江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。     

不同杀菌剂及其复配制剂在小麦赤霉病及呕吐毒素防治中的作用

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）,又名呕吐毒素,是由引起小麦赤霉病的镰刀菌属（Fusarium spp.）产生的一种单端孢霉烯族毒素。为研究不同杀菌剂及其复配制剂对小麦赤霉病及DON的防治效果,分别使用单药剂及其复配制剂进行田间药剂试验,并使用液相色谱串联质谱检测麦粒中DON的含量。2014年在江苏姜堰、建湖和六合3地进行的单药剂试验结果显示,25%丙硫菌唑悬浮剂（SC）、25%氰烯菌酯SC、30%戊唑醇SC和25%多菌灵可湿性粉剂（WP）对赤霉病和DON均有防效,20%嘧菌酯可分散粒剂（WG）的赤霉病防效较差,对DON无防效。25%丙硫菌唑SC较其他4种药剂具有更好的防效,并且在3个试验点效果稳定。2015年在江苏姜堰进行的单药剂及其复配制剂药效试验结果显示,75%百菌清·戊唑醇WP、25%丙硫菌唑SC、25%氰烯菌酯SC和48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 4种药剂的赤霉病和DON防效较好,防治后的小麦DON含量均小于1 000 μg·kg^-1,符合国家限量标准,与其他药剂差异显著（P<0.05）,DON防效均大于70%,分别为76.3%、75.6%、73.6%和72.2%。病情指数、病穗率与DON含量之间的相关性分析结果表明,病情指数与DON含量之间存在显著的正相关（r=0.628,P=0.022）,病穗率与DON含量之间无显著相关性（r=0.400,P=0.176）。     

江苏省不同麦区小麦品种（系）对赤霉病的抗性及籽粒DON积累分析

为拓宽小麦抗赤霉病育种资源库,收集江苏省淮南和淮北麦区共69份小麦品种（系）,在大田自然发病条件下调查赤霉病的发病情况,同时测定籽粒中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）毒素;并利用抗赤霉病基因Fhb1、Fhb2和Fhb5的功能标记或连锁标记对供试小麦品种（系）进行检测。结果表明,淮北麦区小麦品种（系）的赤霉病发病程度明显高于淮南麦区品种（系）;不同小麦品种（系）籽粒中DON毒素含量与病情指数、病穗率均呈极显著正相关;携带单个或多个抗性基因的小麦品种（系）的病情指数和籽粒DON含量大都有所降低,其中扬大617可能同时携带3个抗性基因（Fhb1+Fhb2+Fhb5）,其病穗率、病情指数及籽粒中DON含量均较低,可作为新的赤霉病抗源加以利用。     

河南省小麦赤霉病菌对戊唑醇的敏感性

为明确河南省小麦赤霉病菌对戊唑醇的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了戊唑醇对2016年自该省11个县(市)分离的113株病菌菌丝生长的毒力。结果表明,戊唑醇对小麦赤霉病菌菌丝生长最低抑制浓度为4μg·mL-1,对供试菌株的EC50值变化范围为0.010～0.237μg·mL-1,平均EC50为0.057±0.041μg·mL-1;敏感性频率分布图显示,病菌群体中虽然出现了对戊唑醇敏感性下降的亚群体,但仍有81.4%的菌株的敏感性频率呈正态分布,可将此部分菌株的平均EC50值(0.041±0.016μg·mL-1)作为小麦赤霉病菌对戊唑醇的敏感性基线;方差分析(LSD法)及SPSS聚类结果均显示,同一县(市)内的菌株对戊唑醇的敏感性差异较大,EC50最大值和最小值之比变化范围为1.10～14.23,而除周口沈丘及洛阳孟津菌株外,其余地区菌株对戊唑醇敏感性差异不明显,对戊唑醇的EC50平均值变化范围为0.038～0.101μg·mL-1,相差2.66倍;小麦赤霉病菌对戊唑醇与其对多菌灵、咯菌腈的敏感性之间无明显相关性。戊唑醇依然可以应用到河南省小麦赤霉病的化学防治上,但生产中应持续监测病菌对药剂的敏感性变化。     

小麦赤霉病的抗性遗传分析

为给小麦抗赤霉病遗传改良提供参考,利用苏麦3号及5个当地推广小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,以赤霉病病小穗率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,在6个小麦品种中,苏麦3号和扬麦9号赤霉病抗性的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的赤霉病抗性。小麦赤霉病抗性的遗传符合加性显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要,显性程度为部分显性。控制赤霉病遗传的增效等位基因为显性,增减效等位基因频率在亲本中的分配存在显著差异。苏麦3号具有最多的控制赤霉病抗性遗传的显性基因,而宁麦8号则具有控制赤霉病抗性遗传最多的隐性基因。小麦赤霉病抗性可能受2~3对主效基因的控制,狭义遗传力较高,早代选择有效。论文最后还就小麦抗赤霉病育种进行了探讨。     

昆虫病原线虫共生菌对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌的抑菌活性

为探索小麦根腐病和小麦赤霉病可持续控制的有效生防途径,以小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌作为供试真菌,评价了昆虫病原线虫共生菌及其毒素的抑菌活性,并对高毒力菌株抗逆性进行了初探。结果表明,供试的28个昆虫病原线虫共生菌发酵液和毒素均有一定的抑菌活性,其中,高毒力共生菌菌株SY5发酵液和毒素对小麦根腐病菌的抑菌率分别为56.05%和67.41%,对小麦赤霉病菌的抑菌率分别为82.41%和83.32%;菌株SY5发酵液经50℃处理60 min及18 W紫外灯照射120 min后对小麦根腐病菌的抑菌率无明显变化,但对小麦赤霉病菌的抑菌率有所下降;常温保存150 d,抑菌活性略有下降。说明共生菌菌株SY5对小麦根腐病菌和小麦赤霉病菌抑菌活性显著,且具有一定的抗逆性,极具应用潜力。     

