玉米穗腐病样本中温和镰孢菌的鉴定及其生物学特性

为明确引起玉米穗腐病的一种不常见镰孢菌病原菌及其生物学特性,对采集的镰孢菌穗腐病样本进行病原菌分离和纯化,并通过柯赫氏法则（Koch''s Rule）、形态学特征和分子生物学技术对菌株进行鉴定。结果表明,分离到的菌株ZBSF002为温和镰孢菌（Fusarium temperatum）,是玉米穗腐病的致病菌。对其生物学特性研究表明,温和镰孢菌的最适碳源是可溶性淀粉,最适氮源是酵母浸粉,生长温度范围为10℃~35℃,最适温度为30℃。在pH值为4~11的培养基上均能生长和产孢,在pH值7~10培养基上菌丝生长较快且产孢量较大。光照对菌丝生长和产孢量影响不显著,菌株在光照、黑暗、交替光照3种培养条件下均能生长和产孢,连续光照条件下菌丝生长较快,且产孢量较大。病原菌菌丝和分生孢子致死温度为65℃、10 min。     

辽宁省玉米穗腐病致病菌新知镰孢的分离鉴定与生物学特性研究

通过形态学和分子生物学方法鉴定菌株Fa11-9。结果表明,菌株Fa11-9产生的大型分生孢子镰刀形,3～5个分隔;小型分生孢子长椭圆形,单胞,延伸因子与新知镰孢聚为一类,确定菌株Fa11-9为新知镰孢(Fusarium andiyazi)。通过接种与再分离鉴定试验,完成柯赫式法则。利用十字交叉法和血球计数板计数法研究营养和环境条件对新知镰孢生长速度和产孢的影响,结果表明,菌丝生长温度范围为15℃～40℃,最适温度为25℃;光照条件对菌丝生长影响不显著;生长最适碳、氮源分别为麦芽糖、硝酸钠,促进分生孢子产生的最适碳、氮源分别为蔗糖、酵母。新知镰孢在辽宁省可引起玉米穗腐病。     

玉米镰孢穗腐病发生条件及化学防治效果研究

通过人工接种筛选抗病品种资源,研究播期、种植密度对病害发生的影响,明确玉米镰孢菌穗腐病发生与品种资源、播期、种植密度的关系,分析棘孢木霉菌颗粒剂(TCF)和XDS种衣剂(40%毒死蜱乳油、20%辛硫磷和10%井岗霉素混剂)对玉米穗腐病的防效。结果表明,32个自交系中有6个抗病自交系,延迟播种玉米镰孢菌穗腐病发生严重,播种密度对病害发生程度无显著影响。人工接种条件下,TCF颗粒剂穴施、XDS种衣剂拌种2个处理表现为百粒重增加、秃尖长度降低,TCF颗粒剂穴施处理的防效最高,为48.69%。     

运用同工酶标记对玉米穗,茎腐病串珠镰孢力亲缘关系的研究

动用同工酶标记技术研究了沈阳、河北、北京等地区玉米穗、茎腐病串珠镰孢攻的亲缘关系,以明确引起玉米穗、茎腐病的串珠镰孢菌是否存在寄生专化性或生理分化现象。结果表明,各地区玉米穗、茎腐病串珠镰孢菌同源性高、亲缘关系近,相亿性系数在０．８６￣０．９８间,菌株间差异仅表现为个体间多样性。     

运用同工酶标记对玉米穗、茎腐病串珠镰孢菌亲缘关系的研究

运用同工酶标记技术研究了沈阳、河北、北京等地区玉米穗、茎腐病串珠镰孢菌的亲缘关系 ,以明确引起玉米穗、茎腐病的串珠镰孢菌是否存在寄生专化性或生理分化现象。结果表明 ,各地区玉米穗、茎腐病串珠镰孢菌同源性高、亲缘关系近 ,相似性系数在 0 .86～ 0 .98间 ,菌株间差异仅表现为个体间多样性。     

玉米穗、茎腐病致病串珠镰孢菌的侵染循环关系研究

串珠镰孢菌(F. moniliforme)既是玉米穗腐病的主要致病菌,也是玉米茎腐病的主要致病菌.长期以来,对玉米穗腐病和茎腐病各自的病原学和发生规律均有一定研究,但对两种病害串珠镰孢菌的侵染循环关系,缺乏深入研究,给两种病害的协调防治带来一定困难.本文对两种病害串珠镰孢菌的侵染循环关系进行了初步研究,为两种病害的综合治理、抗源筛选及抗病育种工作奠定基础.     

