基于UPLC同时测定三种小麦赤霉病毒素方法的构建与应用

为测定小麦籽粒中因赤霉病产生的毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol, DON)、雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol, NIV)和玉米赤霉烯酮(zearalenone, ZEN),本研究构建了一种多功能净化柱-超高效液相色谱-二极管阵列检测器(multifunctional column-ultra performance liquid chromatography-diode array detector, MFC-UPLC-DAD)方法,可同时测定上述三种毒素,对该方法与多功能净化柱-高效液相色谱-二极管阵列检测器(multifunctional column-high performance liquid chromatography-diode array detector, MFC-HPLC-DAD)法测定9个小麦品种中上述3种毒素含量的结果进行比较;并用MFC-UPLC-DAD法检测了129份小麦品种(系)的毒素含量。结果显示,MFC-UPLC-DAD法检测三种毒素在检测范围内(0.01～10.00μg·mL^-1)标准曲线的相关系数均大于...     

小麦和玉米籽粒赤霉菌产毒类型的PCR检测

为了建立一种准确、快速鉴定赤霉菌毒素的方法,根据赤霉菌毒素生物合成调控路径T ri5-T ri6基因保守序列,设计了一对通用引物,用于检测和鉴别产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(N IV)毒素的赤霉菌特异DNA片断。结果表明,产生毒素DON的赤霉菌具有一个300 bp的特异DNA片断,而产生毒素N IV的则为360 bp。PCR检测与HPLC或GC/M S化学分析结果完全一致。利用这一方法分析检测了小麦、玉米籽粒中赤霉菌产毒类型,发现除健康籽粒外,在所有轻微、中度、严重感染赤霉病的小麦或玉米籽粒中,均同时检测到DON及N IV的两种DNA片断,表明这一对通用引物对两种毒素特异DNA片断的扩增效率相同。这些结果说明,该技术是一种经济、快速、可靠的PCR检测技术,可广泛用于赤霉菌及其毒素检测鉴定中。     

吉林省玉米真菌毒素污染状况及其膳食风险评估研究

采集吉林省主产区玉米280份,采用液相色谱串联质谱法测定13种真菌毒素含量,研究吉林省玉米中多种真菌毒素污染和膳食暴露风险状况,评价膳食暴露风险。结果表明,供试玉米中真菌毒素的平均含量为522.3μg/kg,真菌毒素污染种类分别是伏马菌素(97.9%)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(52.1%)和玉米赤霉烯酮(37.5%),平均污染水平分别为1269.1、284.2、42.8μg/kg。采用残留平均值计算成人和儿童经玉米摄入的伏马毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇及玉米赤霉烯酮,结果无显著慢性摄入风险。以最大残留值计算摄入呕吐毒素的膳食暴露风险,成人和儿童无显著急性摄入风险。吉林省玉米中真菌毒素的污染呈多种类污染普遍的现象,居民通过玉米摄入真菌毒素的风险熵值很小,对人体健康潜在风险不大。     

赤霉病麦粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇消解方法研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxyniva1eno1,DON)是污染谷物籽粒及其制品的主要真菌毒素之一,对农业生产和人体健康均有重要影响。高温、吸附剂、脱皮等物理和化学处理方法虽然可以在一定程度上降低谷物籽粒及其制品的DON毒素含量,但也会对其食用和营养价值产生不利影响,甚至还会造成二次污染。辐照技术作为一种便捷、高效、经济的DON毒素降解手段,可以有效降低谷物籽粒及其制品中的DON毒素含量,但应对其降解产物的毒性进行安全评价。     

吉林省玉米穗腐病病原真菌中镰刀菌毒素的研究

先前的研究表明，在吉林省田间玉米穗腐病病原真菌中镰刀菌类占80％。本实验采用薄层层析法和气—质联用法对分离自穗腐病的9株镰刀菌进行了脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮和串珠镰刀菌素的定性检测。结果在4株禾谷镰刀菌和一株木贼镰刀菌玉米培养物中检测到脱氧雪腐镰刀菌烯醇；在3株禾谷镰刀菌玉米培养物中检测到了玉米赤霉烯酮；在所有被检菌株中均未测到串珠镰刀菌素。     

