小麦和玉米籽粒赤霉菌产毒类型的PCR检测

为了建立一种准确、快速鉴定赤霉菌毒素的方法,根据赤霉菌毒素生物合成调控路径T ri5-T ri6基因保守序列,设计了一对通用引物,用于检测和鉴别产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(N IV)毒素的赤霉菌特异DNA片断。结果表明,产生毒素DON的赤霉菌具有一个300 bp的特异DNA片断,而产生毒素N IV的则为360 bp。PCR检测与HPLC或GC/M S化学分析结果完全一致。利用这一方法分析检测了小麦、玉米籽粒中赤霉菌产毒类型,发现除健康籽粒外,在所有轻微、中度、严重感染赤霉病的小麦或玉米籽粒中,均同时检测到DON及N IV的两种DNA片断,表明这一对通用引物对两种毒素特异DNA片断的扩增效率相同。这些结果说明,该技术是一种经济、快速、可靠的PCR检测技术,可广泛用于赤霉菌及其毒素检测鉴定中。     

应用赤霉病菌毒素鉴定小麦品种抗病性

迄今,小麦抗赤霉病鉴定均采用病菌自然感染或人工诱发感染的方法。由于该病为气候性病害,小麦发病情况受气候等环境条件影响很大,鉴定结果往往不准确,需多年多点重复鉴定。尽管植病和育种工作者对鉴定方法作了许多改进(王裕中等,1982),但仍未很好解决上述困难。八十年代以来,有不少研究单位积极探索应用赤霉菌毒素处理小麦进行抗赤霉病鉴定。郑元梅(1980)用人工研磨菌丝体提取粗毒素处理小麦品种他诺端的种子、幼根、幼茎及茎生长点和子房的愈伤组织,发现稀释20～200倍的毒素溶液可使小麦种子发芽率降低60～70％,20倍液对根系生长有较强的抑制作     

小麦赤霉菌毒素的提取与检测

小麦赤霉菌毒素的提取与检测（福建农学院农学系）刘思衡植物病原菌毒素是病原菌的次生代谢产物，一般属于糖苷、萜类、酚类、氨基酸及其衍生物等，是导致植物产生病状的重要因素。小麦赤霉菌毒素是人们除蕈中毒和麦角中毒以外最早认识的真菌性食物中毒，引起高度重视。我...     

小麦抗赤霉病细胞突变体筛选

1973年Carlson首次采用离体选择技术筛选出烟草抗野火病的再生植株,国内外许多学者相继在马铃薯、玉米、苜蓿、燕麦、小麦、水稻等作物上获得了成功,表明采用组织细胞培养筛选抗病突变体,可能是一种很有希望的育种途径。八十年代以来,北京、上海、江苏、福建、湖北、河北、陕西等省市的小麦遗传育种和植物病理工作者研究结果,应用赤霉菌粗毒素作为选择剂,在细胞水平上筛选小麦抗赤霉病突变体亦获可喜进展。张炎等(1990)自1983年以来,通过这一育种体系育成抗赤霉病性接近于苏麦3号、综合性状较好的核质杂种新品系VDKP和CAMA。陆维忠等(1991)筛选出两个无性系894013和894037,其抗赤霉病性好于或     

小麦镰刀菌毒素及其发生风险研究进展

近年来,小麦赤霉病在我国小麦产区高频率流行,尤其在长江中下游、淮河流域以及黄淮南部,导致小麦中镰刀菌毒素严重污染,不仅影响小麦产量,还危害人畜健康。镰刀菌毒素包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称呕吐毒素)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)以及伏马毒素(FB)等,可以引起动物消化、神经、免疫以及生殖系统异常,有的还具有致癌作用。本文对我国小麦镰刀菌毒素的发生情况与影响因素进行了分析,同时对镰刀菌毒素的风险评估与防控研究的迫切性进行了探讨,以期提高人们对小麦镰刀菌毒素污染的认识,保障我国小麦产业的健康发展。     

