禾谷镰孢菌对多菌灵的敏感性基线及抗药性菌株生物学性质研究

 引起小麦赤霉病的禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)在华东地区对多菌灵已出现了高水平抗药性。本文报道了F.graminearum对多菌灵的敏感性基线及其抗药性菌株生物学特性。离体条件下多菌灵对100个野生敏感型菌株的平均EC₅₀和MIC值分别为0.5748±0.0133 μg/ml和 < 1.4μg/ml。而对50个抗药性菌株的平均EC₅₀和MIC值则分别为9.2375μg/ml和 > 100 μg/ml。在麦穗上多菌灵对50个敏感菌株和抗药性菌株防效的平均EC₅₀分别为282.6 μg/ml和 > 2 000μg/ml。从田间获得的抗多菌灵菌株对苯菌灵、噻菌灵、甲基托布津表现交互抗药性,但不同于室内突变菌株,对乙霉威不表现负交互抗药性。抗药性菌株的无性和有性繁殖后代以及在无药培养基上菌丝体转代培养后,抗药水平保持不变。抗药性菌株的菌丝生长速率、产孢能力及致病力等与敏感菌株相比没有差异。     

禾谷丝核菌对戊唑醇的抗性及抗药性菌系生物学特性

在含戊唑醇PDA平板培养基上，对禾谷丝核菌进行逐代处理，以诱导其抗药性菌系；比较抗性和敏感菌系的生物学特性，测定抗性菌系对其它杀菌剂的交互抗性。结果表明，选育至35代，对戊唑醇抗性达33．4倍。抗戊唑醇菌系与敏感亲本菌系相比，其菌丝生长速率、菌丝干重、菌核产生速率、菌核数及干重均存在差异。抗性菌系较敏感菌系对冬小麦幼苗的致病力减弱，但小麦返青后抗性菌系引起的发病率和严重度均较敏感菌系增强。戊唑醇抗性菌系对三唑酮、丙环唑、井冈霉素、福美双、噁醚唑和咯菌腈6种药剂分别产生了31．2、22．8、16．9、15．8、15．5和1．6倍的交互抗性。     

禾谷镰孢菌对氰烯菌酯的敏感性基线及室内抗药性风险初步评估

 本文报道了禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对氰烯菌酯(2-氰基-3-氨基-3-苯基丙烯酸乙酯,JS399-19)的敏感性基线及其抗药性风险。离体条件下氰烯菌酯对51个禾谷镰孢菌菌株的平均EC₅₀和MIC值分别为(0.153±0.050)μg/mL和小于4.0μg/mL;通过紫外线照射和药剂驯化的方法获得了14个禾谷镰孢菌对氰烯菌酯的抗药性突变体,紫外光诱变抗药性突变频率为1.67×10^-7。这些突变体的抗性水平可分为低、中、高3种类型,其EC₅₀分别为1.5~15.0μg/mL、15.1~75.0μg/mL和75.0μg/mL以上。与亲本菌株2021相比,抗药突变体间的菌丝生长量和产生子囊壳能力发生不同程度的增加或下降,而分生孢子繁殖量则显著下降。在无药培养基上菌丝体转代培养8次后,抗药水平保持不变,且与亲本菌株有相同的致病性。所测定的突变体在含1%葡萄糖的PDA上菌丝生长除UV-2021-4显著下降外,其余都表现生长速率比亲本显著增加。在含3%和4%葡萄糖的PDA上2021生长优于亲本菌株。氰烯菌酯与苯并咪唑类、麦角甾醇生物合成抑制剂类、甲氧基丙烯酸酯类、二硫代氨基甲酸盐类和取代芳烃类杀菌剂没有交互抗性。     

番茄叶霉病菌对多菌灵抗药性的诱导及抗性菌株特性研究

采用紫外线诱导及药剂驯化两种方法对番茄叶霉病菌的目标菌株进行多菌灵抗性诱导,分别经7、9代诱导后获得抗性突变体。突变体菌株的EC₅₀均大于500μg／mL,达高抗水平。突变体菌株与自然抗性菌株无药继代培养10代后,抗性程度没有明显变化。与亲本菌株比较,突变体菌株菌落生长速率、产孢量及产毒量有所下降。室内交互抗性测定表明:多菌灵与苯菌灵、菌核净及克霉灵之间具有正交互抗性,与瑞毒霉、扑海因及速克灵无交互抗性。乙霉威对多菌灵的高抗菌株表现负交互抗性或无交互抗性,但对敏感菌株不表现负交互抗性。     