40份骨干玉米自交系对镰孢穗腐病的抗性评价

2018~2019年针对黑龙江省穗腐病自然发病率较低的40份骨干玉米自交系,通过田间人工接种手段,对其镰孢穗腐病抗性进行评价。结果表明,在分别接种禾谷镰孢菌和拟轮枝镰孢菌后,各自交系的抗性潜力存在差异,筛选出自交系83J03、HB1037、绥系617、SX718、PHT77抗穗腐病能力较强,其中,骨干自交系83J03、绥系617于不同年际间表现出稳定的高抗性,受自然环境变化的影响较小,可以作为抗原用于抗穗腐病改良选育工作中。自交系HB1124、N5针对穗腐病综合抗性较低,穗腐病高发地区需谨慎使用,为镰孢穗腐病抗性育种及种质改良提供材料基础和试验依据。     

东北地区玉米茎腐病镰孢菌EF-1α基因序列分析鉴定

从东北地区采集玉米茎腐病标样90份,经分离纯化获得镰孢菌120株,在传统形态学鉴定的基础上,选取21株具有代表性菌株,采用基因组DNA的EF-1α序列分析技术进行镰孢菌种类的辅助鉴定。结果表明,引起玉米茎腐病的主要致病菌有4种,分别是轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)、禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、胶孢镰孢菌(Fusarium subglutinans)和层生镰孢菌(Fusarium proliferatum),分离频率分别为45.45%、36.36%、15.15%、3.03%。     

玉米穗腐病原菌禾谷镰孢的分离鉴定与致病力测试

利用形态学和分子鉴定技术,从玉米穗腐病病穗上分离并鉴定到17个禾谷镰孢菌株。以玉米自交系X178、593和B73为材料,对其中5个产孢能力强的菌株通过玉米发芽抑制试验进行致病力测试。结果表明,菌株FG14对测试自交系的平均发芽抑制率达54.10%;FG7最低,仅有23.22%,两者相差2.3倍。选用5个菌株在田间分别接种B73和LH59果穗,两个自交系对菌株FG14和FG21的抗性评价均为感,FG7为中抗。种子发芽和田间接种鉴定结果均表明,禾谷镰孢菌株间致病力存在显著差异。试验明确不同菌株对穗腐病抗性鉴定的影响,获得的菌株为玉米种质的穗腐病抗性筛选提供理论参考。     

辽宁省玉米穗腐病致病层出镰孢菌生物学特性、致病力与产伏马毒素B1比较

层出镰孢菌Fusarium proliferatum是辽宁省玉米穗腐病致病镰孢菌之一。比较4株层出镰孢菌的生物学特性、致病力、伏马毒素生物合成基因的表达量和产伏马毒素能力。结果表明,供试层出镰孢菌适宜生长温度为25℃～30℃,Fp-2、Fp-3、Fp-6最适温度为25℃,Fp-7最适温度为28℃。适宜pH值为5～8,Fp-2、Fp-7的最适pH值为7;Fp-3耐碱性,最适pH值为8;Fp-6耐酸性,最适pH值为5。12 h光暗交替有利于菌丝生长,适宜生长培养基为PSA、PDA。不同菌株对碳氮源的利用存在差异,适宜碳源为可溶性淀粉和蔗糖,适宜氮源为亚硝酸钠、天冬氨酸和脯氨酸。4株层出镰孢菌均能产生毒素,菌株间产毒能力差异显著,菌株Fp-7产伏马毒素B1能力最强,为77.65 mg/kg。菌株间产毒基因的相对表达量也存在差异,致病力无明显差异。     

吉林省玉米根腐镰孢菌种类鉴定和防治药剂筛选

通过形态学和分子生物学方法对2016年采自吉林省36个村镇的玉米根腐病样品进行镰孢菌分离和鉴定,并通过田间试验筛选有效药剂。结果发现,共分离获得84株镰孢菌,主要包括尖孢镰孢、禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢、三线镰孢等11种镰孢菌,其中尖孢镰孢平均分离频率最高,为45.2%;其次是禾谷镰孢,平均分离频率为20.2%。从分布区域看,尖孢镰孢是白城、吉林、辽源和通化地区玉米根腐病的主要致病菌,分离频率分别为75%、54.5%、85.7%和45.5%;禾谷镰孢是松原和四平地区玉米根腐病的主要致病菌,分离频率分别为41.7%和41.7%。田间试验表明,5种药剂的防治效果为16.35%～81.26%,药种比为10 g/kg的10%咯菌腈悬浮种衣剂对玉米根腐病防治效果最好,防效达81.26%。吉林省玉米根腐病的主要病原菌为尖孢镰孢,药种比为10 g/kg的10%咯菌腈悬浮种衣剂可用于玉米根腐病的田间防治。     

