不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子人工萌发的影响

为探索适合小麦条锈菌寄主体外萌发的载体,并建立基于不同研究目的的小麦条锈菌夏孢子人工萌发技术,采用超声波水雾培养法,以小麦条锈菌生理小种CYR32为供试材料,探讨了不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子萌发特性的影响.在最适温度和湿度条件下,以4种不同材料为培养载体,小麦条锈菌夏孢子的萌发率、芽管生长率和外观显示情况有显著差异.在尼龙纱网上的夏孢子萌发速度和芽管伸长速度最快,12 h内萌发率最高可达93.40％,芽管最长可达446.71 μm;亲水滤膜上夏孢子的萌发率和芽管长仅次于纱网;亲水塑料膜和PVDF膜上夏孢子的萌发率均高于普通亲水载玻片,而芽管长度低于普通亲水载玻片.采用侧光照明时,在亲水滤膜和PVDF膜上极易清晰观测到夏孢子及其芽管内的黄色颗粒物.在亲水塑料膜上,还可观察到夏孢子萌发12 h后,芽管尾部膨大形成类似附着胞的结构.结果显示,超声波水雾可使条锈菌夏孢子处于水分饱和的环境,而纱网纤维组成的小格具有很好的保水结露功能,能使夏孢子萌发快,萌发效率高,芽管生长快;另一方面,使用其他培养载体还可满足观测条锈菌夏孢子内黄色颗粒物向芽管内转移和芽管尾部形成类似附着胞结构的目的.     

小麦条锈菌夏孢子阶段核相状况的研究

本文应用电镜和荧光染色技术对小麦条锈菌夏孢子阶段的细胞核相状况进行了系统研究。观察发现夏孢子通常为双核体,夏孢子萌发的芽管可为双核、三核或四核,但仍以双核芽管为主。尽管在胞间菌丝和吸器母细胞中可观察到典型的双核细胞,但胞间菌丝和吸器母细胞中的多核现象极为普遍。经连续切片观察证实,吸器的细胞核可为双核、三核、四核、五核和六核,一般以四核为主。夏孢子堆中的不同类型的细胞均为双核。上述研究结果表明,小麦条锈菌的细胞核相状况较为复杂,并且显然不向于其它锈菌。关于小麦条锈菌多核现象的生物学意义值得进一步研究。     

小麦锈菌夏孢子经盐酸处理后的形态观察

为了快速区分小麦条锈菌、叶锈菌和秆锈菌,用不同浓度的盐酸处理3种小麦锈菌的新鲜夏孢子和在4 ℃冰箱内保存4个月以上的锈菌夏孢子,在显微镜下观察夏孢子形态以及原生质体变化。结果表明, 24.5%、28.5%、32.5%、36.5%4种浓度的盐酸处理条锈菌夏孢子后其原生质体均浓缩成多个分散的小团。而同样方法处理叶锈菌和秆锈菌新鲜菌种时其原生质体浓缩成一个大团或多个小团,浓缩成一个大团的比例随盐酸浓度的增大而提高;用不同浓度盐酸处理保存4个月以上的2种小麦锈菌时,95%以上的夏孢子原生质体浓缩成多个分散的小团,少数（不超过5%）的夏孢子原生质体浓缩成一个大团。研究还发现叶锈菌和秆锈菌夏孢子活力、盐酸浓度等对夏孢子原生质体浓缩状况有很大影响,且与病菌生理小种有一定的关系。因此,锈菌夏孢子经36.5%浓盐酸处理后的原生质体浓缩状况只能作为小麦锈病田间快速诊断检测的辅助手段,不能作为锈病种类鉴别的唯一标准,必须结合病害症状特征、孢子形态以及分子生物学方法等进行综合判别。     

