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。     

我国冬小麦主产省小麦茎基腐镰孢菌的组成及其致病力

为了解我国小麦茎基腐病的致病菌镰孢菌(Fusariumspp.)的组成,2009-2012年从江苏、安徽、河南、河北、山东等5个冬小麦主产省采集茎基腐病样本,从中分离了135个镰孢菌菌株,用PCR-RFLP和ITS序列分析的方法进行了种群鉴定,并分别在温室和田间条件下对不同种群及化学型菌株进行致病力测定。结果表明,在分离的135株病菌中,103株为F.asiaticum,17株为F.graminearum,其余为F.acuminatum、F.pseudoraminearum和F.avenaceum,说明引起我国小麦茎基腐的镰孢菌主要由F.asiaticum和F.graminearum组成,且以F.asiaticum种群分布为主。在120个镰孢菌综合物种菌株(F.asiaticum和F.graminearum)中,79株为3-AcDON化学型,17株为15-AcDON化学型,24株为NIV化学型。在F.graminearum菌株中只发现15-AcDON化学型;在F.asiaticum菌株中存在2种化学型,以3-AcDON化学型菌株为主,少部分为NIV化学型菌株。F.asiaticum种群致病力略高于F.graminearum种群,DON化学型菌株致病力略高于NIV化学型菌株,但均无显著性差异。     

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.     

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。     

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.     

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。     

油菜菌核病菌的生物学特性研究

在不同温度、不同ｐＨ值的ＰＤＡ平板上培养油菜菌核病菌核和菌丝块,观察菌核萌发的最适温度和菌丝生长的最适温度、最适ｐＨ值,结果表明菌核萌发的最适温度为２４～２８℃,菌丝生长的最适温度为２０～２８℃,３５℃为菌丝的致死温度,菌丝生长的最适ｐＨ值为４.７～８.５。