福建省部分马铃薯产区晚疫病菌群体结构研究

为明确福建省部分马铃薯产区晚疫病菌群体结构,2017年-2019年在龙海市、福安市、霞浦县共分离获得96株马铃薯晚疫病菌。采用对峙培养法、鉴别寄主法和PCR-RFLP法对这些菌株的交配型、生理小种及线粒体DNA (mtDNA)单倍型进行分析。交配型测定结果显示,除了福建省福安市有5株(5.21%)为A1交配型外,其余91株(94.79%)均为自育型,未发现A2交配型及A1A2型菌株。从96个菌株中检测出16个生理小种类型,龙海市和福安市的优势生理小种均是可克服11个显性抗病单基因的1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11,霞浦县的优势生理小种为1.2.3.4.5.6.7.8.10。供试菌株均至少含有6个毒性基因。mtDNA单倍型共检测出3种类型,其中55个菌株(龙海市22株、福安市8株、霞浦县25株)为Ⅰa型,占57.29%,32个菌株(龙海市2株、福安市25株、霞浦县5株)为Ⅱa型,占33.33%,9个菌株(福安市7株、霞浦县2株)为Ⅱb型,占9.37%。研究结果表明,福建省马铃薯晚疫病菌群体遗传多样性日趋复杂。     

寄主对马铃薯晚疫病菌群体结构的影响研究

对云南省13个寄主品种的马铃薯晚疫病菌群体结构进行研究。结果表明,云南省马铃薯晚疫病菌群体结构复杂,病菌复杂基因型群体增多,生理小种和交配型都趋于复杂化;A1交配型仍然是云南省马铃薯晚疫病菌的主要类型。鉴定生理小种的186个菌株中,共鉴定出100个生理小种类型,优势小种为1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11,占22.1%。品种F44-2、F45-1、PB36、昆引18、F18-1、昆引10和F29-2上都存在优势小种1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11,在各品种中分别占42.1%、31.6%、25.0%、21.1%、61.5%、27.3%和20.0%。滇薯6号、大理7号和克97G10-4的小种类型各不相同,甚至同一品种同一植株上分离菌的小种类型也不相同。在交配型测定过程中,还发现品种F29-2上有2个A2交配型菌株,占这个品种的25.0%,占所测定菌株的1.9%,其小种类型分别为1.2.3.5.6.7.8.9.10.11和2.3.4.6.7.9.10。     

青海马铃薯晚疫病菌线粒体DNA单倍型鉴定及分析

 为查明青海地区晚疫病菌单倍型分布情况,本研究对青海不同地区采自2006～2007年的70个晚疫病菌材料的线粒体单倍型进行了分析,结果表明：94.3%的菌株为Ⅱa型,5.7%的菌株为Ⅱb型,其中Ⅱb型均分离自番茄。这说明青海地区马铃薯晚疫病菌群体类型比较单一,主要为Ⅱa型,线粒体单倍型不存在多态性。     

甘肃省部分地区马铃薯晚疫病菌交配型及线粒体DNA单倍型分析

由致病疫霉Phytophthora infestans(Mont.) de Bary侵染引起的马铃薯晚疫病是一种世界范围内的毁灭性病害。为了明确甘肃省马铃薯晚疫病菌的遗传结构,对2018年甘肃省定西市、张掖市和陇南市采集的130株晚疫病菌进行了交配型和线粒体DNA (mtDNA)单倍型测定。结果表明：从130株晚疫病菌中检测到A1和A2两种交配型,A1交配型为14株(10.77%),A2交配型为116株(89.23%);检测到Ⅰa、Ⅱa和Ⅱb 3种线粒体DNA单倍型,发生频率分别为88.46%、3.85%和7.69%。Ⅰa单倍型菌株的交配型为A1和A2,Ⅱa单倍型菌株交配型为A1和A2,Ⅱb单倍型菌株交配型为A1。该结果表明甘肃省部分地区马铃薯晚疫病菌以A2交配型,Ⅰa mtDNA单倍型为主。甘肃省各采集地晚疫病菌群体结构或与当地种薯繁育、调运有关。     

