香蕉枯萎病菌RAPD分析及4号生理小种的快速检测

 用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对采自广东、广西的香蕉和粉蕉上的30个香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)菌株和3个其它尖孢镰刀菌专化型的菌株进行比较及聚类分析。在遗传相似系数0.67时,可将供试菌株划分为3个RAPD群(RGs),其中香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)共15个菌株属于RGⅠ,1号生理小种(FOC1)共15个菌株属于RGⅡ,供试的其它尖孢镰刀菌专化型的3个菌株则属于RGⅢ。这说明香蕉枯萎病菌和供试3个其它专化型菌株与致病性间存在明显的相关性。1号生理小种内菌株间的遗传分化大于4号生理小种内菌株间的遗传分化。从90条RAPD随机引物中筛选出2条引物可产生4号生理小种的RAPD标记2个。将这2个RAPD标记电泳切胶回收、克隆及测序,并根据这2个特异片段序列设计SCAR上下游特异引物,通过对30个菌株的PCR扩增检验,其中一个RAPD标记成功地转化为SCAR标记,初步建立了以此为基础的4号生理小种快速检测技术,其检测灵敏度为2 ng新鲜菌丝。对采自不同地区的显症样品、吸芽、室内接种未显症的香蕉苗以及发病的香蕉植株不同部位进行检测,能够准确灵敏地鉴定出4号生理小种,从而为香蕉枯萎病菌的快速检测及防治奠定了基础。同时,快速检测结果发现,田间发病植株果柄的各部位及果实内并没有枯萎病菌的存在。     

双重PCR检测马铃薯晚疫病菌和青枯病菌方法的建立及应用

 利用真菌通用引物ITS1和ITS4扩增马铃薯晚疫病菌转录间隔区并进行序列测定,通过序列比较,设计了1对马铃薯晚疫病菌的特异引物INF1/INF2,并对15种不同真菌、细菌和7种疫霉属和腐霉属卵菌基因组DNA进行PCR扩增,结果只有不同来源的马铃薯晚疫病菌株可获得324 bp的特异带。将引物INF1/INF2与卵菌通用引物进行巢式PCR扩增后,其检测灵敏度在DNA水平上可达30 fg。运用设计的引物与马铃薯青枯病菌特异引物结合建立了双重PCR体系,能从马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌总基因组DNA以及人工接种和自然发病的马铃薯植株中分别或同时扩增到324 bp和281 bp的特异片段。实现了同时对马铃薯晚疫病菌和马铃薯青枯病菌的快速可靠检测。     

甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种的快速检测与鉴定

 甘蓝枯萎病菌生理小种传统鉴定方法费时费力,不能满足生产的要求,因此需要建立一种快速、可靠的分子检测技术。本研究在甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种基因组测序的基础上,通过比较基因组学方法筛选1、2号生理小种各自的特异基因片段并设计引物,并分别以10个甘蓝枯萎病菌1号生理小种菌株、2个2号生理小种菌株、7个尖孢镰刀菌其他专化型菌株及4个外围菌株DNA为模板进行常规PCR扩增,筛选出甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种特异性引物,同时引入尖孢镰刀菌通用引物W106R/W106S,建立起一步三重PCR检测甘蓝枯萎病菌1、2号生理小种的分子检测技术。结果表明,该分子检测技术实现了在一次PCR反应中快速、准确地同步检测出甘蓝枯萎病菌DNA、罹病甘蓝组织和土壤中的甘蓝枯萎病菌1号和2号生理小种,对检测甘蓝植株是否感染枯萎菌及甘蓝种植区土壤是否受到枯萎菌的污染有实用价值。     

