东北地区四种常见禾本科杂草病原真菌资源调查及其致病性测定

为了解我国东北地区常见禾本科杂草病原真菌资源状况,于禾草生长季节对东北三省19个县市的稗草、狗尾草、马唐和虎尾草的发病情况进行了调查和采样。对病害样品用组织分离法分离获得186个真菌菌株,经形态学观察和rDNA ITS序列比对分析,鉴定到10个属的真菌。对其中分离率较高具代表性的或来自发病严重样品的31个菌株用人工接种法进行了致病性测定,明确了新月弯孢(Curvularia lunata)对稗草、狗尾草、马唐和虎尾草均有较强致病性,梭形凸脐蠕孢(Exserohilum fusiforme)和尖角凸脐蠕孢(E. monoceras)对稗草具有较强致病性,麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)、狗尾草平脐蠕孢(B. setariae)、嘴突凸脐蠕孢(E. rostratum)和链格孢(Alternaria spp.)对狗尾草具有较强致病性。不同菌株致病性有差异,一般来讲,对原寄主的致病性强于对其他寄主的致病性。研究结果丰富了禾草的病菌资源和信息,为真菌除草剂的研发奠定了基础。     

2株海洋真菌的鉴定及其代谢产物的抑菌活性

以11种植物病原真菌为供试菌种,对2株海洋真菌及其代谢产物的水溶性提取物进行抑菌试验。结果表明,菌株1002F2水溶性提取物对高粱炭疽菌Colletotrichum graminicola和番茄早疫菌Alternaria solani的抑制活性较高,EC50值分别为1.34g/L和0.94g/L;菌株1009F1水溶性提取物对瓜果腐霉菌Pythium aphanidermatum和番茄早疫菌的抑制活性较高,EC50值分别为0.63g/L和0.65g/L。形态学鉴定及ITS rDNA序列的同源分析结果表明,菌株1002F2为曲霉属Aspergillussp.真菌,菌株1009F1可能为Whalleya microplaca。     

金属蛋白酶FocM352在香蕉枯萎病菌热带4号生理小种侵染过程中的功能

香蕉枯萎病菌热带4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)严重威胁世界香蕉产业的可持续发展,一些特殊功能的蛋白在其侵染过程中起重要作用。我们分析Foc TR4接种巴西蕉后的转录组数据发现M35金属蛋白酶(metalloprotease 35)同源基因FocM35＿2在病原菌侵染初期受诱导显著上调表达,经同源重组法敲除该基因,突变体致病力显著下降,菌丝生长速率降低,产孢量略微减少,回补突变体则可以恢复其致病力和生长发育;与野生型菌株相比较,突变体对外源氧胁迫、渗透压和细胞膜压力更敏感;在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中的瞬时表达结果显示该蛋白定位于质外体,并引起叶片产生超敏反应(HR,hypersensitive response);该蛋白的缺失还能够诱导寄主更高水平几丁质酶的活性。因此,FocM35＿2是促进Foc TR4侵染寄主的的重要致病因子。     

水稻VQ37基因的克隆及其在病原侵染下的表达

 VQ蛋白作为转录辅助蛋白,在植物的生长、发育和抗逆等生理过程中发挥重要的调节功能。本研究采用RT-PCR从水稻叶片中克隆了VQ37基因的完整cDNA序列。VQ37 cDNA长622 bp,具有长为546 bp的完整开放读码框,编码蛋白质长181个氨基酸,具有FxxxVHxVTG的VQ基序变体。系统进化分析表明,水稻VQ37与短花药野生稻(Oryza brachyantha)、大麦(Hordeum vulgare)和Dichanthelium oligosanthes等禾本科植物亲缘关系近;除水稻旁系同源物VQ39外,VQ37与短花药野生稻中的XP 015699121亲缘关系最近。原生质体瞬间表达实验证实VQ37定位在细胞核中。荧光定量PCR分析显示,VQ37基因的组织特异性表达和诱导表达结果与启动子顺式元件预测基本一致。VQ37在叶片中的表达丰度最高,其次是叶鞘、茎、穗、根和花,在胚和胚乳中无表达。VQ37受纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和稻瘟病菌(Magnaporthe oryza)显著诱导,而不受白叶枯细菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)诱导;与此一致的是,VQ37受真菌病原相关模式(PAMP)分子几丁质寡糖快速诱导,而不受细菌鞭毛蛋白flg22影响。茉莉酸甲酯和乙烯利能显著诱导VQ37的表达,而水杨酸对其表达无明显影响。上述结果提示,VQ37可能调控水稻对稻瘟病菌和纹枯病菌防御反应,这种调节作用可能依赖于茉莉酸/乙烯介导的信号途径,而与水杨酸信号途径无关。该研究为阐释水稻VQ37基因在水稻抗病反应中的调节功能提供了基础。     