麦类作物赤霉病抗性离体筛选的原理与方法

赤霉病（Fusarium head blight）是麦类作物最主要的世界性病害，在湿热的流行年份不仅减产严重，而且受过赤霉病菌毒素污染的籽粒对人类和畜禽有害，严重影响籽粒的品质。目前对赤霉病尚缺乏有效的化学和生物防治技术，最好的防治途径仍然是对抗性或耐性基因型的选育。但在赤霉病抗性选择的各种技术上，还有许多问题有待研究解决。本文以小麦为重点，介绍了赤霉病抗性离体筛选技术体系等方面的研究进展，包括毒素抗性和田间实际抗性的相关性、适宜的毒素筛选浓度、植物组织对毒素的差异反应、菌株与作物品种的互作，并讨论了抗性选择中应注意的有关问题。     

抗赤霉病细胞工程育种进展

赤霉病是我国大、小麦生产上的主要病害 ,其抗性属多基因控制 ,且与外境条件关系密切 ,育种难度较大。随着抗赤霉病菌毒素细胞选择体系的不断成熟 ,细胞工程结合常规技术已成为大、小麦抗赤霉病育种的有效途径。浅述了抗赤霉病细胞工程育种的研究进展 ,介绍了离体抗毒素细胞筛选的技术方法     

抗赤霉病细胞工程育种进展

赤霉病是我国大、小麦生产上的主要病害,其抗性属多基因控制,县与外境条件关系密切,育种难度较大。随着抗赤霉病菌毒素的细胞选择体系的不断成熟,细胞工程结合常规技术已成为大、小麦抗赤霉病育种的有效途径 。浅述了抗赤霉病细胞工程育种的研究进展,介绍了离体抗毒素细胞筛选的技术方法。     

江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。     

昆虫病原线虫共生菌对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌的抑菌活性

为探索小麦根腐病和小麦赤霉病可持续控制的有效生防途径,以小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌作为供试真菌,评价了昆虫病原线虫共生菌及其毒素的抑菌活性,并对高毒力菌株抗逆性进行了初探。结果表明,供试的28个昆虫病原线虫共生菌发酵液和毒素均有一定的抑菌活性,其中,高毒力共生菌菌株SY5发酵液和毒素对小麦根腐病菌的抑菌率分别为56.05%和67.41%,对小麦赤霉病菌的抑菌率分别为82.41%和83.32%;菌株SY5发酵液经50℃处理60 min及18 W紫外灯照射120 min后对小麦根腐病菌的抑菌率无明显变化,但对小麦赤霉病菌的抑菌率有所下降;常温保存150 d,抑菌活性略有下降。说明共生菌菌株SY5对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌抑菌活性显著,且具有一定的抗逆性,极具应用潜力。     

The occurrence of Fusarium species and mycotoxins in Kenyan wheat

Freshly harvested wheat grain samples were collected during the 2004 growing season to determine the presence of head blight-causing Fusarium species. Fungal contamination was determined by isolation on agar media, while mycotoxin analysis was by direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The wheat grain samples were highly contaminated with fungi, especially Epicoccum, Alternaria and Fusarium species. The mean Fusarium infection rate varied from 13% to 18%, with the major head blight-causing species being Fusarium poae, Fusarium graminearum, Fusarium equiseti and Fusarium avenaceum. F. graminearum isolates were found to be highly virulent (79% disease severity) and significantly reduced kernel weight. Most grain samples were contaminated with mycotoxins, with a mean incidence rate of up to 75% for deoxynivalenol (DON) and 86% for T-2 toxin. Other mycotoxins detected were zearalenone and aflatoxin B1. Co-occurrence of DON, T-2 toxin and zearalenone was found in up to 35% of the samples. The results suggested the presence of Fusarium head blight and associated mycotoxins in Kenya. The presence of several mycotoxins, even at such low levels, could pose chronic adverse health effects to human and livestock fed on the contaminated wheat products.     

