棉铃疫病人工接种方法优化及应用

【目的】棉铃疫病是严重危害棉花生产的铃部病害。本研究旨在优化棉铃疫菌(苎麻疫霉,Phytophthora boehmeriae)的人工接种方法并有效应用。【方法】在室内保湿培养条件下,比较了棉株不同部位健康成铃自身携带棉铃疫菌的情况;利用贴接棉铃疫菌菌盘的方法,比较了棉铃表面消毒和不消毒、有伤和无伤接种对棉铃疫病发病情况的影响;建立棉铃疫病人工接种方法并应用于防治棉铃疫病化学药剂筛选、棉花品种抗病性鉴定和棉铃疫菌致病力检测。【结果】田间棉株下部第1~3果枝铃的棉铃疫病发病率显著高于中部第4~6果枝铃、中部第7~9果枝铃和上部第10~12果枝铃;75%(体积分数,下同)酒精浸泡棉铃2 min能够有效杀死棉铃表面携带的棉铃疫菌和其他真菌等杂菌;有伤接种棉铃疫菌,棉铃疫病发病快且均匀。建立了棉铃疫病快速人工接种方法:选取棉株中部第4~9果枝上的健康带柄成铃,去掉苞叶,用75%酒精浸泡消毒2 min,在棉铃中上部铃缝处针刺接种棉铃疫菌,25℃保湿培养3~7 d即可完全发病。应用优化的棉铃疫病人工接种方法筛选、鉴定结果表明,12种化学杀卵菌剂中,对棉铃疫病防效理想的药剂为25%(质量分数,下同)甲霜·霜霉威可湿性粉剂、70%丙森锌可湿性粉剂和52.5%噁酮·霜脲氰水分散粒剂;16个棉花品种对棉铃疫病存在抗性差异;10个棉铃疫菌菌株中JP18-4的致病力最强,JP15-2对棉铃的致病力最弱。【结论】本研究优化建立了棉铃疫病人工接种方法。该方法在7 d内即可完成棉铃疫病相关试验的评价,为加快棉铃疫病防治药剂筛选、棉花品种抗病性鉴定和棉铃疫菌致病力检测提供可行的技术。     

棉花细菌性烂铃病传播方式的研究

棉花细菌性烂铃病是近年新疆棉花上由成团泛生菌引起的一种新病害,其侵入方式和传播途径还不明确。本研究通过在棉花不同生育期及不同龄期的棉铃上采用不同接种方式人工接种成团泛生菌,观察其致病性。结果表明,在棉花不同生育期人工接种都会引起棉花细菌性烂铃病的发生,但不同生育期、不同接种方式的棉铃发病率和保铃率存在一定的差异,铃期注射接种的发病率最高,而针刺接种的发病率普遍要高于菌液滴心接种的发病率。病原菌对不同龄期棉铃的致病力存在一定的差异,处于膨大期的棉铃和成铃的发病率普遍高于幼龄的发病率,表明棉铃龄期对病原菌的敏感性也有一定的差异。     

山西省棉花铃病的主要种类 为害损失及其防治策略的研究

山西省棉花铃病的主要种类为疫病(Phytophthora boehmriae)、红腐病(Fusarium moniliforme)和红粉病(Cephalothecium roceum),其中以棉铃疫病为优势种,在不同栽培方式中地膜田铃病重于露地。Bayes决策分析结果,次生病烂铃群体中67.4～89.1％的病铃来源于初生病铃,尤其是疫病铃。根据显著性检验结果,烂铃在棉株不同果枝上的垂直分布,地膜田可划分为第1～4和第5～7果枝两个层次;露地田可分为第1～2和第3～6果枝两个层次。该项研究明确了初生病菌与次生病菌侵染之间的数量关系及防治上的主要对象和靶区,为铃病的综合防治提供了理论依据。     

