检疫性轮枝菌及其近似种的鉴定

 大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)和黑白轮枝菌（V. albo-atrum）在世界范围内引起多种作物的黄萎病,属于我国重要进境植物检疫对象。本研究对采自我国部分地区和CBS保存的多种植物病原性轮枝菌,包括黑白轮枝菌、大丽轮枝菌及其变种大丽轮枝菌长孢变种(V. dahliae var. longisporum)、三体轮枝菌(V. tricorpus)、变黑轮枝菌(V. nigrescens)和云状轮枝菌(V. nubilum),采用生物学特性观察,结合rDNA-ITS序列分析的方法,进行了比较和分析。结果表明：不同种类轮枝菌在休眠结构形态上具有一定差异,部分菌株不产生任何休眠结构。各供试菌株在15～25℃范围内均可生长,但黑白轮枝菌在30℃下生长受到强烈抑制,而其他菌株受影响较小。对供试菌株rDNA-ITS序列分析结果表明植物病原性轮枝菌可聚为9个分支,包括三体轮枝菌、变黑轮枝菌、云状轮枝菌、V. theobromae、大丽轮枝菌、大丽轮枝菌长孢变种和3个不同的黑白轮枝菌分支,黑白轮枝菌、大丽轮枝菌及其长孢变种亲缘关系较近。采用生物学性状结合rDNA-ITS序列分析能够更加有效地将两种检疫性轮枝菌从其他植物病原性轮枝菌中区分出来。     

四川省成都市狭叶十大功劳炭疽病病原菌的鉴定与生物学特性研究

为弄清狭叶十大功劳炭疽病的病原菌,从四川省成都市采集疑似为炭疽病的病叶,采用组织分离法分离病原菌,单孢纯化后通过柯赫氏法则验证为致病菌;根据形态学特征,结合多基因系统学,将病原菌鉴定为果生炭疽菌Colletotrichum fructicola。该菌对温度的适应范围较广,10~35℃之间均能生长和产孢,最适生长和产孢温度均为30℃;光照对菌丝生长和产孢影响不显著;在pH 3~11之间均能生长和产孢,菌丝生长最适pH为7,产孢最适pH为4;葡萄糖、甘露醇、乳糖和麦芽糖是菌丝生长的最适碳源,麦芽糖为产孢的最适碳源;蛋白胨是生长和产孢的最适氮源。     

新疆榆树黄萎病病原菌鉴定

2013年以来,在石河子大学农学院试验站榆树苗上,出现了一种病害,可导致叶片褪绿,变黄,萎蔫,甚至枯死,剖茎检查可见维管束变成褐色。采用常规组织分离法对病茎组织进行分离、纯化获得单孢纯培养菌株;通过常规纸钵撕底蘸根法对其进行致病性测定;用形态学和rDNA-ITS序列分析方法对病原菌进行鉴定。结果表明,分离菌株的菌落形态、分生孢子梗和分生孢子的形态都与大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)一致;经分子生物学鉴定,该菌的rDNA-ITS序列与中国棉花黄萎病菌(V.dahliae)的ITS序列(登录号EU 835817.1)相似性达99.0%,故将引起新疆榆树黄萎病的病原菌鉴定为大丽轮枝菌(V.dahliae)。     

