河南省小麦赤霉病菌种群组成及致病力分化

 为明确河南省小麦赤霉病种群组成和致病力分化情况,2007—2014年对河南省15个市84个田块的327个小麦赤霉病菌进行种群鉴定、毒素化学型分析和致病力分化研究,结果表明:Fusarium graminearum s. str.和F. asiaticum是河南省小麦赤霉病的优势种群(97%),F. pseudograminearum(2.1%)、F. culmorum(0.3%)、F. equiseti(0.3%)、F. verticillioids(0.3%)为次要种群;对于禾谷镰刀菌复合群来说,豫北地区分布只有F. graminearum s. str.,豫中地区F. graminearum s. str.和F. asiaticum都存在,以F. graminearum s. str.为主,豫南地区F. graminearum s. str.和F. asiaticum都存在,以F. asiaticum为主;291个F. graminearum s. str.都为15ADON类型,26个F. asiaticum菌株中22个为3ADON,1个为15ADON,3个为NIV类型;F. graminearum s. str.(15ADON)也存在致病力分化,强、中、弱致病力的菌株在河南省的比例约为2:2:1。     

陕西省小麦茎基腐病病原菌鉴定及其致病力分析

为明确陕西省小麦茎基腐病病原菌的组成及其致病力,于2019年小麦灌浆期在陕西省宝鸡市、咸阳市、西安市和渭南市共63个采样点采集具有茎基腐病典型症状的病株,对其进行组织分离,结合培养性状和形态学特征,以及利用ITS和EF-1α序列分析鉴定分离菌株所属类群,并对不同病原菌进行致病力分析。结果表明：共分离到224株菌株,基于形态学特征和分子生物学鉴定结果,其中201株菌株鉴定为假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum,3株菌株鉴定为禾谷镰刀菌F. graminearum,14株菌株鉴定为三线镰刀菌F. tricinctum,6株菌株鉴定为层出镰刀菌F. proliferatum,其中假禾谷镰刀菌占总分离菌株的89.73%,是陕西省小麦茎基腐病的优势病原菌。不同种的镰刀菌对小麦植株均有一定的致病性,但假禾谷镰刀菌的致病力最强,而且分离自不同地区或者同一地区的假禾谷镰刀菌株间的致病力也存在一定分化。     

保湿时间对小麦赤霉病抗性鉴定结果的影响

为优化黄淮麦区小麦赤霉病抗性鉴定方法,于2020年在河南农业大学许昌校区试验田对4个小麦品种进行单花滴注赤霉病抗性鉴定,分析不同套袋保湿天数对病情严重度的影响,并利用与主效抗病基因Fhb1连锁的功能标记TaHRC-STS对其进行分子检测.结果显示:抗病品种'苏麦3号'宁麦9号'携带该基因,而感病品种不携带;套袋1～7...     

不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累分析

 为明确不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累水平,培育和利用抗赤霉病和DON毒素积累的品种提供资源和依据,本研究采用单小花滴注接种法对河南省的106个小麦品种(系)抗赤霉病性进行鉴定分析,并用ELISA测定了病穗组织中DON毒素水平。结果表明不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性有显著差异,106个小麦品种(系)中未发现抗病和中抗材料,中感品种(系)有华育198、郑麦103和春丰0021等14个,占13.2%;感病的有曌式2010-06、百农898和中麦63等92个,占86.8%。不同小麦品种(系)籽粒、颖壳和穗轴中DON毒素积累水平有显著差异,籽粒中DON毒素水平在(0.70~287.63)mg/kg之间,其中郑03876、豫保1号和中麦63 的DON毒素水平在2 mg/kg 以下,为抗毒素材料;其他的103个品种DON毒素水平大于2 mg/kg;颖壳和穗轴中的DON毒素水平在(51.03~392.87)mg/kg之间,普遍比籽粒中DON毒素含量高。籽粒中DON毒素水平与小麦品种(系)的平均病害严重度间呈极显著正相关。     