不同海拔对天水市小麦条锈菌夏孢子萌发的影响

为明确不同海拔对天水市小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici夏孢子萌发的影响,于显微镜下观察天水市低、中、高海拔地区小麦条锈菌夏孢子在不同温度下的萌发及融合情况,并对与夏孢子萌发相关的温敏基因的表达水平进行测定。结果显示,低海拔和中海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的最适萌发温度为9℃,萌发率分别为64.72%和54.21%,高海拔地区的小麦条锈菌夏孢子的适宜萌发温度在12～16℃之间,平均萌发率为59.09%;高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子都存在芽管融合和孢子融合现象,其中高海拔地区小麦条锈菌夏孢子的异核率为6.13%,超过了其无性阶段变异的阈值1%。与夏孢子萌发相关的10个温敏基因在不同海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达趋势不同,其中,与能量代谢相关的葡萄糖转运蛋白基因和低亲和力磷酸转运蛋白基因在高海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达量高于低海拔地区小麦条锈菌夏孢子,与毒性变异相关的易化因子超家族（major facilitator superfamily,MFS）转运蛋白基因在高海拔和低海拔地区小麦条锈菌夏孢子中的表达模式均呈上升趋势。表明由于海拔...     

小麦条锈菌冬孢子生物学特性研究进展

由小麦条锈菌引起的小麦条锈病是我国广大麦区的严重病害,研究其冬孢子产生原因与作用对于解析该病菌的生活史及遗传变异机制至关重要.通过对国内外相关研究成果的整理,综述了小麦条锈菌冬孢子的形态特征、生物学特性、寄主范围及其作用与功能等方面的研究进展.     

小麦条锈孢子悬浮液保存时间与接种效果

小麦锈菌人工接种是育种家培育抗锈品种的手段之一。多采用夏孢子悬浮液注射或喷雾的方法。为提高接种效果一般在下午进行。这就要求在约3—4小时内接种大量试验,为合理使用孢子悬浮液作者于1988年1—2月在温室对条锈孢子悬浮液不同保存时间的接种效果进行了试验分析。     

我国小麦条锈菌寄主范围的研究

 通过温室接种及在栽培草圃和野外进行调查,本研究证实我国小麦条锈菌禾草寄主共有11属62种,其中麦薲草(Elymus tangutorum (Nevski) Hand.-Mazz.)等22种禾草过去国内外尚未见报道可作为该菌的寄主;另外还有16种禾草为国内首次报道的小麦条锈菌寄主。
分小种接种的结果表明,同一禾草材料的感病性,因小种的不同而异;同一小种的致病性也因禾草材料的不同而有所差异。同种但不同来源的禾草材料,对小麦条锈菌的反应也是不尽相同的。     

向日葵锈菌夏孢子萌发条件的研究

以向日葵锈菌330生理小种为材料,研究了夏孢子萌发的适宜条件和培养载体。向日葵锈菌夏孢子萌发适宜温度范围10~25℃,最适温度15℃。15℃下在琼脂薄膜上1h即可萌发,12h达到萌发高峰,萌发率最高可达97%。孢子在无菌水中萌发最适浓度为20mg/L,萌发率随浓度增大而降低。光照在前5h均抑制夏孢子萌发,但7h后光照对夏孢子总萌发率基本无影响。新鲜夏孢子萌发率较高,在室温放置270d后基本丧失萌发能力。最适条件下,在供试的6种不同萌发载体上,夏孢子萌发率、芽管长度及萌发形态显著不同,琼脂薄膜载玻片、尼龙纱网、玻璃纸较适宜夏孢子萌发,萌发率超过90%;在PVDF膜和亲水滤膜上可观测到芽管内部黄色物质转移和特殊结构的形成。     

四川省小麦条锈菌耐高温性鉴定及其cDNA文库构建

近年条锈菌越夏调查发现,小麦条锈菌耐高温性增强,越夏海拔下限有所降低。本研究通过在高温(21±0.2)℃条件下接种,评价了119个来自四川省的条锈菌菌株耐高温性,并构建了耐高温菌株SC-PX1-4-3萌发夏孢子的cDNA文库。结果发现来自四川的条锈菌群体中耐高温菌株占35.3%,主要分布在成都市、凉山市、简阳市和广元市。夏孢子萌发率统计分析表明,耐高温菌株在高温条件下比温度敏感菌株具有更高的萌发率。采用SMART技术构建了耐高温菌株萌发夏孢子cDNA文库,库容为2.1×106cfu,插入片段平均多大于1.0kb。本研究结果初步明确了四川省小麦条锈菌群体中耐高温菌株组成和分布区域,不同菌株在夏孢子萌发阶段对高温的耐受性存在显著差异,为进一步研究条锈菌耐高温机制奠定基础。     