我国北方玉米子粒禾谷镰孢菌群产毒素化学型检测分析

利用镰孢菌产毒素基因特异性引物,对分离自我国北方春玉米区玉米子粒的禾谷镰孢菌复合种群(Fusarium graminearum clade)的43株镰孢菌菌株进行产毒素化学型检测.结果表明,我国北方玉米子粒中携带的禾谷镰孢菌(包括F. graminearum和F.asiaticum)检测到2种产毒素化学型,F. graminearum只产生脱氧雪腐镰孢烯醇(Deoxynivalenol,DON),F. asiaticum可以产生脱氧雪腐镰孢烯醇(Deoxynivalenol,DON)和雪腐镰孢烯醇(Nivalenol, NIV).     

维生素E对小麦赤霉病菌呕吐毒素积累的调控效应

赤霉病主要由禾谷镰刀菌引起,该菌侵染小麦后会在籽粒中积累脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）等毒素,造成小麦细胞的氧化损伤,并损害人畜健康。为了揭示抗氧化剂维生素E对DON积累的影响,在活体条件下,通过双花滴注法在小麦扬花期同时接种维生素E溶液和禾谷镰刀菌菌液,测定病小穗率,并在小麦成熟期利用LC-MS测定籽粒中的DON含量;离体条件下,在PDA和TBI培养基中分别添加维生素E,测定培养基中禾谷镰刀菌菌丝的生长速率、DON含量和DON合成关键基因 Tri5的表达量。结果表明,活体条件下,维生素E负调控DON的积累,但不能阻止病原菌在穗部扩展;离体条件下,与对照相比,添加维生素E对禾谷镰刀菌的生长、产毒及 Tri5基因的表达均无显著影响。活体条件下,维生素E负调控毒素,可能是通过调控寄主小麦中相关基因的表达而间接调控禾谷镰刀菌产毒相关基因的表达,该结果可为维生素E在小麦DON防控方面的利用提供参考。     

芒果畸形病与DON和ZEN的关系初析

运用酶联免疫吸附法,对芒果畸形病组织中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)含量进行检测。结果显示:病组织中,DON含量达6296.77ng/mL,ZEN含量达278.80ng/mL;健康芒果组织中,二者含量分别为2327.27ng/mL和134.49ng/mL。说明高浓度毒素可能导致芒果植株叶芽大量畸形增生而不发育,花序畸形,花胚退化等症状。     

陕西省小麦不同部位镰刀菌分离鉴定及毒素化学型分析

为明确陕西省小麦不同部位镰刀菌种群结构及其毒素化学型，于2022年小麦灌浆期分别从陕西省渭南市、宝鸡市、咸阳市、西安市采集小麦穗部、茎秆以及茎基部具有明显病状的样品，采用单孢分离法获得镰刀菌菌株，并使用分子生物学鉴定其种群结构及毒素化学型。结果表明，从采集的样本中共分离到156株镰刀菌菌株，其中发生在穗部的赤霉病以及发生在茎秆的秆腐病的优势病原菌均为禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum），主要以15-ADON化学型为主；发生在茎基部的茎基腐病的优势病原菌为假禾谷镰刀菌（F.pseudograminearum），其15-ADON和3-ADON化学型占比差异不大；未检测到NIV毒素化学型的镰刀菌。以上结果说明，小麦不同部位对镰刀菌毒素化学型可能不存在选择性，小麦茎基部与穗部和茎秆的镰刀菌毒素化学型不同，原因可能是由优势病原菌不同造成的。     