禾谷镰孢菌γ-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系分析

根据禾谷镰孢菌参考菌株NRRL31084(PH-1)的γ-微管蛋白基因核苷酸序列设计5对引物,采用PCR方法从禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对多菌灵(MBC)的敏感菌株、室内诱导及田间多菌灵抗药性菌株中分段扩增测序,获得了γ-微管蛋白基因全序列.该基因全长1 868 bp,含有5个内元,编码一含493aa的多肽;与PH-1的γ-微管蛋白基因核苷酸序列同源性99%,存在10个差异核苷酸,与所编码的氨基酸序列同源性100%;与其它7种真菌的γ-微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为31%～72%.中国的2个敏感菌株和4个抗药菌株的γ-微管蛋白基因序列完全相同,认为多菌灵抗药性与该微管蛋白变异无关.     

咯菌腈和戊唑醇复配对假禾谷镰孢菌丝生长及所致病害的影响

为筛选对小麦茎基腐病安全且有效的药剂组合,本研究采用菌丝生长速率法检测不同作用机制的杀菌剂咯菌腈与戊唑醇复配对病原菌假禾谷镰孢的毒力,筛选出最佳增效组合,进而利用温室苗期生物测定明确复配药剂的安全性及防治效果,最后利用qPCR检测复配药剂对小麦根际土壤及茎秆中病原菌的影响。结果表明：咯菌腈与戊唑醇质量比为1∶7的复配药剂对假禾谷镰孢菌丝生长毒力最强,平均增效系数为7.22;该组合复配种衣剂在3个不同抗性小麦品种上温室苗期防治效果分别为73.35%、62.59%和82.07%,显著高于同剂量的两个单剂,且兼有促生作用;对小麦根长、鲜质量分别提高了2.81%～12.33%和18.87%～49.21%。通过qPCR检测发现,使用该复配药剂与空白对照相比假禾谷镰孢含量在小麦根际土壤中降低76.95%～90.37%,在小麦茎秆组织中降低92.00%～96.70%。验证了咯菌腈与戊唑醇质量比为1∶7的复配剂可通过降低土壤和小麦茎秆组织中病原菌的含量从而达到防治效果。本研究为小麦茎基腐病的化学防治提供新的参考依据。     

河南省禾谷镰孢菌对丙硫菌唑的敏感性

采用菌丝生长速率法,测定了2019—2021年采自河南省11个市的278株禾谷镰孢菌Fusarium graminearum对丙硫菌唑的敏感性。结果表明：供试278株禾谷镰孢菌对丙硫菌唑的敏感频率呈单峰且近似正态分布,各菌株EC₅₀值的范围在0.609～3.868μg/mL之间,最大值为最小值的6.35倍,平均值为(1.741±0.690)μg/mL。此外,不同年份的禾谷镰孢菌对丙硫菌唑的敏感性水平无显著差别。2020年菌株最不敏感,平均EC₅₀值为(1.894±0.652)μg/mL,2021年菌株最敏感,平均EC₅₀值为(1.643±0.701)μg/mL。不同地区的禾谷镰孢菌对丙硫菌唑的敏感性水平有显著性差异。济源市的菌株最不敏感,平均EC₅₀值为(2.175±0.632)μg/mL;开封市的菌株最敏感,平均EC₅₀值为(1.137±0.419)μg/mL;焦作市菌株间敏感性差异最大,最大值为最小值的6.21倍,平均EC₅₀值为(2.073±0.68...     

禾谷镰孢菌γ-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系分析

 根据禾谷镰孢菌参考菌株NRRL31084(PH-1)的γ-微管蛋白基因核苷酸序列设计5对引物,采用PCR方法从禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)对多菌灵(MBC)的敏感菌株、室内诱导及田间多菌灵抗药性菌株中分段扩增测序,获得了γ-微管蛋白基因全序列。该基因全长1 868bp,含有5个内元,编码一含493aa的多肽;与PH 1的γ-微管蛋白基因核苷酸序列同源性99%,存在10个差异核苷酸,与所编码的氨基酸序列同源性100%;与其它7种真菌的γ-微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为31%~72%。中国的2个敏感菌株和4个抗药菌株的γ-微管蛋白基因序列完全相同,认为多菌灵抗药性与该微管蛋白变异无关。     

