油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢菌侵染的生理机制

为明确油菜素内酯(BR)增强玉米抗禾谷镰孢侵染的作用及机制,以玉米郑单958为试验材料,分设喷施BR和未喷施BR的处理,在玉米喷施BR 10 d后,接种禾谷镰孢菌,调查比较喷施BR后玉米感染禾谷镰孢菌的发病情况,确定油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的确切作用,结果表明,在未喷施BR的自然生长条件下,在玉米上接种禾谷镰孢,发现茎秆表面有明显的病原菌沿接种针孔侵染扩散的痕迹,玉米茎剖面内髓组织黑褐色严重,几乎整个节间均已被病原菌侵染;但在喷施BR 10 d后再接种禾谷镰孢,玉米茎剖面内的髓组织被病原菌侵染面积明显减少,发病明显减轻,说明BR提高了玉米抗禾谷镰孢侵染的能力。用含BR的PDA培养基培养禾谷镰孢,与对照相比,禾谷镰孢发育未受到明显的影响。BR处理后,玉米叶片脯氨酸含量增加,Real-time PCR分析编码脯氨酸合成酶的基因Zm P5CS的表达量,发现其表达量确实受BR的诱导。同时BR处理后玉米叶片可溶性糖含量极显著增加,保护酶SOD和PAL活性显著增加,POD活性极显著增加。说明BR提高玉米自身抗逆性来提高抵抗禾谷镰孢侵染。油菜素内酯对禾谷镰孢的生长发育没有明显的影响;油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的原因可能不是抑制禾谷镰孢的生长发育,而是通过提高玉米脯氨酸合成、保护酶活性、可溶性糖含量,从而提高玉米自身免疫能力。     

油菜素内酯有增强玉米抗禾谷镰孢侵染能力

<正>茎(基)腐病是造成玉米倒伏减产的主要病害,禾谷镰孢菌是引起茎(基)腐病的主要病原真菌。为明确油菜素内酯(BR)增强玉米抗禾谷镰孢侵染的作用及机制,河北农业大学生命科学学院研究人员以玉米郑单958为试验材料,分设喷施BR和未喷施BR的处理,在玉米喷施BR 10天后,接种禾谷镰孢菌,调查比较喷施BR后玉米感染禾谷镰孢菌的发     

中科院揭示禾谷镰孢侵染植物的分子策略

<正>近期,中科院上海生命科学研究院植生生态所研究人员揭示了禾谷镰孢侵染植物的分子策略。禾谷镰孢是一种丝状真菌,能引起小麦赤霉病、玉米茎腐病等多种农作物病害,还能产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇等真菌毒素。禾谷镰孢的基因组编码约14000个基因,已有上百个基因被证明与其致病性相关,但禾谷镰孢致病机制的全貌仍不清楚。     

禾谷镰孢菌FGSG＿09482基因功能初探

为研究禾谷镰孢菌FGSG09482基因的生物学功能,以禾谷镰孢菌为试材,采用Split-Marker基因敲除技术构建基因敲除盒,PEG (聚乙二醇)介导转化法转化禾谷镰孢菌原生质体,在含有潮霉素的培养基上培养筛选,获得FGSG09482基因敲除突变株。通过观察比较其敲除突变体表型,从而分析鉴定该基因的生物学功能。结果表明:以野生型PH-1作为对照,敲除突变体的菌落形态没有明显变化,分生孢子形态没有明显差异,培养滤液颜色没有明显区别。分生孢子侵染番茄果实实验表明,以番茄果实为侵染宿主,对比野生型PH-1,突变体致病力没有减弱。但突变体菌落的生长速率滞后于野生型PH-1;敲除突变体的产孢量低于野生型PH-1;有性杂交实验表明,敲除突变体几乎不产生子囊壳,野生型PH-1可以。本研究初步表明,FGSG09482基因对禾谷镰孢菌菌落的生长速率有一定的调控作用;对禾谷镰孢菌的分生孢子的产量、子囊壳的产生也有影响,推测FGSG09482基因可能与禾谷镰孢菌有性生殖、无性生殖过程相关。     

