黄淮海地区夏玉米灰斑病病原菌鉴定及主栽品种抗性分析

 为明确黄淮海夏玉米区玉米灰斑病的病原菌种类,于2017年从河北、河南、山东、安徽、天津五省市疑似发生玉米灰斑病的76个市县采集样本,采用组织分离法和显微单孢分离法获得病原菌,通过形态与分子生物学手段进行病原菌种类鉴定,并对黄淮海地区、陕西、辽宁、黑龙江的37个菌株进行ISSR聚类分析。结果表明,引起黄淮海地区玉米灰斑病的病原菌为玉蜀黍尾孢(Cercospora zeae-maydis),玉蜀黍尾孢的变异具有地理种群特征。同时对黄淮海夏玉米区主栽品种进行人工接种鉴定,结果显示6个主栽品种中郑单958、登海605、先玉335、浚单20等4个品种对玉米灰斑病抗性较差,玉米灰斑病在本区域具有大面积发生和流行的风险。本研究为黄淮海夏玉米区灰斑病的综合防控提供支撑和理论依据。     

我国玉米灰斑病菌的种类及其分布调查

为了监测我国玉米灰斑病菌的种群及其分布,本研究于2016年－2019年从全国17省（直辖市）87地市（自治州）采集了1 341份玉米灰斑病样本,分离病原菌进行形态学和分子生物学鉴定。共分离到菌株4 186株,从中鉴定出玉蜀黍尾孢Cercospora zeae-maydis 3 272株、玉米尾孢C. zeina 914株。结果表明,引起我国玉米灰斑病的病原菌有玉蜀黍尾孢C. zeae-maydis和玉米尾孢C. zeina两个种,而且这两个种在我国的分布有一定的地域性。黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、北京、天津、山东、山西和安徽地区的玉米灰斑病菌均为玉蜀黍尾孢;河南的西、南部和陕西的中、南部是玉蜀黍尾孢和玉米尾孢混合发生;湖北、四川和湖南虽然分离到了玉蜀黍尾孢和玉米尾孢两种菌,但以玉米尾孢为主;贵州和云南的玉米灰斑病菌均为玉米尾孢。     

玉米灰斑病菌的遗传多样性研究

 玉米灰斑病是由玉蜀黍尾孢菌(Cercospora zeae-maydis Tehon&Daniels)引起的世界性病害,近年来中国北方玉米发生较为严重。关于该病菌是否存在遗传变异现象在国内始终未见深人的报道,为此本研究通过RAPD技术,从DNA分子水平来研究玉米灰斑病菌群体内遗传变异的情况,为深入研究病菌致病性分化的机理和病菌一寄主互作的机理奠定基础。     

黄淮海夏玉米主产区穗腐病病原菌的分离鉴定

为明确我国黄淮海夏玉米主产区玉米穗腐病的病原菌种类、优势种群及虫害、年度、省份对病原菌的影响,以形态学为基础,结合分子生物学方法对2013、2015年随机采自河南、河北、山东3省的155份玉米穗腐病样品进行分离鉴定。结果表明,引起黄淮海夏玉米主产区玉米穗腐病的主要致病菌为镰孢菌Fusarium spp.,包括拟轮枝镰孢F.verticillioides、禾谷镰孢F.graminearum、层出镰孢F.proliferatum、木贼镰孢F.equiseti及藤仓镰孢F.fujikuroi,分离频率分别为49.7%、28.4%、12.3%、3.9%和1.3%;其次为木霉菌Trichoderma spp.,包括哈茨木霉T.harzianum、绿色木霉T.viride和棘孢木霉T.asperellum,分离频率分别为8.4%、3.2%和5.2%;青霉菌Penicillium spp.分离频率较低,为14.2%;曲霉菌Aspergillus spp.包括黑曲霉A.niger和黄曲霉A.flavus,分离频率分别为2.6%和1.9%。研究表明,黄淮海主产区玉米穗腐病优势病原菌为拟轮枝镰孢、禾谷镰孢和木霉菌,不同省份不同年度间病原菌种类及优势病原菌存在差异,虫害能加重玉米穗腐病的发生。     

