杂交稻稻瘟菌致病菌系的组成及其变化

对四川省大面积主栽杂交稻组合汕优６３、汕优２号上的稻瘟病菌进行生理小种测定的结果表明，致病菌系由多个生理小种群组成，其中以ＺＢ、ＺＣ群小种为主。用不同生理小种的菌株接种汕优２号和汕优６３的结果表明：ＺＢ群小种对汕优２号的致病频率最高，为１００％，而不同生理小种群对汕优６３的致病频率无显著差异，平均为７５％。致使这两个杂交稻组合丧失抗性的菌株来自四川省发病多年的常规稻、雄性不育系和早熟杂交稻组合。四     

Effects of time and concentration on mortality of phosphine-resistant Sitophilus oryzae (L) fumigated with phosphine

The effects of exposure period and phosphine concentration on mortality of susceptible and resistant Sitophilus oryzae (L) were investigated. Although S oryzae is one of the world's most serious pests of stored grain there are few data on the practical significance of phosphine resistance in this species. The strains investigated were an Australian susceptible strain, a homozygous resistant strain exhibiting a level of resistance common in Australia and an unselected field strain from China with a much stronger resistance. Fumigations were carried out at 25 degrees C on adults and mixed-age cultures. For adults of all three strains and mixed-age cultures of the susceptible and resistant Australian strains, the relationship between concentration and time could be described by equations of the form Cnt = k. In all cases n < 1, indicating that time was a more important variable than concentration. In all fumigations of adults the resistant strains were harder to kill than the susceptible strain. However, in fumigations of mixed-age cultures, which contained the tolerant pupal stage, the difference between susceptible and resistant strains was more pronounced at lower concentrations than higher concentrations. For example, at 0.02 mg litre-1 the estimated LT99.9 for mixed-age cultures of the Australian resistant strain (27 days) is 3.4 times that of the susceptible strain (8 days), but at 1 mg litre-1 there is no difference between the two strains (4 days). Limited data on the Chinese resistant strain supported this finding. Twenty-three days exposure at 0.02 mg litre-1 had no effect on mixed-age cultures of this strain, but there were no survivors after 5 days exposure to 1 mg litre-1.     

Phylogenetic analysis based on ITS sequences and conditions affecting the type of conidial germination of Bipolaris oryzae

One taxonomic characteristic of Bipolaris species is the bipolar germination of conidia, but conidia of Bipolaris oryzae , the causal pathogen of brown spot in rice, are regularly observed to show intercalary germination, a characteristic of Drechslera species. The effect of selection, culture media and culture age on type of conidial germination was determined for three brown spot isolates from Cavinti, San Pablo and Palawan in the Philippines, obtained from infected leaves showing typical disease symptoms. Based on the analyses of their ITS1, ITS2 and 5·8S rDNA nucleotide sequences, the local isolates were clearly identified as B. oryzae . Selection for colonies of the three isolates derived from single conidia with either bipolar or intercalary germination had no effect on the number of spores showing bipolar germination in subsequent cultures. Germination on seven different culture media was tested; of these, rabbit food agar and water agar increased the percentage of bipolar germination of conidia, although this varied between isolates. Incubation of the cultures of all three isolates for longer periods prior to harvesting conidia increased the percentage of bipolar-germinating conidia from c . 40 to c . 90% with 5-day-old and 30-day-old cultures, respectively.     