陇南和阿坝地区小麦条锈菌传播的研究

 研究结果表明,甘肃陇南越夏区条锈菌源的主要传播路线是沿康县至略阳的近正西气流轨道和文县至广元的西北气流轨道,主要对汉中地区和绵阳的大多数地区小麦秋苗吹送,并可波及陕西安康地区和商洛部分地区及四川达县和万县等地。四川阿坝州越夏区菌源的主要传播路线是沿汶川至灌县的西北偏北气流轨道。其菌源与成都平原麦区的关系密切,对绵阳地区的北川、平武和绵竹等地也很重要,并可波及南充、内江及江汉流域等地区。湖北秋苗的初始菌源多来自西北越夏区。     

小麦条锈菌异核新菌系的筛选及核游离试验研究

 采用生物学和细胞学方法研究小麦条锈菌的异核作用。不同小种的单孢菌系间的混合接种繁殖筛选出三个新菌系。新菌系的毒性明显不同于相应的原始菌系,新菌系夏孢于芽管的多核率较原始菌系高,这表明三个新菌系是经异核作用产生的。异核体的多核率随继代接种而降低,但有的菌系的毒性仍保持稳定。在采自陇南自然条件的条锈菌的夏孢子群体中,存在有3核和4核体,感病品种上夏孢子的多核率明显高于抗病品种。这一结果表明小麦条锈菌异核作用在感病品种上的发生机率较在抗病品种上的为高。     

小麦条锈病药剂防治试验

1962年和1963年,分别在信阳和郑州进行三次田间药剂防治小麦条銹病試驗結果表明:在叶面防治效果方面,超过0.5％对氨基苯磺酸10％以上的有0.5％与0.3％“閩农五号”、氟化鈉600倍、1000倍、氟矽酸鈉600倍、1％氨基苯磺酸鈉、1％氨基苯磺酸鋅、1％氨基苯磺酸鎳、0.1％与0.2％氮化鎳、0.2％氟化鎳及0.2％醋酸鎳等12种;超过1—10％或基本上相等的有1％常州氟鋇、1％氨基苯磺酸铁、0.1％与0.2％硫酸鎳四种;其中药效較好而又无药害、比对照增产10—35％的有1％氨基苯磺酸鈉、0.5—1％常州氟鋇、0.3—0.5％“閩农五号”、0.5％氨基苯磺酸铁及0.5％对氨基苯磺酸等;药效尚好而药害輕微、比对照增产10—20％的有1％氨基苯磺酸铁盐、0.5％鋅盐、0.5％鎳盐、0.1％醋酸鎳及氟矽酸鈉600倍等。田間药剂防治的适当时期和次数,根据病情动态和噴药效果分析,在河南省中南部地区建議以小麦的孕穗初、孕穗末或抽穗初、揚花期三次噴药为最好,灌浆以后噴药一般不起作用,如早春气温较高,病情上升迅速,則可在拔节期加噴一次。     

小麦及禾草条銹病菌的研究

 山西晉中一带麦田边生有大量碱草(Elymus chinense),严重感染条锈病。接种試驗証明小麦条銹菌与碱草条銹菌在致病力方面有显著差异。碱草对14个小麦条銹菌种均抵抗,碱草条銹菌虽能侵染小麦,但13个小麦推广品种对所有5个碱草菌种都表現抵抗。田間調查結果亦示明碱草条銹菌虽能侵染小麦,但麦叶仅产生抗性的枯斑及形成极少量的夏孢子堆,并証实其不能在小麦上继續繁殖。不同小麦的种对碱草条锈菌亦均免疫或高度抵抗。小麦条銹菌能侵染冰草(Agropyron cristatum)等11种禾草,其中旱雀麦(Bromus tectorum)及西伯利亚碱草,(Elymus sibiricus)高度感染。碱草条銹菌較小麦条銹菌能适应更高的气温,在25℃仍能正常侵染碱草且产生大量孢子堆,其夏孢子(28.94μ×22.41μ)亦显著較小麦条銹菌的夏孢子(26.10 μ×19.48μ)为大,因此是条銹菌(Puccinia glumarum)的一个較为特殊的生理小种(YIE)。西伯利亚碱草(Elymus sibiricus)、山大麦及麦穗草(Agropyron spp.)的条銹菌均能正常侵染小麦,但尚未发現其大量感染条銹病的羣落。     