整枝方式和冠层高度对棉铃时空分布及产量的影响

【目的】结合整枝方式和冠层高度这两种措施,塑造良好的群体冠层结构,实现棉花增产增效。【方法】在2016—2017年以冀棉958为试验材料,采用裂区设计,在保定清苑研究不同整枝方式(去、留叶枝)和冠层高度(高矮相间冠层、矮冠层和高冠层)对棉铃时空分布、产量及产量构成因素的影响。【结果】整枝方式和冠层高度对棉铃的时空分布具有显著影响。在时间分布上,留叶枝处理相比去叶枝处理能够显著增加"三桃"(伏前桃、伏桃和秋桃)数量;高矮相间冠层与高冠层相比伏前桃数增多,但秋桃数显著减少。在空间分布上,留叶枝使果枝结铃数下降,但果枝棉铃分布较去叶枝群体更均匀,去叶枝群体下部果枝棉铃分布较多,留叶枝群体则集中在中部果枝;不同冠层结构处理的内围铃数均多于外围铃数。整枝方式和冠层高度对棉花产量形成具有显著的互作效应,以去叶枝、高矮相间群体籽棉产量最高,但其皮棉产量和留叶枝、高矮相间群体相比,并没有显著差异。【结论】塑造留叶枝、高矮相间冠层能够促使棉株中部多结铃,增加伏桃数及其比例,提高单位面积铃数,有利于形成产量,还可节省人力和物力,节约成本,因此可作为黄河流域棉区实现棉花高产高效的一项重要简化栽培措施。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

棉铃疫病病菌侵染行为观察

本研究观察了棉铃疫病病菌（ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａｂｏｅｈｍｅｒｉａｅ）的侵染前行为及其侵染过程，表明温度和淋溶物影响孢子囊的萌发方式，１８～２０℃条件下全行间接萌发，２２～２４℃条件下表现孢子囊直接萌发量增多，并迅速产生次级孢子囊。人工游动孢子接种证明该病菌主要为害棉铃，此外还能有效地侵染棉苗及成株叶片。在铃表在附着胞形成较棉叶上迅速，且有次级乃至三级附着胞产生。棉铃气孔是病菌入侵的主要途径；在叶表该病菌气孔保卫细胞与表皮细胞毗邻的垂周壁侵染。接种体浓度愈高，游动孢子侵染棉叶的潜育期愈短，２４小时即能检出新生孢子囊，孢囊梗由气孔伸出；与此同时，在病组织中有性器官也开始形成。在棉病铃壳、内果皮、铃纤维以及种皮中均见有卵孢子。田间遗留的棉花枝叶有富集菌源作用。     

广东地区黄瓜疫病病原的分离与鉴定

华南地区高温高湿的气候容易引起黄瓜疫病的爆发,对黄瓜生产构成严重威胁。通过对广东各黄瓜主产区的黄瓜疫病菌进行分离、鉴定,确定广东地区黄瓜疫病的病原,并测定该病原菌对不同瓜类蔬菜的致病力,为瓜类疫病防治提供实验依据。从广东各黄瓜主产区感染疫病的黄瓜茎、叶上分离到疫霉菌共8份,并对其进行形态学观察和ITS序列比对研究。发现广东各黄瓜主产区的疫霉菌均为瓜类疫霉（P. melonis）,人工接种对其致病力研究发现,该疫病菌对黄瓜、印度南瓜、节瓜、冬瓜致病力较强,而对丝瓜致病力较弱。明确广东地区黄瓜疫病的病原菌是瓜类疫霉（P. Melonis）,在人工接种条件下,该病原菌对不同瓜类的致病力存在较大差异。这些研究结果对瓜类疫病的防治及抗疫病育种具有重要的指导意义。     

花铃期干旱对不同部位棉铃对位叶糖代谢及铃重的影响

以美棉33B为材料,于棉花中部果枝开花时进行干旱处理(土壤相对含水量由(75±5)%自然减少直至吐絮),研究花铃期干旱对棉铃对位叶糖代谢及铃重的影响。结果表明,花铃期干旱处理,棉铃对位叶净光合速率降低,且中部降幅上部下部;棉铃对位叶可溶性糖含量下部和上部果枝增加而中部降低,蔗糖含量增加而淀粉降低,表明干旱促进叶片光合产物向蔗糖分配;棉铃对位叶蔗糖磷酸合酶、蔗糖合酶活性降低、酸性转化酶活性先降低后增加,且对中部和上部的影响大于下部,表明蔗糖合成受抑制,而其降解先抑制后促进,降低可供外运的蔗糖水平。干旱条件下铃重降低,中部降幅上部下部。因此,棉铃对位叶蔗糖合成减少和外运受抑制是花铃期干旱条件下铃重降低的蔗糖代谢基础。     