东北地区小麦赤霉病镰孢菌种群及其致病性测定

为了明确东北地区小麦赤霉病镰孢菌的种群组成及分布,分别从辽宁省沈阳市、黑龙江省哈尔滨市和密山市、内蒙古自治区扎兰屯市、呼伦贝尔市和通辽市等地区采集小麦赤霉病病样,经单孢分离纯化共得到118株镰孢菌,传统形态学鉴定的基础上,采用基因组DNA的EF-1α序列分析技术进行了镰孢菌种类的辅助鉴定,确定属于7个种:禾谷镰孢菌为优势种,分离频率为64.41%,藤仓镰孢菌为次优势种,分离频率为18.64%;燕麦镰孢菌、尖孢镰孢菌、木贼镰孢菌、锐顶镰孢菌和轮枝镰孢菌的分离频率分别为5.08%,3.39%,3.39%,3.39%,1.70%。同时,在玉米成株期进行了致病性测定,结果表明,小麦赤霉病镰孢菌可以侵染玉米,较玉米茎腐镰孢菌的致病力低。     

假禾谷镰孢侵染小麦后3种植物激素相关基因的差异表达分析

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)是我国近年新发现的小麦病原真菌,本研究目的是揭示植物激素信号传导途径中相关基因表达对假禾谷镰孢侵染的响应。利用假禾谷镰孢野生菌株WZ2-8A侵染小麦品种周麦24,对接种后5 d和15 d样品进行转录组测序,分析差异表达基因,并对候选基因进行q RT-PCR验证。假禾谷镰孢侵染后,小麦幼苗生长受到明显抑制,根长、株高、根重和地上部分鲜重均显著降低。转录组分析结果表明,植物激素信号传导途径中有29个基因差异表达,涉及到生长素、细胞分裂素和脱落酸3种植物激素。在接种后5 d有11个差异表达基因,其中2个上调,9个下调;在接种后15 d共有25个差异表达基因,其中8个上调,17个下调。在生长素信号传导途径中,生长素输入载体AUX1差异表达,影响生长素的极性运输,从而影响小麦根部的细胞伸长。在细胞分裂素信号传导途径中,起正调控作用的B-ARR上调表达,推测其促进细胞分裂素的信号传导,从而抑制细胞分裂,与生长素协同作用,造成小麦的长势减弱。在脱落酸途径中,脱落酸受体PYR/PYL下调表达;起到负调控作用的PP2C相关基因均上调表达。脱落酸使植物对真菌和细菌的抗性起到负调控作用,其信号传导途径与茉莉酸/乙烯途径相互拮抗,脱落酸信号传导途径的阻遏可能会使茉莉酸/乙烯途径信号通路打开。q RT-PCR结果基本能够和转录组测序结果相拟合,说明在假禾谷镰孢侵染胁迫下,脱落酸的信号传导被抑制可能是中抗品种周麦24对假禾谷镰孢产生一定的抗性的生理基础。     

咯菌腈悬浮种衣剂可用于吉林省玉米根腐病的田间防治

<正>吉林省农科院植物保护研究所通过形态学和分子生物学方法,对2016年采自吉林省36个村镇的玉米根腐病样品进行镰孢菌分离和鉴定,并通过田间试验筛选有效药剂。结果发现,在分离获得的84株镰孢菌中,主要包括尖孢镰孢、禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢、三线镰孢等11种,其中尖孢镰孢平均分离频率最高,为45.2%;其次是禾谷镰孢,平均分离频率为20.2%。从分布区域     

植物病原体中自噬作用的研究进展

自噬是真核生物细胞中大分子物质降解过程。研究表明自噬在病原体侵染中起重要作用,自噬缺失导致病原体形态异常,包括分生孢子形成和发育,有性繁殖及附孢形成和膨压产生等,同时侵染力降低,且不同病原体自噬类型不同。本研究归纳了自噬在稻瘟病菌、炭疽病菌、禾谷镰孢菌等植物病原体中的作用,分析了自噬缺失与侵染缺陷之间的关系,推测自噬的缺失导致了营养循环失衡,影响病菌的生理,进而导致侵染异常。今后的研究可侧重于病原体自噬的分子机制、线粒体自噬以及自噬在病原体与宿主互作中的作用。     