中国七省(自治区)马铃薯黄萎病病情及优势病原菌致病力分析

 2013-2016年,对我国内蒙古、河北、甘肃、黑龙江、山西、宁夏和云南7省(自治区)53县市245块马铃薯种植田黄萎病的发生、病样采集和病原分离开展了研究工作,通过分子生物学方法鉴定了病原菌分类地位,并通过温室试验研究了主要病原菌大丽轮枝菌的致病力分化情况。结果表明:(1)我国北方6省(自治区)内蒙古、河北、甘肃、黑龙江、山西和宁夏属于马铃薯黄萎病病区,云南省属于无病区;(2)引起我国马铃薯黄萎病的病原菌为大丽轮枝菌和黑白轮枝菌两种,占比分别为75.5%和24.5%,大丽轮枝菌为相对优势病原菌种类;(3)根据病原菌种类可将我国北方6省(自治区)病田划分为大丽轮枝菌病田、黑白轮枝菌病田及两菌混生病田。其中甘肃为大丽轮枝菌病田,宁夏为混生病田,山西为大丽轮枝菌病田和混生病田,内蒙古、河北和黑龙江3种病田均存在。两菌混生病田中各类病原菌属于单独侵染致病。(4)聚类分析表明来自甘肃、河北和内蒙古3省(自治区)马铃薯的82个大丽轮枝菌菌株在马铃薯上的致病力至少可以分为3个聚类组,相应菌株的病害发展曲线下面积(AUDPC)均值聚类组间存在显著差异,相应可分为强、中、弱3个致病力类型,并确定了相应95%置信区间,其中强致病力菌株在3省(自治区)供试病原菌中所占比例分别为3.33%、21.74%和10.34%。     

马铃薯黄萎病病原菌营养亲和群、生理小种、交配型鉴定以及致病力差异分析

为明确引起马铃薯黄萎病的大丽轮枝菌Verticillium dahliae的遗传变异和致病力的差异,对从内蒙古及其周边地区马铃薯发病株上分离得到的29株大丽轮枝菌的营养亲和群、生理小种和交配型进行了测定,利用伤根接种法进行致病力分化研究。结果表明,供试的29株马铃薯大丽轮枝菌菌株被划分为VCG2B、VCG4B和VCG4A三个营养亲和群,其菌株数分别为11、2和16株;供试的29株菌株均鉴定为单一的2号生理小种和MAT1-2-1交配型。供试的29株大丽轮枝菌菌株间致病力存在一定的差异,其中NCP-1菌株的致病力最强,病情指数为83.33;而NWS-5菌株的致病力最弱,病情指数仅为10.85;不同营养亲和群菌株的平均致病力也存在显著差异,VCG4B型菌株的平均致病力最高,平均病情指数为67.18;其次为VCB2B型菌株,平均病情指数为42.50,而VCG4A型菌株致病力最弱,平均病情指数仅为20.54。     

苜蓿轮枝菌的生物学特性分析及ATMT遗传转化体系的建立

 为了揭示苜蓿轮枝菌Verticillium alfalfae的生物学特性及其致病机理,在室内条件下测定不同温度、pH值、碳源和氮源对菌株Ms198的生长速率和产孢量的影响,同时利用农杆菌转化法(Agrobactirium tumfacience-mediated transformant,ATMT)将带有潮霉素(Hygromycin,Hyg)抗性标记和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)报告基因的双元载体转入苜蓿轮枝菌的分生孢子,获得147株阳性转化子,以野生型菌株为对照,对挑取的15株阳性转化子的菌落形态、生长速率、产孢量、孢子萌发率、粗毒素分泌量和致病力进行研究。结果表明,苜蓿轮枝菌具有较宽的温度和酸碱度适应范围,最适生长和产孢温度分别为25 ℃和20 ℃,最适生长pH值为6 ~ 9,最适产孢pH值为9。可以利用多种碳、氮源,最适生长的碳、氮源分别为可溶性淀粉和牛肉膏,最适产孢的碳、氮源分别为D-牛乳糖和胰蛋白胨。与野生型菌株相比,15株供试转化子中有66.67%的转化子在菌落形态方面与野生型菌株无明显差别,而其生长速率、产孢量和孢子萌发率均有不同程度的降低。在产毒能力和致病力方面,1株转化子的粗毒素分泌量显著高于野生型菌株,9株显著低于野生型菌株,其余5株与野生型菌株无显著差异;4株转化子的致病力显著低于野生型菌株,其余11株转化子的致病力与野生型菌株均无显著差异。研究结果表明,转化子的生物学特性以及产毒能力和致病力,随外源基因插入位点的随机性而有所变化。     

