玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

玉米弯孢叶斑病菌生理分化及鉴定技术

 从我国20余个主栽玉米品种和20个骨干自交系中筛选出沈135、78599-1、Mo17、477、C8605、E28、7922和黄早4等8个自交系,作为鉴别寄主来研究弯孢叶斑病菌的生理分化。研究表明,弯孢叶斑病菌[Curvularia lunata(Wakker) Boed.]在温室进行的苗期鉴定与田间成株期鉴定的生理分化结果一致。苗期鉴定具有操作简单、鉴定环境条件易控制等特点。通过8个鉴别寄主将采自我国玉米产区的20株弯孢叶斑病菌分为6个致病类型,其中类型A致病性强、分布广,为优势致病类群;类型D主要分布在我国零星发生的地区,为弱致病类群。同时研究了影响病菌生理分化鉴定的主要环境因子,其中湿度、温度和植株营养状况对病菌生理分化鉴定结果有明显影响。本研究结果为我国玉米品种抗性鉴定、弯孢菌叶斑病流行监测和品种合理布局提供了理论依据。     

玉米新月弯孢菌(Curvularia lunata)的RAPD分析

 对分离自玉米弯孢菌叶斑病标样中的77株新月弯孢菌和1株来自水稻的新月弯孢菌进行RAPD分析表明,菌株间具有丰富的遗传多样性,在相似系数约0.60处,所有菌株被聚为3个组,但88.0%的菌株聚入第Ⅰ组内,其余菌株被聚入另外2个组内。第Ⅰ组内共有69个菌株,包含来自不同区域的致病性较强的菌株,是玉米弯孢菌叶斑病的优势类群,其余2个类群主要是一些致病能力较弱或不致病的菌株。结果表明,新月弯孢菌种内菌株的遗传多样性与致病性相关,但与菌株地理来源无明显的直接关系。     

一种值得注意的玉米病害——弯孢菌叶斑病

 1944年在北京郊区夏玉米发生一种异于小斑病和园斑病的叶斑病,严重发生的玉米杂交种有京早10号、西玉3号等。顺义县一乡镇种植西玉3号6000余亩,全部发病,造成减产。     

玉米弯孢菌叶斑病的初步研究简报

经作者分离接种鉴定，确认近年北京郊区和河北省的一些玉米产区发生的叶斑病为玉米弯孢菌叶斑病。病原菌是Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａｌｕｎａｔａ。发生此病玉米可减产２０％～６０％，且有逐年加重的趋势。经人工接种鉴定不同品种（系）抗性不同，Ｍｏ１７、黄早四、丹３４０、４７８、５００３和Ｅ２８等骨干自交系均为感病类型（３～４级）。西玉３号、京早１０号不同生育期抗性不同，以３～４叶期为抗病类型（０．５级）、７～８叶期、１０叶期和抽雄期为中抗型（２级），１３叶期为感病型（３～４级）     

四川部分地区发生玉米弯孢菌叶斑病

20世纪 80年代末、90年代初 ,我国华北和东北主要玉米产区 ,普遍发生一种玉米新病害弯孢菌叶斑病 ,造成玉米损失 10 %～ 30 % ,引起植保部门、玉米育种单位和种子部门的高度重视。近年本所在进行玉米抗病性鉴定同时 ,调查了该病在四川省的发生情况。1　弯孢菌叶斑病在四川省的发展趋势1999年 7月全国玉米综防攻关专题组考察西南片区时 ,在雅安市草坝镇的川单 15号品种上发现拟似弯孢菌叶斑病病叶 ,经分离鉴定为玉米弯菌菌[Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａｌｕｍａｔａ (Ｗａｋｋｅｒ)Ｂｏｅｄｉｊｎ],沈阳农业大学对此病样的分离结果 ,也证实为弯孢菌…     

玉米弯孢叶斑病菌毒素稳定性的研究

玉米弯孢叶斑病菌在Fries培养基上培养20 d左右,菌丝大量生长并紧密交织成团时病原菌即可产生大量毒素。毒素粗提液经高温处理仍具有生物活性,甚至略有增强。该毒素经低温处理后,可保存30 d以上而不失活。经验证毒素原液中的活性成分经光处理10 h不失活,对光具有良好的稳定性。     

