花铃期棉花黄萎病抗病与感病品种对土壤细菌群落结构的影响

【目的】研究花铃期棉花黄萎病抗/感品种土壤细菌群落结构,了解抗/感品种土壤细菌群落结构与土壤理化性质之间的关系,为棉花黄萎病的监测与绿色生态防控打下理论基础。【方法】通过田间小区试验,以感病品种(鄂荆1号,EJ)和抗病品种(冀863,J863)为试验材料,采用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术分别测定花铃期不同阶段(盛花期、开花后期和结铃期)土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)数量和土壤细菌群落结构,结合冗余分析(RDA)明确细菌群落结构与土壤理化性质的相关性。【结果】棉花黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在不同程度的相关性,其中感病品种EJ的发病率和病情指数与土壤中病原菌数量呈正相关,而抗病品种J863的发病率和病情指数与病原菌数量相关性不大。除盛花期外,棉花开花后期和结铃期抗病品种J863土壤中的病原菌数量低于感病品种EJ。高通量测序分析表明,除开花后期,抗病品种J863在盛花期和结铃期的细菌丰富度Chao1和ACE指数均高于感病品种EJ。主成分分析表明,抗/感品种之间及其在花铃期...     

黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征分析

目的 真菌是土壤微生物系统的重要组成部分,对土壤环境变化有明显的指示作用。本研究对黄萎病不同发生程度棉田土壤中的真菌群落特征进行分析,旨在探明大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）入侵棉田对土壤中真菌多样性和群落结构的影响,揭示土壤中真菌群落在棉花黄萎病发生过程中的生态作用。方法 以阿克苏、石河子不同发病程度棉田和库尔勒人工接菌棉田为研究对象,从中采集6个土壤样品：阿克苏重病田土壤（AD）、阿克苏对照田土壤（ACK）、石河子重病田土壤（SD）、石河子对照田土壤（SCK）、库尔勒重病田土壤（KD）、库尔勒对照田土壤（KCK）。采用Illumina Hiseq高通量测序技术,研究土壤中真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。结果 在97%相似度水平下,AD和SD样品中真菌的OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数均分别高于其对照ACK、SCK,而Simpson指数均分别低于其对照;人工接菌的KD与其对照KCK样品之间OTU数量、Chao1和Ace丰富度指数以及Simpson指数均无显著差异。NMDS分析表明,AD、SD土壤样品首先表现为明显的空间趋向性,之后表现为时间趋向性,而库尔勒土壤样品则首先表现为时间趋向性,其次是空间趋向性。群落组成方面,在门水平上,土壤中Ascomycota的丰度占绝对优势,其次为Basidiomycota和Mortierellomycota,3个门在KD与KCK样品之间以及SD与SCK样品之间的丰度差异较小,而在AD和ACK样品之间丰度差异较大;在属水平上,Sporobolomyces的丰度最高,其与Mortierella在不同区域重病田土壤中丰度均高于对照,而Wardomyces均低于对照。此外,AD样品中Pyrenochaetopsis、Microdochium、Fusarium的丰度均低于ACK,而此3个属在SD样品中的丰度均高于SCK样品。组间差异显著分析表明,库尔勒、石河子土壤中的显著差异标记均主要富集于重病田中,而阿克苏土壤中显著差异标记主要富集于无病田中。相关性分析表明,土壤中有机质、全氮量与真菌的OTU数量、丰度呈显著正相关,与Simpson指数的相关性低;pH、全磷和全钾与Simpson指数明显正相关,总盐与Simpson指数明显负相关。RDA分析表明,土壤中的真菌群落与有机质、全氮、总盐明显相关。结论 自然重病棉田土壤中真菌的OTU数量、丰度均高于轻病或无病田,而真菌的多样性低。人工接种大丽轮枝菌短期内未对土壤中真菌的丰度、多样性和群落结构造成明显影响。土壤中真菌的多样性、丰度和组成受有机质、全氮、含盐量等指标影响显著。采样时期对土壤中真菌群落结构同样有明显影响。     

