小麦纹枯病和白粉病双抗抗源的初步鉴定

“七五”和“八五”期间,进行了大量的小麦常规品种(系)之间,以及与近缘物种的杂交工作,从某些杂种后代中,筛选出几百份抗白粉病优良选系。为了创造兼抗纹枯病和白粉病的双抗抗源,于1997 年春整理部分优良选系、地方品种和国外引进品种(系),共182 份小麦材料进行的纹枯病抗性和白粉病抗性鉴定,对部分抗性材料于当年秋在温室接种情况下继续进行抗性鉴定。初步鉴定结果表明:有27 份材料与对照材料相比纹枯病病情指数较低,显示了较强的抗(耐)纹枯病能力;其中有16 份材料表现出兼抗纹枯病和白粉病。另外,对部分小麦的近缘物种的初步鉴定发现球茎大麦、多花黑麦草和黑麦等对白粉病和纹枯病有很强的抗性。     

禾谷丝核菌基因组SSR标记的开发及评价

群体遗传学研究对于了解病原菌的流行、变异及进化规律具有重要意义。但是到目前为止,对小麦纹枯病菌禾谷丝核菌群体遗传结构的了解并不深入,缺乏有效的SSR标记是主要原因。本研究根据禾谷丝核菌全基因组序列进行了微卫星位点搜索并设计SSR引物,通过电泳筛选和测序验证,最终筛选出12个多态性较好且稳定可靠的SSR标记。利用这些标记对收集自我国安徽、江苏、河南三省的23个禾谷丝核菌菌株进行了多态性分析,结果发现禾谷丝核菌基因组中长片段微卫星位点较少。12对引物扩增出的等位基因数平均为6.1个,期望杂合度平均为0.651,观测杂合度平均为0.508,表明这些标记具有较高的多态性,能够满足禾谷丝核菌群体遗传学研究需要。本研究为进一步进行禾谷丝核菌的多样性、群体遗传结构分析及进化学研究提供了有效工具。     

茎基腐亚洲镰孢菌侵染抗感小麦品种的组织病理学观察

小麦茎基腐是由多种镰孢菌侵染的世界性土传病害,亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum)是我国冬小麦主产区茎基腐镰孢菌的优势种群,对小麦生产造成巨大损失。本研究利用绿色荧光蛋白报告基因标记亚洲镰孢菌,研究其侵染抗感小麦的病理组织学过程,建立了茎基腐病菌与寄主互作的直观性的研究体系,对病害防治及抗病育种具有重要意义。基于PEG-CaCl_2介导原生质体转化法将gfp导入亚洲镰孢菌株CF0915,对转化子进行荧光表达、PCR验证、遗传稳定性、生长特性及致病力分析,选取与野生型表现相近的转化子进行侵染分析。结果表明,绿色荧光蛋白基因(gfp)与潮霉素基因(hyg)PCR扩增表明gfp已整合入真菌基因组中,转化子菌丝与分生孢子表现强烈绿色荧光信号,gfp能够在转化子中稳定遗传,菌落形态、生长速度及致病力与野生型菌株无显著差异;将gfp标记病菌分生孢子接种感病品种1 d后,大量孢子附着于根毛及根表皮细胞开始萌发,接种2 d后观察到抗性品种分生孢子萌发;感病品种接种3 d后,菌丝直接侵入表皮细胞或沿表皮细胞间层定殖生长,扩展至皮层组织,8 d后菌丝从根部迅速扩展至茎基部,至第10 d大量菌丝充塞根皮层细胞,叶鞘维管束也被菌丝侵染,并产生大量大型分生孢子,植株表现褐色病斑,14 d后根部及茎维管束被大量菌丝体填充,而后产生大量厚垣孢子,至25 d大部分感病品种幼苗萎蔫死亡;与感病品种相比,抗性品种在整个侵染过程中表现时间滞后。本研究对引起茎基腐病的亚洲镰孢菌侵染小麦的组织学过程观察,为病菌致病机理的阐释及抗病资源的利用提供了重要理论依据。     