小谷粒作物赤霉病评述（Ⅰ）

本文评述了小各类作物赤霉病，与该病有关的病原物有１７种，这些病原物发生在世界大部分谷类作物种植区，最常见的有禾谷镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅｒｃｍ）、黄色镰刀菌（Ｆ．Ｃｕｌｍｏｒｕｍ）、燕麦镰刀菌（Ｆ．ａｖｅｎａｃｅｕｍ）、梨孢镰刀菌（Ｆ．Ｐｏａｅ）和雪腐镰刀菌（Ｍｉｃｒｏｄｏｃｈｉｕｍｈｉｖａｌｅ）。该病多发生在湿热气候条件下，在此条件下谷物产量损失和毒素聚集显著。作物残体、替换寄主、以及禾谷类作物的镰刀菌菌腐和根腐是该病的可能接种体来源。接种体向植株穗部扩散的方式尚不清楚，但有人认为污染了的节肢动物介体、植株体内病菌的系统生长，以及病菌孢子的风吹雨溅均可传播。已证明小麦穗子的侵染主要在小麦扬花期，且花药中可能存在病菌生长刺激物。赤霉病是一重要病害，特别在流行年份，尚缺乏行之有效的防治措施。人们把主要精力集中在培育抗病品种及提高人们对抗病可能机制和遗传基础的认识上，但成果平平。也没有几篇田间施用杀菌剂或生物防治成功的惊人报道。     

引发小麦赤霉病和茎基腐病禾谷镰孢菌的生物防治初探

禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)是小麦上的重要病原真菌。通过致病性测定从江苏小麦茎基腐病病害样本分离菌中筛选到了对小麦赤霉病和茎基腐病都有强致病力的F.graminearum菌株GF1117。为了对F.graminearum进行生物防治,利用稀释涂布平板法和平板对峙法从小麦不同生境中分离筛选到35株对GF1117具有明显拮抗效果的细菌菌株,分别在田间和温室进行了小麦赤霉病和茎基腐病的生物防治试验。结果表明,35株拮抗细菌对小麦赤霉病均有一定的防治效果,且在小麦感病品种和中抗品种上对茎基腐病的防效不同;菌株1-8对两种病害的防效都在45%以上。     

基于环介导等温扩增技术检测江苏省中部地区小麦赤霉病病菌的种群组成

为明确江苏省中部地区小麦赤霉病病菌的种群组成,于2017年在江苏省镇江市、扬州市和南京市采集小麦赤霉病样本151份,采用可特异性识别亚细亚镰孢、禾谷镰孢、黄色镰孢、藤仓镰孢、燕麦镰孢、木贼镰孢和拟轮枝镰孢的环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）检测技术检测了样本中该7种镰孢菌的分布情况。结果表明,从151份样本中共检测出7种镰孢菌中的6种。其中,亚细亚镰孢为优势种,检出率达100%;藤仓镰孢和禾谷镰孢为次优势种,检出率分别为10%和6%;黄色镰孢、燕麦镰孢和拟轮枝镰孢检出率依次为2.6%、2.0%和0.6%。小麦赤霉病存在复合侵染现象,从单份发病样本中最多检测到3种致病菌。LAMP法可用于小麦赤霉病病菌与种群组成的快速检测。     

湖北麦区不同轮作模式下小麦赤霉病菌种群结构和毒素化学型分析

为明确不同轮作模式对小麦赤霉病菌种群结构和毒素化学型影响,于2019-2020两个小麦生长季,从湖北襄阳、枣阳长期稻-麦轮作和长期玉-麦轮作田分别采集小麦赤霉病穗,采用组织病理学分离镰孢菌单孢堆菌株,并对其采用特异性引物进行致病种和毒素化学型分子鉴定.结果表明,从采集样品中共分离获得191个镰孢菌单抱堆菌株;亚洲镰抱菌...     

