山东玉米茎基腐病病原菌的初步研究

 1979~1983年,从山东省主要病区采集的玉米茎基腐病病株分离得到的菌种有腐霉菌、禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌、尖孢镰刀菌以及其它真菌。这些菌种经室内、外多次土壤接种试验表明,只有瓜果腐霉菌Pythium aphanidermatum(Edson) Fitzpatrick和禾谷镰刀菌Fusarium graminearum Schw.两种,对玉米苗期和成株期具有较高的致病力。如两种菌混合接种,则有加重发病的趋势。因此,可以初步认为玉米茎基腐病是以瓜果腐霉菌为主,与禾谷镰刀菌复合侵染而引起的玉米病害。     

福建小麦赤霉病的致病菌种及致病型的研究

 1978~1981年采集54个县市小麦病穗标样,单孢分离获1081菌株。经室内外综合鉴定明确本省引起小麦赤霉病的致病病原有禾谷镰刀菌(Fusarium gra-minearum Schwabe),雪腐镰刀菌[F.nival (Fr.) Ces.],本色镰刀菌(F.concolor Rg.),弯角镰刀菌(F.camptoceras Wr.&Rg.),串珠镰刀菌(F.moniliforme Sheld),硫色镰刀菌(F.sulphureum schecht Sacc.)和燕麦镰刀菌草类变种(F.avenaceum var.herberum)。其中禾谷镰刀菌分离频率最高,占绝对优势,分布遍及全省。7个种致病力测定,F=10.48,F> 0.01,不同种致病力差异极显著;禾谷镰刀菌、弯角镰刀菌和硫色镰刀菌致病力最强。     

禾谷镰刀菌脂质转运蛋白Vps13的功能分析

 Vps13蛋白家族是真核生物中高度保守的一类脂质转运蛋白,其在丝状真菌中的功能尚不清楚。小麦赤霉病主要由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起,是小麦最重要病害之一。禾谷镰刀菌含有酿酒酵母VPS13的一个同源基因FgVPS13。通过同源重组的方法获得禾谷镰刀菌FgVPS13敲除突变体。研究表明,FgVPS13敲除突变体出现生长、产孢和有性生殖的缺陷。FgVPS13敲除突变体在小麦胚芽鞘和麦穗上的致病力下降,产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)毒素含量也明显降低。而且,FgVPS13抑制线粒体自噬。总之,FgVPS13参与调控禾谷镰刀菌菌丝生长、无性和有性生殖、致病力和线粒体自噬。     

四川柑桔根腐病病原真菌种类研究

 本文报道四川柑桔根腐病的病原真菌12种,其中腐皮镰孢(Fusarium solani)、寄生疫霉(Phytophthora parasitica)、柑桔褐腐疫霉(P. citrophthora)、德氏腐霉(Pythium debaryanum)和腐霉-1(Pythium sp.-1)等5种为主要种群,其余7种为次要种群。     

寄生玉米的6种腐霉及其致病性研究

 从国内12省、自治区、直辖市玉米植株上分离出腐霉菌菌株,依据形态特征、培养性状、生长抑制温度,以及产生的有性与无性器官,鉴别出6个腐霉种:棘腐霉(Pythium acanthicum Drechsler),瓜果腐霉(P.aphanidermatum(Edson)Fitzpatrick),强雄腐霉(P. arrhenomanes Drechsler),禾生腐霉(P.graminicola Subramaniam),肿囊腐霉(P.inflatum Matthews),寡雄腐霉(P.oligandrum Drechsler),其中肿囊腐霉出现频率高,分布广泛。回接玉米表明,腐霉能够侵染玉米并引起病害,肿囊腐霉、禾生腐霉、强雄腐霉、棘腐霉是玉米青枯病的重要致病菌;瓜果腐霉能够引起玉米中部茎节腐烂;寡雄腐霉虽寄生玉米,但对玉米成株无致病力。     