细尖潜根线虫(Hirschmanniella mucronata)江苏分离群体形态学和分子特征描述

 潜根线虫(Hirschmanniella spp.)是一类寄生于水稻根部的重要病原线虫,在我国多个省份和地区皆有分布,然而江苏稻区有关该线虫发生和危害鲜有报道。从江苏省农科院水稻实验田采集的水稻根部分离到大量潜根线虫,利用光学和扫描电镜显微观察确定所分离到的线虫优势种群为细尖潜根线虫(Hirschmanniella mucronata),de-Man形态学数据显示江苏分离群体与其他已报道的H. mucronata分离群体具有一定差异,但基本处于标准模式值范围。分别对ITS-rRNA、28S rRNA D2-D3扩展区、18S rRNA、细胞色素氧化酶c亚基I(COI)和热激蛋白90(Hsp90)序列进行PCR扩增,新获得的H. mucronata ITS序列与中国台湾和比利时分离群体具有高度相似性,同时比较各分离群体的ITS1、5.8S和ITS2序列碱基变异,显示我国江苏、台湾和比利时群体差异最小。基于28S rRNA D2-D3扩展区、18S rRNA和ITS-rRNA序列构建的贝叶斯和最大似然进化树将潜根线虫划分为3个进化分支,与已报道的其他H. mucronata种群共同位于第二分支。     

中国北纬33度地区小麦纹枯病菌的群体组成及致病力研究

为明确中国北纬33度地区小麦纹枯病病原菌的组成和致病力,对分离自江苏、安徽、河南、湖北4省的157株丝核菌,通过Hoechst 33258荧光染色法进行细胞核数量观测,利用菌丝融合的方法测定其所属融合群,并测定了其中111株丝核菌株对3个小麦品种(CI12633、陕229、扬麦158)麦苗的致病力.结果表明,在供试菌株中,150株为双核丝核菌,占95.54%,都属于AG-D融合群;7株为多核丝核菌,占4.46%,其中3株属于AG-1-IB融合群,3株属于AG11融合群,1株属于AG5融合群.供试菌株的致病力存在明显差异,双核丝核菌的致病力显著高于多核丝核菌,AG-D融合群中两种不同融合频率的菌株致病力无明显差异.不同地区的菌株间致病力无明显差异,菌株对3个小麦品种的致病力有显著差异,对CI12633致病力最强,对陕229致病力最弱,对扬麦158的致病力居中.     

不同施肥处理对小麦纹枯病发生及根际微生物的影响

纹枯病是江苏省小麦上的重要病害.为了明确稻秸秆、草木灰和钾肥等处理对小麦纹枯病发生的影响,调查了不同施肥处理后小麦纹枯病的发生情况,并通过稀释培养方法比较了不同处理区小麦根际总细菌、荧光假单胞菌、真菌数量以及拮抗菌群体活性,以探讨根际微生物与小麦纹枯病发生的关系.试验结果表明,稻秸秆、草木灰和钾肥处理都可以减轻小麦纹枯病的发生,以秸秆还田处理的效果最好.稻秸秆还田、草木灰和钾肥处理都可以提高小麦根际荧光假单胞菌种群量,钾肥主要在苗期发挥作用,而秸秆的作用可延续至小麦孕穗期.钾肥还可以显著增加小麦根际纹枯菌拮抗细菌指数.分析显示,稻秸秆还田的抑病作用与增加土壤中的有效钾有关,但两者的控病机理又有所不同.施用酸性肥料可使小麦纹枯病的发生显著加重.     

