柑橘属植物疫霉病菌检测与鉴定的研究进展

在全世界危害柑橘属植物的疫霉有十几种,其中冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)和丁香疫霉(P.syringae)为我国规定禁止进境的两种检疫性真菌病害。本文从传统的症状观察、病原菌形态特征和分子检测等方面综述了柑橘属疫霉菌检测与鉴定的研究进展,可为柑橘属植物疫霉菌的口岸检疫提供借鉴。     

冬生疫霉的实时荧光PCR检测方法

冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)是我国检疫性病原菌。本研究根据冬生疫霉的ITS基因序列,设计了实时荧光PCR引物PH-F和PH-R及TaqMan-MGB探针PH-Pr,建立了冬生疫霉的实时荧光PCR检测方法,可检测到冬生疫霉DNA最低浓度为50 fg/μL,而冬生疫霉的近似种、近缘种和空白对照,无荧光信号增加。因此,利用该方法可以稳定、高效的检测出冬生疫霉。     

冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)的快速分子检测

 由冬生疫霉(Phytophthora hibernalis)引起的疫病是一类植物检疫性病害。为建立该病原菌的快速检测技术,本文比较分析了冬生疫霉和其它疫霉的ITS序列,在此基础上设计了一对检测冬生疫霉的特异性引物751F/752R,该对引物从冬生疫霉中扩增得到一条616bp的条带,而其它19种疫霉和其它真菌菌株均无扩增条带,表明该对引物对冬生疫霉具有特异性。在25μL PCR反应体系中,引物751F/752R检测灵敏度为10龟基因组DNA;而以卵菌ITS区通用引物ITS1/ITS4和751F/752R进行套式PCR扩增,能够检测到10ag的基因组DNA,使检测灵敏度提高了1000倍。该检测体系对灭菌水中游动孢子的检测灵敏度可达0.5个游动孢子。结合快速碱裂解法提取发病组织的DNA,采用该PCR检测技术,在1个工作日内即可从人工接种发病的植物组织中特异性的检测到该病原菌。表明本研究建立的检测方法可用于冬生疫霉的快速分子检测。     

蜜柑大实蝇在中国的适生性研究

蜜柑大实蝇Bactrocera(Tetradacus)tsuneonis(Miyake)是重要的检疫性有害生物,危害柑橘类作物.本研究在中国748气象站点的气象数据和蜜柑大实蝇生物学数据的基础上综合运用CLIMEX软件与ArcGIS软件对蜜柑大实蝇在我国的适生性进行研究.结果显示:蜜柑大实蝇在我国具有较高的适生性,适生范围涉及33个省、市(区),其中广西、广东、贵州、重庆、湖北、江苏的广大地区,四川、云南的东南部,陕西、河南的南部,安徽、台湾的北部和海南的中部地区等为高度适生区.本研究明确了蜜柑大实蝇在我国的适生性,提出了针对不同适生程度区域内的防控措施建议,对科学制定我国蜜柑大实蝇检疫政策和措施、防止该实蝇入侵和进一步扩散等具有重要的意义.     

丁香疫霉随进口美国柑橘果实传入中国风险分析

按照FAO国际植物检疫措施标准——检疫性有害生物风险分析(ISPM No.11),对丁香疫霉(Phytophthora syringae)随输入美国柑橘果实传入中国开展风险分析。风险评估结果表明,丁香疫霉随美国柑橘果实进入可能性中,定殖可能性高,扩散可能性中,后果评估结果高,总体风险中。并提出了风险管理方案。     

辣椒疫霉CRN编码基因的克隆、转录特征及在与寄主互作中的作用

 CRN (crinkling and necrosis-inducing protein)蛋白是一类卵菌特有的效应分子,然而目前对其功能和分子机制知之甚少。为分析CRN效应分子在辣椒疫霉(Phytophthora capsici)与植物互作中的作用,本研究利用前期转录组测序结果,对辣椒疫霉基因组数据库进行序列比对分析,获得了7个CRN编码基因的全长序列;采用RT-PCR方法分析其在辣椒疫霉生长发育阶段(菌丝、游动孢子囊、游动孢子、萌发的休止孢)和侵染寄主阶段(本氏烟(Nicotiana benthamiana)灌根1.5、3、6、12、24、36和72 h后)的转录水平,发现3个基因在辣椒疫霉生长发育阶段和侵染阶段上调表达;将这3个基因克隆测序,发现其编码蛋白均含有保守的LFLAK和HVLVVVP基序;在本氏烟上的基因瞬时表达结果表明,Pc559084和Pc570403能够抑制由致病疫霉elicitin蛋白INF1或老鼠促凋亡蛋白BAX诱发的植物程序性细胞死亡,并且Pc559084能够促进辣椒疫霉侵染植物。这些研究结果为理解CRN效应分子在辣椒疫霉致病过程中的作用提供了重要的实验数据。     