黑龙江省和吉林省马铃薯晚疫病菌对氟啶胺和甲霜灵的敏感性变化

2006-2008年在黑龙江省和吉林省共分离获得61株马铃薯晚疫病菌,测定了这些菌株对交配型、氟啶胺和甲霜灵的敏感性。交配型测定结果显示所有菌株都显示A1交配型。甲霜灵测定结果显示10个菌株(16.4%)显示为敏感性,11个菌株(18.0%)显示为中抗,40个菌株(65.6%)显示为抗性。这说明吉林省和黑龙江省发生的晚疫病菌已对甲霜灵产生抗性。氟啶胺敏感性测定结果表明,不同地区、不同年份分离的马铃薯晚疫病菌对氟啶胺的敏感性无显著差异, 其敏感性呈连续的单峰曲线分布, EC50在0.203 3~0.783 7 μg/mL之间, 最不敏感菌株是最敏感菌株的3.85倍, 平均值为(0.4781±0.0163)μg/mL, 未出现敏感性下降的抗药性群体, 因此可作为马铃薯晚疫病菌对氟啶胺的敏感性基线;83.6%的供试菌株对甲霜灵的敏感性下降, 甲霜灵与氟啶胺之间不存在交互抗药性。测定氟啶胺对马铃薯晚疫病的盆栽防治试验结果表明,氟啶胺可湿性粉剂、氟啶胺悬浮剂和烯酰吗啉能很好地控制晚疫病,防治效果分别为85.71%、87.00%、82.19%,而甲霜灵的为23.92%。     

知母提取物诱导马铃薯植株抗晚疫病作用机制初探

为明确知母提取物诱导马铃薯抗晚疫病的作用,本研究测试了经知母提取物处理并接种晚疫病菌后马铃薯植株的超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β 1,3 葡聚糖酶和几丁质酶活性的变化。结果表明,经过知母提取物处理后的马铃薯植株,在受到晚疫病菌侵染后24～96 h,SOD和PAL活性显著升高并持续处于高活性水平;在接种48 h后β 1,3 葡聚糖酶活性开始显著升高,直到接种后96 h一直维持在较高活性水平;而无论是接种晚疫病菌还是经过知母提取物处理,几丁质酶活性都没有发生显著的变化。     

同宗配合的马铃薯晚疫病菌曾在中国被发现

 在1964年分离的84株菌中,有一株从甘肃岷县隆安洋芋马铃薯病薯上分离到的晚疫病菌,不经交配即能在纯培养上长出具有典型的围生雄器和藏卵器的卵孢子。经单孢子囊或单游动孢子分离都证明这一特性能保持下来,说明该菌是同宗配合交配型。致病性试验也证明是标准的晚疫病菌。由此可见,马铃薯晚疫病菌除异宗配合外还存在同宗配合形成卵孢子的这一条途径,虽不普遍但不应忽视。     

嗜线虫致病杆菌代谢物对马铃薯晚疫病菌的抑制作用

采用室内以抑制法测定的结果表明：嗜线虫致病杆菌发酵液对马铃薯晚疫病菌有很强的抑制生长作用,６￣５０ｍｌ／Ｌ的发酵液对菌丝生长的抑制率达９０％￣１００％,１．５￣３ｍｌ／Ｌ的发酵液仍有７０％左右的抑制效果。发酵液对菌丝生长有抑制作用,但不能完全杀死菌丝;发酵液对孢子囊萌发也有一定的抑制作用,５０ｍｌ／Ｌ的发酵液对孢子囊萌发的抑制率达５０％;发酵液在２４小时内能渗透到种薯内３ｃｍ,抑制薯块内病菌的生长     

Differential interaction of Phytophthora infestans on tubers of potato cultivars with different levels of blight resistance

Differential interactions in tuber blight attack between potato cultivars and Phytophthora infestans isolates were studied using whole tuber and tuber slice assays. Tuber blight incidence and severity were studied in a whole tuber assay, whilst necrosis and mycelium coverage were evaluated in a tuber slice assay. The overall defence reaction of the potato cultivars tested varied considerably. Cultivars like Kartel and Producent showed resistant reactions, whilst Bintje and, to a lesser extent, Astarte reacted more susceptibly after inoculation with aggressive strains of P. infestans . A highly significant cultivar by year interaction was observed when tuber blight incidence was evaluated in two successive years. Differential responses were revealed by changing ranked order of cultivars after exposure to aggressive isolates of P. infestans . The results show that cultivar by isolate interactions existed for all components of tuber blight resistance studied. The quantitative nature of the observed resistance responses suggests the presence of quantitative trait loci governing resistance to tuber blight. The consequences of differential interactions in relation to the stability of tuber resistance are discussed.     

