紫花苜蓿尖孢镰刀菌ATMT遗传转化体系的建立

为研究紫花苜蓿尖孢镰刀菌致病的分子机理,将带有潮霉素抗性标记和绿色荧光蛋白报告基因的双元载体,采用根癌农杆菌转化法(ATMT法)转入紫花苜蓿尖孢镰刀菌Ms210分生孢子中,共获得137株阳性转化子。随机挑选15株阳性转化子研究其菌落形态、菌丝生长速率、产孢量、粗毒素分泌量和致病力,结果表明15株转化子中有3株的生长速率比对照显著降低(P<0.05),其中转化子Ms210-04生长速率降低最显著,仅为11.08 mm/d,其余转化子与野生型菌株Ms210差异不显著;15株转化子中有3株的产孢量显著低于菌株Ms210,其中转化子Ms210-14产孢量最低,为7.05×10⁶个/mL,其余转化子与野生型菌株Ms210差异不显著;15株转化子中仅有2株的粗毒素分泌量与菌株Ms210无显著差异,有1株(1.41 mg/mL)显著升高,其余均较菌株Ms210显著降低,转化子Ms210-01粗毒素分泌量最低,仅为0.81 mg/mL;15株转化子中只有4株转化子的致病力较菌株Ms210显著降低,其余均与菌株Ms210无显著差异;说明转化子的生长速率、产孢量、粗毒素分泌量和...     

尖孢镰刀菌遗传多样性研究进展

尖孢镰刀菌是一种主要的土传病原真菌,可侵染100多种具有重要价值的作物,包括经济作物、园艺作物、食用豆类以及豆科牧草等,引发作物枯萎导致根腐病.该菌从根部侵染植物,在植株全生育期均可引起植株发病,严重影响植物的生长发育、产量和品质.尖孢镰刀菌遗传多样性复杂,根据植物寄主已被细分为100多种专化型,同一专化型又可分为不同...     

尖孢镰刀菌分子检测技术的建立与应用

尖孢镰刀菌从形态学和分子生物学上与属内多种菌难于区分,为准确鉴定豆科牧草上的尖孢镰刀菌,本研究基于尖孢镰刀菌与其他镰刀菌的核糖体DNA基因间间隔区IGS(intergenic spacer)序列间的差异,设计了一对特异性引物P₁/P₂,检测体系可以特异地从尖孢镰刀菌中扩增出一条1081 bp的条带;引物P₁/P₂对尖孢镰刀菌基因组DNA的检测阈值为100 pg,对土壤中尖孢镰刀菌分生孢子的检测灵敏度为100个孢子/g土;同时,引物P₁/P₂也可以对发病牧草根部组织中尖孢镰刀菌的存在进行特异性检测。检测体系可不经过室内病原菌的分离纯化即可有效的从土壤和病株中提取的DNA进行PCR检测鉴定,是一种快速有效的豆科牧草根腐病病原菌分子检测技术。     

植物病原真菌尖孢镰刀菌检测与定量研究进展

尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是一种危害严重的土传病原真菌,被列为世界十大植物病原真菌之一.该菌能够侵染棉花(Gossypium hirsutum)、大豆(Glycine max)、西瓜(Citrullus lanatus)、香蕉(Musa nana)、番茄(Lycopersicon esculen...     

紫花苜蓿不同品种对拟枝孢镰刀菌的抗性评价

在温室盆栽30个紫花苜蓿品种45 d后,将拟枝孢镰刀菌接种于幼苗根部土壤中,10 d根据根部病情指数评定抗病性,筛选抗性后选择抗病和感病品种再次接种,于4,8和12 h时测定与抗性相关酶的活性。结果表明,不同品种间抗性差异显著,其中耐病品种为晋南苜蓿、驯鹿、PG塞特、苏联二号4 个,占测定品种总数的13.3%;高感品种为新疆大叶、中苜一号、陇中苜蓿、北疆苜蓿、皇冠、甘肃苜蓿和萨兰斯7个,占23.3%;其余的均为感病品种,占63.4%;未发现抗病和免疫品种。酶活性变化测定表明,对于接菌与未接菌的供试耐病和高感苜蓿品种,不同品种间CAT、SOD、PAL的活性存在一定差异;总体接菌植株的酶活性高于对照,且耐病品种的酶活性高于感病品种,酶活性在接菌后4~8 d呈上升趋势,8~12 d呈下降趋势;接菌植株CAT活性较对照增幅明显,SOD、PAL活性较其对照增幅不明显。     