我国冬小麦主产省小麦茎基腐镰孢菌的组成及其致病力

为了解我国小麦茎基腐病的致病菌镰孢菌(Fusariumspp.)的组成,2009-2012年从江苏、安徽、河南、河北、山东等5个冬小麦主产省采集茎基腐病样本,从中分离了135个镰孢菌菌株,用PCR-RFLP和ITS序列分析的方法进行了种群鉴定,并分别在温室和田间条件下对不同种群及化学型菌株进行致病力测定。结果表明,在分离的135株病菌中,103株为F.asiaticum,17株为F.graminearum,其余为F.acuminatum、F.pseudoraminearum和F.avenaceum,说明引起我国小麦茎基腐的镰孢菌主要由F.asiaticum和F.graminearum组成,且以F.asiaticum种群分布为主。在120个镰孢菌综合物种菌株(F.asiaticum和F.graminearum)中,79株为3-AcDON化学型,17株为15-AcDON化学型,24株为NIV化学型。在F.graminearum菌株中只发现15-AcDON化学型;在F.asiaticum菌株中存在2种化学型,以3-AcDON化学型菌株为主,少部分为NIV化学型菌株。F.asiaticum种群致病力略高于F.graminearum种群,DON化学型菌株致病力略高于NIV化学型菌株,但均无显著性差异。     

The occurrence of Fusarium species and mycotoxins in Kenyan wheat

Freshly harvested wheat grain samples were collected during the 2004 growing season to determine the presence of head blight-causing Fusarium species. Fungal contamination was determined by isolation on agar media, while mycotoxin analysis was by direct competitive enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The wheat grain samples were highly contaminated with fungi, especially Epicoccum, Alternaria and Fusarium species. The mean Fusarium infection rate varied from 13% to 18%, with the major head blight-causing species being Fusarium poae, Fusarium graminearum, Fusarium equiseti and Fusarium avenaceum. F. graminearum isolates were found to be highly virulent (79% disease severity) and significantly reduced kernel weight. Most grain samples were contaminated with mycotoxins, with a mean incidence rate of up to 75% for deoxynivalenol (DON) and 86% for T-2 toxin. Other mycotoxins detected were zearalenone and aflatoxin B1. Co-occurrence of DON, T-2 toxin and zearalenone was found in up to 35% of the samples. The results suggested the presence of Fusarium head blight and associated mycotoxins in Kenya. The presence of several mycotoxins, even at such low levels, could pose chronic adverse health effects to human and livestock fed on the contaminated wheat products.     

Assessment of dehulling efficiency to reduce deoxynivalenol and Fusarium level in durum wheat grains

The potential of dehulling to reduce mycotoxin level in two durum wheat grain samples naturally infected by Fusarium and showing contrasting levels of deoxynivalenol was examined using a pearling process. Curve plots expressing mycotoxin decrease against grain mass removal were shown to display a biphasic behavior. A sharp reduction of the deoxynivalenol level was observed at the first pearling steps (i.e. a 45% loss of deoxynivalenol for a 10% grain tissue removal) followed by a slower decrease to reach a level below 30% of remaining mycotoxin when about 35% of the grain tissue was removed. The same type of effect was also observed for reduction of Fusarium in grains analyzed by real-time polymerase chain reaction. Changes in the slope of the curves corresponding either to mycotoxin or fungi loss were found to be located between testa and aleurone layers or in the aleurone tissue, which is in accordance with the current knowledge of the fungi penetration in wheat grains. Furthermore the pearling process was proved to be more efficient than milling to reduce the grain deoxynivalenol content. These results were related to the different ways used by these distinct technologies for grain fractionation.     