芝麻枯萎病病原菌致病力室内鉴定方法

 芝麻枯萎病(Sesame Fusarium wilt, SFW)是由尖孢镰刀菌芝麻专化型(Fusarium oxysporum Schl. f. sp. sesami (Zap.), FOS)引起的一种土传真菌病害, 是世界芝麻生产上的主要病害之一。为测定FOS致病力, 本文选用郑芝98N09等4个芝麻品种, 在苗期对15个FOS菌株的致病力强弱进行了室内鉴定和评价。结果表明, 采用1×10⁶个/mL分生孢子悬浮液与无菌蛭石和无菌土壤按V1∶V2∶V6比例混合接菌(即最终接菌浓度为1.4×10⁵孢子/g土壤), 在接菌后第7 d幼苗开始出现枯萎病症状, 调查菌株致病性的最佳时间为接菌后第25 d~28 d;在供试15个FOS菌株中, 对4个品种均表现为强致病力的菌株有8个(DI>50), 均表现为弱致病力的菌株有5个(DI<20);不同芝麻品种对不同菌株的抗性有一定差异。该方法可应用于芝麻枯萎病病原菌致病性测定和芝麻种质抗枯萎病特性评价, 并为后续的机理研究提供了技术支持。     

江苏省主栽水稻品种抗赤霉病鉴定及毒素积累分析

为明确江苏省主栽水稻品种赤霉病抗性水平,2021—2022年采用人工接种结合田间自然发病情况对16个水稻品种进行赤霉病抗性鉴定,并分析了水稻籽粒中单端孢霉烯族化合物积累水平。结果表明：在人工接种条件下,9个水稻品种(4个粳稻和5个籼稻)连续两年对赤霉病达到中抗水平,籼稻品种对赤霉病抗性水平显著高于粳稻品种(P<0.05);在自然发病条件下,不同品种对赤霉病抗性水平不仅在年度间存在明显差异,也与人工接种鉴定结果存在较大差异,籼稻品种对赤霉病的抗性同样高于粳稻品种。籽粒中单端孢霉烯族化合物积累水平与病情指数呈极显著正相关(P<0.01)。本研究揭示了江苏省部分主栽水稻品种赤霉病抗性水平,为水稻赤霉病抗性鉴定评价、抗赤霉病水稻品种的培育和利用提供了科学依据。     

小麦赤霉病拮抗菌株筛选及其抑制作用研究

从高寒草甸野牦牛牛粪中分离得到细菌菌株27株。采用平板对峙法筛选小麦赤霉病高效拮抗菌株,研究其对病原菌禾谷镰刀菌(Fusarium gramminearum)的抑制作用。结果表明,筛选得到的8株小麦赤霉病拮抗中,以菌株LM3403拮抗能力最佳,抑菌带宽(13.2±0.8)mm。通过形态观察、生理生化特征分析、16S r DNA序列分析和gyr B基因序列分析,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。研究发现,菌株LM3403可明显抑制禾谷镰刀菌菌丝体生长和分生孢子萌发,使病菌的菌丝体畸形、细胞膜损伤。该菌株还具有合成surfactin、iturin、fengycin 3种抗菌脂肽的能力。     

不同杀菌剂对小麦赤霉病及籽粒DON毒素的控制效果

为探明不同杀菌剂对小麦赤霉病和小麦籽粒DON毒素(包括DON、3-ADON和15-ADON)的控制效果, 采用菌丝生长速率法测定了12种药剂对禾谷镰刀菌野生型菌株PH-1的室内活性, 同时采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS)测定了这些药剂对DON毒素的抑制效果, 并开展了小麦赤霉病及籽粒DON毒素的田间防治试验。结果表明, 12种原药对菌丝生长抑制活性强弱依次为氟唑菌酰羟胺>咪鲜胺>戊唑醇>丙硫菌唑>叶菌唑>氰烯菌酯>氟环唑>多菌灵>甲基硫菌灵>吡唑醚菌酯>嘧菌酯>井冈霉素A。氟环唑EC50和EC90离体胁迫均刺激DON毒素产生, 其他杀菌剂EC50和EC90胁迫均抑制DON毒素产生。田间试验结果表明, 200 g/L氟唑菌酰羟胺SC、30%丙硫菌唑OD和20%叶菌唑WP病指防效和DON防效为87.68%~94.77%; 430 g/L戊唑醇SC、25%氰烯菌酯SC、45%咪鲜胺EW、25%氟环唑SC、50%多菌灵WP和70%甲基硫菌灵WP病指防效和DON防效为57.63%%~85.49%; 250 g/L吡唑醚菌酯EC和250 g/L嘧菌酯SC病指防效分别为72.18%和51.98%, DON防效分别为43.06%和-7.96%; 24%井冈霉素A AS病指防效和DON防效分别为42.37%和62.87%。药剂离体和田间控毒效果不完全一致, 赤霉病有效防控是DON防控的前提, 病害防效与DON防效不完全一致, 本研究为小麦赤霉病及籽粒DON毒素防控提供了科学依据。     