墨西哥按实蝇在我国的适生性分析

墨西哥按实蝇是美洲地区严重危害水果生产的一种重要害虫。本研究采用CLIMEX模型与ArcGIS分析相结合的预测方法,明确了墨西哥按实蝇的CLIMEX参数指标体系和适生性评判标准,分析了该实蝇在我国的的适生范围和适生程度。研究发现冬季低温构成了影响墨西哥按实蝇分布的主要限制因素,墨西哥按实蝇在我国南部较为适生,分布在16.43~27.12°N,97.67~121.29°E和28.19~30.83°N,102.53~108.42°E范围内,其中云南、广西、广东、海南和台湾5省入侵并适生的可能性较高。鉴于该实蝇在我国南方地区适生范围较广,适生程度较高,我国应加强墨西哥按实蝇的植物检疫措施力度,严防该虫的传入。     

基于CLIMEX和MaxEnt的小麦线条花叶病毒在我国适生性分析

小麦线条花叶病毒是世界广泛分布的为害小麦、玉米等大宗粮谷的病毒,给粮谷产业带来严重经济损失,是我国重要检疫性有害生物。本研究以该病毒的基础生物学数据和国内外分布数据为基础,利用CLIMEX和MaxEnt模型分别预测其在中国潜在适生区。两种预测结果均表明其在我国适生范围非常广泛,高风险区在我国中部地区,根据预测结果,提出了防控该病毒的管理措施建议。     

苜蓿黄萎病菌在我国的适生性分析研究

本文以适生性评判指标分析为基础,采用生物学建模与GIS分析相结合的方法,依据我国677个气象站点的逐月气温数据以及全国土壤pH等值线图,对苜蓿黄萎病菌在我国的适生性作了分析研究。结果表明,苜蓿黄萎病菌在我国的适生性强,适生范围较广,每年4~9月份,该病菌在我国西北、东北以及华北地区的适生程度处于较高水平。鉴于此,我国应加强苜蓿黄萎病菌的植物检疫措施力度,严防该病的传入或扩散。     

杜鹃茎基腐病病原菌的鉴定

1992～1993年江苏省宜兴市的比利时杜鹃上发生了严重的茎基腐病,大量植株枯死。从植株和基质中获得的38个分离物中,14个为腐霉Pythium spp.,13个疫霉Phytophthoraspp.,7个拟盘多毛孢Pestalotiopsis spp.,3个青霉Penicillium spp.和1个刺盘孢Collectotrichum sp.。其中,只有腐霉和疫霉具有较强的致病力。作者对代表菌株RH-1和RH-3进行了种的鉴定。结果表明,昆明腐霉Py.kunmingense和柑橘褐腐疫霉Ph?citrophthora为杜鹃茎基腐病的致病菌。     

苹果异胫小卷蛾在中国的适生性分析

苹果异胫小卷蛾是世界范围内重要的检疫性有害生物,目前我国没有发生,但近几年我国口岸已多次截获。本研究利用CLIMEX 1.0适生性分析软件与Arc GIS 10.2地理信息系统软件对苹果异胫小卷蛾在我国目前的潜在地理分布进行预测。研究表明,苹果异胫小卷蛾可能在我国南部地区适生,总的适生面积约为187万km2,占国土面积的19%。高度适生区主要为云南大部分地区、广东、广西、福建、浙江南部等地区,以及这些省份以南的所有地区;中度适生区分布范围较小,低度适生区面积与高度适生区分布范围面积相差不大。鉴于苹果异胫小卷蛾在我国的适生性分析结果,针对其传入和定殖的能力,建议采取相应的有效防控策略,加强苹果异胫小卷蛾检疫力度,严防该有害生物的入侵和传播。     