不同播期与打顶时间对麦(油)后直播短季棉产量及纤维品质的影响

【目的】探索播期与打顶时间对麦(油)后直播短季棉产量、产量特性及纤维品质的影响。【方法】以中棉所50为材料,采用裂区设计,研究不同播期(月-日)(S_1,05-25;S_2,06-10)和打顶时间(月-日)(T_1,07-30;T_2,08-07;T_3,08-15)对长江流域下游植棉区麦(油)后直播短季棉产量和纤维品质的影响。【结果】播期间,皮棉产量和霜前花率及铃数、铃重和衣分均以S_2条件下较低;果枝数和果节数以S_2条件下较低而成铃率以S_1较低。打顶时间间,皮棉产量和霜前花率随打顶时间推迟而降低;果枝数、果节数及节枝比随打顶时间推迟增加而成铃率降低。互作显示,皮棉产量与霜前花率均以S_1T_1处理较高;果枝数和果节数以S_1T_1、S_1T_2和S_1T_3处理较高,成铃率以S_2T_1和S_1T_1较高。相关性分析表明,皮棉产量与果枝数、果节数、铃数显著正相关,但与节枝比、成铃率相关不显著。此外,播期间,以S_2条件下棉株下部和中部果枝成铃分布比例较高而上部较低;打顶时间间,下部和中部果枝成铃分布比例随打顶时间推迟降低而上部增加。就棉铃纤维品质而言,S_1T_1处理不同果枝部位棉铃的纤维长度、纤维比强度和中部马克隆值均较优。【结论】长江流域下游植棉区,麦(油)后直播短季棉于5月25日播种、7月底打顶有利于其高产、稳产和优质。     

棉苗疫病初探

棉花苗期病害的种类很多,危害严重。为害棉苗的病原菌有立枯、炭疽、疫病和褐斑等。一般立枯病和炭疽病的发生多在棉苗前期,而疫病则危害整个苗期,对后期影响更大。疫病危害棉苗在我县已发生多年,据了解有些产棉县也都有不同程度为害,但对此病的病原菌一直未得到肯定。为了明确病原及其与棉铃疫病的相互关系和进一步探讨防治方法,我们在一九七三年先后通过分离、接种及交互接种试验,初步认为该病害系疫病菌所致,并能直接侵染棉铃。此菌可在无伤条件下导     

新疆棉田一种新棉铃病害病原菌的鉴定

【目的】自2015年以来在新疆棉田出现一种与一般烂铃病害症状有明显区别的新棉铃病害,导致僵铃与裂铃,在潮湿的情况下铃面产生橄榄黑色的霉层。明确其病原种类对于该病害的防治具有重要意义。【方法】自南北疆20个植棉单位采集了38份病样,采用常规稀释分离法和单孢分离法对病原进行分离和纯化。然后,依据采样地点、棉花品种和菌落特征选取20个代表菌株,通过形态学观察,并运用核糖体DNA内转录间隔区(r DNA internal transcribed spacer,r DNA-ITS)、肌动蛋白(ACT)和翻译延长因子1-α(TEF1-α)的基因序列分析,对菌株进行鉴定。根据柯赫氏法则,选择其中3个代表性菌株C2、C13和C7的孢子悬浮液接种棉铃,观察并记录其发病情况,并且对病铃进行再分离,观察再分离菌株与接种菌株的异同。【结果】分离得到的菌株都属于枝孢属真菌(Cladosporium),根据其形态特征和分子生物学分析,20个供试菌株中有13个属于C.cladosporioides,4个属于C. velox,3个属于C. limoniforme。3个代表性菌株C2、C13和C7在有伤接种的情况下,发病症状与田间症状相似;无伤接种时发病较晚,病斑扩展也较慢。从病斑处再分离,可分离出接种菌株。【结论】新疆棉田导致僵铃与裂铃这种新棉铃病害的病原菌为3种枝孢菌:C. cladosporioides、C. velox和C.limoniforme,其中C. cladosporioides为优势种。     

不同艾氟迪(AFD)处理对棉花产量形成和纤维品质的影响

【目的】以新型植物生长调节剂艾氟迪(AFD)为研究对象,探索其对棉花产量形成以及纤维品质的影响,为科学施用AFD提供依据。【方法】设6个不同AFD处理水平,分析不同处理对棉株株高、铃数、铃重、籽棉产量和纤维品质等的影响。【结果】棉株株高与AFD处理水平呈负相关关系;AFD在抑制棉铃脱落率和提高棉铃吐絮率方面效果明显;AFD在处理水平为1 350~1 800 m L·hm-2时,单株铃数和铃重较对照有显著提高,同时获得的籽棉产量较高;不同水平的AFD处理对棉纤维的断裂比强度、马克隆值、断裂伸长率没有显著影响,但高水平的AFD处理对纤维长度和长度整齐度指数有一定的抑制作用。【结论】适宜的AFD处理水平对棉花增产效果显著,且对纤维品质影响较小。探寻AFD对棉花的影响机制,对生产应用具有一定的指导意义。     

