。【方法】用葡甘聚糖作为碳源筛选一株能够降解β-1,4糖苷键的棉花内生细菌YUPP-10,通过平板对峙培养、平板对扣培养和悬滴法等测定YUPP-10对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)菌丝生长和孢子萌发的抑制效果;用YUPP-10无菌滤液培养大丽轮枝菌微菌核,检测其对微菌核萌发的影响;利用基质接种法进行盆栽试验探究其对棉花黄萎病的防治效果;通过胚根、叶片接种病原菌,木质化和活性氧爆发研究YUPP-10诱导抗病能力;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测防御相关基因的表达。【结果】成功获取一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)YUPP-10,其整体代谢产物在7 d时对大丽轮枝菌的抑菌带宽为0.73 cm,挥发性代谢产物在10 d时对大丽轮枝菌菌落的抑制率为77.03%;YUPP-10无菌培养液对大丽轮枝菌孢子和菌核萌发的抑制率分别为17.22%—71.25%和10.69%—26.62%,且抑制率与无菌滤液的浓度呈正相关。在用YUPP-10玉米蛭石培养物拌土处理的盆栽试验中,其对棉花黄萎病的最高防效达到80.60%。诱导抗性试验发现YUPP-10诱导了胚根和叶片抗大丽轮枝菌的侵染,诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。qRT-PCR检测结果显示YUPP-10成功激活了苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、几丁质酶(CHI)和病程相关基因(PR10)的表达,对大丽轮枝菌在棉花体内的扩散和生长起到了抑制作用。【结论】YUPP-10通过直接抑制病原菌的生长,同时诱导植物防御反应来抵抗病原菌的侵染和扩展,其具有良好的应用前景。     

嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响

【目的】研究嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响,探索通过嫁接来防治棉花黄萎病的可行性。【方法】选用已明确抗黄萎病的海岛棉Gossypium barbadense L.海7124和Pima90为砧木,以陆地棉G.hirsutum品种湘杂棉21和感病品系冀棉11为接穗,完成4个嫁接组合,将其种植在连作棉田,调查嫁接棉花和非嫁接棉花的棉花黄萎病、产量和纤维品质。【结果】嫁接棉花和接穗对照相比,棉花黄萎病明显减轻,有些嫁接组合的抗病性达到高抗水平。和接穗对照相比,多数嫁接组合的株高和果枝数高于对照,嫁接对多数嫁接组合的现蕾期、开花期、吐絮期、衣分、铃重以及纤维品质的大多指标影响不显著。4个嫁接组合的结铃数/m2、籽棉和皮棉产量均高于各自的接穗对照。【结论】选取合适的砧木和接穗嫁接组合,可以有效地防治棉花黄萎病和提高连作棉田的棉花产量。     

棉花植株内黄萎病菌致病类型的快速检测

[目的]建立一种能从棉花植株中快速检测黄萎病菌致病类型的方法,为黄萎病菌致病类型的大面积普查打下基础.[方法]利用Dneasy Plant Mini Kit试剂盒对落叶型标准菌株592和非落叶型标准菌株511及病圃中显症前后不同时期棉花植株DNA进行提取,然后用落叶型引物DB19/DB22、DB19/espdef01和非落叶型引物NDf/ NDr、InND2f/InND2r对所提DNA进行巢式PCR扩增.[结果]使用落叶型引物只在592菌株和落叶型病圃的病株中检测到目标条带,使用非落叶型引物只在511菌株和非落叶型病圃的病株中检测到目标条带.[结论]该试剂盒可以有效地提取棉花植株中的DNA,供试的两套引物对检测植株中棉花黄萎病菌致病类型具有高度特异性,该法可直接检测棉花植株中黄萎病菌的致病类型.     

基于PCR检测的4种土传病害病原菌侵染棉花的动态分析

【目的】立枯病、红腐病、枯萎病和黄萎病是新疆棉花上的4种主要土传病害,研究4种病害的病原菌在新疆棉花上的侵染动态,分析各自的侵染始期和最佳防治时期,为病害高效防控提供依据。【方法】针对4种主要病害的病原菌,对混合接菌后分期采集的棉株进行特异性引物PCR检测,依据检测结果,进行各病原菌侵染动态分析及混合侵染分析。【结果】4种病原菌从棉花子叶期即能侵染;立枯丝核菌侵染相对较早、较快,拟轮枝镰孢霉次之;2种病原菌均在棉苗前期有较高的侵染株率,3叶期达到高峰,此后侵染株率逐渐降低;而尖孢镰孢霉和大丽轮枝菌,虽从子叶期开始即可侵染,但侵染株率较低,直到蕾铃期侵染株率呈渐增趋势;病原菌之间的混合侵染普遍存在,以两菌混合侵染居多。【结论】子叶期为4种病原菌的侵染初期;立枯丝核菌和拟轮枝镰孢霉以苗期侵染为特点;尖孢镰孢霉和大丽轮枝菌以子叶期到蕾铃期均可侵染为特点;病原菌之间常有混合侵染发生。     

棉花抗枯、黄萎病育种技术研究

【目的】研究棉花抗枯、黄萎病育种技术，选育棉花抗枯、黄萎病的多抗性新品种。【方法】试验采用致病力强的菌种，培养备制成棉枯萎病棉籽粉载菌体和棉黄萎病孢子悬浮液，研究不同菌量、不同接菌方法、致病温度因素、病圃接菌选择及多抗病性育种选择技术指标。【结果】播前土壤接棉枯萎病菌棉籽粉载菌体，棉苗2片真叶时，伤根接黄萎病菌孢子悬浮液，盖膜保温诱导发病，淘汰感病群体及感病个体。大田病圃是在重病地接种发病棉杆，移栽时再用棉黄萎病菌孢子悬浮液沾根，发病高峰淘汰棉枯、黄萎病感病群体及感病个体，结合丰产、优质性状的遗传选择，培育出抗病棉花品种。【结论】该项技术是在研究棉花苗期诱导抗性和大田病圃筛选相结合构建的新方法。     