利用拮抗细菌防治棉花黄萎病

从棉花根围和根内分离到17个供试菌株在平板对峙培养中，都能极显著抑制Verticillium dahliae Kleb(简称Vd）的生长，其中15株的抑菌率大于65％，最高达89．6％。这些菌株的培养滤液也对Vd的生长有抑制作用。对供试细菌的防病及棉花出苗安全性所作的盆栽试验结果表明，13个菌株对棉花出苗表现安全；10个菌株防治棉花黄萎病效果极显著，其中4株（ICB－18、NCD－2、CS－25和CS－27）的防治效果达72．3％0－81．4％；3株（C－94、C－28和NCD－25）的防治效果鬃55．7％－61．9％，而且这7株对棉花出苗都安全。田间试验结果表明，在这7个菌株中，菌株NCD－2能够极显著地防治棉花黄萎病，防治效果为78．1％；另外4株（ICB－18、CS－25、C－94和C－28）能显著降低黄萎病病情指数，防治效果达37．1％－47．3％。     

马铃薯健株与黄萎病株根际土壤真菌群落结构及其对碳源利用特征

【目的】通过研究马铃薯健康植株与黄萎病株的根际土壤真菌群落结构与功能多样性的差异,明确土壤真菌群落结构与黄萎病发生之间的关系,为最终从微生物生态学的角度解释马铃薯黄萎病的发生原因及其生态防控提供理论依据。【方法】以河北省坝上地区马铃薯健株与黄萎病株的根际土壤为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR(real-time PCR)和高通量测序(Illumina MiSeq)技术检测根际土壤中大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)ITS基因拷贝数量并分析真菌群落结构变化,结合冗余分析(RDA)明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。同时利用Biolog-ECO平板法比较健株与黄萎病株根际土壤微生物对碳源的利用能力。【结果】马铃薯黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在相关性,在病株根际土壤中病原菌数量高,而在健株根际土壤中未检测到病原菌。高通量测序分析表明,病株根际土壤真菌多样性指数低于健康植株,但多样性差异不显著。在群落组成的门水平上,与健株根际土壤相比,病株根际土壤中的子囊菌门(Ascomycota)和丝孢菌门(Mortierellomycota)相对丰度上升幅度分...     

棉花黄萎病的防治措施

黄萎病是影响棉花产量的主要病害之一。此次研究针对山东地区棉花所患黄萎病情况。以及防病措施进行分析。以寻找能够有效防治棉花黄萎病的措施,来增加棉花产量提高棉农的收入。     

枯草芽孢杆菌对棉花枯、黄萎病的抑制作用研究

[目的]研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生物学特性,测定枯草芽孢杆菌对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的抑菌效果,对枯草芽孢杆菌的抑菌机理进行初步研究.[方法]菌丝生长速率法,平极对峙培养法,定期观察和显微镜法.[结果]枯草芽孢杆菌对温度和酸碱度的适应范围广,营养条件与枯黄萎病菌菌丝生长需要一致;棉花枯萎病菌培养至第7 d时,抑菌效果为88.8;,棉花黄萎病菌菌丝培养至20 d时,抑菌效果为86.5;;该菌对枯黄萎病菌具有明显的营养竞争和空间竞争作用,可以溶解致菌菌丝和导致菌丝畸形.[结论]该菌是一种适应性较强的微生物,枯草芽孢杆菌对棉花枯萎病菌和黄萎病菌具有明显抑制作用,枯草芽孢杆菌可用于新疆地区棉花枯萎病菌和黄萎病的防治.     