玉米弯孢叶斑病菌致病类型分化研究

 利用鉴别寄主和同工酶技术,对采自黑龙江、吉林、辽宁和河北4省玉米弯孢叶斑病菌菌株的致病类型进行分析。研究表明,鉴别寄主技术将26个菌株的致病类型划分为4种类型,其中强和中等致病类型主要分布在辽宁省瓦房店市、吉林省公主岭市和河北省保定市。玉米弯孢叶斑病菌在酯酶、苹果酸脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶同工酶谱存在差异,不同菌株间的某些同工酶谱带数差异显著。     

玉米弯孢霉叶斑病菌生物学特性的研究

 利用小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)和小麦梭条花叶病毒(wheat spindle streak mosaic virus,WSSMV)的特异性序列为引物,逆转录-PCR方法并配合免疫电镜观察,对采自我国四川陕西、河南、安徽、江苏5省9个县、市的27份感病田小麦样品进行检测。除2份样品未检测到病毒外,其余25份样品均为小麦黄花叶病毒所侵染,没有发现小麦梭条花叶病毒,由此表明在中国长江中、下游、淮河及渭河流域严重危害小麦的真菌传线状病毒应主要为小麦黄花叶病毒。     

玉米弯孢叶斑病菌生理分化和分子生物学研究

 本论文采用同工酶电泳技术、鉴别寄主鉴定技术、基因组随机多态性扩增技术(RAPD)及人工诱变,从寄主一病原互作角度研究了玉米弯孢叶斑病菌的遗传、变异与致病性分化,明确了该病菌存在致病性分化和生理分化,并从遗传物质DNA水平证实病菌致病性分化并非是表型差异,而是一种基因的分化,具有较稳定的遗传基础。     

玉米弯孢菌叶斑病苗期抗病性鉴定及遗传初步分析

对11份玉米常用骨干自交系及8份重点推广的玉米杂交组合的抗病性进行苗期人工接种鉴定。结果表明,试材之间抗性差异较大,抗性较好的试材有沈137、Mo17、799、沈试29、丹玉13和丹408等。杂交组合的抗病性与母本及父母本中亲值相关密切,相关系数r分别为093和094,而与父本相关系数r为017,母本的抗病性对杂交组合的抗病性决定程度较大。     

玉米弯孢叶斑病研究现状、问题与展望

玉米弯孢叶斑病[Curvularia lunata(Wakker)Boed]是我国近几年玉米上发生的一种重要病害,对玉米高产稳产构成严重威胁。本文介绍了玉米弯孢叶斑病病原、发生规律、危害损失、抗病机制以及防治技术等主要研究进展及其存在问题。     

玉米北方炭疽病研究进展

 玉米北方炭疽病是一种世界性玉米病害,也是中国北方玉米产区的主要病害之一。本文主要就该病害名称由来、田间症状特征与鉴定、致病菌生物学特性、致病力分化、遗传转化与靶基因敲除方法、影响发病条件、品种抗病性鉴定与抗病性遗传和防治方法等方面进行了综述,以期为玉米北方炭疽病防控技术提供参考。     

玉米北方炭疽病研究进展

玉米北方炭疽病是一种世界性玉米病害,也是中国北方玉米产区的主要病害之一。本文主要就该病害名称由来、田间症状特征与鉴定、致病菌生物学特性、致病力分化、遗传转化与靶基因敲除方法、影响发病条件、品种抗病性鉴定与抗病性遗传和防治方法等方面进行了综述,以期为玉米北方炭疽病防控技术提供参考。     

PEG介导的玉米弯孢叶斑病菌遗传转化

为了探索不同酶系组成对玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的影响,建立该病菌原生质体遗传转化系统,采用酶系混合物裂解菌丝体制备原生质体,采用PEG介导方法进行原生质遗传转化,通过PCR和Southern blotting技术对转化子进行验证。结果表明:1%溶壁酶+1%蜗牛酶+1%纤维素酶混合酶系为玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的最佳酶系,可以产生原生质体6.78×106 cfu/mL。用PEG介导方法转化共获得16个稳定的转化子,从中随机挑取5个转化子发现质粒pV2已被成功整合到基因组中。本研究获得了制备玉米弯孢叶斑病菌原生质体的最佳酶系,建立了PEG介导的原生质体遗传转化体系,为开展该菌致病相关基因克隆和基因功能研究提供了一种手段。     

