甘蔗对梢腐病菌Fusarium不同病原种的室内离体抗性评价

为研究甘蔗梢腐病不同病原菌的致病力差异,利用4份野生菌株(2份Fusarium sacchari、1份F.proliferatum和1份F.andiyazi)与2份诱变菌株(F.sacchari和F.andiyazi的EMS诱变菌株),采用室内离体接种方法对9份甘蔗种质材料进行梢腐病病原菌致病力测定及甘蔗抗性鉴定,根据病斑大小划分抗性等级评价甘蔗的抗性。结果表明,试验的9份材料中,不同甘蔗材料对不同梢腐病病原菌抗性不同,诱变菌株致病力整体上明显变弱,但在个别甘蔗材料上结果相反,说明不同甘蔗品种对病原的不同致病基因响应效果不同。F.andiyazi能够较快识别并侵入甘蔗叶引起发病,CP85-1308对5个不同菌株抗病性最好,F134和CP72-1210材料对3种病原菌均表现为高感。甘蔗分蘖期对梢腐病菌的免疫力较伸长期差、易感染,甘蔗梢腐病的抗性评价较佳时期为分蘖期。     

复合高效配方药剂对甘蔗梢腐病防控效果评价

为了筛选防控甘蔗梢腐病的复合高效配方药剂及精准施药技术, 为甘蔗梢腐病精准高效防控提供新产品、新技术支撑, 选用多菌灵、苯菌灵、百菌清、嘧菌酯、吡唑醚菌酯、苯甲·嘧菌酯6种药剂进行田间药效试验和生产示范验证。结果表明, 3个配方药剂50%多菌灵可湿性粉剂1 500 g/hm2+75%百菌清可湿性粉剂1 500 g/hm2、50%苯菌灵可湿性粉剂1 500 g/hm2+75%百菌清可湿性粉剂 1 500 g/hm2和25%吡唑醚菌酯悬浮剂600 mL/hm2分别与磷酸二氢钾2 400 g/hm2和农用增效助剂300 mL/hm2复配后对甘蔗梢腐病均具有良好的防治效果, 其病株率均在8.62%以下, 防效均达90.73%以上, 较空白对照甘蔗实测产量平均增加15 489 kg/hm2以上, 糖分增加1.8%以上, 每公顷用药成本仅270元。本研究显示3个配方药剂是防控甘蔗梢腐病理想的复合高效配方药剂, 可在7月－8月发病初期人工和无人机飞防叶面喷施、7~10 d喷1次, 连喷2次, 可有效控制甘蔗梢腐病暴发流行。     

广西甘蔗主栽品种梢腐病田间抗性初步评价

为更好地为广西甘蔗品种的合理布局和科学种植提供依据,探讨广西甘蔗主栽品种对梢腐病的田间抗性,根据发病程度,利用病情指数划分的抗性标准,在甘蔗梢腐病发生盛期,对目前广西蔗区13个主栽品种进行梢腐病抗性的田间综合评价。结果表明:宿根蔗感病程度比新植蔗严重。新植蔗表现为高抗的品种3个,抗病9个,中抗1个;宿根蔗表现为高抗的品种4个,抗病8个,中抗1个。综合不同蔗区新植蔗和宿根蔗的抗性表现,高抗品种2个(粤糖94-128、台优),抗病9个(ROC22、粤糖93-159、桂糖31、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、桂糖29、柳城03-1137、桂糖21),中抗2个(柳城05-136、粤糖60)。新植蔗和宿根蔗抗性表现为同一水平的8个(粤糖94-128、台优、ROC22、桂糖03-2287、桂糖42、台98-0432、柳城03-1137、桂糖21),宿根蔗差于新植蔗的2个(桂糖31、粤糖60),3个变化趋势相反(粤糖93-159、桂糖29、柳城05-136)。不同蔗区梢腐病的发生情况不同,品种在各个蔗区的抗性表现也不同。2015年,广西蔗区主栽品种对梢腐病抗性达到中抗以上水平,说明梢腐病对该榨季广西甘蔗生产为害程度尚不严重。     

