408份小麦品种(系)白粉病抗性的评价

为了解我国黄淮海以及长江流域麦区主推品种及二线材料的抗白粉病性,2008-2010年度在武汉病害鉴定圃对来自黄淮海以及长江流域的408份品种（系）进行了抗白粉病的鉴定。R型聚类分析结果表明,利用表观侵染速率、毒力频率、病程曲线下面积和最后一次病指对白粉病抗性进行评价只需前两个指标即可。根据建立的评价标准,绵麦37两年均对白粉病免疫,绵麦39等15份材料两年均表现高抗,扬麦13等46份材料两年均表现中抗。     

小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及毒素化学型分析

 为从分子水平上明确小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及其B 型毒素化学型的分布特点,本研究对2008 年度采自四川、重庆、湖北、安徽、江苏、河南6 省33 县市的赤霉病穗上分离获得的433 个镰刀菌单孢菌株,用鉴定种和鉴定B 型毒素化学型的特异性引物进行了鉴定分析。致病种检测结果表明,四川病穗检测到Fusarium asiaticum、F. graminearum、F.avenaceum 和F. meridionale 4 个镰刀菌种,重庆、湖北、安徽和江苏病穗检测到F. asiaticum 和F. graminearum 2 个种,河南病穗仅检测到F. graminearum 1 个种。毒素化学型检测结果表明,Nivalenol(NIV)是四川和重庆镰刀菌主要毒素化学型,Deoxynivalenol(DON)是湖北、河南、安徽和江苏镰刀菌主要毒素化学型;将DON 化学型进一步划分为3-AcDON 和15-AcDON 显示,四川、湖北、江苏镰刀菌毒素以3-AcDON 为主,安徽镰刀菌毒素为3-AcDON 和15-AcDON 两者参半,河南镰刀菌全部产生15-AcDON。结果揭示,F. asiaticum 是四川、重庆、湖北和江苏等赤霉病流行麦区的优势致病种;镰刀菌产生的DON 和NIV 毒素化学型存在明显的地域分布,长江上游的麦区以NIV 为优势化学型,长江中下游麦区以DON 为优势化学型;镰刀菌致病种与DON 毒素的化学型间存在一定关系。     

不同地理种群灰飞虱基于Co Ⅱ基因的系统发育分析

对9个灰飞虱地理种群的Co Ⅱ(Cytochrome oxidase Ⅱ基因进行克隆测序,并提交GenBank(EU728817～EU728826)。序列分析结果显示:不同灰飞虱地理种群的Co Ⅱ基因同源性非常高(99%以上),且无明显的种群差异;而灰飞虱和白背飞虱的Co Ⅱ基因的同源性相对较低(约80%),表现出了种间差异,表明Co Ⅱ基因可能不适合用于研究灰飞虱地理种群的划分,同时也说明Co Ⅱ基因较适合用于亲缘关系较近的种间系统发育研究。     

2013年湖北省小麦赤霉病菌对多菌灵和戊唑醇的敏感性

2013年从湖北省7个小麦主产区分离获得106株禾谷镰刀菌,测定了其对戊唑醇和多菌灵的敏感性。结果表明:戊唑醇和多菌灵对所有供试菌株的EC50值分别为0.064~0.778和0.090~0.858 mg/L。采用SAS软件的W法对EC50分布进行了正态性检验,表明106株菌株对戊唑醇和多菌灵敏感性的频率分布符合正态分布,其EC50平均值分别为(0.383±0.129)和(0.526±0.151)mg/L。不同地区来源的菌株对两种药剂的敏感性存在显著差异,其中襄阳的菌株对两种药剂的敏感性显著低于其他6个地区的。研究结果显示:湖北省小麦赤霉病菌未出现对戊唑醇和多菌灵抗性菌群,两种药剂用于防治小麦赤霉病仍具有使用价值。     

20%苄嘧磺隆·莎稗磷可湿性粉剂防除水稻移栽田杂草效果

研究了20%苄嘧磺隆.莎稗磷可湿性粉剂对水稻移栽田杂草的控制效果和对水稻产量的影响,结果表明:该药剂对水稻移栽田的稗草、异型莎草、鸭舌草、碎米莎草等具有良好的防除效果,有效成分用量为300～660 g/hm2的处理在施药60 d后的综合密度防效和综合鲜重防效分别为92.52%～99.59%、92.03%～99.55%,显著优于10%苄嘧磺隆WP和人工除草的防效,水稻增产效果显著,比未施药(CK)的增产22.39%～30.04%,具有良好的推广前景。     