小麦品种苗期对条锈病抵抗性的测定及条锈病菌的变异性问题

 条锈病是我国小麦生产上最重要的病害问题。1950年全国锈病会议及第二届华东技术会议后,曾与华东农业科学研究所合作进行小麦品种对条锈病苗期抵抗性的测定及病菌变异性问题的研究。     

小麦对条锈病高温抗病性表达规律的研究

在控温试验条件下，利用典型高温抗条锈品种的系统研究表明，只有在条锈病病程的潜育期和显症期高温处理才有抗锈性诱导作用，在夏孢子堆出现以后进行高温处理，不表达抗病性。高温抗条锈性表达撮低温度为１８￣２１℃，最短高温处理时间为８￣１２ｈ。高温对抗病性的诱导为一次性作用，无累积效应。     

条锈菌侵染对小麦光合作用和呼吸作用速率的影响

 小麦幼苗叶片受到条锈菌侵染后,净光合速率降低,显症和产孢以后剧烈下降,变化幅度可达健株正常值的50%左右。病株光呼吸速率和暗呼吸速率在侵染初期略有降低,显症和产孢以后急剧上升,光呼吸速率升高幅度可达健株正常值的60-70%,暗呼吸速率可比健株升高1.6-1.7倍以上。随着小麦和条锈菌两者亲和性的增强,上述变化起始略晚,但变化幅度增大。文中讨论了上述病理学变化的意义。     

华北冬小麦条锈病流行规律研究

 小麦条锈病(Puccinia glumarum Erik.et Henn.)是我国冬小麦区小麦最主要的病害,每年都有不同程度的发生,1950的年曾在全国范围内大流行,据估计损失约在一百三十亿斤左右。     

我国小麦条锈菌生理专化研究

根据大量的鉴定结果,进一步证明德国的小麦条锈菌鉴别寄主,除个别品种外,不能反映我国条锈菌交异的实际情况;为此,选出了比较适合我国情况的一套鉴别寄主,它们是:Trigo Eureka F.G.S.、Fulhard、Strubes Dickkopf、保加利亚春麦 Lutescens128、碧蚂1号、西北丰收、西北54号、玉皮、甘肃96号。应用所选出的鉴别寄主、四年来共分析了325个标样,它们可划分为10个不同的生理小种,定名为条中1号到10号。条中1号的出现频率最高、分布最广,它能侵染碧蚂1号、西北54号、西北丰收、农大183、石家407等品种及含有3037血统的许多品系。近年来碧蚂1号抗锈性退化即系由于该小种的猖獗。条中8号出现频率仅次于1号,它的特点是对玉皮、甘肃96号有很强致病力。条中2号出现频率虽很低,但它能侵染重要推广品种西农6028。条中3号对碧蚂1号、石家庄407、玉皮、西农6028都没有致病力,这一小种1957年出现频率很高(37.3%),但以后几年未再鉴定到;作者等推测它可能是条中1号取得优势以前的一个主要小种。已经获得的研究结果表明现阶段我国小麦抗条锈病育种工作应以条中1号、2号和8号三个小种作为主要对象。     

1991~1996年我国小麦条锈菌生理专化研究

 本文报道了对1991~1996年采自我国16个省和自治区的5606份小麦条锈菌标样的研究结果,基本反映了这期间我国小麦条锈菌生理小种的变化情况。1991~1995年,条中29号出现频率为13.6%~32.2%,居于首位,但已呈下降趋势,到1996年出现频率仅为5.2%,名列第8;1991~1992年条中25号居第2位(3.6%~8.4%);1993~1995年新命名的条中31号(6.6%~16.7%)和条中30号(5.7%~7.9%)分别上升为第2和第3位,特别是条中31号到1996年已跃居首位(13.0%)。条中21、22、23、26、28号等小种出现频率均较低,且有逐年下降趋势。1994~1996年Hybrid46和水源11致病类群的出现频率逐年上升,前者3年分别为19.6%、34.8%和38.2%,后者3年分别为12.2%、20.9%和46.6%。这2个致病类群内分化加剧,到1996年已分别分化为9和12个类型。条锈菌已进入以条中30号和31号为代表的Hybrid46和水源11致病类群占优势的新时期。