玉米叶片受新月弯孢菌侵染后的细胞病理学变化

 本文利用透射电子显微镜技术与细胞化学技术研究了玉米叶片受弯孢菌侵染后的超微结构和细胞壁的组成成份变化。透射电镜观察发现,病菌侵入后,菌丝先在寄主细胞间扩展,随着寄主细胞病变、坏死,菌丝可进入寄主细胞形成胞内菌丝。随病菌侵入和在寄主体内扩展,寄主细胞先后发生了一系列的超微结构变化,叶绿体、液泡等细胞器解体,出现质壁分离现象,并最终解体、坏死、变形。细胞化学标记定位发现,受侵寄主细胞壁中纤维素、木聚糖和果胶质的标记密度明显低于未接种的健康组织,表明细胞壁降解酶(如纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶)的产生与病菌侵染和致病过程密切相关。     

我国北方玉米上平脐蠕孢属和弯孢属真菌及其所致叶斑病

平脐蠕孢属(Bipolaris)和弯孢属(Curvularia)真菌可引起多种玉米叶斑病。为了解当前玉米生产上此类病害的发生情况,2014年8-9月对我国玉米主产区北京、河北、河南、黑龙江和吉林5省市玉米上疑似由该两属真菌引起的叶部病斑样品进行了采集,随后进行了真菌的分离和鉴定。共采集样品42份,根据其形状特点归为4类:长条形、椭圆形、小点状和梭形病斑。经组织分离获得平脐蠕孢属和弯孢属真菌28株,基于形态学和rDNA-ITS序列的系统发育分析共鉴定出5个种:玉蜀黍平脐蠕孢(B.maydis)、玉米平脐蠕孢(B.zeae)、玉米生平脐蠕孢(B.zeicola)、新月弯孢(C.lunata)和穂状弯孢(C.spicifera)。从长条形病斑和椭圆形病斑上分离到的主要是B.maydis和B.zeicola,从小点状病斑分离到的主要是C.lunata,其次是B.zeae。分离出C.lunata的样品病斑较为稀疏、颜色略浅、呈苍白色,分离出B.zeae的样品病斑更为密集、颜色较深。从梭型病斑分离到的是C.spicifera。有少数样品可分离到上述两种菌。采用孢子悬浮液喷雾法对温室玉米苗接种,上述5种真菌均可致病。以接种B.maydis发病最快,发病最重;接种B.zeicola、C.lunata或C.spicifera发病较慢,症状明显;接种B.zeae发病最慢,仅引起小点状病斑。研究结果可为玉米叶斑病的正确诊断提供资料和依据。     

外引玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性鉴定与评价

2012-2013年,应用田间人工接种的方法对引进的165份国外玉米种质进行了玉米大斑病、灰斑病、弯孢菌叶斑病等3种病害同步抗性鉴定与评价,结果表明:引进的国外玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性表现均存在差异,表现抗病的种质较少,大部分种质表现感病或高度感病;抗性种质均以中抗为主,表明国外玉米种质对3种叶斑病的抗病能力较低。筛选出一批单抗性种质和兼抗2种或3种叶斑病的多抗性种质37份,为抗病育种提供了重要基础材料。     

玉米弯孢叶斑病菌多聚半乳糖醛酸酶Clpg1基因功能验证

为明确玉米弯孢叶斑病菌的多聚半乳糖醛酸酶基因Clpg1在其致病过程中的作用,采用Double-joint PCR技术构建融合片段,利用PEG介导的原生质体转化技术获得18株抗潮霉素突变体,经检测得到1株Clpg1基因敲除突变体ΔClpg1。通过与野生型菌株比较,发现ΔClpg1产孢量和孢子萌发率下降、多聚半乳糖醛酸酶活性降低,致病力减弱。这些结果表明Clpg1基因影响多聚半乳糖醛酸酶活性,调控了玉米弯孢叶斑病菌的致病性。