江苏淮北地区小麦品种资源籽粒硬度基因等位变异的KASP检测

为了解江苏淮北地区小麦品种资源的籽粒硬度概况及硬度基因型分布规律,以74份近年来江苏淮北地区所育品种(系)和38份来自黄淮其他麦区的常用亲本为材料,采用单籽粒谷物硬度测试仪、KASP标记检测技术和基因扩增及测序技术对其SKCS硬度值及硬度基因型进行鉴定。硬度检测结果表明,供试小麦品种(系)硬度变化范围较大,但硬质麦的比例最大,为70.5%。与常用亲本相比,江苏淮北地区育成品种中软质麦比例较高,为34.3%,但在高代品系中软质麦比例下降到20.5%。基因型检测结果表明,在Puroindoline-D1位点,供试品种(系)中共检测到4种基因型,即野生型(Pina-D1a/Pinb-D1a)、Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1p,其频率依次为25.0%、2.7%、67.9%和4.5%。其中,野生型和Pinb-D1p主要分布在江苏淮北地区。不同硬度基因型的硬度值也存在差异,其中以Pina-D1b基因型的硬度值最高,野生型(Pina-D1a/Pinb-D1a)硬度值最低,Pinb-D1b和Pinb-D1p两硬质类型的籽粒硬度没有显著性差异。在Pinb-2位点,供试品种(系)中共检测到25份材料为Pinb-B2b基因型,包含21份硬质麦、2份混合麦和2份软质麦,其平均硬度值为63.8。     

鲁西南地区小麦茎基腐病病原菌鉴定及其致病力分析

为明确山东小麦茎基腐病害主要致病菌组成及其致病力,于2016年在山东省聊城、德州、临沂市共7个地点采集了具有典型茎基腐症状的病株并对其主要致病菌进行了分离、鉴定和致病力分析。结果共分离到45株病原真菌,其中有22株为镰孢菌,分别属于假禾谷镰孢菌（Fusarium pseudograminearum）、禾谷镰孢菌（F.graminearum）和亚洲镰孢菌（F.asiaticum）,以假禾谷镰孢菌（F.pseudograminearum）分离频率最高,占所有镰孢菌株的68.18%;其余菌株属于链格孢菌（Alternaria spp.）。对22株镰孢菌进行小麦苗期致病力及重分离率测定发现,假禾谷镰孢菌（F.pseudograminearum）的致病力明显强于禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌,后两者的致病力相差不大;3种病原菌的重分离率均大于40%,病原菌测序鉴定结果与接种病原菌一致。     

湖北襄阳小麦条锈菌夏孢子数量的周年动态

条锈病是小麦的主要病害之一,严重威胁小麦的安全生产。湖北襄阳是我国小麦条锈菌的主要冬繁区之一,可以向我国东部和北部麦区提供菌源。为明确襄阳地区小麦条锈菌夏孢子数量动态变化规律,更科学制定小麦条锈病的监测预警和防控策略,本研究利用孢子捕捉仪及TaqMan RT-qPCR方法,2019-2021年对襄阳地区空气中条锈菌夏孢子数量进行了连续监测。结果表明,襄阳地区条锈菌夏孢子数量高峰出现在4-5月和10-11月,且不同年份孢子数量和高峰期持续时间差异较大。相关性分析发现,条锈菌夏孢子数量与空气温度及日照时数呈显著正相关关系(P<0.05)。     

小麦抗赤霉病鉴定及其抗病基因的检测

小麦赤霉病是由镰刀菌和禾谷镰孢菌引起的小麦真菌病害,严重影响小麦的产量与品质。为了筛选适合黄淮麦区利用的抗病品种资源,于2017-2018年度利用单花滴注对107份黄淮麦区小麦资源进行田间赤霉病抗性鉴定;同时利用与 Fhb1、 Fhb2、 Fhb4和 Fhb5共4个与抗赤霉病相关QTL紧密连锁的8个分子标记对供试小麦材料进行了检测。经鉴定,扬富麦101表现为抗赤霉病(R),宁麦13、宁麦资119、扬麦16等12个品种表现为中抗赤霉病(MR);分子标记检测发现,这些抗赤霉病品种携带1个或多个抗赤霉病QTL位点,其中 Fhb1基因及其基因组合效应最为明显, Fhb1可以作为主要抗性基因应用于小麦赤霉病抗性育种。