红花黄萎病病原菌鉴定

2014年在石河子大学试验站和实验农场种植的红花出现了一种植株矮化,叶片发黄,枯死的病害,切开茎秆,维管束变成褐色。采用常规组织分离法对病组织茎秆进行分离、纯化获得单孢纯培养菌株;通过常规纸钵撕底沾根法对其进行致病性测定;用形态学和 rDNA-ITS 序列分析对病原菌进行鉴定。结果表明,分离菌株的菌落形态、分生孢子梗和分生孢子的形态都与大丽轮枝菌Verticillium dahliae 一致;经分子生物学鉴定,该菌的 rDNA-ITS 序列与中国棉花黄萎病菌V．dahliae 的 ITS 序列（登录号 KT803074）同源性为99％以上。故将引起新疆红花黄萎病的病原菌鉴定为大丽轮枝菌V．dahliae。     

甘肃玉米穗腐病样品中轮枝镰孢菌的分离鉴定及生物学特性

 为了明确甘肃玉米穗腐病的病原种类, 于2009年9月在甘肃省四大生态区采集玉米穗腐病样品, 以组织分离法进行病原物的分离培养, 对分离得到的镰孢菌菌落进行纯化和单孢分离后, 以形态学为基础, 参照Leisle分类系统进行鉴定。结果表明:共分离到271株镰孢菌菌株, 其中以轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)和黄色镰孢菌(F. culmorum)出现频率高, 属优势种。按照柯赫氏法则对沈单16和金穗96832进行致病性测定, 证实了轮枝镰孢菌对玉米果穗的致病性。选取2株轮枝镰孢菌菌株进行EF-1α(tef) 基因序列分析, 将PCR产物回收测序后在GenBank上比对, 菌株GSLT4-3-2与GenBank中登记的轮枝镰孢菌FN179339、FN179345和FN179338;GSTS24-2-1与轮枝镰孢菌FN179343、FN179346、FN179340、FN179344和 FN252384亲缘关系最近, 序列同源性达100%。轮枝镰孢菌GSYC17-2-1的生长温度范围为15～35℃, 最适温度为28℃, pH 值为8;菌落在pH值为4～10的培养基上能够迅速扩展, pH值为7时产孢量最大;碳源对轮枝镰孢菌菌丝生长影响相对稳定, 而氮源对其营养生长影响的变幅较大;完全黑暗条件下, 菌丝扩展最快, 12 h光暗交替对产孢量有明显的促进作用;病原菌菌丝致死温度为70℃, 10 min。     

新疆棉花黄萎病的发生现状及其病原菌的分子鉴定与ISSR分析

为掌握新疆主要植棉区棉花黄萎病的发生现状及其病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae的落叶型菌系分布以及遗传变异情况,于2015年对26个新疆主要植棉区棉花黄萎病的发生情况进行了随机调查,统计新疆大丽轮枝菌的培养性状,利用大丽轮枝菌落叶型特异引物D1/D2、INTD2F/INTD2R与非落叶型特异性引物ND1/ND2、INTNDF/INTNDR对新疆大丽轮枝菌菌系进行互补鉴定,并对部分菌系的遗传变异进行简单序列重复区间(inter simple sequence repeat,ISSR)分析。结果表明:2015年新疆棉花黄萎病发病田比例为54.0%,其中病情指数在10.0以上的发病田与2013年持平,而病情指数在20.0以上的严重发病田比例为10.8%,比2013年增加3.8个百分点;新疆大丽轮枝菌的培养性状以菌核型为主,比例为70.1%,菌丝型与中间型比例分别为13.4%和16.5%;新疆大丽轮枝菌落叶型菌系比例为53.2%,26株菌株的来源地全部检出落叶型菌系;聚类分析结果显示,当遗传相似系数为0.66时,新疆大丽轮枝菌落叶型与非落叶型菌系聚为2个谱系,菌系地理来源、培养性状与大丽轮枝菌的遗传分化无明显相关性。     

新疆棉花黄萎病菌的培养特性及致病力分化

新疆是我国最主要的棉花生产基地,产量占全国的85％左右.由大丽轮枝菌引起的黄萎病严重阻碍了新疆棉花产业的可持续发展.因此,本研究针对新疆棉区采集分离的140个菌株进行研究,结果发现不同地域菌株的生长速度和产孢量差异显著,新疆棉区以菌核型、落叶型菌株为主;与此同时,建立了一种苗期棉花黄萎病抗性快速鉴定新方法——育苗块定量...     