AM真菌与根瘤菌对紫花苜蓿镰刀菌萎蔫和根腐病的影响

通过温室盆栽试验,探究了丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌摩西管柄囊霉与苜蓿中华根瘤菌对紫花苜蓿尖孢镰刀菌萎蔫和根腐病的影响,以期为合理利用两类共生菌,提高苜蓿抗病性提供理论依据。试验共8个处理,分别为接种或不接种AM真菌、根瘤菌和病原菌以及两两组合。与对照相比,AM真菌降低紫花苜蓿萎蔫和根腐病发病率80.13%(P<0.05)。AM真菌和根瘤菌互作促进苜蓿养分吸收、叶绿素合成,互作处理较对照叶绿素含量(soil and plant analyzer development value,SPAD值)提高61.85%,茎叶N含量提高26.5倍、P含量提高54.3倍,紫花苜蓿茎叶干重提高23.4倍(P<0.05)。AM真菌促进了紫花苜蓿根瘤的形成,较对照根瘤数多111.73%;AM真菌与根瘤菌二者互作,进一步促进了紫花苜蓿生长、养分吸收,降低了紫花苜蓿发病率,同时显著影响紫花苜蓿根系相关生化指标。互作处理提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性41.05%,β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)活性33.9%,茉莉酸(jasmonic acid,JA)浓度23.32%,木质素(lignin)16.92%,脱落酸(abscisic acid,ABA)、一氧化氮(nitric oxide,NO)和过氧化氢(hydrogen peroxide,H 2O 2)浓度分别降低26.68%,9.63%和25.26%,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量降低24.57%。综上所述,摩西管柄囊霉与苜蓿中华根瘤菌互作,可有效减轻紫花苜蓿镰刀菌萎蔫和根腐病的发生,二者具有良好的生防潜力。     

3种镰刀菌对小扁豆生长的影响

小扁豆(Lens culinaris)是甘肃中部地区普遍栽培的小杂粮之一,既是经济作物,又是轮作倒茬和肥地作物。会宁县种植的小扁豆近年来死亡严重,为查明其死亡原因,开展了田间调查与病原物研究。2012年,当地小扁豆根腐病的发病率为58.4%,死亡率为43.2%,从发病植株的根部分离出的真菌从形态学上鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、锐顶镰刀菌(F.acuminatum)和木贼镰刀菌(F.equiseti),分离率分别为55%、18%和9%,以ITS为引物扩展真菌的DNA,测序后构建的系统发育树支持以上形态学鉴定结果。接种试验结果显示,此3种镰刀菌均能显著(P0.05)降低植株的根长和干重,其中尖孢镰刀菌的影响最大,其次为木贼镰刀菌,此2种镰刀菌还显著降低植株的鲜重和株高,但3种镰刀菌均未对出苗率和死亡率产生影响(P0.05)。在发病田间采集的土壤中播种小扁豆,与灭菌土壤中栽培的植株相比,未灭菌土壤中植株的根长和根干重显著降低。3种镰刀菌对小扁豆菌有致病性,但致病性均不强,干旱可能是导致镰刀菌在田间危害程度加大的主要原因。     