香蕉枯萎病菌生理小种鉴定及其SCAR标记

 通过室内人工接种蕉类鉴别寄主,对采集于广东蕉区的18个蕉类枯萎病菌菌株进行鉴定,KP021、KP022、GZ981和JL021 4个菌株属Racel,其余14个菌株属Race4,说明广东蕉区同时存在尖孢镰刀菌古巴专化型Race1和Race4。用RAPD技术对上述18个菌株进行分析,从200条随机引物中筛选出8条引物可产生生理小种RAPD标记12个,其中标记Racel的8个,标记Race4的4个。对这些RAPD标记带分别进行回收、克隆、测序,根据这些特异片段序列分别设计相应的SCAR引物,通过对18个菌株的PCR扩增检验,有4个RAPD标记成功地转化为SCAR标记,其中Race1-SCAR标记1个、Race4-SCAR标记2个、同时能鉴定出2个小种的SCAR标记1个。应用这4个SCAR标记同时对采自田间的9个病菌分离物进行检测,能够准确地鉴定出广东蕉区的尖孢镰刀菌古巴专化型Racel和Race4,这为下一步开展香蕉枯萎病菌生理小种的分子鉴定及各生理小种田间流行动态监测奠定了基础。     

马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵的SCAR标记

建立马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵SCAR(sequenced characterized amplified region,序列特征扩增区域)标记,以马铃薯晚疫病菌对甲霜灵高抗菌株HD01-3和对甲霜灵高感菌株DK98-1为亲本,通过无性单游动孢子分离和有性杂交获得菌株HD01-3无性后代群体、菌株DK98-1无性后代群体以及F1代分离群体,以此为试验材料,利用BSA法(bulked segregant analysis,分离群体分组分析法)构建抗感基因池对后代菌系的甲霜灵抗性进行RAPD(random amplified polymorphic DNA,随机扩增多态性DNA)分析。从178条RAPD随机引物中找到一条特异性引物S2054,其可以扩增出一个与晚疫病菌对甲霜灵抗性相关的遗传标记,将该特异条带回收、克隆、测序,发现此标记大小为457bp,根据测序结果设计特异PCR引物,用于扩增抗感基因池,成功地将特异RAPD标记转化为SCAR标记。初步建立了马铃薯晚疫病菌抗甲霜灵SCAR标记,辅助监测晚疫病菌对甲霜灵的抗性。     

寄生隐丛赤壳菌ITS分子检测技术研究

寄生隐丛赤壳菌是引起板栗疫病的致病菌。为建立该菌的分子检测技术,本研究首先采用通用引物ITS1/ITS4对分离自四川雅安、泸州及重庆的寄生隐丛赤壳菌及其他参试菌株的ITS区进行PCR扩增和测序比对。根据该片段与GenBank中隐丛赤壳属其他种的ITS序列差异,设计了寄生隐丛赤壳菌的特异性引物ITSP1/ITSP2,片段扩增大小为462bp。利用该引物对菌株基因组DNA进行扩增,可以将寄生隐丛赤壳菌与其他参试菌区分开,检测灵敏度达30pg。而以引物ITS1/ITS4和ITSP1/ITSP2进行的巢氏PCR,可检测到30fg基因组DNA,其灵敏度较常规PCR提高了1 000倍。利用巢氏PCR检测体系对发病程度不同的组织和携菌组织进行检测,均能快速稳定地检测出寄生隐丛赤壳菌。     

菠菜中3种新烟碱类杀虫剂多残留分析方法研究

寄生隐丛赤壳菌是引起板栗疫病的致病菌。为建立该菌的分子检测技术,本研究首先采用通用引物 ITS1／ITS4对分离自四川雅安、泸州及重庆的寄生隐丛赤壳菌及其他参试菌株的 ITS 区进行 PCR 扩增和测序比对。根据该片段与 GenBank 中隐丛赤壳属其他种的 ITS 序列差异,设计了寄生隐丛赤壳菌的特异性引物 ITSP1／ITSP2,片段扩增大小为462 bp。利用该引物对菌株基因组 DNA 进行扩增,可以将寄生隐丛赤壳菌与其他参试菌区分开,检测灵敏度达30 pg。而以引物 ITS1／ITS4和 ITSP1／ITSP2进行的巢氏 PCR,可检测到30 fg 基因组 DNA,其灵敏度较常规 PCR 提高了1000倍。利用巢氏 PCR 检测体系对发病程度不同的组织和携菌组织进行检测,均能快速稳定地检测出寄生隐丛赤壳菌。     