一种侵染滇重楼的Potexvirus病毒分离物分子鉴定及其3'末端序列分析

 从云南武定的滇重楼上得到一个病毒分离物Paris-YN,病毒粒体为弯曲线状。利用RT-PCR扩增获得一条1074bp的片段,序列比较分析发现其与马铃薯X病毒属(Potexvirus)病毒3'末端的结构最为相似,且与属内的白三叶草花叶病毒等20个不同分离物3'末端有36.7%~58.9%的同源性;该病毒cp基因长639个核苷酸,编码212个氨基酸(22.8kDa),与20个Potexvirus病毒分离物的CP氨基酸序列比较发现,Paris-YN与白三叶草花叶病毒的CP氨基酸同源性最高(60.1%)。证据表明,该分离物可能为Potexvirus的新成员,暂命名为重楼X病毒(Paris polyphylla virus X)。     

苎麻叶斑病病原菌鉴定

 苎麻\[Boehmeria nivea（L.）Gaud\]属荨麻科（Urticaceae）苎麻属（Boehmeria）,多年生宿根性草本植物。我国苎麻栽培历史悠久,病害及病原种类多。2010年,在重庆璧山丁家镇高古村苎麻种植区发现一种新病害,该病菌主要为害苎麻叶片,病害蔓延迅速且危害严重,严重时病叶率达50%以上,给当地苎麻产业造成严重损失。为了明确该病害的病原菌种类,本文通过形态学鉴定和致病性测定,结合分子生物学技术对病原菌进行系统鉴定,确定该叶斑病的病原菌为多主棒孢（Corynespora cassiicola）。     

黑龙江省高粱靶斑病病原菌的鉴定及其生物学特性

为明确黑龙江省高粱靶斑病病原菌种类及其生物学特性，采用组织分离法对采集自黑龙江省8个地区的75份高粱病叶进行病原菌分离，利用形态学特征观察及分子生物学技术对选取的代表菌株进行鉴定，并分析其生物学特性。结果表明，共分离得到42株病原菌菌株，按采集地选择的8株代表菌株的菌丝生长速率不同，但形态学特征较一致，分生孢子为棕黄色，呈圆柱形，中部较宽，稍弯曲，大小为29~96 μm×9~15 μm，具3~9个隔膜，脐点明显，基部平脐；8 株代表菌株的ITS序列与高梁生双极蠕孢菌Bipolaris sorghicola（GenBank登录号为AF071332.1）的同源性为99%~100%；结合形态学特征和ITS序列分析确定黑龙江省高粱靶斑病病原菌为高梁生双极蠕孢菌B. sorghicola。8株代表菌株在燕麦片琼脂培养基上生长最好，但不同菌株的菌丝生长速率存在差异；在10~35℃范围内均能生长，但不同菌株的最适生长温度不同；光照对菌丝生长有促进作用；最适生长的pH为8；不同菌株对碳、氮源的利用差异较大，表明高粱生双极蠕孢菌菌株间存在生物学特性差异。     

苹果炭疽病病原菌ISSR-PCR反应体系的优化及遗传多样性分析

为了从分子水平探讨苹果炭疽病病原菌的群体遗传多样性,采用L16 (45)正交设计对ISSRPCR反应体系中的Mg2浓度、dNTP浓度、Taq DNA聚合酶用量、引物浓度和DNA含量进行优化,并利用优化的体系进行引物筛选及苹果炭疽病菌遗传多样性分析.确立最优反应体系为2.0mmol/L Mg2+、0.2 mmol/L dNTP、2UTaqDNA聚合酶、1μmol/L引物和DNA 100 ng.筛选获得的10条引物对供试菌株共扩增出42条谱带,均为多态性条带.供试菌株在相似系数0.50处分为2个类群,分别与根据形态学鉴定的胶孢刺盘孢Colletotrichum gloeosporioides和尖孢刺盘孢C.acutatum 2个类群相一致,在相似系数0.74处,分为4个亚群,表明苹果炭疽病菌存在明显的种间及种内遗传分化.     