马铃薯晚疫病菌分子遗传及与寄主互作研究

近年来马铃薯晚疫病的重新暴发再次引起世界各国极大关注,特别对马铃薯晚疫病菌的分子遗传学的研究,包括病菌基因组遗传、转录和物理图谱的构建,病菌致病的分子机制以及马铃薯-马铃薯晚疫病菌互作分子机制等。本文就近几十年来对马铃薯晚疫病菌在生物学和病理学,分子遗传学等研究方面作简要综述,并对其研究趋势进行了展望。     

Biological properties of the novel fungicide cyazofamid against Phytophthora infestans on tomato and Pseudoperonospora cubensis on cucumber

Cyazofamid (ISO proposed common name), 4-chloro-2-cyano-N,N-dimethyl-5-p-tolylimidazole-1-sulfonamide is a novel fungicide exhibiting specific activity against diseases caused by Oomycetes. In tests, cyazofamid at 0.4-1.6 mg litre-1 exhibited excellent preventative activity against Phytophthora infestans on tomato and Pseudoperonospora cubensis on cucumber. Minimum inhibitory concentrations of cyazofamid against both diseases were over 63 times lower than those of mancozeb and at least 16 times lower than those of metalaxyl. Cyazofamid at 1.6-25 mg litre-1 exhibited not only preventative activity, but also stable residual activity and rainfastness. Cyazofamid at 6.3 mg litre-1 reduced zoosporangia formation of P infestans and P cubensis on host plants by 100 and 94% respectively. Cyazofamid also exhibited translaminar and curative activity. Cyazofamid has a new mode of action for fungicides and exhibits no cross-resistance with other currently registered and commonly used fungicides. These properties lead to a high level control by cyazofamid in field.     

2009年黑龙江和吉林省马铃薯晚疫病菌表型结构研究

为明确2009年黑龙江和吉林两省马铃薯主产区晚疫病菌的表型特征,本研究对所采晚疫病菌的交配型、甲霜灵抗性及生理小种分别进行了测定.结果表明:被测黑龙江(46株)和吉林(48株)两省的菌株均为 A1 交配型.黑龙江省被测菌株甲霜灵高抗、敏感菌株各占50％;吉林省被测菌株中高抗、敏感菌株分别占70.8％、29.2％;两省均未发现中抗菌株.其中采自吉林敦化菌株均为高抗菌株,采自吉林榆树的菌株均为敏感菌株,甲霜灵抗/感比例地区间差异明显.在被测33个黑龙江菌株中发现24个生理小种,而吉林49个菌株中发现19个生理小种,其中9个生理小种两省共有.另外,两省被测菌株中还发现了18株“超级毒力小种”.因此,建议加强种薯监测,防止 A2交配型传入;在生产上使用甲霜灵类药剂防治马铃薯晚疫病应该以菌株的抗性监测数据为依据;进一步加强生理小种监测,合理布局抗病品种.     

Nitric oxide preserves the level of chlorophyll in potato leaves infected by Phytophthora infestans

Nitric oxide (NO) is a bioactive molecule involved in many physiological processes. Among its biological function, NO has been proved to be cytotoxic against microorganisms in cells of the immune response, thus preventing infection. We have specifically studied the effect of a NO donor, sodium nitroprusside (SNP), on the chlorophyll content in potato leaves infected with the pathogenic fungus Phytophthora infestans (Pi). Fifteen days after infection, chlorophyll content strongly decayed in water-treated potato leaf sections. SNP was able to partially revert that loss in a dose-dependent manner, being the effective SNP concentrations between 10 µM and 100 µM. NaNO₂ and NaNO₃, the SNP-derived residual products, were unable to prevent the chlorophyll loss. Treatments with SNP did not affect the survival of Pi and the fungus was able to grow in a V₈-agar medium containing 100 µM SNP. Both the amount and the extent of germination of Pi sporangia resulted similar in the absence and in the presence of SNP. Respiratory inhibitors of the cyanide-sensitive and cyanide-resistant pathways, 2,4-dinitrophenol and salicylhydroxamic acid respectively, did not change the chlorophyll levels in infected potato leaves, suggesting that NO effect should not be on mitochondrial respiration. These results indicate that NO could be a protective molecule, either preserving the chloroplast membrane of infected leaf sections against the toxicity of reactive oxygen species or being directly involved in any step of the chlorophyll metabolic pathway.(both authors contributed equally to this work)     