温度对假禾谷镰刀菌生长、侵染及茎基腐病发生的影响

 研究温度对小麦茎基腐病发生的影响,可为病害的发生规律和生态防控措施的研究提供依据。本研究测定了温度对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、对寄主小麦侵染以及在植株体内扩展的影响,结果表明,假禾谷镰刀菌菌丝生长的温度范围为4℃~30℃,其中28℃最适于菌丝的生长,孢子萌发的温度范围为4℃~35℃,其中12℃~30℃较适宜分生孢子萌发,17℃~28℃为假禾谷镰刀菌侵染小麦的适宜温度范围,假禾谷镰刀菌在小麦植株体内扩展的适宜温度范围在22℃~30℃;通过不同温度培养试验以及田间小麦不同生育期接种试验测定温度对小麦茎基腐病发生的影响,结果表明,播种期、起身期接种的小麦茎基腐病发生高于越冬苗期接种处理,而此期的温度较越冬苗期利于假禾谷镰刀菌的侵染和小麦茎基腐病的发生。     

温度对假禾谷镰刀菌生长、侵染及茎基腐病发生的影响

 研究温度对小麦茎基腐病发生的影响,可为病害的发生规律和生态防控措施的研究提供依据。本研究测定了温度对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、对寄主小麦侵染以及在植株体内扩展的影响,结果表明,假禾谷镰刀菌菌丝生长的温度范围为4℃~30℃,其中28℃最适于菌丝的生长,孢子萌发的温度范围为4℃~35℃,其中12℃~30℃较适宜分生孢子萌发,17℃~28℃为假禾谷镰刀菌侵染小麦的适宜温度范围,假禾谷镰刀菌在小麦植株体内扩展的适宜温度范围在22℃~30℃;通过不同温度培养试验以及田间小麦不同生育期接种试验测定温度对小麦茎基腐病发生的影响,结果表明,播种期、起身期接种的小麦茎基腐病发生高于越冬苗期接种处理,而此期的温度较越冬苗期利于假禾谷镰刀菌的侵染和小麦茎基腐病的发生。     

土壤因子对玉米茎腐病菌侵染的影响

 本研究系统地将玉米茎腐病菌置于土壤条件下,研究土壤温度、湿度、酸碱度、土质等因子对病菌在土壤中生长和对寄主侵染的影响。结果表明,禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)喜欢中性土壤和低湿的环境,不耐高温,在壤土中生长较好;瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)喜欢中性土壤和高湿环境,能耐土壤高温,在砂土或粘土中生长较好。病菌对玉米幼苗的侵染受土壤温、湿度,特别是湿度条件的影响,腐霉菌在高湿条件下致病力强,发病重。土质对发病也有明显的影响,通常砂土地发病较重。     

寡雄腐霉分泌物对植物病原真菌的抑制作用及其对番茄灰霉病的防治效果

为了探明寡雄腐霉分泌物中小分子量物质对病原真菌的作用,应用玻璃纸法和生长速率法测定了分子量小于8 kD的寡雄腐霉分泌物对9种植物病原真菌菌丝生长的抑制作用。结果表明,分子量小于8 kD的寡雄腐霉分泌物能强烈抑制森禾腐霉、灰葡萄孢、黄色镰刀菌的菌丝生长,抑菌率分别达到88．9%、86．7%和84．6%;对供试的4种腐霉以及尖孢镰刀菌的4个专化型的抑菌率均达显著性差异。在扫描电镜下可见,经寡雄腐霉分泌物处理的灰葡萄孢菌,菌丝细胞壁破裂、穿孔、干瘪,且菌丝分化出的分生孢子梗少,产孢量明显下降。温室盆栽试验表明,寡雄腐霉滤液对番茄灰霉病具有显著的预防保护作用与治疗作用,其预防保护作用与杀菌剂多菌灵1000倍的防治效果达到同一显著水平。     