变黑轮枝菌种的鉴定及其致病力的测定

自江苏省棉区分离到三个轮枝苗菌株,其菌落为褐色,并形成褐色厚垣孢子。经形态、生长温度等方面的研究,并与CMI的Verticillium nigrescens菌株比较,鉴定为V.nigrescens Pethybr.。在温室条件下接种测定,该菌对棉花、花生、辣椒、茄子等植物的致病力极弱。     

新疆棉花黄萎病菌生物学特性及致病性分化研究

[目的]明确新疆主要植棉地区棉花黄萎病菌株的生物学特性及致病力分化情况.[方法]纯化培养采集的菌株,观察其生物学特性;利用鉴别寄主法测定棉花黄萎病菌的致病力.[结果]棉花黄萎病菌菌落形态各异,供试菌系大部分可产生微菌核;供试菌株的最适生长温度为25℃,部分菌株对高温具有一定的耐受性;新疆棉花黄萎病菌可分为强、中、弱3种致病型,其中以中等致病类型为主.[结论]新疆棉区棉花黄萎病菌具有明显的生理分化现象,博乐地区采集的VX27菌株致病力最强.     

棉花黄萎病相关基因GhMYB6的克隆与功能分析

【目的】克隆陆地棉MYB家族基因GhMYB6,并对其在棉花抗黄萎病反应中的功能进行初步探究,为挖掘棉花抗病相关基因及棉花抗病育种提供参考。【方法】基于棉花转录组测序数据,筛选并克隆了响应黄萎病菌侵染的基因GhMYB6,对其序列进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测其在黄萎病诱导下的表达模式,并利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术初步验证棉花抗黄萎病中的生物学功能。【结果】克隆获得的GhMYB6基因开放阅读框(ORF)为258 bp,编码85个氨基酸残基,理论等电点(pI)为9.34,脂肪系数为73.41,平均疏水性为-0.793,相对分子质量为9.86 kD,不稳定指数为73.41,为亲水性、碱性的非跨膜蛋白,无信号肽,定位于细胞核,在第11~63氨基酸处含有1个SANT结构域。GhMYB6蛋白与雷蒙德氏棉GrMYB6聚在同一小分支上,说明二者的亲缘关系较近。GhMYB6基因在V991侵染后6和12 h时相对表达量较对照(未侵染处理,CK)极显著下调(P<0.01),72 h时显著上调(P<0.05,下同),24和48 h时与CK无显著差异(P>0.05)。与阴性对照植株TRV:00相比,GhMYB6基因沉默植株萎蔫程度和叶片黄化更严重,病情指数显著升高,茎秆的褐变程度更严重,且茎段在培养基上生长的真菌菌丝数量明显增多。【结论】GhMYB6基因响应黄萎病菌V991侵染,当抑制GhMYB6基因表达后,棉花对黄萎病菌的敏感性增强,抗性明显降低,推测GhMYB6是棉花抗黄萎病防御的一个正向调节因子。     

新疆棉花黄萎病抗性鉴定与评价

[目的]对新疆生产上主栽以及参加生产示范的棉花品种(系)的黄萎病抗性进行鉴定,为棉花生产提供指导.[方法]利用发病均匀的自然病圃对棉花品种的黄萎病抗性进行鉴定.[结果]通过对南、北部棉区的主栽以及参加生产示范及常规区试的120份棉花品种黄萎病抗性鉴定发现,抗黄萎病的棉花品种较少,主要以耐黄萎病和感黄萎病品种为主.只鉴定出一个抗黄萎病品种01 -2,其病情指数较高为20.0,达到抗病与耐病的临界值.耐黄萎病品种较多占到44.2;,包括81-3等种植多年的老品种.[结论]目前新疆棉花以耐黄萎病品种为主,缺乏抗黄萎病品种,亟需培育新的抗病品种.     

棉花根部损伤程度对感染黄萎病菌后体内抗性酶的影响

【目的】探明棉花黄萎病对不同伤根程度棉苗体内相关抗性酶的影响。【方法】棉苗长至四叶时，将纸钵与蛭石等去掉，用水小心冲刷，得到：⑴完整根苗。⑵将根下部3～5 cm的余根用消毒的刀切掉为切根苗。⑶留主根，将大部分侧根切除为伤根苗。3种不同根系状况的棉苗浸于20 ml棉花黄萎病菌的菌液中，以无菌水稀释至不同浓度。经0～48 h，记载致萎蔫程度，并测定相关抗性酶的变化。【结果】3种伤根处理的棉苗浸黄萎病菌培养液后，其致萎度差异显著。当病菌液的浓度为1﹕10时，整根苗不出现感病，受害最轻；其次为伤根苗，2级感病；切根苗最为严重，3级感病。同时还测定了与提高抗病性有关酶的变化，以1﹕50浓度处理效果最好，过氧化物酶（POD）活性伤根苗达42.96 U mg-1•min-1，整根苗达到较高值49.2 U mg-1•min-1，切根棉苗为38.2U mg-1•min-1。有害物质丙二醛（MDA）的含量切根棉苗为39.483 mmol•g-1，伤根苗为27.12 mmol•g-1，整根苗为最低值3.845 mmol•g-1。而体内相关抗性酶如过氧化物酶（POD）活性的高低与有害物质丙二醛（MDA）含量的多少，其顺序与受害轻重的顺序一致。【结论】棉花伤根后的棉苗外部病理反应与体内相关酶的动态生化反应进行研究，获得植株外部病理反应与内部生化实验相吻合的结果。