东北地区玉米丝黑穗病菌类型分化的初步研究

通过人工接种的方法,利用7个对玉米丝黑穗病菌抗、感差异明显的自交系作为鉴别寄主,将其划分为4个鉴别寄主池。利用4个鉴别寄主池对东北三省的11个地区的玉米丝黑穗病菌类型进行分析。结果发现,不同来源的玉米丝黑穗病原菌对不同材料的致病性不同,可能存在5种玉米丝黑穗病原菌类型,即高致病的哈尔滨丝黑穗病原菌Ⅰ型;绥化和大庆地区的丝黑穗病原菌Ⅱ型;辽宁省农科院和密山地区的丝黑穗病原菌Ⅲ型;吉林省的白城、范家屯和双城的丝黑穗病原菌Ⅳ型;四平、佳木斯和海伦地区的丝黑穗病原菌Ⅴ型。同时,还发现高粱丝黑穗病菌对玉米鉴别寄主自交系具有一定的侵染性。     

玉米丝黑穗病菌致病性分化研究

从我国玉米品种资源中筛选出6个具有广泛血缘代表性的自交系B73、掖478、Mo17、齐319、黄早四和丹340作为玉米丝黑穗病菌的生理分化鉴别寄主,确定了玉米丝黑穗病菌生理分化鉴别寄主体系。利用6个抗病性差异明显的鉴别寄主对玉米丝黑穗病菌进行生理分化鉴定,结果鉴别出7个生理分化致病类型。     

出苗后干旱对玉米丝黑穗病发病的影响

选取2个不同抗性的玉米杂交种,播种期接种玉米丝黑穗病菌,出苗后(约6～7片叶)进行干旱处理,开花期调查发病率。结果发现,同一玉米品种干旱处理比对照的发病率高。说明苗后干旱增加了玉米丝黑穗病发病率。经分析发现存在携带病菌而不发病的植株,出苗后期保持适宜的水分可以减少玉米丝黑穗病的发生。     

玉米丝黑穗病侵染率与发病率关系的PCR检测分析

用2个感病的玉米材料接种玉米丝黑穗病菌,苗期调查侵染率,开花期调查发病率,结果表明侵染率显著高于发病率;在开花期提取未发病植株茎髓组织DNA进行PCR检测,结果检测到玉米丝黑穗病菌DNA的存在。因此,通常情况下玉米丝黑穗病侵染率大于发病率。     

不同症状的玉米丝黑穗病病原菌rDNA-ITS分析

采用真菌rDNA-ITS序列分析技术,对不同症状表现的玉米丝黑穗病菌进行鉴定与分析。结果表明,不同来源、不同症状的玉米丝黑穗病菌均为孢堆黑粉菌（Sporisorium reilianum）。玉米丝黑穗病菌菌株间ITS区域序列存在微小差异,具有一定的遗传多样性。     

玉米丝黑穗病菌PCR检测

利用玉米丝黑穗病菌基因组特异引物PCR技术,检测了该菌对玉米植株的侵染状况,并对不同玉米品种在苗期对丝黑穗病菌的抗性进行了初步判断。研究结果表明,感病品种K12分别在接种后第3 d的茎中,6 d的茎,9 d的根、茎、叶,12 d茎,抗病品种20060分别在接种后第3 d的茎、6 d的茎、9 d的茎和叶、12 d的茎和15 d叶都能扩增出PCR特异片段,经过EM种衣剂包衣的玉米幼苗的根茎叶材料扩增出来的特异DNA条带明显少于未经包衣的玉米幼苗。EM包衣处理能够有效的提高玉米种子的抗病能力,减少了玉米丝黑穗病菌对幼苗的侵染机会,有效地防治了玉米丝黑穗病。     

不同浓度戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病防治效果分析

以高感玉米丝黑穗病品种为试验材料，人工接种丝孢堆黑粉菌，验证在设定药种质量比包衣下，采用0.1%～1.1%不同浓度梯度戊唑醇种衣剂进行不同播期处理，对玉米丝黑穗病的防治效果，分析玉米播种至8叶期的土壤温湿度对玉米丝黑穗病发生的影响。结果表明，土壤温度是丝黑穗病菌侵染的关键因子。不同播期处理，玉米丝黑穗病发生率差异较大，播期早，出齐苗时间长，玉米丝黑穗发病重；播期晚，出齐苗时间短，丝黑穗病发生相对轻。0.1%～1.1%浓度戊唑醇种衣剂防治玉米丝黑穗病效果为53.07%～90.87%，0.9%戊唑醇包衣处理对玉米丝黑穗病的防治效果最好。     