抗氰烯菌酯假禾谷镰孢突变体的诱导及其生物学特性

为评估引起小麦茎基腐病的病原菌假禾谷镰孢Fusarium pseudograminearum对氰烯菌酯的抗性风险,对5株敏感菌株进行了室内药剂驯化,获得33株抗性突变体,突变频率为16.5%,其对氰烯菌酯的抗性水平范围为7.39～1 665.76倍,3株表现低抗,4株表现中抗,26株表现高抗;发现在myosin-5基因上存在11种抗性突变类型,其中217位的丝氨酸突变为亮氨酸(S217L)、420位的谷氨酸突变为赖氨酸(E420K)和135位的丙氨酸突变为苏氨酸(A135T)为主要突变类型,其比例分别为45.5%、15.2%和9.1%。S217L型抗性突变体的产孢量显著下降,菌丝生长速率和致病力与亲本菌株无显著差异。E420K型抗性突变体的菌丝生长速率和致病力显著下降,产孢量与亲本菌株无显著差异。A135T型抗性突变体的菌丝生长速率和产孢量与亲本菌株无显著差异。研究结果表明假禾谷镰孢在药剂选择压力下易形成氰烯菌酯的抗性群体,对氰烯菌酯存在中到高等的潜在抗性风险,其myosin-5的点突变与其对氰烯菌酯的抗性相关。     

西南地区稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性基线建立及抗性监测

于2013—2014年分别从重庆市及四川、贵州省的16个区县采集分离获得902株稻瘟病菌,采用菌丝生长速率法测定了其中150个菌株对戊唑醇的敏感性。结果表明:其EC_(50)值分布在0.047 5~0.599 6μg/m L之间,平均EC50值为(0.215 4±0.149 7)μg/m L。菌株的不同敏感性频率呈连续单峰曲线分布,因此其平均EC_(50)值0.215 4μg/m L可作为田间稻瘟病菌对戊唑醇敏感性检测的参考标准。戊唑醇对菌株的最低抑制浓度(MIC)值≤4μg/m L,以4μg/m L作为抗性菌株监测的区分剂量,测定了各地病原菌对戊唑醇的田间抗性,发现自各地采集分离的902株稻瘟病菌多数对戊唑醇仍表现为敏感,仅2株为低水平抗性。     

2013年湖北省小麦赤霉病菌对多菌灵和戊唑醇的敏感性

2013年从湖北省7个小麦主产区分离获得106株禾谷镰刀菌,测定了其对戊唑醇和多菌灵的敏感性。结果表明:戊唑醇和多菌灵对所有供试菌株的EC50值分别为0.064~0.778和0.090~0.858 mg/L。采用SAS软件的W法对EC50分布进行了正态性检验,表明106株菌株对戊唑醇和多菌灵敏感性的频率分布符合正态分布,其EC50平均值分别为(0.383±0.129)和(0.526±0.151)mg/L。不同地区来源的菌株对两种药剂的敏感性存在显著差异,其中襄阳的菌株对两种药剂的敏感性显著低于其他6个地区的。研究结果显示:湖北省小麦赤霉病菌未出现对戊唑醇和多菌灵抗性菌群,两种药剂用于防治小麦赤霉病仍具有使用价值。     

湖北省小麦赤霉病菌对多菌灵、戊唑醇和咪鲜胺的敏感性

对2014年采自中国湖北省7个县、市的206株小麦赤霉病菌样品进行单孢分离与鉴定,并采用菌丝生长速率法随机测定了其中100株菌株对多菌灵、戊唑醇和咪鲜胺的敏感性,建立了其敏感基线。结果表明:多菌灵、戊唑醇和咪鲜胺对湖北省小麦赤霉病菌的EC50值范围分别为0.115~0.705、0.006~1.356和0.002~0.370 μg/mL,平均值分别为0.248、0.181和0.040 μg/mL;供试100株小麦赤霉病菌对3种药剂的敏感性频率均呈单峰拟正态分布,因此可将所得各EC50平均值分别作为湖北省小麦赤霉病菌对3种药剂的敏感基线参考值。以各药剂EC50平均值的10倍作为敏感性鉴别浓度,对2015及2016年湖北省小麦赤霉病菌的敏感性进行了监测,在该鉴别浓度下,多菌灵、戊唑醇和咪鲜胺对2015年小麦赤霉病菌的平均抑制率分别为100%、85.14%和82.35%,对2016年小麦赤霉病菌的平均抑制率分别为100%、76.67%和73.62%。研究表明,虽然戊唑醇和咪鲜胺对2016年小麦赤霉病菌的抑制率略有下降,但整体而言,湖北省小麦赤霉病菌对多菌灵、戊唑醇及咪鲜胺仍具有较高的敏感性。     