禾谷镰刀菌蛋白激酶FgSid1的功能研究

 实验室前期已经对禾谷镰刀菌中116个蛋白激酶进行了鉴定,发现FgSID1基因(FGSG_07344)敲除突变体在有性生殖过程中存在严重缺陷,但其在禾谷镰刀菌中的具体功能却未被详细报道。本研究通过表型分析和亚细胞定位等实验明确了FgSid1在营养生长、有性发育和致病性等方面的功能。本研究发现FgSID1基因敲除突变体菌落生长速度显著变慢,分生孢子隔膜数量减少且产孢量下降;在有性生殖阶段,FgSID1基因敲除突变体的子囊壳形态和大小均正常,但子囊畸形且子囊孢子形成有缺陷;此外,FgSID1基因敲除突变体只能侵染接种小花,而无法扩展到穗轴及临近的小穗,且接种点的小麦籽粒DON毒素含量显著下降;研究还发现FgSID1基因敲除突变体的分生孢子、营养菌丝和子囊孢子的分隔中均含有多个细胞核;本研究又通过亚细胞定位实验发现FgSid1定位于微管组织中心。因此,蛋白激酶FgSid1可能通过参与禾谷镰刀菌无性和有性阶段的细胞分裂影响禾谷镰刀菌的营养生长、分生孢子和子囊孢子的发育以及侵染能力。     

玉米茎腐(青枯)病的病理反应与优势病原菌演替的关系

 玉米茎腐(青枯)病优势病原菌有Pythium graminicola,P.inflatum,Fusarium graminearum,F.moniliforme。在对玉米的致病过程中,首先是由Pythium spp.造成主根系的逐渐病腐而致供水不足形成地面上的青枯症状,随后Fusarium spp.在病株内的演替过程中,逐渐取代Pythium spp.而形成一定的优势,这是许多研究者在玉米病株的不同时期不同部位分离出不同病原菌的主要原因。本研究同时表明Pythium spp.在高湿缺氧的土壤条件下,其致病作用优于Fusarium spp.。     

江苏水稻旱育秧“黄枯”病原鉴定及致病力研究

 从江苏13个市采集肥床旱育秧"黄枯"标本1030份,分离后获784株菌。经鉴定和致病性测定,752株为致病菌,分属4属11种真菌:(1)镰孢属(Fusarium),占74.0%,有6个种,分别为禾谷镰孢(F.graminearum Schw.)、尖孢镰孢(F.oxysporum Schlecht.)、木贼镰孢[F.equiseti (Corda) Sacc.]、串珠镰孢(F.moniliforme Sheld.)、半裸镰孢(F.semitectum Berk.et Rav.)和雪腐镰孢[F.nivale (Fr.) Ces.],其中禾谷镰孢最多,占病菌总数的25.3%;其次是尖孢镰孢、木贼镰孢和串珠镰孢,分别占16.2%、13.3%和10.2%;而雪腐镰孢仅占1.1%。(2)丝核属(Rhizoctonia),有立枯丝核(R.solaniKühn),占14.6%。(3)平脐蠕孢属(Bipolaris),占7.4%,主要是麦根腐平脐蠕孢[B.sorokiniana (Sacc.) Shoem.],占7.0%,而稻平脐蠕孢[B.oryzae (Breda.de Haan) Shoem.]仅为0.4%。(4)腐霉属(Pythium),占4.0%,有瓜果腐霉[P.aphanidermatum (Eds.) Fitzp.]和链状腐霉(P.catenulatum Matth.)。病菌种类及其比例因地区和苗床土类型的不同存在一定差异。接种试验表明,不同病菌致病力和引起的症状类型差异较大。腐霉、禾谷镰孢、串珠镰孢和麦根腐平脐蠕孢引起的发病率均为100%,而半裸镰孢和雪腐镰孢仅40%左右。多数病菌能够引致稻苗的"黄枯",并且茎基部有褐色病斑。引起死苗的主要是腐霉、麦根腐平脐蠕孢和禾谷镰孢,而串珠镰孢往往引起稻苗的徒长或矮化。     