马铃薯晚疫病菌对烯酰吗啉的敏感性基线及其室内抗药突变体的研究

 2003-2004年在内蒙古和黑龙江省共分离获得100株马铃薯晚疫病菌,并测定了这些菌株对烯酰吗啉和甲霜灵的敏感性。结果表明,不同地区、不同年份的马铃薯晚疫病菌对烯酰吗啉的敏感性无显著差异,其敏感性呈连续的单峰曲线分布,EC₅₀在0.0631-0.2206μg/mL之间,最不敏感菌株是最敏感菌株的3.1倍,平均为(0.1153±0.0308)μg/mL,未出现敏感性下降的抗药性亚群体,因此可作为马铃薯晚疫病菌对烯酰吗啉的敏感性基线;64%的供试菌株对甲霜灵的敏感性下降,甲霜灵与烯酰吗啉之间不存在交互抗药性。采用紫外线诱变菌丝的方法仅从3个菌株中的1个菌株获得了3%突变频率的抗烯酰吗啉突变体,抗性倍数为1.5-1.9,没有获得高抗药水平的突变体。这些突变体与氟吗啉之间具有正交互抗药性,而与霜脲氰或嘧菌酯之间无交互抗药性;与野生亲本菌株相比,抗药突变体的生长速率和产孢子囊能力显著下降,不利于抗药群体的发展。但由于马铃薯晚疫病菌被杀菌剂抗性行动委员会认为是高抗药性风险病原菌,建议生产上应将烯酰吗啉与其它无交互抗性的药剂交替使用或混合使用,以避免或延缓抗药性的产生。     

云南省德宏州冬作马铃薯晚疫病菌表型特征研究

 2003~2005年,从云南省德宏州新兴冬作马铃薯主产区采集的马铃薯晚疫病病样中分离纯化到86株致病疫霉菌,对其代表性菌株的表型特征进行了较系统的研究。交配型实验结果表明:所测定的62个菌株都属于A1交配型,未发现A2交配型或自育型菌株。毒性基因鉴定、监测及生理小种组成分析显示:德宏州存在所有已知可鉴定的毒性基因,而且生理小种组成非常复杂;所测定的66个菌株可区分出36个生理小种,其中,出现频率最高的小种为1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,占被测菌株的18.18%,在主产区潞西县和盈江县均有分布。对60个菌株的甲霜灵抗性测定结果表明:56.67%的菌株表现为敏感,25.00%的菌株中抗,18.33%的菌株对甲霜灵有抗性。本文对此实验研究结果作了初步的分析和讨论。     

年际间干旱对晚疫病菌生理小种复杂性的影响

由致病疫霉Phytophthora infestans引起的晚疫病是马铃薯生产中最具毁灭性的病害,生理小种是晚疫病菌最重要的生物学特性之一,其组成直接关系到晚疫病的发生与流行。本研究以2007年黑龙江省干旱为契机,对2004-2010年采自黑龙江省的晚疫病菌菌株进行生理小种鉴定,结果表明,382个晚疫病菌菌株中共鉴定出91个生理小种类型,2004-2006年的优势小种为3.4.6.7.8.9.10.11,2007-2009年的优势小种为3.4.7.11,2010年的优势小种为1.3.4.7.8.10.11。2007年生理小种的复杂程度为历年最低,并影响了2008年与2009年的生理小种组成,2010年的生理小种复杂程度则出现明显上升。     

宁夏南部山区马铃薯晚疫病菌寄生适合度测定

为了解宁夏南部山区马铃薯主栽品种对马铃薯晚疫病菌的抗病性情况,明确不同菌株的寄生适合度,采用离体叶片接种法,用4个马铃薯品种对采自宁夏南部山区的5个马铃薯晚疫病菌分离株进行了侵染率、病斑面积、产孢能力的测定和寄生适合度的计算。结果表明,‘克新18号’对供试的晚疫病菌分离株具有较高的抗病性,其次为‘中薯3号’和‘克新1号’,‘费乌瑞它’的抗病性最差;来源于固原原州区的分离株(GL2和GL7)寄生适合度较高,来源于泾源县的分离株(JZ)寄生适合度较弱。采自宁夏不同地区的晚疫病菌分离株对同一马铃薯品种的寄生适合度有较大差异,同一晚疫病菌株在不同马铃薯品种上的寄生适合度也有一定的差异,表明宁夏南部山区马铃薯晚疫病菌分离株存在一定的致病性分化。     

知母提取物对马铃薯晚疫病菌的抑制作用及防病效果

 本研究测试了知母提取物对马铃薯晚疫病菌菌丝生长、游动孢子释放、休止孢萌发和孢子囊直接萌发的抑制作用。结果表明,知母的水提取物对菌丝生长、游动孢子释放和休止孢萌发的抑制中浓度分别为1.91mg/mL、1.23mg/mL和1.04mg/mL;对孢子囊直接萌发也具一定的抑制作用,在10.00mg/mL浓度下,抑制率达72.89%。离体叶片测试发现,浓度高于0.5%的知母提取物对马铃薯晚疫病具有显著的防治效果。盆栽植株测试结果表明,1%的知母提取物对马铃薯晚疫病的保护效果达70%以上,防效优于离体叶片试验结果,且持效期可达5d。2%和1%的知母提取物对马铃薯晚疫病的治疗效果不明显。