“十三五”国家东华北春玉米区域试验品种抗病性评价

病害是影响玉米生产的重要生物逆境,培育抗病品种是玉米病害防控最为经济、有效和环保的策略。本研究以我国“十三五”期间国家东华北春玉米区域试验(中早熟、中熟和中晚熟3个熟期组)中724份(次)参试品种的病害鉴定数据进行分析,病害包括玉米大斑病、丝黑穗病、禾谷镰孢茎腐病、灰斑病和禾谷镰孢穗腐病。结果表明, 5种病害抗性级别以中抗和感病为主,中早熟、中熟和中晚熟组的这2个级别分别占总数的82.94%、84.12%和72.46%;中晚熟组抗性强于中熟和中早熟,中早熟、中熟和中晚熟组达到中抗(MR)以上的品种分别占总数的50.24%、56.37%和69.33%,其中,达高抗(HR)的分别占4.52%、4.41%和7.84%,达抗(R)的分别占8.73%、10.59%和18.88%;大斑病和灰斑病的抗原较为缺乏,均无高抗品种,中早熟组达到抗(R)以上水平的病害排序从高到低是禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、禾谷镰孢穗腐病、灰斑病和大斑病,中熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、灰斑病和大斑病,中晚熟组排序是禾谷镰孢穗腐病、禾谷镰孢茎腐病、丝黑穗病、大斑病和灰斑病;年际间鉴定结果受气候环境影响较...     

屯留县玉米穗腐病的发病原因及防治对策

1病源 该病为多种病原菌侵染引起的病害,主要由禾谷镰刀菌、串株镰刀菌、青霉菌、曲霉菌、枝孢菌、单瑞孢菌等近20种霉菌侵染引起。曲霉菌中的黄曲霉菌不仅为害玉米等多种粮食,还产生有毒代谢产物黄曲霉毒素,     

玉米抗镰孢菌穗、茎腐病育种研究进展

随着玉米产量的提高,穗腐病和茎腐病在我国发生日益严重,而这与镰孢菌引起的穗腐病和茎腐病的病原学关系密切,通常认为禾谷镰孢菌和串珠镰孢菌是两种病害的共同病原菌,穗腐病的发生又与茎腐病发生有一定关系,两种病害防治难度均较大,所以选育和种植抗病品种是最有效的防治措施.     

土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4对水稻立枯病的生物防治

检测了土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae) NK3-4对水稻立枯病菌(尖孢镰孢菌和禾谷镰孢菌)的拮抗活性、作用机理及对立枯病的防效。结果表明,NK3-4对尖孢镰孢菌及禾谷镰孢菌菌丝生长的抑制率分别为94.4%和85.7%,并抑制了病原菌色素生成、破坏了菌丝细胞壁、降低了孢子产量(降低95.0%),抑制了孢子萌发(抑制率91.6%)。尖孢镰孢菌毒土条件下,NK3-4菌液浸种结合拌土处理使水稻出苗率提高了10.2个百分点,但禾谷镰孢菌毒土条件下,NK3-4对水稻出苗率的影响未达到显著水平。出苗后7 d,NK3-4浸种使高于1 cm幼苗的比率提高了39.8个百分点,拌土处理提高了21.3个百分点,浸种结合拌土提高了46.3个百分点。无论是尖孢镰孢菌还是禾谷镰孢菌毒土胁迫下,NK3-4菌液处理均可促进水稻根系生长,降低发病率。尤其是NK3-4菌液浸种结合拌土处理,使尖孢镰孢菌胁迫下的水稻根长增长了5.0倍,对立枯病防效达到了80.5%。NK3-4对镰孢菌的拮抗机制为抑制菌丝生长、破坏菌丝细胞壁、抑制色素生成、抑制分生孢子萌发。NK3-4可通过减轻病原菌对水稻生长的胁迫防治...     

