六省市致病疫霉交配型及其对几种杀菌剂的敏感性

测定了2000-2002年采自四川、重庆、吉林、黑龙江、福建、北京六省(市)致病疫霉菌株的交配型及其对几种杀菌剂的敏感性。结果显示,来自六省市的74个菌株中73株为典型的A1交配型,1株采自四川的菌株为可自育的A1交配型,未发现A2交配型。测定的37株代表菌中,对甲霜灵表现敏感、中抗、高抗的分别占27.0％、27.0％和46.0％。吉林、福建、黑龙江及重庆都存在高抗菌株。研究中还发现甲霜灵可促进部分抗性菌株的菌丝生长。随机抽取15个对甲霜灵表现敏感、中抗和高抗的菌株,测定其对几种杀菌剂的敏感性,结果全部对腈嘧菌酯和烯酰吗啉表现敏感;其中2株对丙酰胺表现敏感,11株表现中抗,2株表现高抗。结果也显示:烯酰吗啉和腈嘧菌酯与甲霜灵之间不存在交互抗性,具有应用潜力。     

马铃薯与致病疫霉互作研究进展与展望

马铃薯是重要的粮食作物, 由致病疫霉侵染引发的晚疫病长期严重制约马铃薯产业的健康发展, 因此, 国内外均将马铃薯晚疫病列为重大病害。目前, 抗病品种选育栽培、晚疫病预测预报和化学防治等相结合的晚疫病综合防治手段已得到普遍推广, 但晚疫病局部大流行在全世界范围内仍时有发生, 给粮食安全和生态安全带来巨大挑战。本文回顾了我国晚疫病的部分研究历史, 集中关注致病疫霉与寄主的互作机制领域, 梳理了近年来关于致病疫霉侵入机理、效应蛋白毒力功能、病原菌变异规律、马铃薯抗病机理等方面的重要研究结果并展望未来主要的研究方向, 以期为晚疫病基础研究和防治技术革新提供参考。     

致病疫霉对缬菌胺敏感基线的建立及抗性风险评估

为建立致病疫霉Phytophthora infestans (Mont.) de Bary对缬菌胺的敏感基线,采用菌丝生长速率法测定了从河北省、黑龙江省、内蒙古自治区、贵州省和四川省未使用过缬菌胺的地区采集分离的105个致病疫霉菌株对缬菌胺的敏感性;为明确致病疫霉对缬菌胺产生抗性突变体的难易程度,进行了紫外诱导和药剂驯化试验;为明确缬菌胺与常用药剂之间的交互抗性,测定了8个抗缬菌胺突变体及其6个亲本敏感菌株对6种常用杀菌剂的敏感性。结果表明:105株致病疫霉对缬菌胺的EC₅₀值范围为0.0594~0.159 mg/L,平均EC₅₀值为(0.102 ± 0.024) mg/L,不同敏感性菌株的频率呈连续单峰曲线分布,未发现敏感性下降的亚群体,因此可将缬菌胺对105株致病疫霉的平均EC₅₀值作为致病疫霉对缬菌胺的敏感基线;通过紫外诱变敏感菌株菌丝体获得了4个抗缬菌胺的突变体,其抗性水平介于 3.1~14.9倍之间,突变频率为0.54%,通过紫外照射敏感菌株孢子囊悬浮液获得了2个抗性水平分别为8.1倍和8.2倍的抗性突变体,突变频率为1.33 × 10?7;通过在含缬菌胺的黑麦蔗糖琼脂培养基上继代培养敏感菌株11代,获得2个抗性水平分别为3.1倍和9.4倍的抗性突变体。缬菌胺与烯酰吗啉和双炔酰菌胺存在交互抗性,与氟吡菌胺、嘧菌酯、甲霜灵和霜脲氰不存在交互抗性。初步推测致病疫霉对缬菌胺具有低到中等抗性风险,建议在生产上将缬菌胺与其他类型杀菌剂交替或混合使用,以延缓致病疫霉对缬菌胺抗性的产生。     

