玉米大斑病菌HT-毒素对玉米细胞VC氧化酶活性的影响

玉米大斑病菌在体外培养可以产生对寄主玉米具有致毒活性的代谢产物———ＨＴ－毒素,它对玉米叶片细胞ＶＣ氧化酶的活性具有一定的抑制作用。表现为：ＨＴ－毒素处理后,供试的ＯＨ４３和ＯＨ４３Ｈｔ１２个玉米自交系的ＶＣ氧化酶活性虽然与ＣＫ处理的变化趋势一样,即在０～１２ｈ上升和在１２～４８ｈ下降,但比ＣＫ上升慢,下降快;而且,这种抑制作用还表现了一定的寄主选择活性。ＨＴ－毒素中加入强氧化剂Ｈ２Ｏ２后,对ＶＣ氧化酶的活性没有明显的提高和降低作用。     

玉米大斑病菌HT-毒素对玉米细胞膜透性的影响

玉米大斑病菌ＨＴ－毒素粗毒素、通过硅胶Ｇ柱层析获得的组分Ｉ、５－羟甲基－２－呋喃甲醛对玉米细胞膜都具有明显的损伤作用,且与毒素浓度和处理时间呈正相关。试验发现,来自２号小种的ＨＴ－粗毒素因含有组分ＩＶ、对ＯＨ４３Ｈｔ１玉米细胞膜的损伤要比组分Ｉ和５－羟甲基－２－呋喃甲醛强的多。ＨＴ－毒素中外源加入强氧化剂Ｈ２Ｏ２后,可提高毒素对细胞膜的破坏作用,尤其是５－羟甲基－２－呋喃甲醛加入Ｈ２Ｏ２后对叶片细胞膜的破坏作用更加明显。结论初步判断,ＨＴ－毒素的原初作用位点可能在感病玉米的细胞膜上。     

玉米感染不同致病性玉米大斑病菌后SOD活性的动态变化

[目的]探讨SOD活性与玉米对玉米大斑病的抗性的关系。[方法]采用菌盘接种法将不同致病性的玉米大斑病菌YC和01-23T接种玉米叶片,并测定被侵染后玉米的SOD活性的动态变化。[结果]接种玉米大斑病菌强毒菌株YC和弱毒菌株01-23T后,在1～5 d内玉米叶片SOD活性表现出明显的阶段性:1～3 d逐渐降低,3～4 d逐渐回升,4～5 d又下降;但在1～4 d内,接种处理的玉米叶片SOD活性均高于未接种处理,第5天才显著降低。病菌致病性不同,引起的玉米叶片SOD活性变化不同,其中弱毒菌株01-23T侵染第1天SOD活性极显著高于强毒菌株YC侵染,但2～3 d时与强毒菌株YC无显著差异。[结论]SOD活性对于玉米的抗病菌初始侵染能力具有非常重要的作用,但在发病后抗病菌扩展方面的作用不显著。     

玉米大斑病菌Ht－毒素在玉米品种抗病性鉴定中的应用

玉米大斑病菌在活体外产生的致病毒素（Ｈｔ－毒素）不仅能抑制玉米幼苗根和芽的生长，而且对玉米离体根冠细胞也有明显的致死作用。试验发现，玉米大斑菌菌株的致病力与其培养滤液对玉米幼苗根生长的抑制率呈正相关（ｒ＝０．８４），玉米品种的感病性也与毒素处理后根冠细胞的死亡率呈正相关（ｒ＝０．８２）。结论指出，用玉米大班菌Ｈｉ－毒素鉴定玉米品种的抗病性是可行的。     

玉米大斑病菌Ht－毒素在玉米品种抗病性鉴定中的应用

玉米大斑病菌在活体外产生的致病毒素（Ｈｔ－毒素）不仅能抑制玉米幼苗根和芽的生长，而且对玉米离体根冠细胞也有明显的致死作用。试验发现，玉米大斑菌菌株的致病力与其培养滤液对玉米幼苗根生长的抑制率呈正相关（ｒ＝０．８４），玉米品种的感病性也与毒素处理后根冠细胞的死亡率呈正相关（ｒ＝０．８２）。结论指出，用玉米大班菌Ｈｉ－毒素鉴定玉米品种的抗病性是可行的。     