基于MaxEnt的截获秀粉蚧潜在地理分布预测

截获秀粉蚧(Paracoccus interceptus Lit)是一种重要的水果及林木害虫,在东南亚地区广泛分布,我国尚无分布报道。本研究以截获秀粉蚧的分布数据为基础,利用Max Ent生态位模型和Arc GIS对其在世界、中国的潜在地理分布进行预测。结果表明,截获秀粉蚧的适生区域主要位于南北半球0~30°之间的热带和亚热带地区,其高度适生区主要集中分布在南美洲北部及中部、亚洲南部、非洲中部等地区。截获秀粉蚧在中国的适生区域主要分布在长江流域以南地区,高度适生区集中分布在广东、广西、海南、云南、福建、台湾、江西等地,与我国热带水果的主要种植区域相吻合。各口岸应加强对东盟进口水果、苗木的检验检疫,有效防止该类害虫的入侵。     

气候变化条件下木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区预测

为明确木瓜秀粉蚧Paracoccus marginatus Williams et Granara de Willink 1922在中国的潜在适生区,基于中国820个气象站点的气象数据和未来气候变化数据,结合木瓜秀粉蚧的生物学特性,利用CLIMEX模型对该虫在中国当前气候以及未来气候条件下的潜在适生区进行预测。结果显示,木瓜秀粉蚧在中国的潜在适生区主要在南方,适生区面积占全国陆地总面积的9.07%。高适生区主要包括海南省、广东省南部、广西壮族自治区南部以及福建省和云南省小部分地区。在未来气候条件下,2050年木瓜秀粉蚧的潜在适生区将进一步扩大,适生区面积所占比例将增加至15.46%,且有向北移动的趋势。表明木瓜秀粉蚧对中国南方地区的农业潜在威胁巨大,建议将该虫增补为检疫对象,并加强检疫监管和种群动态监测。     

基于CLIMEX的苜蓿籽象甲在中国的适生区分析

苜蓿籽象甲(Tychius medicaginis Bris.)在我国主要分布于新疆的北疆地区和甘肃,是新疆北疆苜蓿种子田重要害虫.本研究综合运用CLIMEX 3.0与ArcGIS 9.3对苜蓿籽象甲在我国目前以及未来气候条件下的潜在地理分布进行了研究.结果显示:目前气候条件下,苜蓿籽象甲在我国的适生区主要分布于新疆、甘肃、内蒙古等苜蓿主要种植地区.基于中国未来气候的预测结果显示,2020年,其中高度适生区范围由20.25％增加至23.88％,增加了3.63％;非适生区有所减少,由21.32％降至13.99％,减少了7.33％.可以看出,未来气候条件将更适宜首蓿籽象甲的生存.鉴于首蓿籽象甲在我国的适生性研究结果,建议进一步完善监测预警预报体系,采取相应有效的防控策略,加强对苜蓿籽象甲的防治措施,严防该虫的进一步传播扩散.     

潜在外来入侵甜菜孢囊线虫在中国的适生性风险分析

本文应用MAXENT与GARP两种生态位模型对甜菜孢囊线虫在中国的适生性进行了风险分析和预测。结果表明甜菜孢囊线虫可在中国17个省市生存,适生范围为26°N～48°N,77.6°E～136°E。甜菜孢囊线虫入侵的高风险区:内蒙古南部、新疆西部、河北中南部、山西东北部、宁夏、甘肃北部;中风险区:北京、天津、陕西、山西大部、内蒙古西部和东南部、吉林西部、新疆北部;低风险区:河南、陕西南部、山东、内蒙古中东部、新疆中部、辽宁、吉林大部、黑龙江南部、江苏、安徽、湖北、湖南、江西、浙江北部;而青海、新疆南部、西藏、四川、重庆、云南、贵州、广西、广东、福建、海南、内蒙古少数地区和黑龙江部分地区属于基本不发生区。我国内蒙古、新疆、辽宁等省市甜菜种植区均适合甜菜孢囊线虫发生,对上述地区的进出口岸应加强甜菜孢囊线虫的检疫工作。     

基于MaxEnt模型的检疫性害虫小蔗螟在中国的潜在分布预测

小蔗螟是重要的检疫性害虫,许多国家将其列入检疫性害虫名录,主要危害甘蔗、玉米等作物。本研究基于小蔗螟分布记录,结合环境数据,采用MaxEnt软件对其在中国潜在分布区进行预测。结果表明：小蔗螟在我国的高度和中度适生区主要分布在海南、云南、广东、广西及福建等。影响小蔗螟分布的最主要环境变量是最暖季平均降雨量和温度变化方差。阐明小蔗螟在我国潜在地理分布及限制其分布的环境变量,可为我国的检疫工作提供理论依据。     