2016年广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病 发生情况及品种抗性分析

[目的]明确广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病的发生情况及品种抗性,为甘蔗品种的合理布局及梢腐病的综合防控提供科学依据.[方法]采用定点和随机的方法,在甘蔗梢腐病发生初期对广西柳州和来宾市6个县级蔗区甘蔗主栽品种梢腐病的发生情况进行调查.根据发病程度,利用病情指数划分的抗性标准和聚类分析的方法对品种的田间抗性进行综合评价,并分析梢腐病的区域性发生情况.[结果]2016年广西柳州和来宾蔗区甘蔗梢腐病发病率为0~6.11%,其中新植蔗发病率为0.34%~1.87%,宿根蔗发病率为0~6.11%;除柳城05-136外,宿根蔗感病程度均比新植蔗严重.粤糖93-159在来宾市兴宾区发生最严重,其次为粤糖00-236在来宾市武宣县.综合各品种新植和宿根蔗在不同蔗区的抗性表现,柳城03-1137、ROC16和桂糖40表现为高抗,其余6个品种表现为抗性.从小蔗区来看,调查的6个不同县(区)甘蔗梢腐病发病率差异较明显,其中武宣蔗区的发病率最高(2.85%),融安蔗区发病率最低(1.52%).从大蔗区来看,调查的两个大蔗区(柳州和来宾)甘蔗梢腐病发生程度差异不明显(P>0.05),柳州蔗区发病率稍低(1.93%),来宾蔗区发病率稍高(2.39%).[结论]目前甘蔗梢腐病在广西柳州和来宾蔗区发生程度较轻,柳州和来宾两个大蔗区甘蔗梢腐病发生程度差异不明显,但小蔗区差异较明显.甘蔗品种对梢腐病的抗性具有一定的遗传稳定性,但区域性气候及生态环境条件等是影响梢腐病发生、发展的重要决定因素.     

基于原生质体转化的甘蔗梢腐病菌YN41基因敲除体系的构建

基因敲除技术日益成为基因功能研究的重要手段,为了深入研究甘蔗梢腐病菌致病基因的功能,构建了梢腐病菌YN41菌株的基因敲除体系。本研究构建了基于线性DNA的同源重组基因敲除技术,融合PCR构建敲除盒即带有潮霉素基因标记的线性DNA融合片段,配置0.05 g·mL^-1溶壁酶+0.01 g·mL^-1崩溃酶的复合酶液28℃酶解3 h获得了高产量的原生质体,利用聚乙二醇(PEG)介导的原生质体的转化,PCR鉴定技术和酶切鉴定技术对转化子进行鉴定,荧光定量PCR分析和Southern Blot方法进一步对基因缺失突变体进行验证,生物学表型(菌落形态、生长速率、产孢量、生物量和致病力)验证了PK基因敲除体系的成功构建。28℃酶解3 h获得了2×10⁷个·mL^-1原生质体;对编码丙酮酸激酶的PK基因进行了基因敲除验证,获得了纯合敲除突变体;荧光定量PCR检测转录水平无表达;Southern Blot结果显示使用PK基因探针杂交,基因缺失突变体无条带,野生型杂交到目的条带;生物学表型验证了PK基因敲除突变体对比野生型...     

甘蔗梢腐病病原菌Fusarium sacchari Nep1-like蛋白的筛选鉴定及功能分析

 甘蔗镰孢菌Fusarium sacchari(F. sacchari)引起的甘蔗梢腐病严重影响了甘蔗的产量和质量。解析病原菌的致病机理,对指导甘蔗抗病育种和绿色防控具有重要意义。研究发现NLPs (Nep1-like proteins)类基因在真菌侵染及定殖过程中发挥重要作用。本实验在对梢腐病病原菌基因组测序(尚未公布)基础上,通过BLASTP分析得到甘蔗梢腐病病原菌F. sacchari中4个NLP家族基因Fs_00548、Fs_03159、Fs_06646、Fs_11062。将克隆到的3个基因(Fs_00548、Fs_03159、Fs_11062;Fs_06646未克隆到)构建至PVX载体,利用农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达系统,发现只有Fs_00548可以诱导细胞产生与Bax相似的坏死,Fs_03159和Fs_11062则不能。利用酵母信号肽分泌功能验证方法,发现Fs_00548和Fs_03159的信号肽具有分泌活性。并且Fs_00548的信号肽区域对其发挥功能具有重要作用。qRT-PCR结果显示该基因在侵染过程中均有表达,其中72 h表达量最高,是菌丝中该基因表达量的48倍。以上研究结果表明,Fs_00548在病原菌侵染过程中发挥重要作用,研究结果为进一步探究病原菌与甘蔗互作提供参考。     