乙草胺和2,4-D丁酯对玉米土传病害病原菌抑制较强

<正>为进一步研究除草剂对玉米土传病害的影响提供理论依据,沈阳农业大学植物免疫研究所科研人员采用室内生物测定方法,研究了玉米主要土传病害病原菌立枯丝核菌和禾谷镰孢菌菌株在含有5种除草剂的PDA平板培养基上的生长情况。试验结果表明,5种除草剂对立枯丝核菌菌丝生长影     

山东省小麦赤霉病菌的种群组成及毒素化学型分析

为了明确其在山东的种群组成及毒素类型,在2014,2015年从山东11个地区的28县、市共采集小麦病穗标本300余份,采用常规的组织分离方法,得到小麦赤霉病菌菌株338株。根据采集地点随机选取120株作为测试菌株,采用鉴定种和鉴定B型毒素化学型的特异性引物对选取菌株进行鉴定。结果表明,120个供试菌株均为禾谷镰孢菌进化宗系群,分为两种进化类型:禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌,分别为108株和12株,其中禾谷镰孢菌占90%,是优势致病型。亚洲镰孢菌是长江中下游麦区的优势种,此类型是首次在山东境内被检测到,且其在山东的分布与前茬作物种类无明显的相关性。毒素化学型鉴定结果表明,供试的120个菌株中有118株属脱氧雪腐镰孢菌烯醇(DON)毒素化学型,仅有2个菌株产生雪腐镰孢菌烯醇(NIV)毒素。其中,DON毒素化学型菌株又进一步划分为15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15-AcDON)和3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(3-AcDON)。其对应菌株分别为101株和17株。     

马忠华教授团队揭示赤霉病菌毒素合成新机制

<正>笔者从浙江大学生物技术研究所获悉,日前,马忠华团队在国际知名期刊PLoS Pathogens上发表了题为"The fungal myosin I is essential for Fusarium toxisome formation"的研究论文,揭示了赤霉病菌毒素合成新机制以及氰烯菌酯杀菌剂抑制毒素合成的分子机理。由禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearium complex)引起的小麦赤霉病在我国呈加重发生态势。2000年以来,由于秸秆还田、小麦-玉米大面积     

6种化学杀菌剂与生防菌发酵上清液合理混配对玉米茎腐病菌增效作用显著

正为了探究不同温度下化学杀菌剂对玉米茎腐病菌——禾谷镰孢菌毒力的变化规律以及筛选化学杀菌剂和生防菌发酵上清液混配的增效组合,安徽科技学院农学院研究人员采用菌丝生长速率法测定了6种化学杀菌剂、解淀粉芽孢杆菌gfj-4发酵上清液以及化学杀菌剂与发酵上清液的混配剂对玉米茎腐病菌——禾谷镰孢菌的抑制活性。结果表明,6种化学杀菌剂对禾谷镰孢菌菌丝生长的毒力均随温度下降而升高,20℃时6种供试化学杀菌剂的抑菌活性均达最高,而30℃时抑菌活性最低。6种化学杀菌剂对病菌的抑制活性由大到小依次为咯菌腈、戊唑醇、苯醚甲环唑、多菌灵、腈菌唑和福美双,     

关于玉米中玉蜀赤霉烯酮生成的研究

最近德国研究者对该国出产的玉米中玉蜀赤霉烯酮的生成进行了较为系统的研究。这次研究的44个玉米样品取自粮食仓库、当地市场和种植者手中。在研究中不仅测定玉米中玉蜀赤霉烯酮含量，而且测定水分含量和玉米样品的水活度，同时还测定玉米样品的菌相。调查结果，44个样品中有21个样品水分含量在15％左右，水活度小于0．70的样品占63％，仅有一个样品的水分含量和水活度适合于镰刀菌，但真正测出能产生玉蜀赤霉烯酮菌株的只有两个，这两个产毒菌株都属于禾谷镰孢。受试的44个玉米样品中感染了玉蜀赤霉烯酮的样品有37个，感染的玉蜀赤霉烯酮…     

