水稻纹枯病发病的气象条件研究

纹枯病是荆州市水稻主要病害之一。自 70年代以来渐趋严重 ,1982～ 1983年损失稻谷每年均在 1.37万 t以上 ,而 1993年就达 3.0 9万 t。因此 ,摸清荆州市水稻纹枯病发生发展与气象条件的关系进行预报 ,对有效防治纹枯病 ,稳定粮食产量具有十分重要的现实意义。应用贝叶斯 (Bayes)准则 ,对荆州市 1974～ 1993年 2 0年中的水稻纹枯病发病实况与气象条件进行分析 ,由此发现 6～ 7月份雨量偏多等阴湿环境是早、中稻纹枯病偏重发生的主要因素 ,而 7、 8、 9月份≥ 30℃的高温不利于纹枯病的严重发生     

丙环唑对水稻纹枯病菌的抑制作用及对纹枯病的防治效果

为明确丙环唑对水稻纹枯病的防治作用,通过离体抑菌试验,温室盆钵试验和田间试验研究了丙环唑对水稻纹枯病菌的抑制作用和对纹枯病的防治效果.离体抑菌试验表明,丙环唑能够强烈抑制水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)的菌丝生长,EC50为0.045 μg/mL,并能够强烈抑制菌核产生,但不能抑制菌核萌发.温室试验表明,纹枯病菌经丙环唑处理后,致病力随药剂浓度提高而显著减弱;丙环唑可以很好地被水稻叶片和根系吸收,并输送到水稻的茎部和叶鞘;丙环唑对水稻纹枯病具有保护和治疗作用,400 μg/mL丙环唑处理水稻,抑制病斑长度分别达到82.16％和76.61％,并随药剂处理浓度的降低而降低;丙环唑对立枯丝核菌有较长的持效期,800 μg/mL处理水稻11 d后再接种的防效为40.10％.田间药效试验表明,25％的丙环唑乳油在有效剂量150 g/hm2下3次喷药后14 d的防效达到89.15％,丙环唑在本试验剂量范围内对水稻安全.表明丙环唑对水稻纹枯病有很好的防治作用,可为生产上防治水稻纹枯病和科学用药提供依据.     

水稻与纹枯病菌互作的分子机制研究进展

水稻纹枯病是由死体营养型真菌立枯丝核菌Rhizoctonia solani AG1-IA亚群引起的一种土传病害,在世界水稻种植区均有发生,是限制水稻高产的主要病害之一。虽然国内外学者针对纹枯病菌已开展了大量的研究工作,但由于该菌寄主范围较广、抗性水稻资源缺乏及其田间抗性鉴定的不稳定性等问题,该病害的研究仍没有取得突破性进展。挖掘自然界中存在的纹枯病抗源材料,选育抗病水稻品种是防控该病害、降低水稻产量损失,从而最大限度保障全球水稻产业可持续发展的有效手段。该文对近年来国内外关于水稻纹枯病菌与寄主的互作分子机制、抗性水稻基因资源挖掘及其抗性机制的最新研究进展进行综述,并提出下一步的重点研究方向,以期为推动水稻对纹枯病的抗性机制解析及抗纹枯病水稻育种提供参考。     

水稻纹枯病菌胞外蛋白酶特性研究

植物病原菌产生蛋白水解酶被认为是病原菌侵染寄主的一个重要策略。作者对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn)产生的胞外蛋白酶的特性进行了研究。结果表明,水稻纹枯病菌产生一个分子量约为49.5ku的胞外蛋白酶。该酶对胰蛋白酶专一性底物Benz-Phe-Val-Arg-NA有较高的活性,并能从羧基端降解Arg和Lys。胰蛋白酶抑制剂对该酶活性有较强的抑制作用,表明该蛋白酶是一种类胰蛋白酶。在离体试验下,该蛋白酶可以降解水稻细胞壁蛋白并释放羟脯氨酸。SDS-PAGE电泳分析显示,至少有4个多肽被降解,分子量范围分别在14.4～20.1、20.1～31ku和31～43ku范围内。说明该胞外蛋白酶具有降解水稻细胞壁的能力,因此,该蛋白酶可能在水稻纹枯病菌的致病过程中起重要作用。     

不同地理来源水稻纹枯病菌的RAPD分析

 水稻纹枯病是世界性分布的病害,近年来由于高产品种的推广及施肥水平的提高,其危害日益严重,目前已跃居我国水稻三大病害之首。水稻纹枯病的病原菌为立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)的一个融合群(AG1-IA),其有性态为瓜亡革菌(Thanatephorus cucumeris(Frank) Donk)。     