玫烟色虫草和球孢白僵菌对朱砂叶螨和二斑叶螨的致病力评价

为探寻具有杀螨潜力的生防真菌,采用喷雾法测定分析玫烟色虫草Cordyceps fumosorosea IF-1106菌株和球孢白僵菌Beauveria bassiana BB-1339菌株对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和二斑叶螨Tetranychus urticae卵、幼螨及雌成螨的致病力。结果表明,感染玫烟色虫草IF-1106菌株和球孢白僵菌BB-1339菌株后螨类的形态特征不一致,感染IF-1106菌株后形成棉絮状菌丝,而感染BB-1339菌株后则形成羊毛状菌丝。IF-1106菌株和BB-1339菌株对朱砂叶螨和二斑叶螨卵的LC₅₀分别为2.38×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和4.48×10⁷、1.21×10⁸CFU/mL,对朱砂叶螨和二斑叶螨幼螨的LC₅₀分别1.97×10⁷、8.26×10⁷CFU/mL和7.65×10⁶、8.99×10^5...     

Functional analysis of the 3′ end of avrBs3/pthA genes from two Xanthomonas species

The phytopathogens Xanthomonas oryzae pathovar (pv.) oryzae and Xanthomonas axonopodis pv. citri each contain several avrBs3/pthA family genes. Structural features of these genes important for avirulence and/or virulence functions include a central region of multiple direct repeats and three nuclear localization signals (NLSs) and an acidic activation domain (AAD) at the 3′ end. To identify other regions critical to function in the 3′ ends of these genes, we constructed several chimeras using apl1 and apl2 from X. axonopodis pv. citri and avrXa10 and avrXa7 from X. oryzae pv. oryzae and evaluated their functions by inoculation to citrus and rice. The apl1 and avrXa7 genes are major virulence determinants in citrus and rice, respectively, while the contributions of apl2 and avrXa10 to virulence are negligible or not measurable. Constructs that contained a 417 bp HincII-SphI fragment from the 3′ end of apl1 in combination with the repeats from avrXa7, avrXa10, and apl1 caused a canker phenotype on citrus. Interchange of the HincII-SphI fragment between avrXa7 and avrXa10 abolishes avrXa7 avirulence function and reduces its virulence but it does not affect avrXa10 avirulence function in rice. avrXa7 caused a hypersensitive response (HR) in citrus and replacement of it's 3′ end with that of apl1 resulted in loss of canker and induction of HR. Thus, the HincII-SphI fragment of the avrBs3/pthA gene family is important for avirulence and virulence functions in two different plant species, Oryza sativa and Citrus natsudaidai HAYATA.     