澳洲坚果叶斑病病原鉴定及其生物学特性

通过症状观察、致病性测定、形态和培养性状观察、rDNA-ITS序列分析及生物学活性测定将分离到的病原菌鉴定为异色拟盘多毛孢Pestalotiopsis versicolor（Speg.）Steyaert。菌株JG01在PDA培养基上菌落白色、背面呈橘黄色花瓣状,分生孢子盘墨汁状散生在菌丝上,分生孢子长梭形,大小为18.3～27.4μm×5.6～7.7μm,4隔,中间3个细胞着色,分隔处颜色很深,顶端附属丝一般2～3根。ITS序列分析,菌株JG01与P.versicolor（AF405298）亲缘关系最近,同源性达到99.60%。在PDMA培养基上,25～28℃、pH 4.0～6.0、碳氮源分别为葡萄糖和酵母提取物的条件下菌丝生长最快,培养条件对菌株产孢的影响不明显。     

芸薹根肿菌次生游动孢子侵染致病分析

为明确芸薹根肿菌Plasmodiophora brassicae Woron.在其它寄主中是否广泛存在无性短循环及次生游动孢子的侵染致病性,以不结球白菜为寄主培养3批幼苗(G1、G2和G3),用休眠孢子悬浮液接种G1,被侵染的G1接种G2,被侵染的G2接种G3,采用离心管水培法研究其侵染致病性。结果显示,无性短循环研究中,G1、G2和G3根毛均被侵染,除G3并株接种侵染率为33.33%外,其它处理侵染率均在50.00%以上,根毛里有明显的游动孢子囊;次生游动孢子能侵染不结球白菜的皮层组织,致使不结球白菜发病形成明显的肿根;G1、G2和G3水培发病率为20.00%、15.00%和6.00%,砂培发病率为22.50%、18.75%和7.50%;G3肿根病理切片中可观察到休眠孢子。表明芸薹根肿菌侵染不结球白菜时,其生活史中存在无性短循环,次生游动孢子具有侵染致病作用。     

大蒜白斑病菌生物学特性及其寄主范围

通过测定大蒜白斑病菌菌丝在不同条件下生长情况和采用菌丝块接种离体叶片方法研究了病原菌的生物学特性及寄主范围。结果表明,病菌在PSA平板上培养,5~35℃范围内均能生长,最适生长温度为20~30℃,pH值4~10均可生长, pH值为6~8时生长最佳;在Czapek液体培养基中培养,病菌对所测试碳源中的淀粉利用效果最好,而对甘露醇利用最差,在测试氮源中,对谷氨酸利用最佳,对尿素利用最差;菌丝的最低致死温度为55℃、10min。病菌寄主范围测定结果显示,该菌可侵染所有供试植物,且发病率均为100%,其中发病程度以分葱、韭菜、马铃薯、番茄、烟草和玉米较重,严重度达到4级,而辣椒、甘蓝型油菜和苋菜发病较轻,严重度仅为1级。     

苹果锈果类病毒在八棱海棠种子中的分布及氢氧化钠脱毒效果分析

为明确苹果锈果类病毒在八棱海棠果实和种子中的分布特征、种传率以及药剂脱除效果,以带毒母株上的八棱海棠果实和种子为试材,运用RT-PCR技术分析了八棱海棠果实不同部位锈果类病毒的带毒率、实生后代的带毒情况以及氢氧化钠脱除病毒的效果。结果表明,八棱海棠果皮、果肉、种子以及种胚均不同程度携带苹果锈果类病毒,其带毒率分别为96.0%、96.0%、52.0%和4.0%;该病毒可经种子传递给后代,种传率为12.1%;经2%氢氧化钠溶液浸种10、15、20 min,种子的病毒检出率均为0,但后代实生苗的带毒率分别为2.5%、1.3%和0。表明苹果锈果类病毒可侵染种子不同部位并经种子传递给后代,氢氧化钠浸种是脱除该病毒的有效方法。     