我国棉花枯萎菌生理小种特异性DNA扩增片段的筛选及序列测定

 利用RAPD技术,以随机引物对我国棉花枯萎菌的3个生理小种(3、7、8号小种)共26个菌株进行PCR扩增,从产生的140个RAPD分子标记中寻找到了不同小种的特征性条带,O PF-10₅₁₃(3号小种)、OPF-08₃₇₁(7号小种)及OPF-12₇₀₃(8号小种)。将其纯化后克隆到pGEM-TEasy质粒载体上,并获得了DNA特异性片段的核酸序列。     

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.     

大丽轮枝菌核糖体基因ITS区段的特异扩增

 根据棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)核糖体基因ITS区段的碱基编码序列,设计合成了1对为26 bp的PCR特异扩增引物(引物1:5'CATCAGTCTCTCTGTTTATACCAACG,和引物2:3'CGATGCGAGCTGTAACTACTACGCAA),进行了大丽轮枝病菌PCR特异扩增试验。试验结果表明:本试验设计合成的这对引物,能对大丽轮枝菌全基因组DNA和人工接种棉花黄萎病病株组织特异地扩增到大丽轮枝菌核糖体基因ITS区段的324 bp分子片段,该对引物可用于棉花黄萎病的分子鉴定和分子监测。本试验结果对棉花黄萎病的早期诊断和病原菌的检测和监测有潜在的应用价值。     

香蕉枯萎病菌侵染香蕉根系的组织学过程

 为探明香蕉枯萎病菌侵染香蕉根系的过程,利用绿色荧光蛋白标记的香蕉枯萎病菌4号生理小种（Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4 tagged with green fluorescent protein,GFP-FOC4）,接种香蕉根系以观察病原菌侵染香蕉根系的组织学过程。结果表明,接种1 d后病原菌以菌丝体、大型分生孢子和小型分生孢子的形式附着于根系表皮细胞,优先沿细胞胞间层生长。接种7 d后,观察到病原菌以菌丝体、大型分生孢子和小型分生孢子的形式直接侵染维管束,在维管束内以两种方式扩展繁殖,一种在维管束内横向扩展,菌丝体随机分支,逐步形成网状分布;另一种是菌丝体在维管束内纵向生长,倾向于呈束状沿维管束单侧生长繁殖,形成大量菌丝体。本研究首次从组织病理学的角度观察并分析了GFP-FOC4侵染香蕉根系的过程,为研究香蕉枯萎病菌的致病过程机理提供参考。     

根癌农杆菌介导的香蕉枯萎病菌4号生理小种的转化

 本文针对香蕉枯萎病菌4号生理小种这一对我国香蕉生产构成了极大威胁的检疫性有害生物,建立了根癌农杆菌介导的该生理小种的转化体系,确定了影响转化效率主要因子的最佳条件分别是:共培养乙酰丁香酮(AS)浓度为200μmol/L、共培养时间为48 h、培养温度为25℃、诱导培养基pH值为5.5。此条件下,转化效率达到21~24个转化子/10⁴香蕉枯萎病菌孢子。PCR和Southern杂交分析表明外源的T-DNA已经成功随机地整合到该病原菌基因组中,且多为单拷贝。应用该转化体系已获得近25 000个转化子,为研究该生理小种致病机制奠定了基础。     

转录因子FoSwi6调控香蕉枯萎病菌的生理特性和致病性

 香蕉枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f. sp. cubense) 是威胁香蕉生产的重要土传病原真菌。为了解析该病原菌的致病机理和探索新的防治途径,本研究利用同源重组的方法获得了转录因子FoSwi6的敲除突变体菌株,与野生种菌株相比,敲除突变体菌株 ΔFoSwi6表现为生长缓慢、气生菌丝显著减少且部分菌丝膨大畸形、产孢量降低、对H₂O₂过敏感、镰刀菌酸合成相关基因FoFUB4的表达量下调及致病性减弱。由此表明, FoSwi6 参与调控香蕉枯萎病菌的生理特性和致病性。     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种细胞壁降解酶的比较