HT-毒素胁迫下玉米叶片细胞的活性氧代谢及可能性作用

采用Luminol的化学发光法测定了叶肉细胞在毒素作用下活性氧的变化动态 ,结果表明 ,HT—毒素胁迫下玉米叶片悬浮细胞的活性氧代谢发生明显改变。某些阳性离子、化合物和处理体系的温度对玉米叶片细胞的活性氧代谢影响很大。此外 ,外源加入一定浓度的H2 O2 对玉米大斑病菌、玉米小斑病菌和玉米弯孢霉的菌丝生长、分生孢子的产生和萌发及毒素的产生等都有明显的抑制作用或影响     

玉米大斑病菌Ht－毒素的硅胶G柱层析分析

通过硅胶Ｇ柱层析（２７×６７０ｍｍ）对玉米大斑病菌Ｈｔ－毒素进行了分离、纯化。试验结果表明，用丙酮（１／３）氯仿（２／３）混合为洗脱液，以１６．７ｍＬ／ｈ的洗脱速度可获得单一的Ｈｔ－毒素组分Ｉ，经气相色谱分析证实分离得到的组分Ｉ确为纯品。     

玉米大斑病菌Ht－毒素的硅胶G柱层析分析

通过硅胶Ｇ柱层析（２７×６７０ｍｍ）对玉米大斑病菌Ｈｔ－毒素进行了分离、纯化。试验结果表明，用丙酮（１／３）氯仿（２／３）混合为洗脱液，以１６．７ｍＬ／ｈ的洗脱速度可获得单一的Ｈｔ－毒素组分Ｉ，经气相色谱分析证实分离得到的组分Ｉ确为纯品。     

玉米大斑病菌HT-毒素对玉米叶片木质素含量的影响

本试验采用玉米大斑病菌２号小种产生的粗毒素和标准毒素（５－羟甲基－２－呋喃甲醛）进行玉米幼苗滴心处理,测定玉米大斑病菌ＨＴ－毒素处理后玉米叶片中木质素含量的变化。结果表明：毒素处理后属于亲和组合的玉米自交系木质素含量都有一定程度的提高,且处理后４８ｈ表现更为明显;非亲和组合的玉米自交系木质素含量变化不大,不同组合中木质素含量变化差异的原因尚需进一步研究。     

河北省玉米大斑病菌生理小种监测初报

河北省玉米大斑病菌生理小种监测初报刘爱国，张成和（河北省农科院植保所，保定０７１０００）关键词玉米；大斑病；生理小种中国分类号Ｓ４３５·１３１ＡＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＲｅｐｏｒｔｏｎｔｈｅＭｏｎｉｔｏｒｏｆＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＲａｃｅｏｆＨｅｌ...     

两步扩增法在玉米抗大斑病相关基因片段分离中的应用

对一步扩增法和两步扩增法在DDRT-PCR中的扩增效率进行了比较,结果发现,两种方法得到的片段大小都在150~1500 bp之间,但条带数量和清晰度不同。一步扩增法得到的扩增条带为30~45 条,条带较模糊,两步扩增法得到的扩增条带为40~60条,条带清晰。一步扩增法获得102 条玉米抗大斑病差异表达条带,只有55条带中的cDNA能够成功回收并产生有效扩增,差异条带回收率为53 9%,而两步扩增法获得了148条差异条带,其中138条带都能得到有效回收和扩增,回收率达93 2%。因此,两步扩增法更有利于差异条带的回收和二次扩增。     