禾谷镰刀菌组蛋白乙酰转移酶FgHat1在DON毒素生物合成中的功能

 由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦最主要的真菌病害之一。禾谷镰刀菌侵染小麦时分泌脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)真菌毒素,威胁人畜健康。本研究通过对组蛋白乙酰转移酶基因FgHAT1的功能研究,发现该基因编码的蛋白定位于细胞核并调控组蛋白H4的乙酰化。Fghat1敲除突变体在生长发育和致病过程中表现正常,但毒素合成存在显著缺陷。敲除FgHATI导致参与DON毒素合成的TRI基因转录水平降低,突变体产毒相关的细胞分化也表现异常。外源添加cAMP可以有效回复突变体的产毒缺陷,表明FgHat1对毒素的调控与cAMP信号通路有关。研究结果表明组蛋白表观修饰和胞内信号通路之间存在联系,这两者的交叉互作对DON毒素合成的精确调控至关重要。     

生防细菌PA2101和PG3402抑菌和促生特性的研究

以本实验室分离的在烟草生产上具有较大生防潜力的铜绿假单胞杆菌PA2101和格拉纳达假单胞杆菌PG3402为对象，测定了这2株细菌的抑菌活性及促生特性。试验结果表明，菌株PA2101和PG3402对烟草根腐病、烟草赤星病、小麦纹枯病、芝麻茎点枯病和地黄轮纹病等多种作物常见病害的病原菌具有较强的拮抗作用；2株菌株的无菌发酵滤液能使烟草疫霉和根串珠霉菌丝生长畸形、抑制根串珠霉分生孢子的萌发。菌株PA2101和PG3402产生对2种病原菌有抑制作用的挥发性物质。抑菌特性检测结果表明，菌株PA2101和PG3402均能产生蛋白酶、纤维素酶和β-1，3-葡聚糖酶等胞外酶，PA2101还能分泌几丁质酶。另外，2株菌株能合成抑菌活性物质氢氰酸（HCN）。抗生素合成基因检测结果发现，菌株PA2101和PG3402均包含吩嗪-1-羧酸（Phenazine-1-carboxylic acid，PCA）合成基因，PG3402还含有2，4-二乙酰基间苯三酚（2，4-diacetylphloroglucinal，DAPG）合成基因。促生物质的检测结果表明，菌株PA2101和PG3402均可产生嗜铁素和生长素（IAA），且具备溶磷特性。综上所述，菌株PA2101和PG3402抑菌谱较广，产生多种抑菌和促生物质，含有合成PCA和DAPG的基因，可用于烟草病害的防控。     

离体玉米根冠细胞对Hm—毒素敏感性的研究

 在试验的两种Hm-毒素生物测定法中,根冠细胞测定法的效果比种子根伸长法好,主要是前者对Hm-毒素的敏感性强,与病斑大小有极显著的相关性。抑制种子根伸长法由于不能确切反映玉米对小斑病的反应,因而不宜用作Hm-毒素的生物测定。在不同的毒素制剂中,以病叶提取液处理根冠细胞最能反映小斑菌接种玉米后的实际情况,与病斑大小的相关系数r=0.9315,居供试的三种制剂之首,其次是粗提制剂和培养物滤液。试验还发现酒石酸铵不仅影响Hm-毒素测定的效果,而且还影响毒素产生的量,因而进行Hm-毒素的生物测定,最好使用病叶提取液或用无酒石酸铵的改良Fries培养基制备的毒素粗提制剂或培养物滤液。     

RNA-Seq解析cAMP促进禾谷镰孢菌DON毒素产生的分子基础

 禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病(Fusarium head blight)不仅造成小麦产量损失,而且病菌在侵染过程中会释放大量真菌毒素,导致小麦籽粒污染,严重威胁人畜健康。实验室前期研究发现外源添加环磷酸腺苷(cAMP)可以促进禾谷镰孢菌脱氧雪腐镰孢菌烯醇毒素(Deoxynivalenol, DON)产生,但其分子机制尚不清楚。本研究利用转录组分析了cAMP处理后禾谷镰孢菌基因的表达情况,探究了cAMP促进DON毒素合成的潜在机制。研究发现响应cAMP处理的差异表达基因有4 470个,其中1 818个基因上调,2 652个基因下调。负责DON毒素合成TRI基因簇的所有基因在cAMP处理下均上调表达,表明cAMP通过诱导TRI基因簇表达促进DON毒素合成。进一步分析了cAMP下游依赖性蛋白激酶A(PKA)的敲除突变体Δpka的转录组数据,发现几乎所有TRI基因簇基因均下调表达,并且cAMP处理上调表达而Δpka突变体中下调表达的基因中显著富集真菌毒素代谢相关的基因,该结果进一步表明cAMP通过PKA通路调控DON毒素合成。此外,cAMP处理后,可诱导DON毒素产生的γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)合成相关基因上调表达,而GABA分解相关基因下调表达。这表明禾谷镰孢菌可通过调节细胞内的GABA水平促进DON毒素合成。     