北京市及河北省小麦赤霉病菌群体遗传结构及生物学特性

本文分析了北京市与河北省小麦赤霉病菌群体遗传结构以及基础生物学特性。结果表明所有菌株均为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum),属于一个大的单一群体,群体内具有较高的遗传多样性。毒素化学型测定表明,北京与河北地区小麦真菌毒素污染的主要风险为DON与15ADON毒素。表型测定显示,与F.asiaticum群体相比,F.graminearum具有较高的产孢能力,而生长速率和产毒能力较低。该群体对主要杀菌剂多菌灵、戊唑醇和氰烯菌酯均无抗药性。     

江苏省水稻品种细菌性条斑病抗性评价与病原菌致病力分化

采用针刺接种法,在水稻孕穗期接种3个不同致病型的细菌性条斑病菌,鉴定134个不同类型的水稻品种对细菌性条斑病的抗感性,并使用6个鉴别品种测定江苏徐淮地区82个细菌性条斑病菌的致病力.结果表明:粳稻品种对细菌性条斑病的抗性明显高于籼稻,常规稻和杂交稻对细菌性条斑病的抗性没有明显差异;根据病菌与鉴别品种的互作反应,将供试菌株区分为8个致病型,大多数菌株和鉴别品种表现为弱互作关系,少数菌株与鉴别品种存在强互作关系;第1致病型的菌株致病力强,6个鉴别品种均呈感病反应,并占供试菌株总数的40.2%.     

山东省小麦赤霉病菌种群组成及其致病力分化

由禾谷镰孢菌群Fusarium graminearum clade引起的赤霉病是小麦的重要病害。为明确山东省小麦赤霉病菌的种群组成及其致病力,于2011年和2012年从山东省15地市分离了95株小麦赤霉病菌,在形态和分子生物学鉴定种的基础上,采用鉴定B型毒素化学型的特异性引物进行毒素化学型分析。在95个菌株中,93株分离物为禾谷镰孢菌F.graminearum,2株为燕麦镰孢菌F.avenaceum。94株分离物为脱氧雪腐镰孢菌烯醇(deoxynivalenol,DON)化学型,1株为雪腐镰孢菌烯醇(nivalenol,NIV)化学型。在94株DON毒素化学型菌株中,90株为15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15-acetyldeoxynivalenol,15-AcDON)化学型,4株为3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(3-acetyldeoxynivalenol,3-AcDON)化学型。在小麦扬花期,采用单花滴注接种法对29个菌株进行了致病力测定,供试菌株的致病力分化明显。表明在山东省冬小麦产区,产15-AcDON毒素的F.gra-minearum是小麦赤霉病菌的优势种群。     

糖基转移酶基因TaUGT7分子表达特征及抗赤霉病作用分析

为研究小麦UDP-葡萄糖基转移酶7(UDP-glycosyltransferase 7,TaUGT7)的抗赤霉病功能,利用DNAMAN 6.0软件对Ta UGT7及其同源蛋白进行序列比对,应用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术分析经赤霉菌Fusarium graminearum和脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）处理后的苏麦3号小穗中TaUGT7基因的表达特征,利用基因枪在洋葱表皮细胞瞬时表达TaUGT7-eGFP进行亚细胞定位,采用农杆菌介导法在小麦品种Fielder中过量表达TaUGT7基因并进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,TaUGT7在氨基酸序列上与已知赤霉病抗性相关UGT相似性较低;TaUGT7在赤霉菌接种24 h后开始被诱导表达,在DON处理2 h后逐步被诱导表达;Ta UGT7蛋白亚细胞定位于细胞膜和细胞核中;qRT-PCR检测发现,TaUGT7在8株独立的过表达转基因株系中均有不同程度的上调表达;与野生型对照相比,过表达株系TaUGT7-395和TaUGT7-457中的平均病小穗率显著下降。...     

