两种麦根腐蠕孢菌的比较研究

 随着小麦连作面积的扩大和水肥条件的改变,蠕孢菌引起的小麦根腐病危害呈上升趋势。平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.) Shoem.]引起的小麦根腐病遍及世界各地,以往国内外研究报道甚多。     

小麦抗蠕孢菌叶枯病(HLB)遗传的初步研究

小麦蠕孢菌叶枯病(HLB)在我国已经成为影响小麦高产、稳产的重要病害之一。本文通过小麦抗、感品种杂交的F1、F2代群体对Bipolaris sorokiniana的抗病性差异,研究了小麦蠕孢菌叶枯病(HLB)的抗性遗传,发现豫麦17的抗病性是由数量性状基因控制的。经典数量遗传学分析表明豫麦17对蠕孢菌叶枯病的抗性是由2个以上基因控制,可能是3个基因。它与中国春组合的广义遗传力为67%。     

环介导等温扩增技术快速检测麦根腐平脐蠕孢

 为建立麦根腐平脐蠕孢简单快速的分子检测方法,基于环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP)技术,以核糖体DNA的ITS为靶标序列,设计和筛选出一组麦根腐平脐蠕孢的特异性引物,成功开发可快速准确检测麦根腐平脐蠕孢的LAMP方法。甜菜碱作用测试显示LAMP体系中是否添加甜菜碱对扩增结果无明显影响;特异性测试显示该LAMP方法能够从14种植物病原菌中特异地检测出麦根腐平脐蠕孢;灵敏度测试显示该LAMP方法的检测极限为10^-3 ng·μL^-1,是常规PCR检测方法灵敏度的100倍;通用性测试显示该LAMP方法能够准确检测洛阳、安阳、开封和邯郸等不同地理来源的麦根腐平脐蠕孢菌株;发病组织检测显示该LAMP方法能够准确地从人工接种的小麦发病组织中检测出麦根腐平脐蠕孢,检出时间为侵染12 h及以上。这些研究结果表明所建立的麦根腐平脐蠕孢LAMP检测方法特异性好、灵敏度高、适用性强,可用于小麦根腐病的早期快速诊断。     

麦根腐长蠕孢毒素对抗病和感病小麦品种叶组织超微结构的影响

 用3种浓度的麦根腐长蠕孢毒素处理小麦5日苗第一叶,引起了显著的超微结构变化,包括细胞壁变形,中胶层分解;质膜内陷,质壁分离;叶绿体和线粒体局部破裂,内部间质电子透明化;叶绿体片层膨胀,排列紊乱,线粒休嵴膨胀,颗粒化甚至空泡化。损害发生得最早最严重的是线粒体嵴。抗病品种比感病品种膜系统受害轻,近细胞壁处有电子密集物沉积。讨论了此毒素的作用位点以及小麦耐毒素的可能机制。     

玉蜀黍平脐蠕孢拮抗细菌YB01的鉴定及拮抗作用

通过形态特征、生理生化及16S rDNA同源性序列分析对玉蜀黍平脐蠕孢（Bipolaris maydis）拮抗细菌YB01进行鉴定,结果表明,该菌为苍白杆菌属的一种（Ochrobactrum sp.）,序列号为HQ141339。YB01对玉蜀黍平脐蠕孢的拮抗作用研究表明：YB01培养液可以有效抑制玉蜀黍平脐蠕孢的生长、孢子的形成与萌发。显微镜观察结果表明,用YB01培养液处理的玉蜀黍平脐蠕孢菌丝体膨大变形,细胞质发生浓缩,表明YB01的拮抗作用主要是通过其代谢产物影响玉蜀黍平脐蠕孢细胞壁而实现的。     

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。     

禾长蠕孢菌和尖角突脐孢菌防治稗草的研究

 病原真菌禾长蠕孢菌稗草专化型(Helminthosporium gramineum Rabenh f.sp.echinochloae,HGE)和尖角突脐孢菌(Exserohilum monoceras,EM)在稗汁葡萄糖中的发酵滤液对稗草种子的发芽有明显的抑制效果,发芽抑制率分别为30.9%和13.5%.HGE菌在改良Fries、稗汁葡萄糖,EM菌在改良Fries中的发酵滤液对稗草根和芽的生长有明显抑制作用.HGE菌发酵滤液与其孢子混合使用比单独使用对稗草的防效明显提高,稗草感病株率、致死率分别达86.3%和69.5%,病情指数为78.7;发酵滤液与孢子结合(先后喷雾)使用后稗草的感病株率、致死率分别为83.9%和67.9%,病情指数为72.8.HGE与弯孢菌(Curvularia lunata)孢子混合喷雾接种对稗草防效明显高于2种菌孢子单独使用.     