69份玉米自交系的遗传关系分析及三大病害鉴定有效标记的筛选

以69份玉米自交系为试材,利用70对SSR引物对其进行遗传多样性和群体结构分析,从42对已定位与大斑病、丝黑穗病和茎腐病3大病害抗性基因连锁的分子标记中筛选适于病害鉴定的有效SSR标记。结果表明,69份自交系划分为PA、PB、Lancaster、塘四平头和旅大红骨5个类群,采用UPGMA聚类方法和群体结构聚类划分结果基本一致;从42对相关标记中筛选出大斑病鉴定有效标记3个(umc1316、umc2212、umc1327)、丝黑穗病鉴定有效标记1个(SSR148152)和茎腐病鉴定有效标记1个(SSR58),基于上述5个有效标记能够明显地区分三大病害综合表现抗和感的材料。     

叶片DNA对玉米丝黑穗病研究的可靠性

提取发病植株叶片及茎髓组织DNA,用玉米丝黑穗病菌特异引物进行PCR检测,验证叶片DNA对玉米丝黑穗病研究的可靠性。结果发现,提取叶片DNA研究玉米丝黑穗病的可靠性远低于茎髓组织DNA。     

玉米丝黑穗病菌对植株体内内源激素水平改变的影响

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法,测定玉米苗期接种丝黑穗病菌后植株体内生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)4种内源激素的含量变化,从寄主与病菌互作过程中植物内源激素的变化研究玉米对丝黑穗病的抗性机制。研究结果表明,玉米丝黑穗病菌侵染玉米植株后,植株体内单一激素ABA含量提高;IAA、GA和ZR的含量降低;IAA/ABA、ZR/ABA、GA/ABA及(IAA+GA+ZR)/ABA的比值均明显低于对照。激素间的比值变化较单一激素的含量变化更加显著,相对单一激素的调控作用,激素间相互作用对调节植株生长发育更为重要。玉米丝黑穗病菌侵染玉米的过程中,植物内源激素的一系列变化可能是引起植株出现畸形症状(如节间缩短、植株矮化和丛生等)的直接原因。     

58份鲜食玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性评价

2020-2022年通过田间人工接种,对58份鲜食玉米品种进行抗性鉴定和评价,明确玉米品种对瘤黑粉病和丝黑穗病的抗性差异。结果表明,58份鲜食玉米中未检测出高抗(HR)瘤黑粉病品种,1份品种原玉糯999表现抗病(R),占比1.7%;福甜73、白甜糯3号、白玉糯2020、甘糯2020等4份材料表现中抗(MR),占比6.9%;27份品种表现感病(S),占比46.6%;26份品种表现高感(HS),占比44.8%。对丝黑穗病鉴定结果表明,未发现高抗(HR)和抗病(R)品种,仅1份品种永糯321表现中抗(MR);其余20份和37份材料分别表现感病(S)和高感(HS),分别占鉴定材料的34.5%和63.8%。     

小麦 BES1基因家族的比较基因组学分析

BES1基因是植物体内一类重要的转录因子。本研究利用基因组测序数据,在小麦基因组中鉴定到20个 BES1基因家族成员,它们分布在14条染色体上。为进一步研究 BES1基因在小麦以及其他禾本科作物（水稻、玉米、高梁、谷子和大麦）中的功能和进化关系,对小麦等6种禾本科作物以及十字花科模式植物拟南芥的 BES1基因家族进行系统发育关系、结构特性和共线性关系分析,结果发现,系统发育分析将该家族成员分为Group A、Group B、Group C和Group D四类,大部分小麦 BES1基因集中在Group A;大部分小麦 BES1基因家族成员有2个外显子,最多有10个外显子;小麦与水稻 BES1基因之间存在更多的共线性关系。此外,在小麦根和穗中还鉴定到3个具有较高表达水平的 BES1基因（ TaBES1-3A-2、 TaBES1-3B-2和 TaBES1-3D-2）,表明 BES1基因在小麦生长发育过程中发挥着重要作用。     

黑龙江省玉米大斑病菌生理小种组成及变化动态分析

为明确黑龙江省不同生态区玉米大斑病菌生理小种组成及变化动态,采用Ht单基因常规鉴别寄主技术,对2018、2019年采自黑龙江省39个市县的138株玉米大斑病菌菌株进行生理小种鉴定,共鉴定出0、1、2、3、N、12、13、1N、2N、12N和13N号11个生理小种。所鉴定的138个菌株对Ht1、Ht2、Ht3和HtN抗性基因的毒性频率分别为46.1%、15.3%、9.3%和21.5%。分析2005～2019年间黑龙江省玉米大斑病菌生理小种组成结构及变化动态规律,发现近15年黑龙江省大斑病菌生理小种分化呈现日趋复杂化,不断有新的小种出现,从2005年的10个小种到现在16个小种均已被监测到。不同时期各小种组成及出现频率均在不断变化中,0和1号小种始终是该地区的优势小种。     