异色瓢虫对雪松长足大蚜的捕食作用

为明确异色瓢虫Harmonia axyridis对雪松长足大蚜Cinara cedri的捕食能力,采用捕食功能反应方法在室内测定了异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的捕食功能反应、寻找效应、种内干扰效应及环境温度对其捕食能力的影响。结果显示:异色瓢虫各龄幼虫和成虫对雪松长足大蚜若蚜的捕食功能反应类型均属于Holling II型,成虫对雪松长足大蚜的捕食能力强于幼虫,幼虫的捕食能力随虫龄的增大而增强,1～4龄幼虫及成虫的日最大捕食量分别是11.41、41.32、61.73、140.85、188.68头;异色瓢虫1～4龄幼虫及成虫对雪松长足大蚜4龄若蚜的寻找效应随猎物密度的增加而下降,二者之间呈线性相关,相关系数为0.9758～0.9993,其中2龄幼虫的搜寻效应随猎物密度的增加,下降趋势最大,成虫则下降趋势最小;异色瓢虫成虫的捕食受到较强的种内干扰,在猎物密度和捕食空间一定的情况下,单头日平均捕食量随其自身密度的增加而降低,二者间关系符合模型A=58.8391x~(-0.3313);异色瓢虫的捕食受环境温度影响明显,在15～35℃范围内,其成虫对雪松长足大蚜的捕食量先增加后减少,25℃是异色瓢虫最适宜的捕食温度。表明异色瓢虫对雪松长足大蚜有很强的捕食能力,尤其是成虫和高龄幼虫,但应用时还需考虑温度因素的影响。     

浅黄恩蚜小蜂和丽蚜小蜂对温室白粉虱的寄生潜能分析

浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia GiraultDodd和丽蚜小蜂Encarsia formosa Gahan是防治粉虱类害虫的优势寄生蜂,通过生命表技术方法分析了2种寄生蜂对温室白粉虱Trialeurodes vaporariorum(Westwood)的防治潜能。结果表明,丽蚜小蜂在羽化第3天和第10天出现2次寄生高峰,占其总寄生量的13.7%和8.0%,在2次高峰之间逐日寄生粉虱数量比较平稳,单雌逐日平均产雌数保持在10.6~13.4头,10 d后寄生量呈明显的下降趋势;而浅黄恩蚜小蜂羽化10 d内逐日寄生粉虱量变化不大,单雌逐日产雌数稳定在4.2~5.4头,羽化14 d后寄生量呈明显下降趋势。丽蚜小蜂和浅黄恩蚜小蜂的R0、T、rm、λ值分别为171.5、18.0、0.2854、1.3303和61.6、16.2、0.2544、1.2897;粉虱若虫充足时,丽蚜小蜂平均单雌寄生若虫数是浅黄恩蚜小蜂的2.7倍,而后者平均单雌取食若虫数为60.6头,明显高于前者42.7头,总的来看,丽蚜小蜂通过寄生和取食杀死粉虱总量220.8头,明显高于浅黄恩蚜小蜂的127.9头。表明在应用寄生蜂防治温室白粉虱时,单独释放丽蚜小蜂比浅黄恩蚜小蜂显示出更好的防治潜能。     

利用环介导等温扩增方法快速检测瓜类细菌性果斑病菌和番茄细菌性溃疡病菌

为建立简单、快速和灵敏地检测瓜类细菌性果斑病菌Acidovorax avenae subsp. citrulli(Aac)和番茄细菌性溃疡病菌Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis(Cmm)的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)方法,以Aac的ugpB基因和Cmm的micA基因为靶标,分别设计、合成和筛选特异性引物,摸索和优化各项反应条件和反应体系,成功建立了以钙黄绿素颜色为指示且只需要金属浴恒温反应30～60 min的LAMP扩增体系。特异性分析表明该LAMP方法可以快速检出5株不同的Aac菌株和2株不同的Cmm菌株,其它对照菌株如燕麦嗜酸菌燕麦亚种A. avenae subsp. avenae、丁香假单胞菌Pseudomonas syringae、水稻黄单胞菌水稻致病变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae和茄科雷尔氏菌Ralstonia solanacearum则呈现阴性反应;引物比目前报道的LAMP引物有更高的DNA样品检测灵敏度,Aac和Cmm的灵敏度分别为1.72×10~2fg/μL和1.26×10~2fg/μL。研究结果表明,所设计的Aac和Cmm引物特异性好、灵敏度高,更有利于从源头上控制这2种检疫性细菌病害的流行和传播。     