NO和H_2O_2在玉米抗弯孢菌侵染中的生理作用机制

为了明确一氧化氮(NO)和过氧化氢(H2O2)与玉米弯孢菌叶斑病抗性的关系,及作为信号分子调控玉米抵御弯孢菌感染过程中的生理机制。以对玉米弯孢菌叶斑病具有不同抗性的3个玉米种质478、齐319、农大108为试材,外源施用硝普钠(SNP)、2-4,4,5,5-苯-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(c PTIO)、过氧化氢(H2O2)、抗坏血酸(As A),和接种玉米弯孢病菌,比较植株病情指数、NO和H2O2含量及寄主防御酶活性的变化。结果表明:外施一定浓度的NO供体硝普钠(SNP)和H2O2均可减缓玉米弯孢叶斑病菌侵染进程,降低感病率和平均病情指数,并且能够不同程度地提高植株防御酶活性,尤其抗性弱的玉米种质478植株内过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)和β-1,3-葡聚糖酶(Glu)的活性,诱发了玉米过敏性坏死反应;接种玉米弯孢菌后3个玉米种质叶片中NO和H2O2含量均有猝发现象,而NO和H2O2的清除剂c PTIO和As A在一定程度上能够提高玉米植株感病率和病情指数。NO和H2O2是玉米弯孢菌叶斑病抗病的重要信号分子,可提高POD、CAT、SOD、PAL和Glu病程相关蛋白活性,进而增强玉米对弯孢菌的抗性。     

利用红色荧光蛋白标记的轮枝镰孢研究病原菌对玉米根系的系统侵染和定殖

采用农杆菌介导法将红色荧光蛋白基因DsRed转入轮枝镰孢Fv-1菌株,利用荧光显微镜观察轮枝镰孢在玉米自交系B73根部定殖和生长的规律。土壤中的轮枝镰孢首先侵染玉米的须根等组织,并在其中大量增殖,随后沿主根向上侵染,以菌丝的形式扩展到地上组织。有些孢子附着在根表皮的纹理中,萌发形成菌丝而扩展;有的则向内侵染附着的细胞,然后再继续向周边侵染。由根内部向上侵染的菌丝多沿着细胞间隙上行,有些也会穿行在不同细胞之间。分析接种不同时间轮枝镰孢在玉米根和茎基部组织形成的单菌落数量(CFU)发现,轮枝镰孢在根部的CFU值随时间逐渐减小,而茎基部的CFU值则呈逐渐增大的趋势。这说明土壤中的轮枝镰孢能够通过根系侵染途径危害地上部组织。本研究的结果为进一步探明轮枝镰孢和玉米之间的互作关系,以及其他土传真菌与植物之间的互作提供了有益的参考。     

马铃薯干腐病病原镰孢菌体内产细胞壁降解酶特性研究

干腐病是马铃薯窖储期的主要病害,病原菌往往通过薯块表面的机械擦伤入侵块茎并破坏块茎的薄壁细胞而进行侵染,其中病菌的进一步扩展需要降解寄主细胞壁,因此,针对干腐病病原镰孢菌产酶特性的研究具有重要意义。以接骨木镰孢菌（Fusarium sambucinum）、燕麦镰孢菌（Fusarium avenaceum）、拟丝孢镰孢菌（Fusarium trichothecioides）、黄色镰孢菌（Fusarium culmorum）、拟枝孢镰孢菌（Fusarium sporotriodides）为试验菌种,以克新1号为寄主材料,对5种镰孢菌体内产细胞壁降解酶特性及温度对这些致病菌的产酶特性的影响进行了研究。结果表明,当5种镰孢菌接种在马铃薯薯块上后,均可以产生羧甲基纤维素酶（Cx）、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲基半乳糖醛酸酶（PMG）,其中Cx的活性在侵染后期最高,PMG在侵染前期较高,且Cx活性低于PMG。在温度对镰孢菌活体内产细胞壁降解酶的影响试验中发现,相对于不接菌对照,Cx、PMG的活性在25℃时较高,β-葡萄糖苷酶在20℃下活性较高,PG在20℃和25℃的活性都较高。以上结果说明：镰孢菌侵染马铃薯时会产生大量的细胞壁降解酶,Cx活性在侵染后期较高,PMG活性在侵染前期较高,且低温不利于真菌细胞壁降解酶的产生。