甲酸乙酯对米象不同虫态的熏蒸作用

针对储粮害虫抗药性日趋严重、粮食熏蒸剂品种越来越少的现状,采用密闭熏蒸法,系统研究甲酸乙酯（EtF）在不同条件下对米象Sitophilus oryzae（L.）卵、低龄幼虫、高龄幼虫、蛹以及成虫的致死作用.在25℃条件下以40和45μL/L的药剂浓度处理米象成虫12h,其校正死亡率分别为90.541%和99.324%;以30μL/L的浓度在19、25和31℃下处理24h,校正死亡率分别为83.108%、62%和42%,表明甲酸乙酯具有良好的速效性,且在相对低温时比在相对高温时熏蒸效果好.在20、25和30℃条件下,熏蒸处理米象成虫24h,其LC50分别为25.094、28.650和30.875μL/L;处理48 h时则分别为23.101、25.805和27.316μL/L.30g/m^3的甲酸乙酯熏蒸处理米象卵、低龄幼虫、高龄幼虫和蛹24 h,对应死亡率为96.930%、99.333%、97.768%和93.386%,表明甲酸乙酯对米象低龄幼虫的熏蒸效果最好,蛹和卵对甲酸乙酯具有较高的耐药性.     

甲酸乙酯对米象乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的影响

报道了甲酸乙酯对米象[Sitophilus oryzae(Linnaeus)]乙酰胆碱酯酶(AChE)和羧酸酯酶(CarE)的活性影响,甲酸乙酯对米象表现出很高的毒力,25℃下熏蒸处理24 h的LC₅₀为28.65μL/L。亚致死剂量的甲酸乙酯可以使米象成虫体内AChE的比活力显著下降,用20μL/L的浓度处理24 h,AChE的比活力由15.684 nmol/mg.min下降至9.530 nmol/mg.min;酶动力学研究表明,甲酸乙酯可使米象成虫体内AChE的K_m值明显增加。对于羧酸酯酶,在活体条件下表现为先抑制后激活的规律,离体条件下则主要表现为抑制作用,且随着药剂浓度的增大抑制率也增大。     

水稻白叶枯病菌毒素对水稻不育系珍汕97A的专化毒性

 采用乙酸乙酯法提取对珍汕97不育胞质具有专化毒性的白叶枯病菌AH28、GX50和非专化毒性的OS14菌株的毒素。以不同浓度的毒素处理珍汕97不育系和保持系的种子或幼苗,可引起水稻叶片褪绿和细胞坏死,产生与接种病菌相似的症状,在蚕豆叶片上形成过敏性坏死斑;毒素可导致水稻幼苗萎蔫、胚根胚芽生长受抑和根冠细胞死亡;毒素的毒性与毒素浓度和产毒素菌株的致病力成正比;专化性毒素AT对珍汕97不育系的毒害程度显著高于对保持系的毒害。     

水稻白叶枯病防治技术研究

应用中国农科院最新研制的农用抗生素中生菌素研究了其对水稻白叶枯病的防治效果和应用技术。室内浸种试验表明,用中生菌素100mg/kg、在水温58℃下浸稻种48h,可全部杀死种子表面及内部的白叶枯病菌,切断了种子带菌传病的途径。田间试验表明,用中生菌素50mg/kg、水温55～60℃的药液浸种48h,再于秧苗3～4叶期和移栽前5～7d用中生菌素15mg/kg施药保护,田间白叶枯病可迟发生20d以上,其发病程度亦显著降低,对于轻病田或轻发生年份大田可免于防治;重病田或重发生年份于发病初期再用中生菌素15mg/kg防治1次,即可控制病情的发展。作者认为用中生菌素浸种及秧田期施药保护不仅改变了以往田间发病初期用药防治的策略,而且大大降低了防治费用,经济效益、社会效益及生态效益显著。     