对香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种的细胞壁降解酶进行比较。通过测定4号生理小种在寄主体内细胞壁降解酶的活性发现,能检测到多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)和纤维素酶(Cx)的活性。在不同碳源培养条件下,2个生理小种均有以上5种酶的活性,以1%柑桔果胶为碳源时产生的PMG和PG活性明显高于其他几种酶的活性,而以1%CMC为碳源时,所产生的Cx都比其他几种酶的活性高。细胞壁降解酶同工酶电泳后发现,4号生理小种在寄主体内和体外培养时都比1号生理小种多分泌一种PG。2个生理小种在体外培养时分泌的PMG、PGTE和PMTE没有差异。4号生理小种在寄主体内比1号生理小种多分泌一种PMG,却少分泌一种PGTE,2个生理小种在寄主体内的PMTE则没有差异。     

香蕉—水稻轮作联合添加有机物料防控香蕉枯萎病研究

香蕉枯萎病是一种由尖孢镰刀菌引起的土传病害, 枯萎病的发生对香蕉产业造成严重的冲击本文针对香蕉枯萎病难以防控的难题, 采用水稻轮作同时添加有机物料（椰糠、稻秆和桉树皮）的方法, 研究了其对香蕉枯萎病高发病蕉园土壤中尖孢镰刀菌(FOC)和其他微生物数量的影响及其对香蕉枯萎病的防控效果。结果表明, 轮作水稻可以显著减少土壤中FOC的数量, 从而降低香蕉枯萎病的发病率。其中轮作水稻处理比未淹水未种植水稻处理FOC的数量下降了71.5%, 下茬香蕉枯萎病发病率降低了81.7%; 与未种植水稻但淹水的处理相比FOC数量下降了47.8%, 下茬香蕉枯萎病发病率降低了71.2%; 种植水稻同时添加水稻秸秆能够显著增强病原菌的杀灭效果和对下茬香蕉枯萎病的防控效果, 相比未添加物料轮作水稻处理, 尖孢镰刀菌数量下降了36.2%, 下茬香蕉枯萎病发病率降低了50.0%。同时, 水稻轮作同时添加有机物料处理及其下茬香蕉的种植, 对土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量均具有不同的影响。其中水稻种植期间不同处理的可培养真菌与放线菌数量随着时间的增加整体呈下降趋势, 而在种植香蕉后随时间的增加呈上升趋势; 土壤中可培养细菌的数量在水稻种植与香蕉种植期间随着时间的增加未呈现出规律性。结论：水稻轮作联合稻秆的添加能有效降低土壤中FOC的数量和下茬香蕉枯萎病的发病率。     

枯草芽胞杆菌TR21防控粉杂1号香蕉枯萎病的效果和对根系抗性相关信号物质累积的影响

本文研究了枯草芽胞杆菌Bacillus subtilis TR21在大田对抗病品种粉杂1号枯萎病的防控效果及其与病原菌不同组合处理种苗根系抗性相关信号物质累积情况,评估了菌株TR21与粉杂1号结合减轻大田发病率的应用价值。田间试验设置清水对照区、菌株TR21可湿性粉剂喷叶区、菌株TR21可湿性粉剂喷叶+叶腋接种1次胶囊剂型区、菌株TR21可湿性粉剂喷叶+叶腋接种1次栓剂剂型区,并统计田间发病率、抽蕾率、断蕾率和产量。室内采用清水处理、菌株TR21叶腋接种、香蕉枯萎病菌FOC004孢子根系接种、菌株TR21叶腋接种后再在根系接种FOC004孢子的挑战接种4种处理方式,测定接种后不同时间点根系NO、H₂O₂和水杨酸（SA）变化。结果表明,TR21可湿性粉剂的不同处理均能降低粉杂1号发病率,其中喷叶区防效达72%,此外增加1次栓剂处理可以显著增加单株产量,并显著缩短粉杂1号生育期。对抗性信号物质测定发现,只有挑战处理能够在接种早期（4 h）激发NO的显著升高,并维持较长时间（72 h）;3种处理均能够在早期（4 h）显著减少根系产生H₂O₂;病原菌和挑战处理在早期（4 h）能够激发根系SA含量显著升高。TR21叶腋喷施通过提高粉杂1号对枯萎病的抗性来降低田间发病率。     