棉花黄萎病生防内生细菌Jaas cd的鉴定及田间防效

对棉花黄萎病生防内生细菌Jaas cd(原名73a)进行了菌种鉴定和田间应用方式的改进。抑菌谱测定结果表明,该菌株对12种病原真菌均有较强的抑制作用。通过形态观察、生理生化鉴定、Biolog鉴定以及16S rD-NA序列比对,证明该菌株为多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。菌株Jaas cd的16S rDNA序列与多黏类芽孢杆菌(AM062684)的相似性为99.7%,GenBank登录号为AY942618。田间大区示范试验结果表明,用菌株Jaascd的发酵液在棉苗移栽前喷施棉苗和移栽时灌根2种方式处理,都能有效防治棉花黄萎病和提高棉花产量,但移栽前喷施棉苗操作更加简便易行。     

生防细菌与黄腐酸绿源宝促进棉花生长及防治黄萎病的效果

分析、测定内生细菌73 a、拮抗细菌JB52和化学药剂黄腐酸绿源宝单独使用、混合使用对棉苗生长、棉花产量的影响以及对棉花黄萎病的防治效果。结果表明:73 a和JB52都具有促进棉苗生长和提高棉花产量的作用,特别是73 a的作用最强,苗期株高可增长29.9%,鲜重增加45.2%,田间试验结果籽棉增产11.5%;73 a菌液灌根对棉花黄萎病的防治效果最好,达到50%;黄腐酸绿源宝对棉苗生长和棉花产量没有促进作用,但对防治棉花黄萎病有一定的效能;内生细菌73 a与拮抗细菌JB52或黄腐酸绿源宝混用都不如单独使用效果好。     

防治棉花黄萎病生防菌的筛选及其防治效果评价

研究采用平皿对峙和促生实验相结合的筛选方法,从棉花根际土壤中分离到282株细菌,加上实验室筛选获得的对番茄有防病促生作用的21株细菌进行抑菌活性测定,共获得对棉花黄萎病菌有拮抗作用并能够有效促进棉花发芽和生长的菌株10株.通过盆栽和小区试验筛选,获得了5株对棉花黄萎病有良好防治效果的拮抗细菌,分别为S44、S258、S128、S37、S171,对棉花黄萎病的田间相对防效分别为38.53;、60.29;、39.58;、32.75;和37.02;,而化学农药福多甲的防治效果仅为28.34;.同时5株生防菌均能促进棉花生物量的增加.     

接种丛枝菌根真菌对棉花生长和黄萎病的影响

研究了接种两种丛枝菌根真菌(Glomus mosseae和Glomus etunicatum)对棉花生长和对黄萎病的影响,并且探讨了丛枝菌根真菌诱导植物抗病性的可能机制.结果表明,接种丛枝菌根真菌后能促进棉花的营养生长,增加叶绿素的含量,促进光合作用的进行;在先接种丛枝菌根真菌然后接种黄萎病原菌的情况下,可以增加棉花根内总酚含量,诱导棉花根内过氧化物酶(POD)的合成,提高POD的活性,明显降低棉花黄萎病的发病率和发病指数.另一方面,当黄萎病原菌侵袭时,丛枝菌根真菌对根的侵染率降低,说明两者之间存在着一定的相互关系.丛枝菌根的形成对于棉花植株产生了多方面的影响,而丛枝菌根真菌诱导植物抗病性的机理是一个关于植物组织结构和生理生化发生变化的复杂过程,与改善植物营养、与病原物竞争光合产物和侵染位点、激活植物防御机制等方面相关.     

利用棉花不同生育期的拮抗内生菌协同控制棉黄萎病研究

[目的]探讨棉花不同生育期的生防菌组合防治棉花黄萎病效果,以期为植物其他土传病害的生物防治提供新的策略。[方法]分别筛选棉花苗期、现蕾期和结铃期的高抗黄萎病内生菌,测定其16S rDNA序列并进行比对分析,鉴定筛选出的3个菌株,探讨了该3个菌株在棉株内的定殖规律,并进行室内和田间防效测定。[结果]根据16S rDNA序列同源性,3个菌株分别鉴定为Paenibacillus poly-myxa YUPP-8、Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1和Bacillus subtilis YUPP-2。定殖评价试验结果显示3个菌株均能顺利定殖于棉花体内,施用剂量与其在棉株内的定殖量具有正效应关系,在棉花苗期定殖量最高的菌株为YUPP-8,在棉花现蕾期定殖量最高的菌株为YUPP-1,在棉花结铃期定殖量最高的菌株为YUPP-2。室内盆栽抗病结果显示3个菌株联合处理的棉株在开花期未发病,单菌处理的棉株在苗期发病率分别为:6.7%(YUPP-8)、6.7%(YUPP-1)和13.3%(YUPP-2);而此时对照的发病率高达80%。2010～2011年2年的小区防治试验结果表明3菌联合灌根处理效果优于单菌株施用效果,其中2,010年3菌联合灌根处理区棉花结铃期黄萎病发病率和病指分别为9.4%和6.5,对照分别为47.5%和32.82,011年的结果趋势与2010年类似,但病害严重度更高一些。上述结果表明联合棉花各生育期的内生菌来防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。[结论]该研究结果初步克服了目前生防菌开发中的缺陷,对其他植物土传病害的防治具有借鉴意义。     

棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能验证及致病成因分析

为分析棉花黄萎病菌VdTri15基因的功能,利用基因同源重组原理将强致病力落叶型大丽轮枝菌Vd991菌株的VdTri15基因进行敲除。以Vd991菌株为对照,比较分析敲除突变体与野生型之间在生长速度、外分泌毒素、致病性等方面的差异,探讨VdTri15基因在致病过程中的功能。结果表明,VdTri15突变并不影响病菌的生长,但可引起其致病力减弱,分泌毒素种类发生改变。由此说明,VdTri15基因通过影响相关毒素的合成来影响大丽轮枝菌的致病力。     

不同黄萎病抗性棉花品种对土壤微生物数量的影响

[目的]阐明棉花不同抗性品种与土壤微生物群落的关系,为棉花抗黄萎病机理和防治措施提供理论依据.[方法]选取5种不同抗性棉花品种在根盒中进行培养,对根际和距根际不同距离土壤中真菌、放线菌和细菌进行平板计数.[结果]健康土壤培养抗病棉花品种根系对土壤中细菌和放线菌有聚集作用,对真菌有一定的排斥作用;耐病和感病品种则相反.接入拮抗菌和施微生物有机肥能够增加细菌和放线菌数量,降低真菌的比例.[结论]土壤微生物数量及比例与棉花抗性存在密切相关性.     

棉花黄萎病菌VdHP1的克隆及功能分析

【目的】明确棉花黄萎病菌（大丽轮枝菌Verticillium dahliae）中一个新基因（VdHP1）的功能,为解析棉花黄萎病菌的致病机制以及棉花黄萎病的防治提供依据。【方法】以大丽轮枝菌野生型菌株V592的基因组DNA和cDNA为模板,对VdHP1全长进行克隆并测序;利用逆转录实时荧光定量PCR（RT-qPCR）分别对棉花根系诱导不同时间VdHP1的表达量及V592菌株不同组织中VdHP1的表达量进行测定;构建针对VdHP1的敲除载体、互补载体和过表达载体,通过农杆菌介导的遗传转化筛选VdHP1基因敲除突变体、互补菌株和过表达菌株;以野生型菌株V592为对照,对VdHP1基因敲除突变体及互补菌株的菌落及菌丝形态进行观察,并对微菌核量、产孢量及致病力进行测定;通过RT-qPCR测定其他致病力相关的基因在VdHP1基因敲除突变体及过表达体菌株中的表达情况。【结果】VdHP1全长为862bp,预测编码蛋白含268个氨基酸,与GenBank中已注释的基因没有任何的序列相似性。野生型菌株V592受棉花根系诱导6—12 h时VdHP1表达水平显著上调,表明VdHP1在大丽轮枝菌侵染早期发挥作用。VdHP1在分生孢子中的表达量显著高于在菌丝和微菌核中的表达量,表明VdHP1在大丽轮枝菌不同组织中的表达具有差异性。与野生型菌株V592相比,VdHP1基因敲除突变体产孢量和产孢梗显著减少,菌丝分支呈螺旋状,对棉花的致病力明显下降。与侵染钉形成相关基因（VdCrz1、VdNoxB、VdPls1）、分泌蛋白释放相关基因（VdSep5）及分生孢子产生相关基因（Vdpf、VdSge1、VGB、VdPLP、VdCYC8、VdNLP1、VdNLP2）在VdHP1基因敲除体中的相对表达量显著下调,在过表达菌株中上调;而与黑色素合成相关基因（VdCmr1、VdSho1、VdLAC、VdPKS1）在VdHP1基因敲除突变体中则显著上调,在过表达菌株中下调。【结论】VdHP1与大丽轮枝菌分生孢子和产孢梗的产生有关,参与大丽轮枝菌致病;VdHP1对与侵染钉形成、分泌蛋白释放及分生孢子产生相关基因的表达具有正调控作用,对黑色素合成相关基因的表达具有负调控作用。     

嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响

【目的】研究嫁接棉花对棉花黄萎病抗性、产量和纤维品质的影响,探索通过嫁接来防治棉花黄萎病的可行性。【方法】选用已明确抗黄萎病的海岛棉Gossypium barbadense L.海7124和Pima90为砧木,以陆地棉G.hirsutum品种湘杂棉21和感病品系冀棉11为接穗,完成4个嫁接组合,将其种植在连作棉田,调查嫁接棉花和非嫁接棉花的棉花黄萎病、产量和纤维品质。【结果】嫁接棉花和接穗对照相比,棉花黄萎病明显减轻,有些嫁接组合的抗病性达到高抗水平。和接穗对照相比,多数嫁接组合的株高和果枝数高于对照,嫁接对多数嫁接组合的现蕾期、开花期、吐絮期、衣分、铃重以及纤维品质的大多指标影响不显著。4个嫁接组合的结铃数/m2、籽棉和皮棉产量均高于各自的接穗对照。【结论】选取合适的砧木和接穗嫁接组合,可以有效地防治棉花黄萎病和提高连作棉田的棉花产量。     

含hrp基因生物诱抗剂对棉花黄萎病调控作用研究

2001～2003年对两种含hrp基因的生物工程制剂Messenger和伊力特进行了田间控制棉花黄萎病危害的药效试验,调查并分析了其对棉花生长和产量的调控作用.通过平板对峙反应和毒素敏感性测定,Messenger和伊力特对棉花黄萎病菌无抑制作用,但对棉花具有诱导抗性作用.田间试验结果表明,在棉花不同生育期,Messenger和伊力特对棉花黄萎病均表现出一定的控制作用,其中播种到初花期伊力特控制效果最好,防效为51.69;,高出对照药剂28.26;.在棉花初花期前,伊力特、Messenger对供试棉花品种的生长势影响较大,尤其伊力特处理的小区产量明显高出清水对照487.50 kg/2,增产21.26;.     

不同级别黄萎病对棉花主要产量性状的影响

田间观测了不同级别黄萎病对冀棉11号主要产量性状和种子品质的影响。结果表明,棉花黄萎病发病级别与棉花单株结铃数、籽棉和皮棉产量均呈明显的负相关性,对铃重和衣分无明显影响。黄萎病对棉种健籽率和发芽率有一定程度的影响,且随发病级别的增高,健籽率和发芽率呈下降趋势,但发病级别低的1级、2级和未发病之间差异不显著,而与发病级别高的3级和4级之间差异显著。线性分析表明,棉花主要产量性状和种子品质与黄萎病发病级别间有显著的线性相关性。结合本研究对新品种的抗性评价标准进行了讨论。     

新疆长绒棉品种抗枯、黄萎病鉴定

2004年4～10月在石河子大学农学院植保系枯、黄萎病圃对供试的10个新疆长绒棉品种(系)进行了抗枯、黄萎病鉴定,供试品种在苗期、花蕾期、吐絮期和剖秆检查的结果来看,在抗枯萎病鉴定中,没有发现对枯萎病免疫及高抗材料,其中耐病材料有1个,感病材料有8个,特别高感的材料有1个;在抗黄萎病鉴定中,也没发现对黄萎病免疫的品种,其中高抗材料有8个,抗病材料有2个.