抗氰烯菌酯假禾谷镰孢突变体的诱导及其生物学特性

为评估引起小麦茎基腐病的病原菌假禾谷镰孢Fusarium pseudograminearum对氰烯菌酯的抗性风险,对5株敏感菌株进行了室内药剂驯化,获得33株抗性突变体,突变频率为16.5%,其对氰烯菌酯的抗性水平范围为7.39～1 665.76倍,3株表现低抗,4株表现中抗,26株表现高抗;发现在myosin-5基因上存在11种抗性突变类型,其中217位的丝氨酸突变为亮氨酸(S217L)、420位的谷氨酸突变为赖氨酸(E420K)和135位的丙氨酸突变为苏氨酸(A135T)为主要突变类型,其比例分别为45.5%、15.2%和9.1%。S217L型抗性突变体的产孢量显著下降,菌丝生长速率和致病力与亲本菌株无显著差异。E420K型抗性突变体的菌丝生长速率和致病力显著下降,产孢量与亲本菌株无显著差异。A135T型抗性突变体的菌丝生长速率和产孢量与亲本菌株无显著差异。研究结果表明假禾谷镰孢在药剂选择压力下易形成氰烯菌酯的抗性群体,对氰烯菌酯存在中到高等的潜在抗性风险,其myosin-5的点突变与其对氰烯菌酯的抗性相关。     

江苏、河南、安徽和山东四省小麦纹枯病菌对井冈霉素的敏感性监测

采用菌丝生长速率法监测了1984、2001和2010年江苏省小麦纹枯病菌Rhizoctonia cerealis对井冈霉素的敏感性变化趋势,以及2010年河南、安徽和山东3省小麦纹枯病菌对井冈霉素的敏感性现状。结果表明:1984、2001和2010年江苏省小麦纹枯病菌对井冈霉素的EC50值范围分别为0.31~0.87、0.05~1.21和0.20~1.09 μg/mL,26年间江苏省小麦纹枯病菌对井冈霉素的敏感性未发生显著性变化;2010年河南、安徽和山东3省小麦纹枯病菌对井冈霉素的EC50值范围分别为0.15~1.16、0.43~0.90和0.09~1.33 μg/mL,4省小麦纹枯病菌对井冈霉素的敏感性相互间差异不显著。井冈霉素仍然可以作为防治小麦纹枯病的主要药剂。     

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。     

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。     

稻秸秆覆盖对麦田细菌种群数量及小麦纹枯病发生的影响

采用稀释平板计数法分析了秸杆覆盖麦田和未秸杆覆盖麦田的细菌数量变化,并系统调查了小麦纹枯病的发生。结果表明,秸杆覆盖麦田总细菌及荧光假单胞菌数量比未秸秆覆盖麦田有明显的提高;稻秸杆覆盖有增加麦田总细菌和荧光假单胞菌的效应,前期高于后期;秸杆覆盖田块和未秸杆覆盖田块小麦根际拮抗菌所占比例无显著差异,90%以上的荧光假单胞菌对小麦纹枯病菌具拮抗能力;秸杆覆盖田小麦纹枯病发生比未秸杆覆盖田有明显降低。     

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。     

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.     

ARz×扬麦158群体对小麦抗赤霉病性的QTL分析

通过单粒传法构建了含130个家系的AR z×扬麦158 F6∶7重组自交系群体(R IL),并采用田间病圃自然发病和喷洒悬浮孢子液两种方法对该群体进行赤霉病田间抗性鉴定;利用SSR标记对群体中控制抗赤霉病性的QTL进行定位分析。结果表明:群体中各家系的病情指数在所有试验中都存在很大的变异,在2002年、2003年和2005年其变异幅度分别为20.0%~80.0%,10.6%~74.6%和33.2%~89.0%;不同年份间的病情指数具有中等程度的相关性,且都达到了极显著水平(P<0.000 5);Xgwm114、Xgwm296、Xgwm111.2等15个SSR标记位点与群体抗赤霉病性显著相关,这些位点分别位于2DL、3BL和7DL等染色体上;经区间作图分析发现位于染色体7D上的Xwm c 94~Xwm c273.2区间存在一个抗赤霉病QTL,它在3年试验中的LOD值分别为1.5、2.6和2.0,可解释病情指数变异率的5.8%、8.7%和6.7%,Xgwm114是与该抗赤霉病QTL紧密连锁的标记位点,位于该抗性QTL的峰值区域。     

禾谷丝核菌的次生代谢产物

禾谷丝核菌 (RhizoctoniacerealisVanderHoeven)菌株对小麦的致病性测定结果表明 ,3个菌株的致病力存在显著差异。小麦品种和禾谷丝核菌菌株间存在显著的相互作用 ,在两个感病品种“苏麦 3号”、“宁麦 6号”和R7、R4 6 两个强致病力菌株间 ,这种相互作用尤为明显。禾谷丝核菌在马铃薯蔗糖培养液中产生的次生代谢物种类多 ,产量高。试验明确了进行禾谷丝核菌次生代谢物分析的最佳液相色谱条件。液相色谱和气质联用的结果显示 ,致病力不同的 3个菌株间 ,次生代谢物的构成上有差异 ,呋喃甲酸和苯甲酸衍生物的产量在菌株间差异最大。禾谷丝核菌的酸性粗提物具一定的生物活性 ,在高浓度和低浓度下的作用相反。禾谷丝核菌的次生代谢物处理后 ,小麦组织的电导率与对照 (未处理 )没有差异 ,表明次生代谢物对小麦的细胞膜半渗透性可能没有影响     

喹菌灵防治小麦赤霉病和白粉病的效果

赤霉病和白粉病是江苏省小麦上的重要病害,发生范围广,危害损失大。目前生产上分别应用多菌灵和粉锈宁防治,效果显著。为了扩大有效杀菌剂品种和企望获得兼治多病的新农药,本试验研究了新杀菌剂喹菌灵类化合物对小麦赤霉病菌的抑制作用以及对赤霉病和白粉病的田间防治效果。