基于GC-MS和电子鼻的面粉中粮虫快速检测方法

储粮害虫会降低粮食及其产品的重量、品质和营养健康指数,并且我国粮虫检测方式仍然以人工检测为主。为满足储粮害虫快速检测的需求,采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）获得了赤拟谷盗（Tribolium castaneum（Herbst））的主要特定挥发性有机化合物（VOCs）,根据这些化合物的性质筛选出多个金属氧化物气敏传感器,并以传感器阵列为核心开发了储粮害虫电子鼻检测装置。该装置采集了赤拟谷盗、被赤拟谷盗侵染的面粉、被长头谷盗（Latheticus oryzae Waterhouse）侵染的面粉3种实验对象的气味信息,提取每条响应曲线的相对变化值和相对积分值作为原始特征矩阵（10×2）,使用主成分分析（PCA）和偏最小二乘回归算法（PLSR）对原始特征矩阵进行分析,并通过建立回归预测模型,实现了对面粉中赤拟谷盗和长头谷盗虫口密度的预测。优化后的传感器数量由10个减少至8个,赤拟谷盗样品的两个主成分累计的贡献率为79.4%。基于PLSR的预测模型对面粉中赤拟谷盗的数量有很好的预测效果（校正集：相关系数r=0.88,均方根误差为8.09;验证集：r=0.89,均方根误差为7.75）;该预测模型对面粉中长头谷盗的数量也有很好的预测效果（校正集：r=0.94,均方根误差为5.85;验证集：r=0.94,均方根误差为6.08）。研究结果表明：该装置能够满足判别储粮中不同虫口密度样本的基本需要,并且具有可靠的稳定性。     

中国水稻主产区白叶枯病菌致病型分析及近等基因系鉴别寄主的构建

【目的】分析中国不同稻区白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）致病型,建立近等基因系鉴别寄主,为白叶枯病菌群体结构田间实时准确监测、抗性品种应用以及抗病育种提供科学依据。【方法】利用中国鉴别寄主、IR24以及15个抗白叶枯病近等基因系等共21个鉴别寄主,采用人工剪叶接种方法,对2018—2021年采自广东、广西、海南、浙江、湖南、辽宁、云南共7个省（自治区）的954个单菌落分离菌株进行致病型测定,探明白叶枯病菌致病型种类、分布及毒性分化;基于测试菌株与15个近等基因系及IR24的抗感互作,应用主成分因子分析法,开展近等基因系与病菌互作的变量因子分析,构建白叶枯病菌致病型近等基因系鉴别寄主;基于抗病基因与测试菌株的抗感反应,分析抗病基因聚合效应。【结果】954个测试菌株在中国鉴别寄主上鉴定出11个致病型,包括SRRRR（I）、SSRRR（Ⅱ）、SSSRR（Ⅲ）、SSSSR（Ⅳ）、SSRRS（V）、SRSRR（Ⅵ）、SSSSS（Ⅸ）、SSSRS（新型1）、SRSRS（新型2）、SRSSS（新型3）以及SSRSS（新型4）,占测试菌株的比率分别为11.53％、4.82％、7.34％、6.18％、7.23％、1.05%、59.96％、1.57%、0.10%、0.10%、0.10%。Ⅸ型菌作为致病性最广的强毒菌系已上升为华南和长江中下游湖南和浙江稻区的优势致病型,西南稻区的云南以Ⅳ型菌为主,东北稻区的辽宁以I型菌为主。15个水稻抗白叶枯病近等基因系对954个菌株的抗感性分析结果表明,测试的15个近等基因系可分为5种类型,第Ⅰ类为高感基因系,包括IRBB1、IRBB2、IRBB10、IRBB11、IRBB4;第Ⅱ类为中感基因系,包括IRBB3、IRBB203、IRBB14;第Ⅲ类为中抗基因系,包括IRBB8、IRBB13;第Ⅳ类为抗病基因系,有IRBB21;第Ⅴ类为高抗基因系,包括IRBB5、IRBB7、CBB23、GDBB23;测试菌株中,出现可侵染抗病基因xa5的有42个、Xa7的有34个、Xa23的有31个。对以白叶枯病近等基因系为主的16个品种（系）与954个菌株组成的抗感互作变量数据矩阵进行因子分析,以解释总变量>85.0%为界,提取出8个主成分因子,组建了以近等基因系为主的10个品种(系)组成白叶枯病菌近等基因系鉴别寄主,按其对变量方差贡献大小,这些寄主分别为IRBB10（Xa10）、IRBB4（Xa4）、GDBB23（Xa23）、IRBB5（xa5）、IRBB7（Xa7）、IRBB21（Xa21）、IR24（Xa18）、IRBB13（xa13）、IRBB3（Xa3）、金刚30;新鉴别寄主可将954个测试菌株划分为55个致病型,对测试稻区的白叶枯病菌菌株表现出较好的鉴别力。基因聚合联合抗性分析表明,不同抗病基因聚合对病菌的抗性频率有一定的提升,不同抗病基因对测试菌株的抗性具有一定的互补性。【结论】监测稻区的白叶枯病菌系趋向多样化,毒性分化明显,强毒菌系Ⅸ型菌在部分稻区已上升为优势致病型,侵染xa5、Xa7及Xa23等广谱抗性基因的菌株有上升趋势;抗病基因聚合可拓宽品种对病原菌系的抗性谱,是培育广谱抗性品种的有效途径;近等基因系鉴别寄主的建立与应用可为白叶枯病发生流行的精准监测以及田间实时预警提供技术支撑。     