玉蜀黍平脐蠕孢聚酮合酶基因BmPKS18的功能分析

玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)引起的玉米小斑病严重影响了玉米的产量与质量。聚酮合酶参与调控多种毒素和黑色素的合成，在植物病原真菌生长发育和致病性方面发挥重要作用。解析聚酮合酶基因在B.maydis中的作用，对玉米小斑病防治具有重要指导意义。本研究通过基因敲除与回补的方法获得了聚酮合酶基因BmPKS18敲除突变体和回补菌株。与野生型和回补菌株相比，突变体ΔBmPKS18产生白化菌落，菌丝生长速率、产孢量和孢子萌发率显著降低，分生孢子无色且长度增加，有性生殖能力存在缺陷，致病力明显减弱。结果表明，BmPKS18基因在玉蜀黍平脐蠕孢营养生长、有性和无性生殖、致病性等方面具有重要调控作用，研究结果为深入解析玉蜀黍平脐蠕孢致病机制提供重要依据。     

突脐蠕孢与弯孢原生质的双亲灭活融合

采用灭活原生质体方法,对致病力强、产孢量低的突脐蠕孢EM菌株和致病力较弱、但产孢量高的弯孢CL菌株两株稗草致病菌进行原生质体融合,通过观察形态、生物学及抑草活性等特性筛选融合子。结果表明,2%溶壁酶+2%蜗牛酶处理获得两亲株的原生质体释放数量最高,CL和EM分别达1.25×106个/ml和1.21×106个/ml;再生培养基○c处理的CL和EM原生质体再生率分别达14.7%和13.2%。EM利用热灭活55℃5min;CL利用紫外灭活30s,距离20cm,照射时间4min;聚乙二醇促融,获得3个融合子。融合子在孢子形态上与亲株存在明显差异,其菌丝生长速度、孢子产量、对稗草根生长的抑制作用等也与双亲菌株有差异。     

小麦对根腐病菌毒素的抗性与电阻变化关系研究

 用电阻法测定不同抗性的小麦叶组织对麦根腐长蠕孢(Helminthosporium sativum)毒素制备物的电阻变化,可以获得与在自然条件下用病原菌孢子接种鉴定一致的结果.它与通常表示膜伤害程度的电解质外渗密切相关,并能与小麦叶片可见的病害症状和小麦品种间的阶段抗病性相对应.     

河南省小麦黑胚病菌的分离鉴定及致病性测定

 为明确我国小麦主产区河南省小麦黑胚病菌的主要类群,为该病的防治工作提供理论依据,对河南省不同地区种植的50个小麦品种(系)的黑胚籽粒进行了分离鉴定和致病型测定。鉴定结果表明：河南省小麦黑胚籽粒病原分离物包括链格孢(Alternaria alternate)、麦根腐蠕孢（Bipolaris sorokiniana）、细极链格孢(A. tenuissima)和小麦链格孢（A. triticina）,平均分离频率分别为63.0%、18.0%、12.2%和6.8%,不同品种小麦黑胚籽粒各种病原菌分离频率有一定差异。扬花后10 d利用孢子悬浮液接种进行分离物的致病性测定,结果表明链格孢(A.alternate)和麦根腐蠕孢（B. sorokiniana）致病力较强。结合分离频率和致病性测定结果,确定链格孢(A. alternate)是河南省小麦黑胚病的优势病原菌。     