河北省苹果果实黑点病的症状与病原研究初报

 为明确河北省苹果果实黑点病的症状类型及其对应的病原菌,本研究对河北省6个市的果园进行了病害调查和样品采集,并对引起不同症状类型的病果进行了病原菌的分离和鉴定。结果表明,河北省的套袋苹果黑点病可以分为四大类型,分别是萼洼黑点型、果面黑点型、果面晕斑型和梗洼褐斑型。除了果面晕斑型为单一病原侵染之外,其他类型的病斑均分离获得3种或3种以上的病原菌。通过形态学分析以及系统发育分析发现,分离的菌株主要为5个不同属的真菌,分别是粉红聚端孢(Trichothecium roseum)、细极链格孢(Alternaria tenuissima)、产菌核枝顶孢(Acremonium sclerotigenum)、尾孢菌(Cercospora sp.)和镰刀菌(Fusarium sp.)。致病性检测表明,粉红聚端孢和细极链格孢的致病力较强,为引起该病害的主要致病菌。而产菌核枝顶孢在河北省造成的症状比之前的报道更加多样化。本研究明确了河北省苹果果实黑点病的主要症状类型及其对应的病原菌,为该病害的流行规律以及综合防控研究奠定了基础。     

新疆葡萄枝孢果腐病病原菌的鉴定及生物学特性

2019年在新疆葡萄上发现一种新病害,主要危害成熟葡萄果实。感病果实病部产生橄榄绿色霉层,导致葡萄产量和品质严重下降。为明确该病害病原菌种类及其生物学特性,从南北疆11个葡萄园采集80个病样,用常规稀释分离法和单孢分离法对病原菌进行分离和纯化,根据采集地点、葡萄品种、菌落生长速度等特征选取21个代表性菌株进行形态学鉴定、分子生物学鉴定和致病性测定以明确病原菌种类;并研究了温度、光照、培养基、pH对病原菌生长及产孢的影响。结果表明,引起新疆葡萄果腐病的病原菌为枝孢菌,有两个种,即枝状枝孢Cladosporium cladosporioides和柠檬形枝孢Cladosporium limoniforme,其中枝状枝孢为优势种。两种病原菌的适宜生长和产孢的温度均为25℃,适宜生长和产孢的培养基是PDA,不同光照条件下都可大量产生分生孢子,最适宜生长和产孢的pH为7。明确了新疆葡萄枝孢果腐病病原菌及其生物学特性,为今后该病害的预测预报、发生规律和防治方法的研究打下基础。     

我国玉米灰斑病菌遗传多样性的ISSR分析

为明确我国发生的玉米灰斑病菌地理差异及遗传结构,利用简单序列重复区间(ISSR)对玉米灰斑病菌遗传多样性进行了分析,并利用尾孢菌特异引物对分离自四川、云南、湖北、贵州等西南地区的16个玉米灰斑病菌菌株进行了分子鉴定。结果显示,通过ISSR标记筛选出10个扩增多态性好且稳定的通用引物,共扩增出81条DNA条带,均为多态性条带,扩增片段大小在200~2 000 bp之间,菌株遗传相似系数为0.19~1.00。在遗传相似系数为0.19时,供试菌株被聚为2大类群,来自西南地区和东北地区的菌株各自聚为一组,在DNA水平上表现出明显差异,认为是2类不同的致病类群。分子鉴定结果显示引起西南各地区玉米灰斑病的主要致病菌均为玉米尾孢菌Cercospora zeina。表明我国玉米灰斑病菌存在丰富的遗传多样性,ISSR标记可揭示出玉米灰斑病菌株间的亲缘关系及遗传差异性,可用于其遗传多样性研究。     

玉米茎腐病病原菌检测方法研究

为提高玉米茎腐病病原菌检测结果的准确性和可信度,以组织分离法做对比,采用分子检测法,对采自田间的189个玉米茎腐病病株进行真菌种类的鉴定和数量的统计。结果表明,分子检测法对腐霉Pythiumspp.的检出频率为29.24%,对镰孢菌Fusariumspp.的检出频率为73.68%,组织分离法对腐霉的检出频率仅为0.58%,对镰孢菌的检出频率为60.82%,两方法的符合率最高仅为35.92%,最低为0。因此,采用组织分离和分子检测相结合的方法可提高玉米茎腐病病原菌鉴定结果的准确性。     