长江下游粳稻稻瘟病广谱抗性基因组合模式分析

【目的】基因聚合是实现水稻稻瘟病广谱抗性的有效途径之一。通过构建粳稻背景下不同双基因聚合系,利用长江下游粳型稻瘟病菌（Magnaporthe oryzea）菌株评价其抗性效应并解析其抗性效应产生的构成因子,为长江下游粳稻抗稻瘟病育种提供广谱抗性基因组合模式和种质资源。【方法】以粳稻07GY31为背景的Piz基因座不同复等位基因（Pigm、Pi40、Pi9、Pi2、Pizt和Piz）单基因系为核心,利用不完全NCII交配设计,分别与其他广谱抗性基因（Pi1、Pi54和Pi33）单基因系杂交,经分子标记辅助选择和农艺性状筛选,共构建18种不同基因组合的双基因聚合系。2019年利用长江下游粳稻种植区采集、分离的109个稻瘟病代表性菌株进行苗瘟、穗瘟人工接种鉴定及不同病圃的自然诱发鉴定,评价不同双基因聚合系的抗性效应,并分析双基因聚合系抗性效应的构成因子。【结果】Genotyping by sequencing（GBS）分析表明所构建的双基因聚合系均具有较高的背景恢复率,分布于97.08%（PPL^Piz/Pi33）—99.08%（PPL^Pigm/Pi1）。表明除了目标基因区域不同外,所有双基因聚合系的遗传背景几乎完全与受体亲本07GY31一致。同时人工接菌鉴定表明绝大部分双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性水平都优于单基因系。其中苗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi9/Pi33、PPL^Pi9/Pi54、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pi9/Pi1, 而穗瘟抗性效应较好的聚合系分别为PPL^Pigm/Pi1、PPL^Pigm/Pi54、PPL^Pigm/Pi33、PPL^Pi40/Pi33、PPL^Pi40/Pi54、PPL^Pi40/Pi1、PPL^Pizt/Pi33。不同抗性基因聚合后产生不同的效应,其中互补效应高且能有效表达是提高双基因聚合系苗瘟和穗瘟抗性的关键因子。双基因聚合系PPL^{Pigm / Pi1}、PPL^{Pigm / Pi54}和PPL^{Pigm / Pi33}在苗瘟和穗瘟的人工接种,以及在不同病圃的自然诱发鉴定中均表现稳定的广谱抗性,同时,农艺性状调查结果也表明这3个双基因聚合系的基本农艺性状与轮回亲本07GY31基本一致,因此,基因组合Pigm/Pi1、Pigm/Pi54和Pigm/Pi33是适于长江下游粳稻的广谱抗性基因组合模式。【结论】抗性基因的组合方式影响聚合系的抗性水平,互补效应高且能有效表达是粳型双基因聚合系抗性效应提高的关键因子。本研究构建的双基因聚合系及其抗性效应分析为长江下游广谱稻瘟病抗性粳稻品种的精准培育提供了种质资源和理论支撑。