向日葵黄萎病病原菌轮枝菌的多重DPO-PCR检测方法

为建立可同时快速检测引起向日葵黄萎病害的2种检疫性病原菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.和黑白轮枝菌V.albo-atrum Reinke et Berthold的方法,根据2种病原菌的β-tubulin基因分别设计特异性DPO引物,建立多重DPO-PCR检测方法,并对其特异性和灵敏度进行评价。结果表明,所设计的DPO引物特异性强,仅大丽轮枝菌和黑白轮枝菌可分别扩增出225 bp与151 bp的特异性条带,其它向日葵病害的7种病原菌及阴性对照均无目的条带;反应体系中引物终浓度为0.2μmol/L、退火温度为60℃时,30个扩增循环的检测灵敏度均可达0.05 ng菌丝DNA量;在45~65℃退火温度范围内均可高效扩增靶基因片段,表明该方法退火温度范围宽。所建立的检测方法能够准确、高效地检测引起向日葵黄萎病的大丽轮枝菌和黑白轮枝菌,可用于向日葵种子带菌筛查及田间病害诊断检测。     

对大黑鳃金龟甲幼虫高效的苏云金芽胞杆菌筛选及cry基因鉴定

为获得对大黑鳃金龟甲幼虫具有较高杀虫活性的菌株,利用拌土法测定了本实验室分离的500株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)对大黑鳃金龟甲的杀虫活性,建立Bt菌株比较鉴别技术来进行多样性分析,并对菌株的晶体形态及幼虫感染Bt后的中肠组织切片进行观察。结果显示,从500株Bt菌株中筛选到42株对大黑鳃金龟甲幼虫具有不同程度活性的菌株,分属于14个菌株类型;其中有10株校正死亡率大于60%,261-1菌株杀虫活性最高,7 d校正死亡率达100%。从14个菌株类型中各选取1个代表菌株进行基因鉴定,仅P65-1、1126-1、FCD114和78-2菌株分别含有cry8Ma、cry8Ca、cry8Ab、cry8Ga、cry8Ea共5个cry8类新基因,其它10个菌株均不含cry3、cry8、cry18、cry23、cry37、cry43等对鞘翅目害虫有效的杀虫基因。14个菌株中,78-3、127-2和1198-1菌株能产生双锥体型晶体,261-1、FCD114、P65-1、FTL84、78-2和1126-1菌株能产生球形晶体。幼虫感染261-1、1198-1、FCD114、1126-1、QDL40-2菌株后,中肠组织发生明显的病理变化:2 d时肠壁细胞明显出现空洞化,排列疏松,4 d时受到严重破坏并脱离底膜。表明筛选到的Bt菌株具有防治大黑鳃金龟甲幼虫的潜力。     

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因（autophagy-related gene,ATG）编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。     

节节麦等三种禾本科杂草对不同性状土壤的适应性

为明确不同性状土壤对小麦田重要的禾本科杂草节节麦Aegilops tauschi、多花黑麦草Alopecurus myosuroides和大穗看麦娘Lolium multiflorum出苗及生长的影响,在盆栽条件下研究了3种禾本科杂草对采自山东省不同区域的24份不同性状土壤的适应性。结果表明,节节麦适应性最强,在所有供试土样中均能正常出苗和生长,出苗率在64.2%～80.8%之间;多花黑麦草也有很强的适应性,在供试24份土样中出苗基本正常,出苗率均在90.1%以上,但有2份土样影响其后期生长的株高、鲜重等生长指标;大穗看麦娘的适应性略差,有4份土样明显影响其出苗,出苗率在32.5%～50.8%之间,在其它20份土样中出苗率均为70.0%左右,有11份土壤影响其生长期株高、鲜重、穗数或结实量。土壤性状中pH是影响杂草出苗及生长的最主要因素,pH小于6.0的强酸土壤和pH大于8.0的强碱土壤均对杂草生长会产生一定影响,另外,黏性土壤质地和高盐分土壤也对杂草生长有影响,其它土壤性状如氮含量、磷含量、钾含量、有机质含量和土壤类型对这3种禾本科杂草出苗及生长无影响。