解淀粉芽胞杆菌EA19菌株对小麦赤霉病的防治效果

为明确解淀粉芽胞杆菌Bacillus amylolyticus EA19菌株对小麦赤霉病的防治效果,室内测定EA19菌株及其发酵液对小麦赤霉病菌Fusarium asiaticum菌落生长、孢子萌发、子囊壳形成的影响,以及在室内离体麦穗上的防治效果,并进行了田间小区防治试验。室内试验测定结果表明,EA19菌株发酵液对小麦赤霉病菌菌落生长和分生孢子的萌发具有显著的抑制作用,在室内离体麦穗上的防治效果可达80.0%,对子囊壳形成无显著影响。田间小区防治试验结果表明,在添加紫外保护剂抗坏血酸的条件下,EA19菌株发酵液和菌体悬浮液对赤霉病均有显著的防治效果,其中EA19菌株发酵液的防治效果可达81.2%。EA19菌株喷雾粉可湿性粉剂对赤霉病的防治效果可达67.4%,能使小麦籽粒中脱氧镰刀菌烯醇毒素含量显著降低36.8%,与50%多菌灵可湿性粉剂的效果无显著差异。表明EA19菌株在生产上防治赤霉病具有较大的开发应用潜力。     

宁夏回族自治区马铃薯镰刀菌根腐病病原菌的分离鉴定与致病性测定

为明确宁夏回族自治区马铃薯镰刀菌根腐病的病原菌种类,2015—2018年从宁夏回族自治区固原市、吴忠市、中卫市和石嘴山市4个市12个区县采集马铃薯病样,采用组织分离法对病样进行分离纯化,利用形态学鉴定方法和基于rDNA-ITS与EF-1α序列分析的分子鉴定方法对分离物进行鉴定,并按照柯赫氏法则对其致病性进行测定。结果显示,经组织分离法共获得真菌菌株347株,其中230株镰刀菌属真菌菌株引起马铃薯镰刀菌根腐病,这些镰刀菌分属于5个种,分别为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum、茄病镰刀菌F. solani、锐顶镰刀菌F. acuminatum、木贼镰刀菌F. equiseti、接骨木镰刀菌F. sambucinum,这5种镰刀菌分别为67、29、50、39和45株,分离频率分别为29.13%、12.61%、21.73%、16.95%和19.56%;这5种镰刀菌的致病性有差异,其中接骨木镰刀菌和茄病镰刀菌的发病率分别为91.81%和99.99%,病情指数分别为69.56和82.23,均高于其它3种镰刀菌,是引起宁夏回族自治区马铃薯镰刀菌根腐病的优势病原菌。     

河北省甘薯镰孢菌腐烂与溃疡病的病原鉴定

为明确河北省甘薯镰孢菌腐烂与溃疡病的症状特点和病原种类,在不同种植区采集储藏期和育秧期病样,描述其症状特征;对病原菌进行分离纯化,采用柯赫氏法则回接验证,依据病原菌的形态特征和基因序列确定病原菌种类。结果表明,在储藏期甘薯发病可导致薯块表面腐烂的占总病薯的59.09%,端部腐烂的占40.91%;薯块带有褐色轮纹病斑的占61.36%,病斑没有轮纹或者轮纹不明显的占38.64%;发病初期薯块内部病斑浅、黑褐色的占27.27%,发病后期薯块内部形成空腔、布满白色菌丝的占72.73%;病斑带有苦味的占59.09%,病斑没有苦味或苦味不明显的占40.91%;在育秧田发病导致薯秧溃疡,表现为主茎基部呈点片发生黑色或者褐色病斑,部分有开裂。分离的病原菌能够同时侵染薯块和薯秧;病原菌单瓶梗产孢,大型分生孢子稍弯,两端钝圆,多数3~7个分隔,顶细胞钝圆,基细胞足跟较明显。其rDNA-ITS、EF-1α、β-tubulin基因序列与茄镰孢菌Fusarium solani的同源性分别为97%、99%和98%。初步确定甘薯镰孢菌腐烂与溃疡病的病原菌为茄镰孢菌F.solani。     

禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺敏感性基线的建立及药剂田间防效

为明确琥珀酸脱氢酶抑制剂类新型吡啶酰胺杀菌剂氟唑菌酰羟胺在中国小麦赤霉病防治中的应用潜力,分别采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了氟唑菌酰羟胺对湖北省6个地区106株禾谷镰孢菌的室内毒力、田间防效及其与多菌灵和氰烯菌酯的交互抗性。结果显示:氟唑菌酰羟胺对106株禾谷镰孢菌菌丝生长的EC₅₀值为 (0.018 0 ± 0.209 0) mg/L,平均值为 (0.072 8 ± 0.025 9) mg/L;对分生孢子萌发的EC₅₀值为 (0.052 7 ± 0.473 2) mg/L,平均值为 (0.176 0± 0.059 6) mg/mL;且其EC₅₀值频率分布均呈单峰曲线,因此可分别将菌丝生长和孢子萌发的平均EC₅₀值作为禾谷镰孢菌对氟唑菌酰羟胺的敏感性基线。初步的交互抗性测定结果表明,抗多菌灵或氰烯菌酯的菌株对氟唑菌酰羟胺均未表现出抗性。田间试验显示,氟唑菌酰羟胺有效剂量200 g/hm2处理的防效 (超过90.0%) 显著高于对照药剂氰烯菌酯600 g/hm2的防效 (78.0%),与空白对照相比增产效果在127%~135%之间。经氟唑菌酰羟胺处理后,小麦籽粒中由禾谷镰孢菌产生的毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇 (DON) 的含量比空白对照降低了55.09%。研究表明,氟唑菌酰羟胺对禾谷镰孢菌呈现出较高的室内活性且田间防效优越,同时还能降低小麦籽粒中DON毒素的含量及提高小麦产量,因此可作为生产中防治小麦赤霉病的替代或后备药剂,同时也可考虑用作为禾谷镰孢菌对多菌灵抗性治理的替代药剂。     

小麦赤霉菌群体结构和病害监控技术研究进展

小麦赤霉病是影响我国小麦生产安全和食品安全最重要的病害之一。由于受全球气候变暖、耕作制度变化等因素影响,小麦赤霉病在我国发生区域呈北移西扩的态势,病害发生流行频率明显上升。本文从赤霉菌群体遗传结构、侵染循环、致病与毒素合成调控机制以及抗病遗传育种、病害监测预警和防控技术等方面综述了国内外相关研究进展,分析了我国小麦赤霉病频繁暴发成灾原因以及监测与防控工作中存在的问题,并提出了有效防控病害暴发危害的应对策略。     

辣木枝枯病病原菌鉴定及其生物学特性

为明确海南省辣木枝枯病病原菌及其生物学特性,采用组织分离法获得菌株MO157,通过柯赫氏法则、形态学特征及分子生物学技术对该菌株进行鉴定,并测定了其菌丝生长的最佳条件。结果表明,菌株MO157回接10 d后,辣木茎干表面周围呈黄褐色,随后发病部位表现出水渍状病斑,与自然发病辣木的病状相符;菌落近圆形,菌丝初期呈白色绒毛状,后期呈浅黄色,分生孢子顶胞钩状,3~5个隔膜,厚垣孢子呈球形,在菌丝间串生;菌株MO157的ITS序列与Gen Bank中木贼镰刀菌Fusarium equiseti的相似性为100%,结合形态特征与分子鉴定最终将其确定为木贼镰刀菌(Gen Bank登陆号:KX197955)。该菌菌丝生长适宜温度25~30℃,最适温度28℃;pH 6~8时菌丝生长速率增快,pH 7时最适菌丝生长;PDA培养基和PSA培养基最适合该菌生长,以蔗糖为碳源时利用率最高;以牛肉浸膏为氮源时利用率最高;该菌致死温度为65℃,10 min;光照对菌丝生长影响较小,不同处理间菌落直径无显著差异。     

基于链特异性RNA-seq的禾谷镰刀菌全生活史转录组分析

为明确植物病原真菌禾谷镰刀菌Fusarium graminearum全生活史的转录组特征和基因表达模式,采用生物信息学技术对其生活史不同阶段15个时期或组织的链特异性RNA-seq数据进行分析。结果表明,共有8 106个基因在所有时期均有表达,为禾谷镰刀菌生活史核心基因,占总基因数的47.2%;有性生殖和侵染过程中表达的基因数相对较多,其中有性生殖后期表达的基因数最多,达15 221个;无性产孢和侵染小麦穗过程中基因表达水平整体较高,而分生孢子中基因表达水平最低。在燕麦培养基上禾谷镰刀菌气生菌丝的基因表达模式与侵染过程中的基因表达模式较为相似,而与营养生长菌丝的基因表达模式差异较大。该菌次生代谢物合成特征酶基因和分泌蛋白基因的表达模式均分成3类,即分别在侵染、营养生长和有性生殖过程上调表达,暗示其在生活史不同阶段的特异性功能。