维生素E对小麦赤霉病菌呕吐毒素积累的调控效应

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起，该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）等毒素，造成小麦细胞的氧化损伤，并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响，在活体条件下，通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素E溶液和禾谷镰刀菌菌液，测定病小穗率，并在小麦成熟期利用LC-MS测定籽粒中的DON含量；离体条件下，在PDA和TBI培养基中分别添加维生素E，测定培养基中禾谷镰刀菌菌丝的生长速率、DON含量和DON合成关键基因 Tri5的表达量。结果表明，活体条件下，维生素E负调控DON的积累，但不能阻止病原菌在穗部扩展；离体条件下，与对照相比，添加维生素E对禾谷镰刀菌的生长、产毒及 Tri5基因的表达均无显著影响。活体条件下，维生素E负调控毒素，可能是通过调控寄主小麦中相关基因的表达而间接调控禾谷镰刀菌产毒相关基因的表达，该结果可为维生素E在小麦DON防控方面的利用提供参考。     

我国北方玉米子粒禾谷镰孢菌群产毒素化学型检测分析

利用镰孢菌产毒素基因特异性引物,对分离自我国北方春玉米区玉米子粒的禾谷镰孢菌复合种群(Fusarium graminearum clade)的43株镰孢菌菌株进行产毒素化学型检测.结果表明,我国北方玉米子粒中携带的禾谷镰孢菌(包括F. graminearum和F.asiaticum)检测到2种产毒素化学型,F. graminearum只产生脱氧雪腐镰孢烯醇(Deoxynivalenol,DON),F. asiaticum可以产生脱氧雪腐镰孢烯醇(Deoxynivalenol,DON)和雪腐镰孢烯醇(Nivalenol, NIV).     

小麦抗赤霉病鉴定及其抗病基因的检测

小麦赤霉病是由镰刀菌和禾谷镰孢菌引起的小麦真菌病害,严重影响小麦的产量与品质。为了筛选适合黄淮麦区利用的抗病品种资源,于2017-2018年度利用单花滴注对107份黄淮麦区小麦资源进行田间赤霉病抗性鉴定;同时利用与 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4和 Fhb5共4个与抗赤霉病相关QTL紧密连锁的8个分子标记对供试小麦材料进行了检测。经鉴定,扬富麦101表现为抗赤霉病(R),宁麦13、宁麦资119、扬麦16等12个品种表现为中抗赤霉病(MR);分子标记检测发现,这些抗赤霉病品种携带1个或多个抗赤霉病QTL位点,其中 Fhb1基因及其基因组合效应最为明显, Fhb1可以作为主要抗性基因应用于小麦赤霉病抗性育种。     

Assessment of dehulling efficiency to reduce deoxynivalenol and Fusarium level in durum wheat grains

The potential of dehulling to reduce mycotoxin level in two durum wheat grain samples naturally infected by Fusarium and showing contrasting levels of deoxynivalenol was examined using a pearling process. Curve plots expressing mycotoxin decrease against grain mass removal were shown to display a biphasic behavior. A sharp reduction of the deoxynivalenol level was observed at the first pearling steps (i.e. a 45% loss of deoxynivalenol for a 10% grain tissue removal) followed by a slower decrease to reach a level below 30% of remaining mycotoxin when about 35% of the grain tissue was removed. The same type of effect was also observed for reduction of Fusarium in grains analyzed by real-time polymerase chain reaction. Changes in the slope of the curves corresponding either to mycotoxin or fungi loss were found to be located between testa and aleurone layers or in the aleurone tissue, which is in accordance with the current knowledge of the fungi penetration in wheat grains. Furthermore the pearling process was proved to be more efficient than milling to reduce the grain deoxynivalenol content. These results were related to the different ways used by these distinct technologies for grain fractionation.     