紫花苜蓿12种镰刀菌的菌落生长和产孢条件

为明确紫花苜蓿不同镰刀菌的生长和产孢条件,以采自内蒙古不同地区紫花苜蓿根部的锐顶镰刀菌、茄病镰刀菌、木贼镰刀菌、变红镰刀菌、尖孢镰刀菌、燕麦镰刀菌、轮枝镰刀菌、层出镰刀菌、镰形镰刀菌、三线镰刀菌、F. virguliforme和芬芳镰刀菌为研究对象,测定其在不同温度、pH值、碳源和氮源培养条件下的菌落直径、产孢量及其菌丝致死温度。结果表明,不同种类镰刀菌的菌落生长和产孢均受温度、pH值、碳源和氮源的影响,不同菌种在同一培养条件下的菌落直径和产孢量存在显著性差异,同一菌种在不同培养条件下的菌落直径和产孢量也存在显著性差异。不同菌种的最佳培养条件各不相同,但其最适生长温度范围为20～30℃,最适产孢温度范围为15～30℃,最适生长和最适产孢pH值范围较广,最适生长碳源有蔗糖、可溶性淀粉、D-甘露醇、丙三醇和可溶性淀粉,最适产孢碳源有D-山梨醇、可溶性淀粉、羧甲基纤维素钠、D-半乳糖、D-果糖和丙三醇,最适生长氮源有牛肉膏、甘氨酸和硝酸钠,最适产孢氮源有牛肉膏、L-脯氨酸、硝酸钠、胰蛋白胨和硫酸铵。菌丝致死温度范围为50～70℃。在多数供试培养条件下,12个菌种中燕麦镰刀菌和芬芳镰刀菌菌落直...     

紫花苜蓿镰刀菌根腐病抗病种质资源筛选

紫花苜蓿根腐病是我国苜蓿产区普遍发生的病害之一,其主要致病病原为尖孢镰刀菌.采用水培接菌法接种尖孢镰刀菌,测定58份供试苜蓿材料的病情指数、株高、根长、地下生物量并进行相关分析和聚类分析,评价紫花苜蓿种质材料苗期根腐病抗性.结果表明,株高、根长、地下生物量与病情指数均呈负相关.病情指数变化范围为12.50～70.83,...     

一株紫花苜蓿内生菌的分离及特性研究

从紫花苜蓿中分离出一株内生菌Y23,评价其对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑制作用。经过16S r DNA序列分析,结合菌落形态,鉴定Y23属于不动杆菌。在平板对峙实验中,该菌株对尖孢镰刀菌有抑制作用,其抑菌率为27.70%。该菌株发酵液对尖孢镰刀菌菌丝及孢子的生长也有抑制作用,可以使尖孢镰刀菌菌丝和孢子的数量明显减少,菌丝体断裂、扭曲,菌丝顶端膨大。对该菌株嗜铁素合成量进行检测,其值为0.725。结果表明,该菌株对尖孢镰刀菌有一定的抑制效果。     

根腐病原镰刀菌-苜蓿品种-土壤水分互作对种苗生长的影响

为了探明不同水分、镰刀菌对苜蓿品种的致病性,本研究选择紫花苜蓿品种阿尔冈金(Algonguin)、丰宝(Powerplant)与苜蓿王(Alfaking)接种半裸镰孢(Fusarium semitectum)和腐皮镰孢(F.solani),测定不同水分苜蓿幼苗的病情指数、最终存活数、根重、苗重、根长和苗长,评价其抗病性和两种病菌侵染适宜发病的水分条件以及三者之间的相互关系,结果表明,病菌和水分均对病情指数有显著影响(P0.05),品种和水分间存在显著的互作关系(P0.05),品种间病情指数无显著差异,接菌后供试苜蓿品种病情指数均显著高于对照组(P0.05)。接种腐皮镰孢后显著降低了植株存活数,品种、菌种和水分之间对根重互作效应显著(P0.05);三者对苗重也有显著影响(P0.05),且各因素之间也存在显著的互作效应;腐皮镰孢对3个苜蓿品种的苗重均有显著抑制(P0.05),菌种对根长的影响显著(P0.05);半裸镰孢对丰宝和苜蓿王品种的根长有较强的抑制作用。品种、菌种和水分对苗长均有显著的影响(P0.05),而且菌种和水分间存在互作,但品种和菌种、品种和水分、品种、菌种和水分之间互作不显著。接种腐皮镰孢在3个水分梯度条件下对3个品种的苗长均有显著的降低作用。两种镰刀菌在土壤高水分条件下可导致苜蓿发生病害并对苜蓿生产构成危害,腐皮镰孢对苜蓿根部病害的致病性较强。菌种和水分对不同品种的苜蓿病情指数存在显著的影响,而且多因素之间也存在显著的互作效应(P0.05)。     

