枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素复配防治小麦茎基腐病

由假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum引起的小麦茎基腐病是一种重要的土传病害,生产上亟需一种安全有效的防控方法。本研究利用枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素复配,并评价该复配制剂对小麦茎基腐病的防治效果。结果显示当申嗪霉素浓度低于500 μg/mL时,对YB-05的菌落生长无显著影响;室内盆栽及田间试验表明枯草芽胞杆菌YB-05菌液和1%申嗪霉素悬浮剂按照19：1（vt/vt）复配生物制剂20 mL/kg拌种处理发病最轻,均超过了高剂量的单剂处理（枯草芽胞杆菌YB-05 30 mL/kg拌种处理和1%申嗪霉素2 mL/kg拌种处理）和4.8%适麦丹水悬浮剂2 mL/kg拌种处理,并且具有一定的促生和增产作用。其中,复配制剂室内防治效果为69.8%,在两次的田间调查中防治效果分别为57.8%和45.7%。由此可见,枯草芽胞杆菌与申嗪霉素复配具有协同增效的作用,可以减少化学农药的使用,具有较好的开发利用潜力。     

河南省小麦全蚀病菌的分离及变种类型鉴定

 从河南省10个地市采集的小麦病根样品中分离得到82株病原分离株, 通过形态特征观察、回接致病性测定、以及分子生物学的方法对所分离菌株进行鉴定。其中47个菌株菌丝分支处都形成典型的“∧”状;子囊壳埋生或半埋生, 子囊棍棒状, 子囊孢子线形, 稍弯曲, 无色, 具有5~10个分隔, 大小为68~94 μm×2~4 μm;对82个分离株rDNA-ITS区进行PCR扩增和序列测定, BLAST序列比对结果表明, 47株菌株与小麦全蚀病菌的ITS序列同源性达97%～99%, 据此确定47株菌株为小麦全蚀病菌。应用小麦全蚀病菌4个变种的特异性引物进行PCR扩增都得到禾顶囊壳小麦变种(870 bp)的特异性片段, 鉴定47株菌株均为禾顶囊壳小麦变种 (Gaeumannomyces graminis var.tritici)。     

基于病菌孢子捕捉和real-time PCR技术的田间空气中小麦白粉病菌孢子动态监测及病情估计模型研究

利用Burkard定容式孢子捕捉器结合real-time PCR定量技术,分别对种植高抗、中感和高感白粉病小麦品种的田间空气中白粉病菌分生孢子浓度进行监测,结果表明,real-time PCR定量与传统的显微观察计数两种方法测得的孢子浓度呈显著正相关(P≤0.01),且两种病菌孢子计数方法在同一抗性品种上监测到的孢子浓度动态相近。此外,两种方法测得的孢子浓度与各气象因子的相关性分析结果一致,空气中的白粉病菌孢子浓度主要与空气相对湿度显著正相关。在此基础上,利用两种方法测定的田间空气中白粉病菌孢子浓度分别建立了基于累积孢子浓度的田间病情估计模型。分析发现,基于两种孢子浓度测定方法建立的病情估计模型间无显著性差异,表明real-time PCR定量技术测定的孢子浓度在构建白粉病病情估计模型上具有一定可行性。该结果为real-time PCR定量技术与病菌孢子捕捉技术相结合用于小麦白粉病的监测和预测提供理论依据。     

杀菌剂种子处理对镰孢菌侵染玉米的影响

采用室内培养皿法和室外盆栽两种方法,分析杀菌剂种子处理(嘧菌脂、咯菌腈、精甲霜灵、克菌丹)单独和复合使用对特定镰孢菌种(禾谷镰孢菌F. graminearum、轮枝镰孢菌F. verticillioides和层出镰孢菌F. proliferatum)的影响。盆栽试验方差分析表明,多个性状其菌株效应表现显著,大多性状的互作等变异效应不显著;室内试验的方差分析表明,除了品种×种子处理间的互作效应不显著以外,其余变异来源均表现显著或极显著。两种方法均表明, F. graminearum具有更强的致病力。盆栽试验表明,多数性状的种子处理间没有显著差别,就根长和干重来说,使用咯菌腈处理的效果相对较好。室内结果表明,含有咯菌腈和克菌丹处理的种子均具有较好效果,其中以单独使用咯菌腈效果最好。杀菌剂处理对不同镰孢菌菌株具有不同的影响,所有杀菌剂处理对F. graminearum的效果均差于对F. proliferatum和F. verticillioides的效果。嘧菌脂种子处理的效果最差,单独使用咯菌腈的效果最好。     

利用响应面法优化全蚀病生防菌YB-81的发酵条件

为了优化全蚀病生防菌株YB-81的发酵培养基及培养条件,提高其对全蚀病的抑制效果,在单因素试验的基础上,利用响应面法(Response surface methodology)对小麦全蚀病生防菌株YB-81的发酵条件进行优化。生防菌株YB-81的最优发酵条件为:时间36h,温度36℃,初始pH值8.0,转速200 r·min-1,牛肉膏+葡萄糖(1∶1)0.53%,蛋白胨0.99%,氯化钠0.20%。在此培养条件下试验,其菌落总数为18.8亿个·mL-1,较基础培养基提高了72%,对全蚀病菌抑制率达到87.2%,较优化前提高了32.5%。生防菌YB-81的最优发酵培养条件的确定,可为该菌大规模生产应用提供理论基础。     