鲜食玉米大斑病经济阈值及品种抗性分级标准

【目的】明确福建省鲜食玉米大斑病田间病情与玉米产量损失的关系,为福建省鲜食玉米大斑病的合理防控提供理论依据。【方法】在玉米大斑病自然发病条件下,利用不同施药次数人为造成田间不同病情梯度,建立病情指数与玉米产量损失率模型,制定适合福建省鲜食玉米大斑病的经济阈值。同样条件下,以病情指数与产量损失率模型推算不同抗性玉米品种科学用药时期和次数,制定鲜食玉米品种抗性分级标准。【结果】采用逐步回归分析建立了玉米大斑病全部叶片病情指数与种植天数的回归方程。玉米产量损失率与玉米大斑病全部叶和功能叶病情指数均呈显著正相关关系,建立了基于玉米全部叶和功能叶病情指数与产量损失率的模型。在用药次数依次为1,2,3和4次条件下,基于全部叶病情指数乳熟期（R3）玉米大斑病经济阈值分别是14.63,17.88,18.72和22.06,基于功能叶病情指数分别是7.74,10.43,12.24和16.80。基于建立的回归方程、经济阈值及玉米籽粒建成期（R2）功能叶病情指数（DI）,建议玉米品种抗性分级标准为：DI≤15为抗病（R）,15＜DI≤30为中抗（MR）,30＜DI≤45为中感（MS）,DI＞45为感病（S）。【结论】建立了福建省鲜食玉米大斑病田间病情消长动态理论模型和病情指数与产量损失率的模型,制定了玉米大斑病的经济阈值和不同玉米品种对大斑病的抗性分级标准。     

Intelligent diagnosis of northern corn leaf blight with deep learning model

Maize (Zea mays L.), also known as corn, is the third most cultivated crop in the world. Northern corn leaf blight (NCLB) is a globally devastating maize foliar disease caused by Setosphaeria turcica (Luttrell) Leonard and Suggs. Early intelligent diagnosis and warning is an effective and economical strategy to control this disease. Today, deep learning is beginning to play an essential role in agriculture. Notably, deep convolutional neural networks (DCNN) are amongst the most successful machine learning techniques in plant disease detection and diagnosis. Our study aims to identify NCLB in the maize-producing area in Jilin Province based on several DCNN models. We established a database of 985 leaf images of healthy and infected maize and applied data augmentation techniques including image segmentation, image resizing, image cropping, and image transformation, to expand to 30 655 images. Several proven convolutional neural networks, such as AlexNet, GoogleNet, VGG16, and VGG19, were then used to identify diseases. Based on the best performance of the DCNN pre-trained model GoogleNet, some of the recent loss functions developed for deep facial recognition tasks such as ArcFace, CosFace, and A-Softmax were applied to detect NCLB. We found that a pre-trained GoogleNet architecture with the Softmax loss function can achieve an excellent accuracy of 99.94% on NCLB diagnosis. The analysis was implemented in Python with two deep learning frameworks, Pytorch and Keras. The techniques, training, validation, and test results are presented in this paper. Overall, our study explores intelligent identification technology for NCLB and effectively diagnoses NCLB from images of maize.     

黑龙江省玉米大斑病菌生理小种组成变异研究

分别对1997年和2001年黑龙江省玉米主产区的玉米大斑病叶标样分离、鉴定,结果显示1997年只有位于哈尔滨市的省农科院试验地存在有玉米大斑病2号生理小种,2001年2号生理小种已普遍存在。说明玉米大斑病生理小种组成发生了改变。     

钟山县甜玉米大小斑病流行分析及防治对策

通过对钟山县燕塘镇甜玉米大小斑病的流行特点和发生规律及原因进行分析,根据当地实际提出相应的栽培技术措施,把大小斑病对甜玉米的危害降到最低限度。     

干旱胁迫下马铃薯差异表达基因的验证分析

为了深入了解马铃薯的抗旱机制,本研究选择Solexa高通量测序中log2(fold change)≥11倍的22个差异基因,包括6个转录因子、4个脯氨酸代谢、4个抗氧化防御系统、4个类黄酮生物合成和4个植物激素信号转导相关基因,采用qRT-PCR检测20%PEG6000处理0、1、6、12h后马铃薯叶片中22个基因表达的变化.结果表明:被检测的22个基因的结果与Solexa高通量测序的结果一致,并且在不同干旱处理时间下各基因表达各不相同,表现出5种表达模式:上调-上调-上调、下调-下调-下调、上调-下调-上调、上调-下调-下调、上调-上调-下调.马铃薯对不同时间点的干旱可能采取不同的应对策略,对1h和6h干旱可能是减少不必要的能量和物质消耗,12h干旱胁迫下才调动大量抗逆相关物质,抵抗干旱的伤害.     