鸭粪中1株水稻纹枯病菌拮抗细菌的鉴定

为探索稻鸭复合生态系统抑制水稻纹枯病发生的作用机理,以从鸭粪中分离到的1株拮抗细菌A168对水稻纹枯病菌的拮抗效果进行了研究。测定了其对水稻纹枯病菌的拮抗作用及其抑菌谱;根据培养性状、形态特征、生理生化测定、扫描电镜观察及16S rDNA序列分析对其进行了鉴定;构建了包括其在内的13株相关种属菌株的系统发育树。A168菌株对水稻纹枯病有明显的拮抗作用,且对小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)和油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)有抑制作用,抑菌谱广;A168菌体杆状,革兰氏染色阳性、芽孢中生、周生鞭毛、16S rDNA分析与其亲缘关系较近菌株Bacillus cereus(AJ577288.1)的同源性达99%,结合形态和生理生化特征,鉴定A168菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),其16S rDNA序列已在GenBank中注册,登录号为GQ118339。A168为开发防治水稻纹枯病生防制剂提供了依据。     

蜡质芽孢杆菌R2防治水稻纹枯病研究

 选用我们从稻株上分离筛选的能促进水稻生长发育的蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)R₂号菌株,分别在室内和田间测定其对稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1)的拮抗性和防病效果。在PDBA平板上,R₂对病菌菌丝生长的抑菌带可达10.9mm宽。在WA平板上可抑制病菌菌核萌发,R₂菌量为4×10⁶、2×10⁷、2×10⁹cfu/ml时,病菌菌核萌发菌丝指数分别较对照降低28.2%、39.7%、56.4%。用菌量为2×10⁹cfu/ml的R₂菌液处理人工接种病菌的离体稻叶,对纹枯病病斑扩展的控制效果为55.5%,随R₂菌量降低,其控制效果相应递减。用菌量为4×10⁷cfu/ml的R₂菌液喷施田间人工接种病菌的稻株,对纹枯病的防效可达43.8%。     

影响水稻纹枯病菌营养体亲和性分化的因子

 为了探明影响水稻纹枯病菌营养体亲和性分化的因子,将水稻纹枯病菌菌株cx-2在不同水稻品种继代接种,并在含不同杀菌剂、具不同pH及不同温度条件的PDA平板上继代培养,用对峙法测定继代菌株与原始接种菌株的营养体亲和性。此外,对营养体亲和性分化菌株与原始菌株的AFLP指纹图谱进行比较。结果显示,在供试的30个水稻品种上连续接种4次后,从9个水稻品种中分离出与原始菌株营养体不亲和的菌株。菌株在不同pH值的PDA平板继代培养4次后,在pH偏碱性端(pH 10、pH 11)开始出现营养体亲和性分化的菌株。在不同农药和温度条件下继代培养10次的菌株中没有分离到营养体亲和性分化的菌株。营养体亲和性分化菌株与原始菌株的AFLP指纹图谱没有差异。     

继代培养对水稻纹枯病菌菌丝生长和致病力的影响

用水稻纹枯病菌3株菌株为材料,采取马铃薯蔗糖培养基试管斜面培养的方式进行菌丝继代培养,以离体接种法分析这些病菌菌株的致病力。结果表明,经过60次的继代培养,该病菌的菌丝生长和致病力2个性状均没有出现明显的变异,但菌株间的菌丝生长和致病力存在明显的差异。初步发现,该病菌的菌丝生长情况与致病力相关。     

水稻纹枯病菌PG的分离纯化及其理化性质研究

水稻纹枯病菌产生的多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)是其重要的致病因子之一。用丙酮法提取PG粗蛋白,分别经DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换柱、Phenyl-Sepharose 6 Fast Flow疏水柱、Sephadex G-75凝胶柱和DE52离子交换柱层析纯化得到一种具有较高活性的PG纯蛋白。该蛋白分子量为39.81 kD;等电点为4.58;含有糖基,含糖量为1.48%;含有α氨基酸,但不含芳香族氨基酸;不含脂基。这种蛋白在pH4~12范围内均具有活性,pH5时活性最大;对热不稳定,100℃下水浴20 min,活性完全丧失;对胰蛋白酶和蛋白酶K敏感,酶处理后其活性只有对照的35.0%和35.2%;对紫外线和氯仿亦敏感,处理后活性仅为对照的40.0%和51.7%。     