61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

 麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。     

61份大麦种质资源对蠕孢菌叶斑病的抗性鉴定

 麦根腐平脐蠕孢菌[Bipolaris sorokiniana(Sacc.)Shoemaker]引起的叶斑病是大麦上重要的病害叶部之一,在世界各大麦主要种植区均能造成严重的经济损失。本研究利用3个致病力不同的蠕孢叶斑病菌株Z 12010、Z 12014和Z 13010分别对来源于中国及国外引进的61份大麦种质资源进行苗期抗蠕孢菌叶斑病鉴定,田间接种Z 12014菌株进行成株期抗病性鉴定。在所鉴定的大麦种质中未发现在苗期或成株期对叶斑病免疫的材料。苗期抗叶斑病分析发现,品种之间对3个菌株的抗性存在明显差异,Varunda、Legacy、Tradition、09GW-01、09GW-07、08PJ-36、09PJ-39、垦啤麦7号、垦啤麦10号、驻大麦3号、S-4和中饲麦1号等12份材料对3个菌株表现为中抗至高抗反应型。7份材料成株期抗Z 12014菌株,其中Legacy、蒙啤麦3号、09PJ-39、垦啤麦9号、垦啤麦11号和龙啤麦3号等6份材料具有全生育期抗性特点,品种10-3苗期对菌株Z 12014感病,而成株期抗该菌株。     

马唐病原真菌的分离筛选及其致病力测定

从马唐罹病植株上分离到 6种病原真菌 :中隔弯孢、新月弯孢、多节长蠕孢、灰梨孢、链格孢和粉红镰孢。其中新月弯孢和多节长蠕孢对玉米有致病作用 ,灰梨孢对水稻有轻微的致病作用 ;另3种病原真菌中 ,链格孢和粉红镰孢对马唐致病性弱 ,而中隔弯孢菌株对 4叶期以下的马唐有极强的致病作用 ,室内控制效果可达 1 0 0 % ,田间控制可达 75%以上。对中隔弯孢菌株QZ 2 0 0寄主范围测定表明 :该菌对水稻、玉米、大豆、棉花、小麦、向日葵、花生等作物及黑麦草、高羊茅和狗牙根等草坪草十分安全 ,具有开发为作物田和草坪真菌除草剂的潜力     

山东省小麦根腐病病原菌的分离鉴定

为明确山东省小麦根腐病的病原菌种类,于2012—2014年从山东省10个地市采集小麦病株,通过组织分离法获得了185株分离物,利用形态学鉴定方法,结合基于5.8S r DNA-ITS序列或TEF-1α基因序列分析的分子鉴定方法对分离物进行了鉴定。结果表明:分离物中共得到135株麦根腐平脐蠕孢Bipolaris sorokiniana,占分离病原菌总数的72.97%,属优势种群;50株镰孢属Fusarium菌株,其中14株尖孢镰孢菌Fusarium oxysporum、19株层出镰孢菌Fusarium proliferatum和17株黄色镰孢菌Fusarium culmorum;按照柯赫氏法则进行致病性测定,证实了4种病原菌对鲁麦21号具有致病性,麦根腐平脐蠕孢的致病力较强,病情指数显著高于镰孢菌属真菌。研究表明,山东小麦根腐病主要是由麦根腐平脐蠕孢和镰孢属真菌侵染引起的,麦根腐平脐蠕孢为优势菌群。     

禾长蠕孢菌稗草专化型固体发酵产孢培养基及其工艺条件的研究

禾长蠕孢菌稗草专化型（Helminthosporium gramineum Rabenh. f. sp. echinochloae,HGE）是一株稗草生防潜力菌,为了获得该生防菌大量孢子用于田间试验,本文研究了其固体发酵产孢最佳培养基配方及其培养条件。通过试验筛选确定了固体发酵培养基所需碳源及其浓度、氮源及其浓度以及底物基质,适合HGE菌孢子生产的培养基最佳组合为：以珍珠岩为底物基质,在其中添加4%米粉、1%豆粕粉、0.2%Na3PO4.12H2O、0.1%MgSO4.7H2O。同时确定了适合HGE菌孢子生产的培养条件：培养基最适含水量为40%,最佳接菌量为8%菌悬液,25℃静置培养11 d,培养期间用黑光灯12 h循环光照。按优化后培养条件放大培养HGE菌,获得最高产孢量可以达到1.5×107孢子·克-1干物质。温室生测结果显示优化条件生产的HGE菌孢子对稗草防效可达80%以上。     

河南省五种常见禾本科杂草病原真菌种类调查与部分菌株的致病性测定

为了解河南省常见禾本科杂草上的病原真菌种类状况,于禾本科杂草生长季节对河南9个县市的稗草、狗尾草、马唐、牛筋草和虎尾草的发病情况进行了调查和采样.从72份样本中共分离获得152个真菌菌株,对产孢的131个菌株经形态学观察和rDNA ITS序列比对分析,鉴定出9个属的真菌,其中70株鉴定为16种.明确了平脐蠕孢属、弯孢属、凸脐蠕孢属、内脐蠕孢属和长蠕孢属等蠕形分生孢子真菌是狗尾草、马唐、稗草等常见禾本科杂草上的主要病原菌.对其中来自发病严重样品、产孢量大的30个菌株用人工接种法进行了致病性测定,狗尾草平脐蠕孢NY1菌株和新月弯孢zxl07289a菌株均对供试杂草表现出很强的致病性.研究结果丰富了禾本科杂草的病原真菌种类信息,为生物除草剂的研发提供了材料和参考.     