Proteomic analysis of Fusarium graminearum treated by the fungicide JS399-19

JS399-19 (2-cyano-3-amino-3-phenylancryic acetate), a novel cyanoacrylate fungicide, has powerful inhibition against Fusarium species, especially to Fusarium graminearum. Treated with JS399-19, mycelium of F. graminearum was distorted and swelled. The embranchment increased. In order to investigate the effect of JS399-19 on protein expression of F. graminearum, total protein of F. graminearum cultured in normal condition and that treated with 0.5 μg/mL (EC₉₀ value) JS399-19 were extracted respectively and proteomic analysis was performed using two-dimensional gel electrophoresis. The expression levels of 38 proteins varied quantitatively at least twofold. 33 proteins out of the 38 were successfully identified by MALDI-TOF-MS/MS and MASCOT. According to the classification of physiological functions from Conserved Domain Database analysis, 19, 5, 2, 3, 2 and 2 proteins were respectively associated with metabolism, regulation, motility, defense, signal transduction, and unknown function, which indicated that energy metabolism, the synthesis and transport of proteins and DNA of F. graminearum were inhibited by JS399-19 in different degrees. The expression levels of the genes were further confirmed by quantitative real-time PCR analyses. This study represents the first proteomic analysis of F. graminearum treated by JS399-19 and will provide some useful information to find the mode of action of the fungicide against F. graminearum.     

抗戊唑醇苹果轮纹病菌的紫外诱导及其生物学特性

在含戊唑醇的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上,通过紫外线诱导获得了9株对戊唑醇具有不同抗性水平的苹果轮纹病菌 Botryosphaeria berengriana f.sp. piricola 抗药性突变体,其抗性指数在11.00~67.88之间。将该抗药性突变体继代培养9代后,大多数突变体的抗性指数逐渐下降,但其中有2 株抗药性突变体(UV-TS1-f和UV-TS1-10)仍保持较高的抗性水平;抗药性突变体的致病力与敏感菌株相比未发生明显变化;与敏感菌株一样,抗药性突变体适宜生长的温度也为25~28 ℃,pH值为7~8;在含不同碳、氮源的培养基中,抗药性突变体的菌丝生长与菌丝干重与敏感菌株相比差异明显。研究表明,苹果轮纹病菌在药剂选择压下易形成抗戊唑醇群体,具有中等或高抗药性风险。     

草莓枯萎病菌对多菌灵的抗性及其抗性菌株生物学特性

为评价草莓枯萎病菌对多菌灵的抗性风险,从山东有代表性的草莓种植区,采集、分离了4个草莓枯萎病菌菌株,分别在含多菌灵的PDA平板培养基上进行继代培养,诱导获得抗性菌株。采用菌落生长速率法测定抗性菌株ZY-D的抗性稳定性及其对其它杀菌剂的交互抗性,比较了抗性菌株ZY-D与敏感菌株ZY的生物学特性差异。结果显示:选育至45代,抗性菌株ZY-D对多菌灵的抗性达53.91倍,抗性能够在无药条件下稳定遗传,4个抗性菌株与敏感菌株ZY具有同样的致病力;抗多菌灵菌株ZY-D对甲基硫菌灵等7种药剂表现出了不同程度的交互抗性;抗性菌株ZY-D与敏感菌株ZY的适宜生长温度均为25℃,适宜pH均为9;在不同的碳、氮源条件下,ZY-D与ZY的菌落直径和产孢量存在差异。     

玉米抵御鞘腐病菌侵染的生理机制

为深入探讨玉米抗鞘腐病的机制,以高抗品种浚单20、9058及中抗品种郑单958、郑58为材料,测定了接种层出镰孢后苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、木质素含量及抗病相关基因PR-1、PR-2a、LOX、MPI和GAPc的表达量.结果显示:接种后不同抗性材料叶鞘部位的防御酶活性均上升,多数在6h达到峰值,且高抗材料酶活性增幅较大;供试材料的木质素含量均上升,且高抗材料的含量高于中抗材料;PR-1、MPI、GAPc和PR-2a等抗病相关基因的表达呈上升趋势,而LOX的表达量变化趋势不明显.研究表明玉米对鞘腐病的抗性与防御酶活性、木质素含量及其抗病相关基因的表达量呈正相关.     