香蕉枯萎病菌致病力分化与ISSR遗传多样性分析

香蕉枯萎病是一种破坏香蕉维管束的全株性土传病害。本研究旨在探讨香蕉枯萎病菌致病力分化和遗传多样性。以30株采自我国广西的香蕉枯萎病菌,16株分别来自澳大利亚和我国广东、海南、福建、云南等地的香蕉枯萎病菌为对象,采用伤根灌淋法测定香蕉枯萎病菌的致病力,然后用筛选到的ISSR引物对46个香蕉枯萎病菌菌株和4个对照菌株(3个非致病性尖孢镰刀菌和1个茄腐镰刀菌)进行ISSR遗传多样性分析。结果显示,分离到广西香蕉枯萎病菌1号生理小种(FOC1)8株,致病力强、中、弱类型比例分别为62.5%、12.5%和25%;广西香蕉枯萎病菌4号生理小种(FOC4)22株,致病力强、中、弱类型比例分别为18.18%、63.64%和18.18%。14条ISSR引物扩增出237个条带,多态性条带161个,多态性比例为67.93%,遗传相似系数0.76～0.96。聚类分析显示,以遗传距离0.80为阈值时菌株被分为8个类群,所占比例分别为4%、10%、60%、16%、4%、2%、2%、2%。第三类群全部为香蕉枯萎病菌4号生理小种。第一、二、四和五类群总量的70.59%为香蕉枯萎病菌1号生理小种。第八类群为香蕉枯萎病菌3号生理小种。结果表明,在香蕉枯萎病菌与寄主协同进化中,广西的FOC1和FOC4出现明显致病力分化。1号生理小种的遗传多样性比4号生理小种丰富。广西香蕉枯萎病菌4号生理小种与海南、广东的FOC4遗传相似性较高。香蕉枯萎病菌生理小种类型与遗传多样性相关。致病力变异与遗传多样性无相关性。研究结果对香蕉枯萎病菌种群扩张机制探讨、遗传动态分析以及有效防控措施的制定具有一定的指导意义。     

香蕉枯萎病田间发病株的高效灭菌方法筛选

为筛选有效防控香蕉枯萎病菌扩散蔓延的灭菌方法,采用含毒介质培养法测定咪鲜胺和多菌灵不同配比对枯萎病菌的毒力作用以筛选最佳混配液,比较最佳混配液与生石灰、草甘膦、咪鲜胺的平板抑菌和大田灭菌效果,并研究了大田不同施用方式对最佳混配液灭菌效果的影响。结果表明,咪鲜胺与多菌灵体积比为10∶1时得最佳混配液,可显著提高对香蕉枯萎病菌的抑制效果,增效系数为1.53,EC50值最小,为0.025 mg/L;4种药剂的EC50值由大到小为草甘膦生石灰咪鲜胺最佳混配液。1 000 mg/L最佳混配液喷施于大田病株5 d后根际土壤病菌含量下降了95.93%,10 d后球茎病菌含量减少了71.88%,综合灭菌效果显著优于其它处理。此外,应用打孔灌药法可显著提高最佳混配液对大田病株的灭菌效果,施用5 d后球茎病菌含量减少了95.95%。表明以打孔灌药法施用1 000 mg/L最佳混配液灭菌效果显著且操作便捷,易于推广应用。