棉花不同节位棉铃纤维品质差异性研究初报

2005-2006年按棉株不同节位研究了棉花纤维品质三项主要指标的差异性.结果表明:(1)果节由内而外,麦克隆值表现为由高到低,同位铃间麦克隆值无显著差异.(2)1～3果枝不同节位棉铃纤维上半部平均长度由内向外逐渐变短,4果枝以上不同节位由内向外逐渐变长.(3)断裂比强度1～3果枝不同节位棉铃由内向外逐渐变低,5果枝以上不同节位棉铃由内向外逐渐变高.     

棉花多抗病性育种的抗性诱导研究

采用强致病力菌株,制备成棉子菌粉载菌体和孢子悬浮液,研究不同菌量、不同接菌方法和致病温度,诱导棉花苗期抗枯、黄萎病性的育种新技术。通过4种接种剂量梯度试验表明,棉花苗期诱导抗性的最佳接菌量是90 g.m-2棉子菌粉载菌体,播种前土壤接菌,棉黄萎病菌孢子悬浮液的最佳接菌浓度是2×107孢子.ml-1,2片真叶时伤根接菌10 ml,薄膜拱盖提温,20~25℃是诱导发病的最适温度,接菌15~20 d后,淘汰棉枯萎病发病8%以上和棉黄萎病12%以上的品种群体材料,并淘汰抗病群体材料中的感病个体,构建既抗棉枯萎病、又抗棉黄萎病性的多抗病性育种方法。     

脱叶催熟剂喷施时间对不同部位棉铃发育和纤维品质的影响

【目的】研究不同时间喷施脱叶催熟剂对棉花不同部位棉铃的干物质质量、产量性状以及纤维品质等的影响,明确河北省喷施棉花脱叶催熟剂的最佳时期。【方法】以机采棉品种冀丰1458为供试材料,分别于2020年和2021年的9月下旬到10月上旬,设置4个时间喷施50%（质量分数）噻苯·乙烯利悬浮剂,以9月20日喷施等量清水作为对照,分析棉花的脱叶率和吐絮率、不同部位棉铃的干物质质量、铃重、籽指与衣分、籽棉产量、皮棉产量和纤维品质等指标的变化。【结果】各处理喷施脱叶催熟剂当天的吐絮率为40%～65%,处理后20 d的吐絮率和脱叶率均大于90%。与对照相比,9月20日处理的上部棉铃的铃重、籽指、衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值均显著降低;9月20日或9月25日左右喷施,上部、中部棉铃的干物质质量和单株棉铃总干物质质量均显著降低;9月20日至10月5日左右喷施脱叶催熟剂导致上部棉铃籽指显著降低,籽棉产量和皮棉产量显著提高,其中9月30日左右处理的籽棉和皮棉产量最高,并且其纤维品质综合表现也较好。【结论】初步认为,河北省植棉区露地直播棉田脱叶催熟剂的最佳喷施时间为9月30日、吐絮率为56%左右...     

追施不同形态氮肥对不同钾效率基因型棉花生长及产量品质的影响

【目的】探讨高、低供钾水平下,追施氮肥形态对棉花生长、钾素吸收利用以及产量、品质的影响。【方法】选择钾高效棉花品种辽棉18、冀棉958和钾低效棉花品种新棉99B为材料,进行营养钵培养试验,设置38.01mg·kg~(-1)和152.24 mg·kg~(-1)两个供钾水平,追施铵态氮肥(硫酸铵)和硝态氮肥(硝酸钙)两种形态氮素肥料。【结果】供钾不足会降低棉花果枝始节和单株成铃数,高钾处理棉花干物质积累量、钾累积量、钾利用指数以及产量显著高于低钾处理;与追施硝态氮肥相比,追施铵态氮肥会降低棉株高度、果枝数和单株成铃数,减少籽棉产量和总干物质积累量;追施铵态氮肥处理棉花对钾素的吸收和利用显著低于追施硝态氮肥处理。【结论】钾低效基因型品种棉花在钾素供应不足时对追施铵态氮肥更敏感,且棉花成熟越晚受到追施肥料氮素形态影响越大。     