中国东北地区水稻纹枯病病原菌种类及融合群的分子鉴定

为明确中国东北地区水稻纹枯病病原菌种类及融合群的归属情况, 2015－2017年从黑龙江省、吉林省和辽宁省的17个水稻主产区采集水稻纹枯病标样, 分离获得水稻纹枯病菌214株, 运用水稻纹枯病菌的不同病原菌及融合群的特异性引物对214株水稻纹枯病菌进行病原菌种类和融合群鉴定, 并利用rDNA内转录间隔区(ITS)序列, 对供试水稻丝核菌的融合群归属进行了分析。结果表明:供试214株水稻纹枯病菌分属于茄丝核菌Rhizoctonia solani和水稻丝核菌Rhizoctonia oryzae-sativae, 菌株数分别为198株和16株, 占比分别为92.52%和7.48%。茄丝核菌菌株分属于2个融合群, 分别为AG1-IA和AG4, 菌株数分别为191株和7株, 占比分别为96.46%和3.54%。水稻丝核菌菌株均属于AG-Bb融合群, 菌株数为16株。不同年份水稻纹枯病的病原菌种类及融合群出现的频率和地域分布无明显变化, 而不同地域间水稻纹枯病病原菌的种类及融合群具有明显的分化特征, AG1-IA融合群在中国东北三省各个水稻产区均有分布且均为优势融合群, AG4融合群在辽宁省盘锦市出现频率最高, 水稻丝核菌AG-Bb融合群在吉林省吉林市、通化市和梅河口市出现频率最高。     

东北地区水稻种质资源抗纹枯病研究初报

为明确东北地区水稻种质资源对纹枯病的抗性, 收集了本地区水稻种质资源152份, 在苗期和分蘖期进行离体叶片接种; 在分蘖末期对79份种质进行了牙签嵌入法接种鉴定?结果表明, 供试的152份稻种资源中, 苗期离体叶片接种表现抗病的种质有2份, 中抗种质有42份?分蘖期离体叶片接种表现抗病的种质2份, 中抗种质8份; 进行牙签嵌入法接种鉴定的79份种质中, 表现中抗的种质16份?在苗期?分蘖期离体叶片接种?牙签嵌入法接种鉴定中均表现为中抗以上的种质仅有‘沈农9819’?分蘖期离体叶片接种和牙签嵌入接种法所获结果符合率最高, 为77.22%?     

木霉对玉米纹枯病的生物防治

为明确木霉菌在玉米纹枯病防治上的作用,研究了从雅安郊区大田玉米根际土壤中分离到的18个木霉菌株对立枯丝核菌的抑制作用及对玉米纹枯病的田间防治效果.对峙培养结果表明,这些木霉菌株对立枯丝核菌的抑制率为39.44%～84.98%;而木霉发酵滤液的抑菌作用为13.48%～85.81%.对峙培养和液体发酵滤液的抑菌测定相结合,筛选出木霉菌株T8、T2、T13,经鉴定分别为哈茨木霉Trichoderma harzianum、黄绿木霉Trichoderma aureoviride和长枝木霉Trichoderma Longibrachiatum.用这3种木霉的固体培养物作进一步的田间防治试验,防治效果分别为62.75%、64.48%、68.52%,比井冈霉素(49.68%)效果高;T13菌株的发酵滤液的防治效果仅为40.07%.3株木霉固体培养物对玉米产量影响显著,增产率依次为29.77%、43.37%、54.21%.     

Pathotypic and genetic diversity in the population of Rhizoctonia solani AG1‐IA causing rice sheath blight in China

Sheath blight, caused by Rhizoctonia solani AG1‐IA, is one of the most serious diseases of rice. In this study, a total of 175 isolates of R. solani AG1‐IA were collected from five rice‐growing regions in China. Pathogenicity tests revealed that all isolates were virulent to five cultivars with different levels of resistance at the rice seedling stage in the greenhouse. There was considerable variation in aggressiveness, and the isolates were classified into three pathotypes based on disease severity, with moderately virulent isolates prevalent in the population. Forty‐three haplotypes were identified based on ITS sequencing, and 39 haplotypes were distinct among isolates. There were high levels of haplotype diversity and nucleotide diversity within the populations of R. solani AG1‐IA. High gene flow (Nm = 1·63–5·22) was detected, consistent with relatively low differentiation between pairs of populations. Five populations were divided into two distinct clusters by the unweighted pair group method with arithmetic mean (UPGMA), and no spatial population differentiation was discernible. The majority (97·8%) of genetic diversity was distributed among isolates within populations, with only 2·2% of the genetic diversity attributed to differences among populations. The star‐like shape of the haplotype network provided evidence of signatures of population expansion in recent history. No significant relationships were found between the genetic diversity and aggressiveness or geographic origin among populations of R. solani AG1‐IA. These results highlight that the population characteristics of R. solani AG1‐IA should be taken into account in evaluating the germplasm resistance of rice cultivars to sheath blight.     