不同产区青稞根部可培养内生固氮菌的多样性研究

为认识青稞内生固氮菌群落组成,丰富内生固氮菌资源,明确产地对青稞内生固氮菌多样性的影响,本研究利用纯培养技术分别对在拉萨、林芝、日喀则栽培的藏青2000根部内生固氮菌进行分离、纯化,并测定各菌株的固氮酶活性及高固氮酶活性菌株的溶磷、溶钾及产IAA特性,最后,通过16SrDNA基因测序和构建系统发育树研究了高固氮酶活性菌株的分类学地位。结果显示,通过Ashby培养基分离、纯化得到内生固氮菌37株,其中,具有高固氮酶活性的11株,占总分离菌株27%,有6株菌株具有分泌IAA的能力,2株具有溶钾能力,1株具有溶磷能力。16S rDNA测序结果表明,11株高固氮酶活性的菌中,有5株菌属于Bacillus,为优势菌属,其余菌株分别属于Gemmatimonas、Sphingomonas、Devosia、Agrobacterium、Mesorhizobium和Burkholderia。     

Evaluation of diploid potato clones for resistance to tuber soft rot induced by strains ofErwinia carotovora subsp.atroseptica,E. carotovora subsp.carotovora andE. chrysanthemi

Summary Tubers of clones from a diploid hybrid population ofSolanum phureja andS. stenotomum were screened for resistance to tuber soft rot caused by strains ofErwinia carotovora subsp.atroseptica (Eca),E. carotovora subsp.carotovora (Ecc) andE. chrysanthemi (Ech). Significant, positive correlations between resistance to the different strains and species were observed, indicating that screening for resistance to tuber soft rot could be accomplished by using just one of the three pathogens. Strains of Ecc and Ech were found to be much more virulent than strains of Eca. Inoculating with Ecc and Ech resulted in more distinct differences among susceptible, moderately resistant and resistant clones than inoculating with Eca.     

2022年河南省小麦茎基腐病和赤霉病病原种群分离鉴定

近年来,茎基腐病和赤霉病在中国黄淮麦区发生严重,对小麦产量及品质造成较大影响。各地报道小麦茎基腐病和赤霉病病原菌种类有所差异。为明确当前中国小麦主产区河南小麦茎基腐病和赤霉病病原菌种类变化情况,本研究对2022年采自河南省安阳、漯河、周口、南阳等8个不同生态区的小麦茎基腐病病株和赤霉病病穗进行了分离纯化,分别得到257和88株分离物。形态学及分子生物学鉴定结果表明,小麦茎基腐病样品分离物中,假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)231株,占比89.88%;禾谷镰孢菌(F.graminearum)23株,占比8.95%。赤霉病样品的分离物中,禾谷镰孢菌76株,占比86.36%;假禾谷镰孢菌10株,占比11.36%。2022年河南省所有采样地区的茎基腐病的优势病原菌均为假禾谷镰孢菌,赤霉病的优势病原菌仍为禾谷镰孢菌,但赤霉病样品分离物中假禾谷镰孢菌的占比有所增长,特别是在安阳、平顶山和漯河市的赤霉病样品中假禾谷镰孢菌的分离频率达到了10%以上。     

Seed protein variation within accessions of wild and cultivated potato species and inbredSolanum chacoense

Summary Soluble proteins in seed potato were analyzed by electrophoresis (PAGE). The Index of Variation (IV) was calculated in order to estimate variation within each accession of wild and cultivated potato species andS. chacoense selfed lines. Seeds of 34 accessions representing 14 species from six taxonomic series were analyzed. The IV ofS. chacoense selfed lines decreased from 47.7 in the S₂ to 12.9 in the S₇ generation. The average IV for the self-incompatible diploid species was 41.2, whereas that of the selfcompatible diploid species,S. polyadenium, was 21.3. TetraploidS. tuberosum ssp.andigena andS. sucrense had an average IV of 62.2, which is much higher than that observed in any other diploid species. The naturally selfing speciesS. acaule (4x), and its colchicine-doubled derivative (8x), showed very low variation (IV=7.5). The IV appears to reflect heterozygosity and is affected by the breeding mode and the genetic constitution of diploid parents for derived polyploids.