Functional mechanisms of drought tolerance in maize through phenotyping and genotyping under well watered and water stressed conditions

Developing tolerant genotypes is crucial for stabilizing maize productivity under drought stress conditions as it is one of the most important abiotic stresses affecting crop yields. Twenty seven genotypes of maize (Zea mays L.) were evaluated for drought tolerance for three seasons under well watered and water stressed conditions to identify interactions amongst various tolerance traits and grain yield as well as their association with SSR markers. The study revealed considerable genetic diversity and significant variations for genotypes, environment and genotype × environment interactions for all the traits. The ranking of genotypes based on drought susceptibility index for morpho-physiological traits was similar to that based on grain yield and principal component analysis. Analysis of trait – trait and trait – yield associations indicated significant positive correlations amongst the water relations traits of relative water content (RWC), leaf water potential and osmotic potential as well as of RWC with grain yield under water stressed condition. Molecular analysis using 40 SSRs revealed 32 as polymorphic and 62 unique alleles were detected across 27 genotypes. Cluster analysis resulted in categorization of the genotypes into five distinct groups which was similar to that using principal component analysis. Based on overall performance across seasons tolerant and susceptible genotypes were identified for eventual utilization in breeding programs as well as for QTL identification. The marker-trait association analysis revealed significant associations between few SSR markers with water relations as well as yield contributing traits under water stressed conditions. These associations highlight the importance of functional mechanisms of intrinsic tolerance and cumulative traits for drought tolerance in maize.     

农杆菌介导球孢白僵菌转化体系的建立及突变体筛选

以球孢白僵菌(Beauveria bassiana)YB-06为受体菌株, 采用农杆菌介导的遗传转化方法,实现了农杆菌AGL1(pATMT1)介导的球孢白僵菌的遗传转化,并研究了转化介质和pH对转化效率的影响。结果表明:在采用28℃、200μmol/L的乙酰丁香酮(AS)、农杆菌浓度OD₆₀₀=0.8、孢子浓度为1×106个/ml、pH5.1~5.8时可实现T-DNA的插入转化。当转化体系pH5.3时,转化效率最高,达586个转化子/106分生孢子;不同共转化介质对转化效率影响明显, 玻璃纸和硝酸纤维素膜转化效率较高。对3000个转化子生长速度和产孢量等性状分析获得46个性状特异突变体。本文结果为进一步研究球孢白僵菌的生长发育、致病机理和毒力相关基因功能奠定了基础。     

绿色木霉几丁质酶基因Tvchi cDNA的克隆、原核表达与活性分析

 利用RT PCR方法从绿木霉ZBS 6中扩增了几丁质酶基因Tvchi,序列分析表明Tvchi 开放阅读框为1 293 bp,编码430个氨基酸残基,Blast 分析表明,与多种木霉18家族内切几丁质酶具有较高的同源性。将该基因克隆到原核表达载体pET 28a上,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,SDS PAGE和Western印迹分析表明成功的获得了47 kD 的融合蛋白。该融合蛋白经Ni NTA柱亲和纯化,获得了纯度较高的融合蛋白Tvchi。Tvchi最适酶活温度为37℃,最适酶活pH值为6.8。表达产物对小麦全蚀病、赤霉病、纹枯病病原菌显示出较好的抑菌活性。本研究结果将为进一步研究木霉几丁质酶的应用提供了基础。     

茎点枯病菌诱导下芝麻内参基因的筛选

用CodeHop方法设计简并引物克隆得到了GAPDH、β-actin、α-tubulin、UBQ5、RPL4、eIF4A和eEF1α 7个看家基因的部分序列,将这7个基因和GenBank中已公布的18S rRNA、NADHD 2个基因共9个基因作为候选内参基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析其在茎点枯病菌诱导下芝麻中的表达稳定性。经BestKeeper、NormFinder和GeNorm软件分析可知,UBQ5、eIF4A、α-tubulin 3个基因表达均较稳定,eEF1α变化最大。当使用多基因作为内参基因时,选择这3个最稳定的候选内参基因即可准确矫正定量结果。     

我国农作物病虫害智能监测预警技术新进展

近年来, 随着计算机、互联网、物联网、人工智能、传感器、遥感等技术的快速发展, 智能虫情测报灯、智能性诱捕器、昆虫雷达、无人机遥感、卫星遥感、智能识别App等现代智能农作物病虫监测装备及重大病虫害实时智能监测预警系统建设方面取得了比较明显的进步。本文综述了我国近5年在利用光谱遥感、昆虫雷达、图像识别等技术进行农作物病虫害监测预警研究和应用方面取得的重要进展, 分析了各类技术存在的不足与难点, 提出了未来发展的方向, 以期为充分利用空天地多源数据实现农作物病虫害精准预报提供指导。