小麦白粉菌产孢相关基因 BgtFTT1的序列特征和基因表达分析

旨在揭示小麦白粉菌 BgtFTT1基因的序列特征及其在白粉菌分生孢子形成过程中的表达规律,为解析14-3-3蛋白在小麦白粉菌无性生殖调控中的作用奠定理论基础。通过基于转录组数据的序列分析和PCR扩增技术克隆 BgtFTT1基因的cDNA序列,采用生物信息学和分子生物学方法分析 BgtFTT1的序列特征和分子结构,监测该基因在白粉菌产孢过程中的表达动态。结果表明, BgtFTT1完整的开放阅读框长度为891 bp,编码1个含有296个氨基酸的偏碱性亲水蛋白,预测的分子质量为34.18 ku,属于14-3-3蛋白家族。BgtFTT1含有5个蛋白激酶C磷酸化位点,不含信号肽和跨膜螺旋。BgtFTT1的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,三级结构呈“球状”。BgtFTT1和源自其他白粉菌的同源蛋白在进化上独立于源自兼营腐生真菌的14-3-3蛋白。在21个白粉菌菌株中,BgtFTT1存在2个氨基酸位点的变异。 BgtFTT1基因表达水平在小麦白粉菌足细胞和分生孢子梗形成阶段显著上调。     

β_1-和β_2-微管蛋白基因在赤霉病菌抗多菌灵中的作用

【目的】揭示β1-微管蛋白基因(β1-tub)和β2-微管蛋白基因(β2-tub)在赤霉病菌(Gibberella zeae)对多菌灵的抗性过程中所起的作用。【方法】采用PCR克隆测序法测定Js449(EC50=7.911μg·m L-1)、Js462(EC50=6.515μg·m L-1)、Js484(EC50=5.031μg·m L-1)、Js506(EC50=8.455μg·m L-1)和Js519(EC50=6.280μg·m L-1)等5个多菌灵抗性菌株的α-、β1-、β2-、γ-tub序列,并与敏感菌株HG-1(EC50=0.552μg·m L-1)进行比对。采用实时荧光定量PCR(q PCR)测定β1-tub和β2-tub在多菌灵胁迫下的抗性菌株Js506中的相对表达量。构建β1-tub和β2-tub的超量表达载体,分别在HG-1中表达。运用split PCR获得含有潮霉素磷酸转移酶基因和目标基因的融合片段,并对Js506进行原生质体转化,通过同源重组获得β2-tub的敲除体和互补体。对菌株Js506、HG-1及其突变体分别进行多菌灵敏感性测定、菌落生长观察和致病力测定。【结果】基因比对结果表明,5个抗性菌株的α-、β1-、γ-tub基因序列与敏感菌株的一致。对β2-tub序列比对结果表明,Js449、Js462和Js506菌株的第167位氨基酸由苯丙氨酸(Phe)变为酪氨酸(Tyr)。Js484菌株的第200位氨基酸由苯丙氨酸(Phe)变为酪氨酸(Tyr)。Js519菌株的第198位氨基酸由谷氨酸(Glu)变为谷氨酰胺(Gln)。5μg·m L-1多菌灵能诱导Js506菌株的β1-tub表达量显著上调(P0.05)。10μg·m L-1的多菌灵对Js506菌株的β2-tub表达量影响不显著。β1-tub的超量表达使HG-1突变体的EC50增加至2.839μg·m L-1,抗药性显著增强(P0.05)。β2-tub超量表达突变体的抗性水平与野生型菌株无显著差异。对Js506菌株的β2-tub进行敲除试验,分别获得了2个转化体(△β2tub-Js506-1、△β2tubJs506-2),经潮霉素抗性筛选、PCR和Southern杂交验证,确认2个转化体均不含有β2-tub。与野生型菌株Js506相比,敲除体△β2tub-Js506-1(EC50=0.078μg·m L-1)和△β2tub-Js506-2(EC50=0.072μg·m L-1)对多菌灵均表现为超级敏感,且菌落生长变慢,致病力显著下降(P0.05)。对△β2tub-Js506-1进行互补转化获得了2个互补体,β2tub-Js506-C1(EC50=7.521μg·m L-1)和β2tub-Js506-C2(EC50=7.243μg·m L-1),2个互补转化体均使敲除体△β2tubJs506-1基本恢复了抗性、菌落生长速率和致病力。【结论】5个赤霉病菌菌株对多菌灵的抗性与β2-tub的第167、198、200位密码子突变有关,与α-、β1-和γ-tub序列的突变无关。β1-tub在多菌灵胁迫下诱导表达,且β1-tub的超量表达能增强赤霉病菌对多菌灵的抗性。β2-tub是小麦赤霉病菌对多菌灵抗性所必需的,β1-tub和β2tub均能影响赤霉病菌对多菌灵的抗性。     