春玉米区穗腐病病原菌组成、分布及禾谷镰孢复合种的鉴定

 本研究对2015年收集的春玉米区玉米穗腐病样本的病原菌进行了分离鉴定。结果表明,禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex)的总分离频率最高,为35.90%,为优势菌。进一步分析显示,山西、河北、吉林和黑龙江省以禾谷镰孢复合种为主,分离频率分别为81.25%、 75.00%、 44.00%和44.44%;内蒙古以拟轮枝镰孢菌(F. verticillioides)为主,分离频率为56.25%;辽宁省拟轮枝镰孢菌和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的分离频率分别为34.48%和31.03%;而在陕西省,禾谷镰孢复合种、拟轮枝镰孢菌和亚粘团镰孢菌(F. subglutinans)分离频率均为28.57%。以禾谷镰孢复合种的EF-1α基因序列为基础构建系统发生树,进一步对分离到的禾谷镰孢复合种进行亚种鉴定。结果表明,春玉米区禾谷镰孢复合种为禾谷镰孢菌和布氏镰孢菌,且以布氏镰孢菌为主。     

河北省玉米穗腐病病原菌鉴定及潜在产伏马毒素镰孢菌系统发育分析

 为明确河北省夏玉米区玉米穗腐病的发生情况、病原菌组成及地区对病原菌种类的影响,本团队于2016年和2017年在玉米收获前期对玉米穗腐病的发生情况进行调查,并通过生物学方法对随机采回的样本进行分离鉴定。田间调查结果表明,与2016年相比,2017年河北省玉米种植面积有所减少,玉米穗腐病的发病率有所下降。分离鉴定结果表明,引起河北省夏玉米区穗腐病的优势病原菌为拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides),分离频率为63.49%,其他病原菌如层出镰孢菌(F. proliferatum)、禾谷镰孢菌(F. graminearum)、变红镰孢菌(F. incarnatum)、黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(A. flavus)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的分离频率分别为19.05%、6.35%、1.59%、14.29%、3.17%、9.52%和1.59%。为明确伏马毒素基因在潜在产伏马毒素镰孢菌鉴定中的作用,拟轮枝镰孢菌、层出镰孢菌和藤仓镰孢菌(F. fujikuroi)分别以EF-1α和FUM1基因序列为基础构建系统发育树。结果表明,两个系统发育树拓扑结构相似,伏马毒素基因可用于潜在产伏马毒素镰孢菌种的鉴定,基于FUM1基因的种间遗传距离大于基于EF-1α基因的种间遗传距离,而种内遗传距离的结论则与之相反。     

玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

玉米灰斑病空间流行动态模拟模型组建及传播距离研究

 以玉米品种郑单958为试材接种灰斑病菌,在田间形成不同发病梯度,分析病害传播的空间流行动态,利用SAS9.13统计软件分别构建病害传播梯度的一维、二维和三维模型。结果表明:1.指数模型和GOMPERTZ模型是沈阳地区玉米灰斑病单向传播梯度的最佳模拟模型;2.高斯模型是模拟病害平行于垄向和垂直于垄向方向传播的最佳模型;3.含有(x²+y²)形式的圆形模型和含有a (x²+y²)+bx+cy+d形式的椭圆形模型是模拟病害在二维平面上传播过程的最佳模型。通过模型推导得到病害的传播距离约20~50m。     

华重楼斑枯病病原鉴定

 2018年,四川汶川县重楼种植区的华重楼出现一种新的病害—华重楼斑枯病,该病害主要危害叶片,发生率为35%,天气适宜时可引起整株叶片枯死。为鉴定引起四川汶川县华重楼斑枯病的病原菌,本试验采用组织分离法对病原菌进行分离,利用科赫氏法则验证其致病性,依据菌株的形态学和基于rDNA-ITS和RPB2基因序列分析对病原菌进行鉴定。结果表明,分离菌株的菌落形态、分生孢子器和分生孢子形态与Didymella sp.相似;经分子生物学鉴定,该菌ITS-RPB2基因序列与亚隔孢壳属D. glomerata(登录号为FJ427013、GU371781)的同源性为100%。因此,将引起重楼斑枯病的病原菌鉴定为D. glomerata。     