小麦镰刀菌毒素及其发生风险研究进展

近年来,小麦赤霉病在我国小麦产区高频率流行,尤其在长江中下游、淮河流域以及黄淮南部,导致小麦中镰刀菌毒素严重污染,不仅影响小麦产量,还危害人畜健康。镰刀菌毒素包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称呕吐毒素)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)以及伏马毒素(FB)等,可以引起动物消化、神经、免疫以及生殖系统异常,有的还具有致癌作用。本文对我国小麦镰刀菌毒素的发生情况与影响因素进行了分析,同时对镰刀菌毒素的风险评估与防控研究的迫切性进行了探讨,以期提高人们对小麦镰刀菌毒素污染的认识,保障我国小麦产业的健康发展。     

赤霉灵对小麦赤霉病防治效果的研究

采用增强植株抗病性和杀菌相结合的方法生产的新配方赤霉灵 ,能有效地防治赤霉病 ,增加产量。与多菌灵相比 ,其防效好 ,施用时段宽 ,不存在品种互作效应。同时能促进受精 ,增加结实粒数。其作用机制是 :杀菌、增强剑叶和颖片的 SOD活性、延缓剑叶和颖片衰老     

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。     

赤霉病对陕西省主栽小麦品种品质的影响

为了解赤霉病对小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素水平和品质指标的影响,通过喷雾及单小花滴注接种,田间弥雾保湿,对10个陕西省主栽小麦品种进行了赤霉病抗性鉴定,并对其DON毒素水平和品质相关指标进行了测定。结果表明,病情指数与千粒重呈显著负相关。喷雾接种条件下,对赤霉病表现中抗、中感的品种分别有1个、5个,其千粒重分别下降了2.84%和1.49%~8.20%;病情指数与籽粒、颖壳中的DON毒素含量呈极显著正相关,中抗品种西农511的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量分别为14.63、24.33和56.15 mg·kg^-1,5个中感品种的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均值分别为21.67、45.35、62.81 mg·kg^-1。单小花滴注接种条件下,筛选出中抗品种3个,中感品种2个,千粒重分别下降了1.38%~12.25%和2.66%~9.51%;平均严重度与籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量呈极显著正相关;3个中抗品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为15.50、32.44和14.59 mg·kg^-1,2个中感品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为19.98、33.80和16.41 mg·kg^-1。除苏麦3号外,喷雾接种下麦穗组织中的DON含量高于单小花滴注接种。喷雾接种条件下,病情指数与容重呈显著负相关,与蛋白质(干基)含量呈显著正相关,千粒重与容重呈极显著正相关,与蛋白质(干基)含量、稳定时间呈显著负相关,与沉降值极呈显著负相关。单小花滴注接种条件下,平均严重度、千粒重与品质指标无显著相关性,但赤霉病导致容重、蛋白质(干基)含量、湿面筋含量、沉降值、稳定时间、延展性和拉伸面积7项指标不同程度的下降。GGE双标图分析表明,7项指标中除容重外,其余指标关系密切。西农3517、西农899和西农511的综合品质表现较优。     

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2～3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。     

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。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

小麦与赤霉病菌互作的分子机理研究进展

为了让小麦科技工作者对小麦与赤霉病菌互作的分子机制有一个全面的了解,从小麦赤霉病抗性的遗传规律、抗性基因的分子定位、互作过程中寄主相关的防卫反应基因、赤霉病菌的致病机理及抗病转基因等方面进行了综述.小麦赤霉病抗性是由2～3个主效基因和几个微效基因决定的数量性状,在3BS、5A、6BS等染色体上均发现了与赤霉病抗性相关的QTLs.其中相关的分子标记可以直接用于小麦抗赤霉病的分子标记辅助选择.运用双向电泳、cDNA文库构建、抑制差减杂交文库构建等方法已经分离到很多受赤霉病菌诱导的抗病相关蛋白(或基因),如:β-1,3-葡聚糖酶、病程相关蛋白、细胞色素P450及几丁质酶基因等.通过小麦转基因,已经获得了小麦对赤霉病菌的初步抗性.但是这种抗性只是在一定程度上减轻或延迟赤霉病菌的侵染,而最直接的小麦抗赤霉病基因还有待于发掘和验证.     

利用Affymetrix芯片分析DON诱导抗赤霉病小麦品种望水白的基因表达谱

中国小麦地方品种望水白不但高抗赤霉病,而且其籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇,被认为是赤霉病的致病因子)含量也低.为了研究望水白低DON含量的分子机制,利用Affymetrix小麦基因芯片对望水白受DON诱导调控的基因进行高通量的检测,以DON诱导后12 h和24 h混合样品作为处理组,水处理做为对照.总共检测到差异表达的基因1 114个,其中上调表达的基因有949个,下调基因165个.在上调表达基因中,推断有功能的基因涉及转录因子、信号蛋白、着丝粒蛋白以及与病程相关的基因,如:腺苷三磷酸结合盒转运蛋白,谷胱甘酞转移酶、细胞色素P450酶、苯丙氨酸解氨酶、葡萄糖基转移酶以及抗病蛋白等.对上调表达中的部分基因进行RT-PCR分析,证实它们都受DON诱导上调表达,与芯片检测结果吻合.