小麦茎基腐病病原假禾谷镰刀菌与赤霉病之间的关系

近年来,黄淮地区小麦茎基腐病发生严重,假禾谷镰刀菌是黄淮地区小麦茎基腐病的优势病原菌,同时也可引起小麦赤霉病。为明确假禾谷镰刀菌与小麦赤霉病的关系,本研究从山东省商河县小麦茎基腐病重病田块分别采集苗期和成熟期小麦病株,通过分离鉴定发现,苗期小麦茎基腐病的优势病原菌为假禾谷镰刀菌,且致病性试验结果显示,假禾谷镰刀菌在人工接种条件下能够引起严重的小麦赤霉病;此外,在小麦苗期田间的玉米秸秆上能够观察到尚未成熟的子囊壳,对子囊壳进行真菌分离鉴定,发现其包含禾谷镰刀菌和假禾谷镰刀菌形成的子囊壳。在小麦成熟期,从小麦赤霉病病穗中也分离到了假禾谷镰刀菌。这是山东省首次报道假禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病。综上,在小麦茎基部和穗部均能分离到假禾谷镰刀菌,且假禾谷镰刀菌在人工接种条件下能够引起严重的小麦赤霉病。结合当前黄淮地区小麦茎基腐病严重发生以及普遍秸秆还田的现状,推测假禾谷镰刀菌可能会助推小麦赤霉病的发生流行。     

假禾谷镰孢菌的分离及其对小麦茎基部和穗部的致病力分析

假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)是黄淮麦区小麦茎基腐病的优势病原菌。为比较假禾谷镰孢菌对小麦茎基部和穗部的致病力,选取实验室前期分离并保存的272个假禾谷镰孢菌菌株,通过室内小麦苗期茎基部接种法和田间扬花期穗部单花滴注接种法对其进行致病力检测。室内苗期茎基部接种结果显示,强、中等和弱致病力的菌株分别有109、137和26个。选择在小麦苗期茎基部表现为强、中等和弱致病力的菌株各17个,通过田间穗部单花滴注接种法检测其对小麦穗部的致病力,结果表明,51个菌株在小麦穗部均可致病,并引起不同程度的枯白穗症状,其中强、中等和弱致病力菌株分别有18、21和12个。进一步对小麦茎基部和穗部的致病力进行比较,发现同一菌株对小麦茎基部和穗部的致病力没有明显相关性。     

Effect of nitrogen fertilization on Fusarium head blight in spring barley

Nitrogen fertilization has been shown to influence the occurrence and the impact of Fusarium head blight in wheat. It also plays a key role in adjusting barley quality to the requirements of the malting industry, implying specific contents of protein. The present study investigated the effect of nitrogen input on the incidence of relevant Fusarium species in spring barley under field and greenhouse conditions. Grain material from differently fertilized field plots was analyzed for fungal DNA and mycotoxins by qPCR and LC-MS/MS, respectively. Under natural pathogen pressure no effect of nitrogen on infection was observed. When pathogen pressure (Fusarium culmorum and Fusarium avenaceum) was increased via species-specific soil-surface inoculation, nitrogen application reduced contents of Fusarium DNA and mycotoxins in barley grain. Nitrogen-dependent canopy parameters were recorded over the season and correlated with DNA and mycotoxin data. Apparently, sparser canopy permitted more Fusarium infections in unfertilized plots. In addition, well nitrogen-fertilized plants allowed less fungal development in the barley spike after spray inoculation in the greenhouse. These results suggest that nitrogen fertilization restricts Fusarium grain infection of barley by influencing canopy characteristics and possibly plant physiology.     

中国春背景下长穗偃麦草抗赤霉病相关基因的染色体定位

长穗偃麦草具有良好的赤霉病抗性,是小麦赤霉病抗性改良的重要种质资源。为了深入研究长穗偃麦草的赤霉病抗性并对其抗性相关基因进行染色体定位,连续两年两地于开花期通过单花滴注法对中国春-长穗偃麦草二体附加系、置换系等31份材料进行穗部接种,21d后调查发病情况;同时调查了各材料的自然发病情况。结果表明,长穗偃麦草的赤霉病抗性主效基因定位于1E和7E染色体,其中7E染色体的短臂具有良好的赤霉病抗性,2E和4E染色体具有微效抗性基因,而3E、5E和6E可能存在易感基因。