解淀粉芽胞杆菌YU-1对水稻纹枯病的防治作用

本文旨在筛选对水稻纹枯病有生防作用的菌株,并初步探索其生防作用机理。收集水稻、甘蓝、黄瓜等不同植物根际土壤,采用稀释分离和对峙培养法筛选对水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani Kühn有抑菌作用的菌株;通过离体接种防效、盆栽防效、抑菌谱、对水稻纹枯病菌菌核萌发及形成的抑制作用等方面评价其生防潜力,并对生防菌株进行鉴定。结果表明,从采集的37份根际土壤中共分离获得细菌297株,其中4株对纹枯病菌具有较好的拮抗作用,菌株YU-1对水稻纹枯病菌菌丝生长的抑制率达89.8%;对西瓜枯萎病菌、草莓灰霉病菌、番茄早疫病菌、油菜菌核病菌、小麦赤霉病菌菌丝生长的抑制率均在85%以上;对水稻纹枯病的离体和盆栽防效分别为73.1%和66.3%;对水稻纹枯病菌菌核萌发的抑菌率在92%以上;经生理生化和分子鉴定为解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens。由此可看出,菌株YU-1对水稻纹枯病的防治具有较强的应用价值,具有进一步开发成生物农药的潜力。     

适应水稻秸秆还田的抗稻纹枯病拮抗菌株的筛选

[目的]筛选适应水稻秸秆还田的抗水稻纹枯病的拮抗菌株.[方法]从土壤中分离出4株芽胞杆菌和9株木霉,测定其对水稻秸秆的降解能力,对具有较好降解能力的菌株测定其对水稻纹枯病菌的抑制效果和对水稻秸秆的适应性.[结果]芽胞杆菌B4菌株和木霉T3、T5、T6和T9菌株对水稻秸秆有较好的降解效果,其中木霉T5和T9的降解效果最好;芽胞杆菌B4菌株对水稻纹枯病菌的抑制率达40.48％,而且抑菌带能持久地保持,木霉T3、T5、T6和T9菌株对水稻纹枯病菌的抑制率较高,抑制率分别为46.48％、45.63％、50.99％和53.38％,这5种拮抗菌的代谢物都能抑制菌丝的生长和完全阻止菌核的形成,而且这5株菌株对水稻秸秆都有一定的适应能力.[结论]木霉T5和T9具有较好的秸秆降解和抑制稻纹枯病菌的双重效果.     

miR535-3p调控水稻纹枯病抗性的功能研究

 纹枯病是水稻生产中最重要的病害之一,其病原物立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)是一种典型的土传真菌。前期我们通过立枯丝核菌侵染水稻后转录组测序,发现多个水稻内源miRNA响应R. solaniAG1-IA的侵染,其中Osa-miR535-3p的表达在R. solani侵染后被抑制。为明确Osa-miR535-3p在水稻应答R. solani侵染中的功能,本研究分别构建了Osa-miR535-3p在感病品种Xudao3背景下的敲除和过表达材料。发现与Xudao3相比,Osa-miR535-3p敲除系的纹枯病发病程度显著加重,而其过表达系的发病程度明显减轻。 Osa-miR535-3p敲除系的二级枝梗数目增多、穗长增加、分蘖数减少、千粒重增加,而其过表达系的株高降低、二级枝梗数目减少、穗长变短、分蘖数增多、千粒重下降,表明Osa-miR535-3p也参与调控水稻的农艺性状。通过RNA-seq通路分析,发现Osa-miR535-3p主要是通过影响植物激素信号通路如乙烯(Ethylene,ET)、吲哚乙酸(3-Indoleacetic acid,IAA)等信号相关基因的表达,调控水稻对纹枯病的抗性。本研究结果将为进一步解析水稻抗纹枯病分子机制提供理论参考,同时将为抗纹枯病水稻品种培育提供新思路。     

我国南方稻区水稻骨干亲本纹枯病抗性鉴定与分析

运用改进的纹枯病菌接种法,对当前我国南方稻区17个骨干亲本纹枯病抗性进行了田间鉴定,测定和分析了各材料的纹枯病病级(R_D)、相对病斑高度(H_R)及株高(H_P)。通过试验,将17个骨干亲本分为抗病、中等抗病、中等感病和感病4种类型;筛选出了3个抗病亲本(明恢63、蜀恢527、广恢128)和3个中抗亲本(绵恢725、珍汕97B和协青早B);供试亲本的平均RD为4.78,平均HR为0.52;通过分析,发现纹枯病病级(R_D)和相对病斑高度(H_R)呈极显著正相关(y=8.373x+0.435,y=RD;x=H_R)、株高和病级相关不显著。     

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病和纹枯病的抗性评价

转cryAb基因克螟稻对水稻白叶枯病、纹枯病的抗病性在田间进行了人工接种鉴定,根据亲本材料秀水11及2个转基因材料克螟稻1号(KMD1)和克螟稻2号(KMD2)的发病情况,初步明确两个转基因材料的抗病性与亲本存在显著的差异,对白叶枯病的抗性比亲本材料有所上升,但对纹枯病的抗性则不如亲本秀水11。