小麦白粉病菌对喹氧灵和苯菌酮的敏感基线及药剂的生物活性

采用离体叶段法,分别测定了从河北、河南、湖北、陕西和四川5省分离的53个小麦白粉病菌单孢菌株对苯菌酮和喹氧灵的敏感性,并分析了白粉病菌对三唑酮和苯菌酮以及喹氧灵之间的 交互抗性。结果表明:小麦白粉病菌群体对苯菌酮和喹氧灵的平均EC50值分别为(0.001 9±0.000 6) 和(0.013 1±0.002 0) mg/L,苯菌酮比喹氧灵具有更高的抑菌活性;小麦白粉病菌对三唑酮和苯菌酮与喹氧灵之间均不存在交互抗性(R2值分别为0.102 6和0.491 9);室内盆栽试验结果显示:接种前1 d和接种后1d施药,苯菌酮和喹氧灵对小麦白粉病的保护与治疗作用防效分别为92.21%、84.25%和82.43%、70.25%,表明这2种药剂不仅具有优异的保护作用,同时还具有较好的治疗作用。     

禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺敏感性基线的建立及药剂田间防效

为明确琥珀酸脱氢酶抑制剂类新型吡啶酰胺杀菌剂氟唑菌酰羟胺在中国小麦赤霉病防治中的应用潜力,分别采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了氟唑菌酰羟胺对湖北省6个地区106株禾谷镰孢菌的室内毒力、田间防效及其与多菌灵和氰烯菌酯的交互抗性。结果显示:氟唑菌酰羟胺对106株禾谷镰孢菌菌丝生长的EC₅₀值为 (0.018 0 ± 0.209 0) mg/L,平均值为 (0.072 8 ± 0.025 9) mg/L;对分生孢子萌发的EC₅₀值为 (0.052 7 ± 0.473 2) mg/L,平均值为 (0.176 0± 0.059 6) mg/mL;且其EC₅₀值频率分布均呈单峰曲线,因此可分别将菌丝生长和孢子萌发的平均EC₅₀值作为禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺的敏感性基线。初步的交互抗性测定结果表明,抗多菌灵或氰烯菌酯的菌株对氟唑菌酰羟胺均未表现出抗性。田间试验显示,氟唑菌酰羟胺有效剂量200 g/hm2处理的防效 (超过90.0%) 显著高于对照药剂氰烯菌酯600 g/hm2的防效 (78.0%),与空白对照相比增产效果在127%~135%之间。经氟唑菌酰羟胺处理后,小麦籽粒中由禾谷镰孢菌产生的毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (DON) 的含量比空白对照降低了55.09%。研究表明,氟唑菌酰羟胺对禾谷镰孢菌呈现出较高的室内活性且田间防效优越,同时还能降低小麦籽粒中DON毒素的含量及提高小麦产量,因此可作为生产中防治小麦赤霉病的替代或后备药剂,同时也可考虑用作为禾谷镰孢菌对多菌灵抗性治理的替代药剂。     

68个主推小麦品种的白粉病抗性分析及基因推导

【目的】对中国68个主推小麦品种进行抗白粉病分析和基因推导,为白粉病流行预警和防治提供依据。【方法】2011年春季在西南、西北、长江中下游、华北、黄淮和新疆麦区等12个省（自治区）采集1 094个单孢子堆白粉病菌株,并用每个菌株分别接种68个品种离体叶段进行抗感性测定;应用NTSYSpc2.10e软件对表型抗感性数据进行UPGAMA（unweighted pair group arithmetic mean analysis）聚类分析;用实验室长期收集保存的31个毒谱不同的菌株作为鉴别菌株对30个含已知抗白粉病基因材料和68个主推品种的离体叶段进行接种,比较68个品种和单基因材料对31个鉴别菌株的抗性谱,从而推导68个主推品种所含的抗白粉病基因。【结果】抗性测定结果表明,品种间抗谱存在明显差异。内麦8号、内麦9号和绵麦37抗谱宽,对各省菌群的抗性频率均大于99%;济麦22、扬麦11、扬麦12、扬麦13和轮选987等5个品种抗性频率在70%—90%;有54个品种的抗性频率小于40%,占供试品种总数的79.4%,表明大部分主推品种的抗性已被克服。某品种对该品种推广种植区域菌群的抗性频率低于对其它非种植区域菌群的抗性频率。聚类分析可将68个品种分成4大类,第I类包括6个品种,其中5个品种抗性频率在40%—70%;第II类包括7个品种,抗性频率均大于70%;第III类包括54个品种,抗性频率均小于40%;第IV类包括1个品种,抗性频率为46.1%;聚类显示来自于同一省的品种、抗性频率相近的品种具有相似或相近的抗性遗传背景。基因推导表明,内麦8号、内麦9号含有Pm21,偃展4110、新麦208和扬麦11均含有Pm4b;济麦22含有Pm2+ta;其余品种含有其它未知抗白粉病因子。【结论】当前中国主推小麦品种中近80%的品种对全国白粉病菌群的抗性频率不高,特别是就单个品种而言,对该品种种植区的白粉菌群抗性频率更低,存在小麦白粉病在条件适合时暴发流行的风险,必须加强病害预警。同省品种的抗性频率聚类大多聚到同一组,说明同省品种的抗源异质性不高,中国小麦白粉病育种应该引进更丰富抗源。