芝麻棒孢叶斑病病原菌鉴定与致病力比较

 为明确芝麻叶斑病病原菌及其致病力,本研究以河南不同地区芝麻上分离所得叶斑病分离物为研究对象,通过形态观察和分子鉴定探讨这些分离物的分类属性,并且进行离体叶片和活体茎杆接菌,进一步探究了不同菌株的致病力差异。结果显示分离所得的6株芝麻叶斑病分离物的菌落形态、生长速率和产孢量存在差异,分生孢子多数呈倒棍棒状,具隔膜,6个菌株的ITS序列与GenBank中Corynespora cassiicola的一致性达99%以上,结合形态特征与ITS序列将其鉴定为山扁豆生棒孢。室内人工接菌芝麻发现,这6个菌株的致病力存在显著的差异;在芝麻叶片上,20180909-03属强致病力菌株,20180821-01、20180909-05和20180824-01属中等致病力菌株,20180904-02-02和SF1-1属弱致病力菌株;在芝麻茎杆上,20180824-01致病力最强,其次是20180821-01、20180909-03和20180909-05,SF1-1和20180904-02-02致病力最弱。研究结果证明山扁豆生棒孢不同菌株在芝麻上的致病力存在明显的分化。     

我国玉米穗腐病致病镰孢种群及禾谷镰孢复合种的鉴定

为阐明中国玉米镰孢穗腐病的主要致病镰孢菌种类及其分布特征,采用形态学、培养特征及特异性分子鉴定方法,对采集自我国18省100个县的玉米籽粒样品进行分离鉴定,并通过TEF-1α基因序列测定解析禾谷镰孢复合种的构成.结果表明,在我国引起玉米穗腐病的主要致病菌为镰孢菌,分离频率为56.0%,其次还有青霉菌、曲霉菌、木霉菌等.138个镰孢菌分离物中鉴别出7个种及复合种,其中拟轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides(56.5%)和禾谷镰孢复合种F.graminearum species complex(37.7%)为广泛分布的优势致病种类,其余为黄色镰孢菌F.culmorum(2.2%)、层出镰孢菌F.proliferatum(1.5%)、尖镰孢复合种F.oxysporum species complex(0.7%)、茄镰孢复合种F.solani species complex(0.7%)和亚粘团镰孢菌F.subglutinans(0.7%).在禾谷镰孢复合种中鉴定出3个独立种:广泛分布的禾谷镰孢菌F.graminearum sensu stricto(59.6%)、分布在云南、贵州及陕西商洛等南方生态区的南方镰孢菌F.meridionale(25.0%)和分布在内蒙古、吉林、山西、河北及北京等北方生态区的布氏镰孢菌F.boothii(11.5%).     

两株棒束孢菌的鉴定及其对茶卷叶蛾和茶小卷叶蛾的致病力

为明确分离自茶卷叶蛾和中华大刀螳僵虫的2株虫生真菌的归属及生防潜力,采用形态学特征和rDNA-ITS序列分析其分类地位,测定了其对茶卷叶蛾和茶小卷叶蛾幼虫的致病力,并初步筛选了其最适培养条件.结果表明:2株真菌均为环链棒束孢Isaria cateniannulata,分别命名为ICBS918和ICTL911.在1.0×10⁸孢子/mL浓度下,ICBS918和ICTL911对茶卷叶蛾幼虫的累计校正死亡率均达100%,LT₅₀分别为3.13 d和3.15 d;对茶小卷叶蛾幼虫的累计校正死亡率分别为100%和95%,LT₅₀分别为3.25 d和3.31 d.接菌后8 d,2菌株对茶卷叶蛾幼虫的LC₅₀分别为0.47×10⁵孢子/mL和1.01×10⁵孢子/mL;对茶小卷叶蛾幼虫的LC₅₀分别为2.20×10⁵孢子/mL和1.34×10⁵孢子/mL.2菌株23 ℃下最适生长培养基均为综合马铃薯培养基,最适产孢培养基均为蛋白胨马铃薯葡萄糖琼脂培养基;在萨氏培养基上,菌株ICBS918和ICTL911分别在24~30 ℃及24 ℃时生长速度最快,在27 ℃和21 ℃时产孢量最大.表明2株环链棒束孢对茶卷叶蛾和茶小卷叶蛾幼虫均具有较好的生防潜力,可作为生防菌进行开发和应用.