甘蔗镰孢菌FsANT基因的克隆及表达模式分析

甘蔗是我国主要的糖料作物,是生产蔗糖最主要的原料,甘蔗生产过程中受到的病虫害威胁给蔗糖产业造成了严重的损失。甘蔗镰孢菌（Fusarium sacchari）引起的梢腐病是一种真菌性病害,严重影响甘蔗作物生产。镰孢菌致病基因的研究对于梢腐病的防治具有重要意义。腺苷酸转移酶（adenine nucleotide translocase, ANT）介导线粒体与细胞质基质之间ADP/ATP的交换,在真核细胞能量代谢中发挥重要作用,与细胞的生长、发育和凋亡密切相关。本研究克隆获得了长936 bp具有完整开放阅读框（open reading frame, ORF）的甘蔗镰孢菌ANT基因序列,命名为FsANT,其编码311个氨基酸,并且与小麦条锈菌病原菌ANT蛋白和小麦白粉病病原菌ANT序列相似性较高。蛋白软件分析显示,该基因编码的蛋白为稳定的疏水蛋白,含有5个跨膜结构,一个ADP/ATP transporter结构域,有3个同源重复的MCF基序,与粒体转运蛋白家族（mitochondrial carrier family,MCF）的基本结构特点相吻合。软件预测分析发现FsANT基因可能定位在线粒体。qRT-PCR结果显示,FsANT基因在菌丝生长时期的表达相对稳定无显著差异;在与甘蔗互作过程的表达模式表现为：接种后12 h该基因开始上调表达,24 h表达量显著升高,72 h达到表达高峰。推测FsANT基因的表达不仅与甘蔗镰孢菌细胞的生长相关,同时可能参与F. sacchari与甘蔗的互作过程,且主要在侵染后期发挥功能。研究病原菌生长保守基因为甘蔗抗梢腐病育种提供新思路。     

甘蔗NBS-LRR类抗梢腐病基因的筛选及定量表达分析

本文旨在探讨核苷酸结合位点和富含亮氨酸重复(NBS-LRR)类基因参与甘蔗抗梢腐病菌侵染应答机制,为后续克隆关键抗病基因以及研究抗病机理提供理论依据。试验利用Illumina高通量转录组测序技术检测高抗梢腐病品种‘粤糖94-128’和高感梢腐病品种‘桂糖37号’接种前后NBS-LRR类抗梢腐病基因的表达情况,然后设计引物对显著差异表达基因进行不同接种时期下的荧光定量PCR验证。结果表明,16个NBS-LRR类基因在甘蔗叶片受到梢腐病菌侵染后持续上调表达,但表达趋势存在两种情况,13个基因在诱导后7 d显著或极显著上调表达,3个基因在诱导7 d后上调表达不显著,在诱导14 d后才显著上调表达。据此可将其分为瞬时基础防御基因(0~7 d)和滞后特异性防御基因(14~21 d),确定NBS-LRR类基因参与甘蔗防御梢腐病菌的侵染。     

甘蔗梢腐病田间抗性评价体系的建立

【目的】探讨甘蔗梢腐病田间分级标准和品种(系)区域性抗病差异。【方法】以11个甘蔗新品种(系)和广西当前主栽品种ROC22在南宁、柳州、河池、百色、北海和崇左6个试验点梢腐病的发病情况为依据,建立甘蔗梢腐病田间病害分级标准及品种(系)抗性评价体系。【结果】参试点新植蔗梢腐病发病率为0.16%~23.82%(平均为3.51%),病情指数为0.03~16.48(平均为3.45),宿根蔗梢腐病发病率为0~25.89%(平均为4.27%),病情指数为0~17.37(平均为4.61)。建立了田间抗性评价标准,并将抗性水平划分为高抗、抗病、中抗、中感、感病和高感6个不同抗性等级。研究的12个品种(系)中没有发现高抗和高感材料,其中桂辐06-156、桂糖05-3846、桂选B9和ROC22抗性最好,表现为抗性;桂糖06-1023和桂糖06-400抗性最差,均表现为感病。根据病情指数对12个材料进行聚类分析,结果显示,不同甘蔗品种(系)的聚类与抗性等级划分的结果一致。梢腐病在广西蔗区的发生呈现区域性,崇左、柳州和河池3个试验点属于梢腐病重发区;北海次之;百色和南宁2个试验点属于轻发区。【结论】不同甘蔗种植区域、不同品种(系)以及不同植期存在感抗梢腐病差异性。     

美国引进甘蔗材料对梢腐病菌（Fusarium sacchari）的室内抗性评价

为了筛选抗甘蔗梢腐病的优异种质材料,采用室内离体接种方法对70份甘蔗种质材料进行梢腐病抗性鉴定。根据发病程度划分的抗性等级和聚类分析的方法综合评价种质材料的抗性。结果表明,甘蔗分蘖期对梢腐病菌的免疫力较伸长期差。参试的70个种质材料中,高抗材料6个,占8.57%;抗病材料15个,占21.43%;中抗材料13个,占18.57%;中感材料12个,占17.14%;感病材料13个,占18.57%;高感材料11个,占15.71%。在2次不同生育期接种过程中‘HoCP02-263’均未发病,很可能是对Fusarium sacchari免疫的材料。系统聚类分析的结果与材料的抗性表现基本一致。甘蔗梢腐病的抗性评价较佳时期为分蘖期。