棉花烂铃空间分布模型研究

研究结果表明：（１）病害烂铃在棉株上的水平、垂直和外扩三方向上的分布模型均呈ｙ＝ａｘｂ（ｂ＜０），以棉株基部１～３台果枝和２．６个圆锥体围层上的烂铃为主，分别占烂铃总数的８９．２２％和９７．８４％。（２）棉铃虫蛀害烂铃在棉株上的水平方向分布模型：３～１０台呆枝上呈ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ（ａ＜０），另２～３果节上虫蛀烂铃最多；１１～１８台果枝上为ｙ＝ａｘｂ（ｂ＜０），第１～２果节上虫蛀烂铃最多。垂直方向分布模型为ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ（ａ＜０），第１１台果枝上虫蛀烂铃最多；虫蛀烂铃以１１～１５台果枝上的另１～２天节上分布为核心，占虫蛀烂铃总数的５４．７６％。（３）上述结果对指导棉花烂铃防治具有重要的科学意义。     

大丽轮枝菌致病缺陷型T-DNA插入突变体的筛选与鉴定

【目的】从大丽轮枝菌T-DNA突变体库中筛选鉴定致病缺陷型突变体并分析致病相关基因。【方法】将落叶型大丽轮枝菌菌株Vd991的294个T-DNA插入突变体在寄主棉花上进行致病力测定。利用Southern杂交和hiTAIL-PCR(High-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR)技术分别对筛选获得的9个致病力显著降低的突变体进行拷贝数和侧翼序列分析。【结果】与接种野生型Vd991的棉花相比,接种突变体的棉花的病情指数极显著降低。Southern杂交表明其中1个突变体中T-DNA为双拷贝插入,其余8个突变体均为单拷贝插入。生物学特性分析发现T-DNA的插入导致这些突变体在生长速率和产孢量等方面与野生型Vd991相比均有不同程度的降低。Blast比对分析明确了这些突变体中T-DNA的插入位置和在基因组上的分布,并从野生型菌株Vd991中成功克隆得到了这些可能影响大丽轮枝菌致病力的相关基因。【结论】筛选和鉴定T-DNA插入突变是在全基因组范围内快速获得致病相关基因信息的1种有效方法,极大的促进了大丽轮枝菌的致病分子机制等研究,为进一步培育抗病棉花品种奠定了基础。     

去留叶枝对棉花叶片、叶柄、铃柄解剖结构及产量的影响

以冀棉958为材料,于花铃期观察去留叶枝对果枝叶片、叶柄和铃柄解剖学结构,研究去留叶枝对棉花形态建成、发育特性及产量的影响。设计留叶枝和去叶枝两种整枝方式,于花后15 d(花铃初期)、45 d(花铃后期)取中部果枝(第6果枝)第1果节叶片、叶柄、铃柄,通过常规石蜡切片观察其结构,并于成熟期测定产量。结果表明,去叶枝有利于提高果枝叶光合能力及蒸腾作用;有利于果枝叶及叶柄输导组织的形成和发展,即能促进同化物及水分的运输。花铃初期去叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃,花铃后期留叶枝有利于铃柄同化物运输到棉铃。去叶枝棉花理论产量显著高于留叶枝理论产量,表明去叶枝能够显著促进光合同化产物的形成与运输,对提高棉花产量具有重要作用。     

广东地区黄瓜疫病病原菌的分离与鉴定

华南地区高温高湿的气候容易引起黄瓜疫病的爆发,对黄瓜生产构成严重威胁。通过对广东各黄瓜主产区的黄瓜疫病菌进行分离、鉴定,确定广东地区黄瓜疫病的病原,并测定该病原菌对不同瓜类蔬菜的致病力,为瓜类疫病防治提供试验依据。从广东各黄瓜主产区感染疫病的黄瓜茎、叶上分离到疫霉菌共8份,并对其进行形态学观察和ITS序列比对研究,发现广东各黄瓜主产区的疫霉菌均为瓜类疫霉(Phytophthora melonis)。人工接种对其致病力研究发现,该疫病菌对黄瓜、印度南瓜、节瓜、冬瓜致病力较强,而对丝瓜致病力较弱。这些研究结果对瓜类疫病的防治及抗疫病育种具有重要的指导意义。