玉米麦根腐平脐蠕孢叶斑病的发生与病原鉴定

在河北省春播玉米WN2000和山东省夏播普通玉米上发现一种叶斑病,其病斑圆形或椭圆形,中心灰白色,边缘褐色,有黄褐色褪绿圈,糯玉米WN2000病斑较大,(3~10)mm×(3~5)mm;普通玉米病斑较小,(1~2)mm×(2~3)mm。通过病原菌分离培养、致病性测定、形态特征观察及r DNA-ITS和1,3,8-三羟基萘还原酶基因(3HNR)序列分析,证明两种大小病斑是由同一种病原菌—麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)引起。田间调查结果表明,在山东省夏播玉米各品种苗期叶片上均有不同程度的发病,发病率最高的为冠玉6号,病株率52%,最低的为五岳88,病株率2%;鲜食玉米仅在河北春播玉米WN2000上发生,发病率为32%。麦根腐平脐蠕孢侵染不同玉米品种产生两种大小不同的病斑在国内外尚属首次报道。     

嘴突凸脐蠕孢菌Y9511油剂剂型研究

嘴突凸脐蠕孢菌Y9511是一株千金子生防潜力菌。本研究采用PDA平板培养法,以菌株Y9511的菌落直径、产孢量和孢子萌发率为指标,探究5种载体、9种表面活性剂、6种溶剂油和3种稳定剂对它的影响,且对孢子的分散性、悬浮性和稳定性做了研究,为菌株Y9511的制剂开发提供一定依据。结果表明:5种载体、9种表面活性剂、6种油类助剂和3种稳定剂对菌株Y9511的菌丝体生长均存在抑制作用;但珍珠岩、农乳700#、大豆油对产孢量的影响较明显,能使菌株Y9511产孢量达到5.3×10⁶孢子/mL、10.8×10⁶孢子/mL、4.3×10⁶孢子/mL;将孢子粉分别与珍珠岩、大豆油按1:1和2:1配制时,萌发率最高,为47.00%和75.67%;根据分散力和稳定性测定结果,农乳1601#的分散力最好,分散力指数I为0.35;海藻酸钾的稳定性最好,斜率为0.0526;将农乳1601#和海藻酸钾配制成不同浓度,与孢子粉混合,当农乳1601#浓度为0.3%,海藻酸钾浓度为0.1%时,孢子萌发率高达54.33%和88.67%。基于上述比例,初步配方确定为Y9511孢子粉39.84%、珍珠岩39.84%、大豆油19.9%、农乳1601# 0.3%和海藻酸钾0.1%。本试验从生物相容性的角度出发,筛选出嘴突凸脐蠕孢菌Y9511油剂的最佳配方,为后续开发与应用奠定了基础。     

凸脐蠕孢菌玉米、高粱专化型的细胞壁降解酶活性及基因表达分析

为探明玉米专化型和高粱专化型凸脐蠕孢菌的细胞壁降解酶在致病过程中的作用,采用酶活性检测方法测定了2种专化型的细胞壁降解酶活性,并检测了相关基因的表达。结果表明:高粱专化型凸脐蠕孢菌的聚甲基半乳糖醛酸酶(PMG)活性为115.84 U/mg,略高于玉米专化型;玉米专化型的多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶(Cx)的活性分别为151.76 U/mg和168.53 U/mg,略高于高粱专化型;且同一种专化型菌株的细胞壁降解酶活性存在差异。2种专化型的细胞壁降解酶基因表达量存在差异,Cx基因在2种专化型互作过程中均随病程的延长而大幅度上调表达;高粱专化型的PG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PG基因随病程的延长上调表达量有所下降;高粱专化型的PMG基因随病程的延长大幅度上调表达,而玉米专化型的PMG基因随病程的延长下调表达。推测产酶能力、基因表达和基因时间表达的差异可能是引起凸脐蠕孢菌专化型致病专化性的诱因之一。