引发小麦赤霉病和茎基腐病禾谷镰孢菌的生物防治初探

禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)是小麦上的重要病原真菌。通过致病性测定从江苏小麦茎基腐病病害样本分离菌中筛选到了对小麦赤霉病和茎基腐病都有强致病力的F.graminearum菌株GF1117。为了对F.graminearum进行生物防治,利用稀释涂布平板法和平板对峙法从小麦不同生境中分离筛选到35株对GF1117具有明显拮抗效果的细菌菌株,分别在田间和温室进行了小麦赤霉病和茎基腐病的生物防治试验。结果表明,35株拮抗细菌对小麦赤霉病均有一定的防治效果,且在小麦感病品种和中抗品种上对茎基腐病的防效不同;菌株1-8对两种病害的防效都在45%以上。     

河南省玉米穗粒腐病病原串珠镰刀菌鉴定

河南省玉米穗粒腐病一般发病率为10%～30%,串珠镰刀菌是优势病原菌。从河南郑州感病的玉米穗轴和穗粒上分别分离出两个镰刀菌菌株。运用培养性状和形态特征综合分析的方法进行种类鉴定,并提取基因组DNA,对其内转录间隔区(ITS)序列进行PCR扩增和序列测定。结果鉴定出1个种为串珠镰刀菌。两个菌株rDNA间区ITS2可变区属I型,均能产伏马菌素。     

玉米禾谷镰孢穗腐病抗性的QTL定位

以3个高抗玉米自交系承351、丹598、吉V203和1个高感自交系ZW18为亲本,分别构建3个F₂群体及其对应的F_2:3家系,通过对F_2:3家系发病果穗进行图像处理的方法鉴定抗病表型,对禾谷镰孢穗腐病抗性进行QTL定位。3个F₂群体共检测到11个与禾谷镰孢穗腐病抗性有关的QTLs,分别可解释4.87%～40.98%的表型变异率。来源于抗病亲本承351的QTL-qRgr7-1位于7.02 bin,可解释高达13.76%～40.98%的表型变异率。通过与前期病害评级方法定位到的QTLs相比,qRgr7-1在Bins7.02上和qRger7.1完全重合,qRgr2-1在Bins2.01-2.02上和qRger2.1完全重合,qRgr10-1在Bins10.01-10.02上和qRger10.1完全重合。基于图像分析定位到的qRgr9-1、qRgr1-2、qRgr3-1分别与基于抗病评级定位到的区间存在重叠区域。利用不同方法定位到了相同的QTLs,一方面说明基于图像分析进行表型鉴定有一定的准确性,另一方面也验证了这些QTLs位点的真实性。     

玉米穗粒腐病抗病资源鉴定

通过人工接种串珠镰刀菌,进行玉米穗粒腐病抗性鉴定.从90份玉米自交系中筛选出15份高抗材料和27份中抗材料.结合血缘追踪发现,78599和78698等先锋海外种子公司育成的玉米杂交种的衍生自交系普遍具有较高的抗性。     

玉米穗粒腐病差异表达基因的生物信息学分析

结合基因功能分类体系(Gene Ontology,GO)对筛选得到的玉米穗粒腐病差异表达基因片段进行全面生物学功能注释。以抗玉米穗粒腐病的自交系Bt-1为材料,接种串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme),对接菌后96 h的玉米苞叶样品以玉米全基因组基因芯片进行大规模筛选,利用分子注释系统(Molecular Annotation System,MAS)对筛选得到的基因片段进行GO分子功能注释,分析特征基因的功能。结果表明,利用基因芯片从抗性材料Bt-1中获得的482条差异代表序列,GO注释获得大量重要信息,对应的基因注释包括分子功能、生物过程和细胞组分3个层次。GO能够准确预测与玉米穗粒腐病相关抗病基因的功能,对于了解表达基因之间的相互关系和深入挖掘、理解高通量数据等方面的具有重大帮助,是研究抗病基因不可或缺的生物学信息手段。