小麦纹枯病拮抗细菌的筛选

从小麦纹枯病、健叶鞘上分离到２４０个细菌分离物，通过细菌－纹枯菌对峙培养和含菌平板培养筛选出拮抗力较强的Ｒｂ２、Ｒｂ２６等１１个芽孢杆菌菌株。在对峙培养中，拮抗细菌的抑菌带达１１．５～１６．２ｍｍ，在含细菌培养基中，拮抗细菌产生明显的抑菌透明圈，宽度７．０～１３．０ｍｍ，小麦纹枯菌不能生长甚至死亡。筛选到的Ｒｂ２和Ｒｂ２６的代谢产物对小麦纹枯菌生长和菌核形成均有明显的抑制作用，抑制中浓度分别为２．８％和１．８％，且高温处理对其抑制活性无显著改变，抑制中浓度仍分别达３．０％和２．１％，但对菌核形成的抑制活性有所减弱。Ｒｂ２和Ｒｂ２６菌液浸种对苗期纹枯病的防效分别达到７１．８％和７８．１％，代谢产物浸种的防病效果也达７１．１％和７２．８％。研究认为，Ｒｂ２和Ｒｂ２６对小麦纹枯菌具有良好的拮抗作用，对苗期小麦纹枯病有明显的控制作用     

小麦纹枯病菌的分子检测

小麦茎基部可寄居多种真菌,并可导致发褐、坏死等症状,与小麦纹枯病相混淆.为准确诊断小麦纹枯病,根据江苏省小麦茎基部常见寄居菌禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis、立枯丝核菌Rhizoctonia solani、长蠕孢菌Helminthosporium spp.、交链孢菌Alternaria spp.、小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis var.tritici和禾谷镰刀菌Fsarium graminearum rDNA的ITS区段序列差别,设计合成了2对特异性扩增引物(DNF77 DNR554,DNF81 DNR564)用于小麦纹枯病菌检测.2对引物均能从小麦纹枯病菌株扩增到特异性的分子片段,说明设计的特异性引物可以用来检测小麦纹枯病菌.采集田间具有小麦纹枯病症状、茎基部变褐及健康麦苗,进行病原菌分离,同时提取这些麦苗茎基部DNA,利用上述2对引物进行扩增.结果表明,仅从能分离到禾谷丝核菌的麦组织中扩增到约480bp的特异性条带.说明设计的特异性引物可以对田间小麦纹枯病进行早期、快速分子诊断.     

戊唑醇种子处理防治小麦纹枯病

种子处理是控制小麦纹枯病的有效措施,在小麦纹枯病的综合治理技术体系中起着举足轻重的作用。在苏南宜兴和淮北徐州,2％戊唑醇湿拌剂和6％戊唑醇悬剂胺10kg麦种拌药0.3-0.4g有效成分,对小麦的出苗没有显著影响,对根系和冬前分蘖具有促进作用。对小麦纹枯病的控制效果较为理想,表现为冬前效果显著,病析率防效60％－100％,从而有效地抑制了冬前发病高峰。戊唑醇处理区拔节期的病情指仍然极显著地低于对照区,亦显著低于对照药剂纹霉净,侵茎高峰明显推迟,最终的枯白穗防效突出,0.3-0.4g ai/10kg种子拌种的枯白穗防效达到85％以上。由于控病和对小麦生长调控的双重作用,保穗、保产效果明显,最终产量较对照增加10％－15％。     

小麦纹枯病品种抗性鉴定技术及抗病资源的筛选与分析

分别用玉米粉－砂、麦粒和玉米秸秆作为小麦纹枯菌生长基质,培养获得小麦纹枯病菌接种物。土壤接种诱发试验表明,三种接种物在合适的接种强度下,均能有效诱发泪科纹枯病。据此建立的人工病围２对１５份小麦产多年连续鉴定结果表明,病圃具有较稳定的发病率,表现为典型的尖眼点或云纹病斑。对我国主要冬麦区的１３００份小麦品种资源、生产品种以及新育成品系进行了病圃鉴定,共筛选出抗纹枯病材料８５份,包括菜籽黄、紫秆子、白