基于改进红边面积的夏玉米叶片氮素含量导数光谱监测

【目的】从夏玉米叶片一阶导数光谱中提取监测叶片氮素含量变化的敏感红边面积,为夏玉米氮素营养遥感监测提供依据。【方法】使用高光谱仪ASD Field Spec Pro,于喇叭口期(08-05)、抽雄期(08-22)、吐丝期(09-05)和乳熟期(09-13)采集不同氮素处理水平下(0,120,240 kg/hm2)的夏玉米叶片光谱,并在红边波长范围(680~760nm)求取一阶导数(一阶导数光谱),然后采用基于小波变换的阈值去噪方法对一阶导数光谱进行去噪处理;考察夏玉米4个生育时期内一阶导数光谱对不同氮素处理水平的响应特征,以及当波长范围从红边核心区域720~740 nm逐步扩展到700~760 nm时,对应包围面积与叶片氮素含量相关系数的变化情况,在此基础上分析红边面积常规计算方法的不足,并提出针对性的改进措施;在4个生育时期内,对改进红边面积MSred和通过常规计算所得红边面积Sred与叶片氮素含量的相关性进行分析,并评价MSred的效果。【结果】(1)对于不同的氮素处理水平,位于红边核心区域720~740 nm的一阶导数光谱值相对于红边边缘区域具有更显著的响应特征。(2)在4个生育时期内,当波长范围处于红边核心区域时对应红边面积值较小,但其与叶片氮素含量的相关性较高;当波长范围以720~740 nm为中心、2 nm为步长扩展至700~760 nm时,对应包围面积值总体上呈线性增长趋势,而其与叶片氮素含量的相关性则逐渐降低。(3)在喇叭期、抽雄期、吐丝期、乳熟期,MSred与夏玉米叶片氮素含量的相关系数分别为0.876 8,0.827 5,0.844 2和0.883 8,比同生育时期Sred与叶片氮素含量的相关系数分别提高了7.50%,5.00%,9.75%和5.54%。【结论】改进红边面积MSred可以更准确地指示叶片氮素含量的变化,为采用高光谱技术快速诊断夏玉米氮素营养亏缺状况提供了新途径。     

光对抗、感白叶枯病水稻幼苗生长及感病后根、叶线粒体ATPase活力的影响

抗白叶枯病水稻品种幼苗在自然光条件下生长良好，在弱光下心叶弯曲，没有展开；而感病品种幼苗生长正常，没有出现弯曲现象．在自然光、弱光条件下，幼苗经接种白叶枯病菌后，根线粒体ＡＴＰａｓｅ活力下降，叶线粒体ＡＴＰａｓｅ活力上升，抗、感品种之间呈有规律变化；在黑暗条件下，幼苗接种后，根、叶线粒体ＡＴＰａｓｅ活力上升，病／健比值大于１，抗病品种大于感病品种．以上结果表明，进行抗病性生理生化分析时要注意光照的影响     

不同耐热性小麦品种在热锻炼和热胁迫下叶片相对电导率及超微结构的差异

以不同耐热性的2个小麦品种叶片为试材，研究在热锻炼(34℃，48h)和热胁迫(49℃)条件下，叶片相对电导率及超微结构变化与耐热性的关系。结果表明：热锻炼提高了核膜的热稳定性，降低了叶片相对电导率，延缓热胁迫对叶肉细胞超微结构的破坏，从而可提高细胞的耐热性。叶肉细胞中液泡膜对高温最敏感，其次为线粒体和叶绿体。线粒体的嵴和内膜比外膜对高温更敏感；叶绿体中，类囊体膜在热胁迫下首先出现排列紊乱，但解体时间却比叶绿体被膜晚。此外比较了2个小麦品种叶肉细胞超微结构在热锻炼和热胁迫下反应的差异，讨论了这些超微结构变化与耐热性的关系及热胁迫下叶肉细胞的死亡类型。