三种镰孢菌对不同苜蓿品种致病性的比较研究

为了进一步了解根腐病病原菌的生物学特性以及不同病原菌对苜蓿的致病性,本研究以苜蓿根腐病病原BF1(Fusarium equiseti)、BF28(F.oxysporum)、BF36-2(F.solani)三种镰孢菌菌株为试验材料,观测菌落的外观特征与产孢量,并对WL343、金皇后、阿尔冈金、WL525四个苜蓿品种以菌液和菌饼两种方式接种,比较不同菌株对苜蓿的致病性。结果表明,菌液接种方式,苜蓿感病较快,感病程度较重。不同菌株在苜蓿根系的定植能力不同,BF1菌丝在根系附近聚集;而BF28及BF36-2菌丝则均匀分布于培养基表面。菌饼接种方式,不同菌株对苜蓿的致病性存在较大差异,产孢能力强的菌株致病力强。BF28对苜蓿的致病性最强,BF36-2次之,而BF1的致病性较弱。通过对感病植株进行解剖构造与致病过程观察,病菌以厚垣孢子入侵根系及叶片表皮细胞,以菌丝体及孢子形式在细胞间隙扩展,并向植物组织中释放细胞壁溶解物质,植物细胞壁溶解,根髓部腐烂中空,根颈部缢缩,叶部出现溃烂斑,植株的生长受阻。     

淋雨对苜蓿干草品质的影响

为探讨淋雨对不同干燥期和不同草堆厚度苜蓿(Medicago sativa L.)的影响。采用完全随机设计,对苜蓿分别堆成大小为60 cm(长)×60 cm(宽)、厚度分别为10 cm和20 cm的草堆,其中一组10 cm和20 cm草堆分别模拟90,450,900和1800 mL的淋雨强度;另一组10 cm厚苜蓿当含水量晾晒至50%左右时,也进行相应的淋雨处理。研究表明:与10 cm厚度鲜样淋雨相比,10 cm草堆晾晒后淋雨极显著降低苜蓿干草中的DM和CP含量(P<0.01),提高NDF和ADF含量(P<0.01);随着淋雨强度增加极显著降低DM含量(P<0.01),提高NDF含量(P<0.01),显著提高ADF含量(P<0.05)。20 cm草堆淋雨和10 cm草堆相比,苜蓿干草中的CP和WSC含量极显著增加(P<0.01),NDF和ADF含量极显著降低(P<0.01)。淋雨处理降低了苜蓿干草的品质。     

紫花苜蓿营养生长与生殖生长调控

主要研究了播种行距,灌水量,N、P、K肥施用量,植物生长延缓剂,微肥,干燥剂对甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Gannong No.3)(简称苜蓿)营养生长和生殖生长的影响,及其种群的生长冗余。     

根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响

以保定紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘Baoding’）幼苗为试验材料,分别进行接种根瘤菌处理并确认结瘤固氮（activated-nodules,AN）和不接种根瘤菌处理（non-nodules,NN）。将生长120 d的植株放在-6℃培养箱低温胁迫12 h。通过测定叶片电导率、丙二醛MDA、渗透势、过氧化氢H₂O₂、超氧阴离子自由基O₂^·-、还原性谷胱甘肽GSH、抗坏血酸VC、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量等10个指标,研究根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响。结果表明：与不接种根瘤菌苜蓿相比,低温胁迫导致根瘤固氮苜蓿较轻的细胞膜损伤和氧化损伤,并且根瘤固氮苜蓿在低温胁迫中叶绿素破坏较不接种根瘤菌苜蓿缓慢,说明根瘤与紫花苜蓿共生可以提高苜蓿抗寒性。     