木薯单爪螨全球潜在地理分布的MaxEnt预测

木薯单爪螨(Mononychellus tanajoa Bondar)是木薯产区重要的毁灭性害螨之一,是世界上重要的具有检疫意义的有害生物。本文利用MaxEnt软件预测全球范围内气候条件适宜该虫存活的区域,在此基础上结合寄主分布预测了木薯单爪螨的全球潜在地理分布。预测结果显示,在104个木薯种植国家或地区中,除了非洲北部和亚洲部分木薯种植国外,该螨在其余国家或地区的生存适宜值均大于10,为该螨的潜在地理分布区,加强这些区域的调查监测对保护当地木薯种植有重要意义。     

气候变化条件下悬铃木方翅网蝽在中国的适生性分析

悬铃木方翅网蝽Corythucha ciliata是2002年入侵我国的有害生物,严重为害悬铃木等园林植物。本文利用CLIMEX和GIS软件,并结合悬铃木方翅网蝽已知的地理分布和生物学数据,对其在当前(1981年-2010年)及未来(2011年-2040年、2041年-2070年和2071年-2100年)气候条件下中国的适生区进行预测。结果表明:当前气候条件下,悬铃木方翅网蝽在我国适生范围较广,适生区占我国内陆总面积的61.27%,主要集中在我国东半部地区,其中高度适生区主要集中在华南、华中大部、华东大部及西南局部地区;未来气候变暖情境下,悬铃木方翅网蝽的适生区呈现向东北方向扩展的趋势,总适生范围不断增大,且适生程度增加。研究结果为有效控制悬铃木方翅网蝽提供了科学参考依据,对于现已发生和预测出的潜在适生分布区,要加强检疫,防止其进一步扩散传播。     

气候变化背景下埃及吹绵蚧在中国的适生区预测

基于埃及吹绵蚧分布点的经纬度数据,利用最大熵模型MaxEnt软件对埃及吹绵蚧在中国当前和未来(2050年和2070年)的适生区进行了预测,为林业和海关检疫部门对埃及吹绵蚧当前与未来的防控与检疫工作提供重要参考依据。在本研究中,梳理并筛选了埃及吹绵蚧在国内外的分布点,通过优化MaxEnt生态位模型,预测了在当前气候和未来气候下埃及吹绵蚧在中国的潜在分布,通过统计软件计算了各种气候条件下的适生区面积,并对影响埃及吹绵蚧分布的环境因子进行了筛选和统计。预测结果显示,基于当前气候,埃及吹绵蚧在我国的潜在分布区包括华南全部地区、华中和西南部分地区,主要集中在我国经度98°E～123°E、纬度20°N～30°N的地区。未来气候条件下的适生区范围呈现增大的趋势;刀切法(Jackknife)显示,对埃及吹绵蚧分布影响较大的环境要素主要为降水量,同时模型计算了埃及吹绵蚧定殖所需的四项环境要素的适宜范围。结合实际踏查数据和文献资料,MaxEnt模型预测结果可信度高,精确预测了影响埃及吹绵蚧分布的环境因子及其适生区范围,对埃及吹绵蚧的研究具有重要意义。     

新菠萝灰粉蚧在中国目前及未来的潜在地理分布研究

新菠萝灰粉蚧(Dysmicoccus neobrevipes(Beardsley)),属同翅目(Homoptera)粉蚧科(Pseudococci-dae),被列为我国进境植物检疫性有害生物。该虫主要分布在美洲地区,特别是墨西哥到巴西之间,另外欧洲、非洲和亚洲也有少量分布。新菠萝灰粉蚧于1998年在我国首次发现,随后在广东省的部分地区大量暴发,造成严重经济损失。本研究利用CLIMEX 3.0与ArcGIS 9.3结合的方法研究该虫在我国目前以及未来的潜在地理分布。研究结果发现当前气候条件下,新菠萝灰粉蚧在我国的适生范围主要分布在18.3°N～27.3°N,包括海南、广东、广西、云南、贵州、台湾、香港、澳门、福建、湖南、江西、四川、重庆、浙江、西藏等省市,适生区面积占全国总面积的13.03%。其中整个海南、广东和广西的大部分地区、云南南部、福建东南部和台湾西南部高度适生。基于我国未来气候变化的预测结果显示,2020年,适生区向北扩展,面积将增加至全国总面积的18.97%;到2050年,适生区北界将向北移至32.8°N,上海、江苏和安徽南部均将成为适生区。鉴于新菠萝灰粉蚧在我国的潜在地理分布研究结果,应进一步加强针对该虫的检疫、根除措施,完善疫情监测体系,预防其新的进入和扩散。