玉米圆斑病病原的快速检测

玉米生平脐蠕孢菌(Bipolaris zeicola)是引起玉米圆斑病的病原菌。本研究通过对玉米生平脐蠕孢菌及其近似种的EF-1α基因(elongation factor 1α)部分序列进行比对,设计出玉米生平脐蠕孢菌的特异性引物Y-EF-F和Y-EF-R,利用该引物可以从B.zeicola中扩增出137 bp的特异片段,而其余的17个参试菌株扩增结果为阴性。灵敏度实验表明该对引物可以检测到目标DNA的浓度为1 pg·μL~(-1)。用B.zeicola接种玉米叶片、苞叶以及玉米粒,然后以接种发病的病组织DNA为模板,利用引物Y-EF-F和Y-EF-R进行PCR扩增,可以扩增出137 bp的特异性条带,而健康玉米组织DNA中未能扩增出任何条带。用B.zeicola孢子悬浮液接种大田玉米叶片,接种第3 d可以检测到未发病组织中有B.zeicola病原菌,第5 d可以看到明显的病斑。研究结果表明该方法可用于快速、准确和灵敏地检测玉米组织中的潜伏期玉米生平脐蠕孢菌,为玉米圆斑病的快速检测,进而及早采取防治措施提供积极的指导。     

环境与寄主条件对玉米灰斑病菌侵染寄主的影响

利用玉米灰斑病菌株20-47、感病玉米品种(掖单13)和抗病玉米品种(沈单10号),在人工气候室和自然条件下对影响玉米灰斑病菌侵染的环境条件和寄主生育期进行了研究。结果表明:玉米灰斑病是属偏高温高湿类型的病害,在温湿度条件不能得到满足时,病害就难以完成侵染发病;病菌接种侵入的最佳温度为25℃左右,水滴条件下侵染最容易;土壤条件特别是氮、磷肥如果施用不均匀、不足或过多,也都可以对结果产生影响,在通常情况下,增施氮、磷肥能提高玉米对灰斑病的抗性;在一定光照强度范围内,光对鉴定结果的影响不明显,但光暗交替更有利于寄主发病;寄主不同生育期对病原菌侵染寄主的影响不同,11～12叶期(喇叭口期)接种,病菌较易侵染。     

玉米病害发生现状与推广品种抗性对未来病害发展的影响

 随着全球气候变化、耕作方式改变和新品种推广,我国玉米病害的发生也有所改变。在春玉米区,丝黑穗病仍然持续严重为害,大斑病呈加重趋势;在夏玉米区,局部地区小斑病发生较重,而矮花叶病普遍发生较轻;以往的次要病害已成为重要病害:如,南方锈病在夏玉米区南部严重发生,瘤黑粉病成为生产中的突出问题,土传病害日益加重,细菌性病害发生渐多。对玉米主要推广品种、近年国家和主产省份审定品种的抗病性分析表明,在北方春玉米区,由于品种抗性水平降低、个别感病品种的推广及病原菌致病力变异,大斑病在近年仍将呈现较重发生趋势;丝黑穗病的发生则由于推广抗病品种和种子包衣技术而有所减轻,但局部地区仍会严重发生;由于缺乏抗病品种,灰斑病和弯孢菌叶斑病的发生将主要取决于气候因素。在北方夏玉米区,小斑病暴发的可能性较小,但已有强致病力菌株出现;由于推广品种普遍对茎腐病抗性水平较低并受耕作制度的影响,茎腐病和苗枯病将成为主要病害;多数品种对南方锈病缺乏抗性,南方锈病发生面积将继续扩大,发病程度也将增加。     

引起甜樱桃叶斑病的葡萄座腔菌的鉴定

Cherry leaf spot disease is one of the most common diseases of sweet cherry. In 2018 and 2019, a leaf spot symptom was observed on sweet cherry in Beijing city, Shandong province and Liaoning province, and the pathogen fungi were isolated from diseased samples. Seven fungal isolates (JZB310197-JZB310203) were identified as Botryosphaeria dothidea according to morphological characteristics and multi-gene (ITS, EF 1-α and TUB2) phylogenetic analysis. To fulfill the Koch′s postulation, pathogenicity assay was carried out on detached leaves and tissue cultured seedlings. The inoculation results showed that all isolates were pathogenic to cherry leaves, proving that B. dothidea was a pathogen of cherry leaf spot disease. This is the first report of B. dothidea causing leaf spot of sweet cherry in China.     

外引玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性鉴定与评价

2012-2013年,应用田间人工接种的方法对引进的165份国外玉米种质进行了玉米大斑病、灰斑病、弯孢菌叶斑病等3种病害同步抗性鉴定与评价,结果表明:引进的国外玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性表现均存在差异,表现抗病的种质较少,大部分种质表现感病或高度感病;抗性种质均以中抗为主,表明国外玉米种质对3种叶斑病的抗病能力较低。筛选出一批单抗性种质和兼抗2种或3种叶斑病的多抗性种质37份,为抗病育种提供了重要基础材料。