紫花苜蓿根系生物量

本文综述了紫花苜蓿(Medicagosativa L.)根系生物量的影响因子和若干自然区域内的紫花苜蓿根系生物量。影响紫花苜蓿根系生物量的影响因子包括土层厚度、地下水位、土壤特性、淹水、耕作、施肥、灌溉、刈割、生长调节剂、混播、植株密度、品种和生长年限。土壤障碍(酸、碱、盐、粘重和紧实)越重、土层越薄、地下水位越高,紫花苜蓿根系生物量越小。淹水降低紫花苜蓿根系生物量。深耕可增加紫花苜蓿根系生物量,播种当年效果尤为明显。施肥可增加紫花苜蓿根系生物量。灌溉可增加紫花苜蓿根系生物量,灌溉模式及灌溉量适当时可获得相对较大的根系生物量。刈割频率越高,紫花苜蓿根系生物量越低。添加生长调节剂可增加紫花苜蓿根系生物量。混播降低紫花苜蓿根系生物量。在一定范围内,紫花苜蓿根系生物量随着植株密度的增加而增加。不同品种(材料)的根系生物量存在一定差异。生长年限越长,紫花苜蓿根系生物量越大。在每个生长季内紫花苜蓿根系生物量呈逐渐提高趋势,但在返青之初和每次刈割之后出现降低,3～4周后恢复至刈割前水平,其后则继续增加。不同自然区域紫花苜蓿的根系生物量差异较大。在相对正常的栽培管理条件下,生长1年紫花苜蓿的根系生物量约在2～7t.hm-2之间,生长2年者约为3～9 t.hm-2,生长3～5年者约为4～21 t.hm-2。     

不同磷素水平对紫花苜蓿磷累积动态和种子产量构成因子的影响

为研究晋北轻度盐碱地区紫花苜蓿（Medicago sativa）种子生产过程中磷素（Phosphorus,P）吸收规律,并探索适宜的施磷水平,本试验以苜蓿品种‘巨能2号’、‘3010’和‘WL366HQ’为材料,进行不同磷素水平（100,160,220,280 kg·hm^-2）对不同生长时期的苜蓿干物质累积、磷素累积量、繁殖器官磷素累积及收获指数的动态变化以及对种子产量构成因子的相关研究。结果表明：3个苜蓿品种的干物质累积量、磷素累积量、磷素分配率、磷素收获指数的动态变化规律不一致,‘巨能2号’在盛花期的P₁₀₀处理下（即施磷量为100 kg·hm^-2）,植株和繁殖器官的磷素累积量最大,而在P₂₂₀处理下（即施磷量为220 kg·hm^-2）表现出最高的磷素收获指数;‘3010’和‘WL366HQ’均在结荚期的P₁₆₀处理下（即施磷量为160 kg·hm^-2）植株和繁殖器官的磷素累积量和磷素收获指数最大。综合分析认为,适宜施磷量可有效提高种子荚果数、结荚率和种子产量,在晋北地区较合理的施肥时期和适量为：‘巨能2号’宜在返青期施磷肥220 kg·hm^-2;‘3010’和‘WL366HQ’宜在返青期施磷肥160 kg·hm^-2。     

根腐病原镰刀菌-品种-土壤水分互作对苜蓿保护酶活性的影响

为了探明不同水分、镰刀菌对苜蓿品种保护酶活性的影响,本研究选择紫花苜蓿品种‘阿尔冈金’、‘丰宝’与‘苜蓿王’在不同水分条件下接种半裸镰孢和腐皮镰孢后,对其幼苗分别进行PPO,POD,SOD及PAL的活性的测定,评价接种真菌对保护酶活性的影响及菌种、水分、品种三者之间对其保护酶活性的相互关系。结果表明:接菌显著抑制了苜蓿品种PPO的活性(P<0.05),而且菌种和品种、菌种和水分之间有显著的互作(P<0.05)。同一水分条件下,无论是30%,50%还是70%的水分处理,均以‘丰宝’的酶活最低,‘苜蓿王’的酶活最高。在接菌条件下,‘阿尔冈金’、‘丰宝’均提高了其PAL活性但差异不显著。菌种和水分均显著影响各苜蓿品种的POD,SOD,PAL活性(P<0.05),且多因素之间存在显著的互作效应(P<0.05)。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。