35个马铃薯品种对镰刀菌干腐病优势病原的抗病性评价

为合理利用抗源,用菌株混合接种法分别接种接骨木镰刀菌Fusarium sambucinum和茄病镰刀菌F.solani,以DPS2000数据处理系统对接种块茎第15天腐烂斑的半径进行系统聚类分析,从而探讨35个马铃薯品种对镰刀菌干腐病优势病原的抗病性。结果表明:以接种接骨木镰刀菌的块茎其腐烂半径原始数值不转换、接种茄病镰刀菌的块茎其腐烂半径原始数值进行标准化转换、聚类方法均采用欧式距离、最长距离法,其聚类效果与接种结果的吻合度最好。接种接骨木镰刀菌后,以欧式距离21作为最佳聚类距离分割点,将试验品种分为11个抗病品种、17个中抗品种和7个感病品种;接种茄病镰刀菌后,以欧式距离3.0作为最佳聚类距离分割点,将试验品种分为13个抗病品种、14个中抗品种和8个感病品种。     

山东省草莓枯萎病菌对四种三唑类杀菌剂的敏感性检测

为了明确山东省草莓枯萎病菌对三唑类杀菌剂的敏感性现状,从有代表性的草莓种植区采集、分离了12个草莓枯萎病菌菌株,采用菌落直径法测定其对四种三唑类杀菌剂的敏感性.结果显示,戊唑醇、烯唑醇、苯醚甲环唑和腈菌唑对12个菌株的EC50值分别在0.1107～1.1670、0.1446～2.2586、0.1307～9.0317和1.1969～60.9270μg·mL-1之间.其中菌株LY002对苯醚甲环唑和腈菌唑的敏感性较低;ZY002对苯醚甲环唑最敏感,其毒力倍数是LY002的69.10倍;TA005对腈菌唑最敏感,其毒力倍数是LY002的50.90倍;TA002对烯唑醇和TZ004对戊唑醇的敏感性均较低,而LY001对这两种药剂最敏感.结果表明,不同菌株之间对三唑类杀菌剂的敏感性差异较大.     

东方百合对茎腐病的抗性分析

为探明东方百合茎腐病的发病机制及抗病机理,以湖南株洲地区的东方百合为材料,分别采用升汞消毒、刺伤浸苗接种、超声波甲醇浸提、混液平板等方法对其病原菌进行了分离、抗病性鉴定、皂苷含量及活性测定。结果显示：尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum为湖南株洲地区东方百合茎腐病病原菌;30份自主培育的东方百合材料通过聚类分析可划分为3类,包含抗病材料3份、中抗材料16份、感病材料11份,其中y、ZN-12和ZN-27的抗病指数都在65.00以上;抗病材料的总皂苷含量明显高于感病材料,且皂苷含量与抗性水平之间极显著相关;总皂苷含量为1.194 mg/mL的提取液对茎腐病病原菌菌丝生长的抑制率为29.39%。表明y、ZN-12和ZN-27具有较好的开发潜力;总皂苷含量与东方百合抗茎腐病水平密切相关,可作为大规模筛选抗病材料的一个重要指标。     

草莓枯萎病菌抗戊唑醇突变体ZY-W的生理生化特性

为明确抗戊唑醇草莓枯萎病菌 Fusarium oxysporum f.sp. fragariae 突变体ZY-W的生理生化特性,分析其抗性风险及可能的抗性机制,比较了对戊唑醇抗性达34.2倍的ZY-W和敏感菌株ZY在苯丙氨酸解氨酶(PAL)及过氧化物酶(POD)活力、对渗透压的敏感性、相对渗率、可溶性蛋白含量及酯酶同工酶图谱等方面的差异。结果表明:ZY-W突变菌株体内的POD和PAL活力均高于ZY;经不同浓度药剂处理0～24 h,2菌株PAL活力均呈先上升后下降的趋势,并在处理后1.5 h达到最高值;2菌株的POD活力则一直处于上升状态,24 h时达到最高值,且此时2菌株间POD活力差异最大;仅用清水处理0～24 h,2菌株的PAL和POD活力均一直处于上升状态。在不同处理时间及药剂浓度下,ZY的相对渗率为ZY-W的1.0～2.4倍,表明ZY-W菌株的细胞膜透性低于ZY;ZY-W对渗透压的敏感性及体内可溶性蛋白含量均显著高于ZY,其中ZY-W的可溶性蛋白含量是ZY的1.3倍;在突变菌株ZY-W的酯酶同工酶图谱中发现了 Rf值为0.24的特征性谱带。表明草莓枯萎病菌对戊唑醇产生抗性的同时,伴随着其生理生化特性的改变。