乙酸对淡紫紫孢菌生长发育及杀线虫能力的影响

为探究乙酸对淡紫紫孢菌生长发育及杀线虫能力的影响,比较了不同乙酸浓度下淡紫紫孢菌的生长速率、孢子萌发率、菌落形态及产孢量的变化。在0~200μg·mL~(-1)的浓度范围内,乙酸对淡紫紫孢菌的生长发育无抑制作用;淡紫紫孢菌在PDB中培养3 d后,发酵液中乙酸含量为146μg·mL~(-1),随着培养时间的增加,养分不断消耗,发酵液中乙酸产量逐渐减少;当碳源匮乏时,无乙酸产生。在碳源匮乏时,淡紫紫孢菌能够将乙酸根作为碳源利用,在3~10 mg·mL~(-1)的乙酸根浓度范围内,淡紫紫孢菌表现出较好的生长态势。此外,乙酸能够增强淡紫紫孢菌的杀线虫效果,随着乙酸浓度的增加,抑制根结线虫卵孵化和杀二龄幼虫(J2)的效果呈上升趋势。     

不同豆科寄主植物对蠋蝽生长发育的影响

为比较几种豆科寄主植物对蠋蝽生长发育的影响，本研究测定了蚕豆苗、豌豆苗、菜豆豆角、大豆苗4种豆科寄主植物获得和更换时间，并测定添加4种豆科寄主植物后蠋蝽发育历期、体质量、繁殖力等生物学参数。研究结果表明：添加寄主植物对低龄蠋蝽若虫体质量、成虫性比、单次产卵量、卵孵化率无影响，但菜豆豆角上的蠋蝽单次产卵量为24.13粒、卵孵化率为59.34%均显著低于对照和其他寄主植物。与对照和其他寄主植物相比，蚕豆苗和豌豆苗上蠋蝽若虫发育历期和雌虫产卵前期显著缩短；与对照和其他寄主植物相比，蚕豆苗（83.62%）和豌豆苗（84.36%）上的蠋蝽存活率显著高于对照和其他寄主植物；以蚕豆苗和豌豆苗为寄主时蠋蝽体质量增加最显著。此外，蚕豆苗、豌豆苗获得时间短，使用时间长于大豆苗和菜豆豆角。综上所述，蚕豆苗和豌豆苗可作为室内大量饲养蠋蝽的替代寄主植物。     

粗皮侧耳生物学特性及其与杀线虫毒力的关系

 本文报道粗皮侧耳(Pleurotus ostreatus)的生物学特性,尤其是生物学特性与杀线虫毒力的关系。该菌的野生型、驯化型、单孢分离株及孢子分离株的菌丝均能迅速杀死线虫。在固体培养条件下,成熟菌丝产生丰富的毒素球,幼嫩菌丝不产生毒素球;该菌在多种固体培养基,甚至营养缺乏的水琼脂上也生长良好;生长的最适条件为24~28℃、pH5.6~8.0、固体或液体遮光培养。尽管营养、温度、pH及光照等对菌丝生长均有显著影响,但并不影响其对线虫的毒力,各菌株间毒力无差异,线虫与菌丝接触48h,死亡率均达90%以上;液体培养滤液能杀死线虫,但其对线虫毒力的强弱却与菌株、滤液浓度及培养时间等有关。首次以实验证明了该菌在液体培养条件下可产生杀线虫毒素。