用纤维素膜技术研究致病疫霉侵入前与植物相互作用的新方法

 纤维素膜置于不同植物组织表面,在膜上接种致病疫霉游动孢子,观察游动孢子的静止、萌发、附着胞形成及侵入。发现不同植物对致病疫霉游动孢子静止的影响无显著差异,但对游动孢子萌发、附着胞形成、侵入的影响不同,表现出不同的相互作用。马铃薯块茎和叶片对孢子萌发、附着胞形成及侵入均有明显的促进作用;日本桔果实等只对孢子萌发有促进作用,对附着胞形成、侵入无明显影响;而洋葱鳞茎和葱茎,即使在有马铃薯组织存在下也明显抑制孢子萌发和附着胞形成。纤维素膜技术是研究致病疫霉侵入前与植物相互作用的有效方法。     

致病疫霉对缬菌胺抗性突变体生物学特性及抗性风险量化评估

 通过研究致病疫霉对缬菌胺抗性突变体的生物学特性,评估致病疫霉对缬菌胺产生抗性的风险。采用菌丝生长速率法检测田间菌株对缬菌胺的敏感性;通过比较抗性突变体在无药条件下继代培养前后对缬菌胺的敏感性来确定其抗性稳定性;采用离体叶片法测定抗性突变体及其亲本敏感菌株的适合度和竞争力;通过量化7个基本抗性因素的风险值评估致病疫霉对缬菌胺的基本抗性风险。结果表明:在2018年从内蒙、河北、贵州、四川、黑龙江等五省(自治区)采集分离的153个菌株和2019年从河北、内蒙采集分离的40个菌株中低抗菌株分别占31.4%和35.0%,敏感菌株分别占68.6%和65.0%,抗性指数均为0.34,抗性倍数分别为1.5和2.1,未发现中抗和高抗菌株;8个抗性突变体在无药条件下继代培养10代后,少数抗性突变体的抗药性不能稳定遗传;6个抗性突变体的适合度均显著低于其亲本敏感菌株;4个抗性突变体与其亲本菌株的孢子囊不同比率混合物分别在离体叶片上继代培养1、3、7代的抗性频率显著低于初始抗性频率或与初始抗性频率无显著差异;致病疫霉对缬菌胺7个基本抗性因素的风险值之和为9,推测致病疫霉对缬菌胺的基本抗性风险为低至中等。建议加强致病疫霉菌群体对缬菌胺的抗性监测,将缬菌胺与不同作用机理的杀菌剂交替或混合使用,以延缓抗药性产生和发展。     

辣椒疫霉致病力分化的初步研究

关于辣椒疫霉Phytophthora capsici Leonian致病力的分化研究,Black等曾报道来自台湾的辣椒疫霉对辣椒有一定的寄生专化性,菌株间存在致病力分化现象,可分为3种致病型,国内这方面的研究迄今报道较少。为了明确安徽省辣椒疫霉是否存在致病力分化现象,为辣椒抗病育种及该病的防治提供理论依据,作者对分离自该省不同地区的辣椒疫霉菌株的致病力及其分化进行了初步研究,结果如下。     

致病疫霉有性生殖在晚疫病流行中的意义

对致病疫霉有性生殖的发生、有性生殖生理、遗传变异及可能造成的危害进行概述 ,对致病疫霉有性生殖在晚疫病流行中的意义作了探讨 ,为制定致病疫霉可靠的防治策略提供科学依据。     

致病疫霉诱导的马铃薯酵母双杂交文库构建及无毒蛋白PiAVR3b寄主靶标筛选

致病疫霉是引起番茄、马铃薯晚疫病的植物病原卵菌,其分泌的效应蛋白在抑制寄主免疫方面发挥重要功能。鉴定效应蛋白的寄主靶标对研究植物与病原菌互作具有重要意义。本研究构建了高效马铃薯酵母双杂交cDNA文库,并通过筛选致病疫霉无毒蛋白PiAVR3b的互作蛋白来评价构建文库质量。分别提取接种致病疫霉后24 h和48 h的马铃薯栽培种‘合作88’叶片RNA,等量混合后构建cDNA文库。次级文库容量为1.6×10~7 cfu/mL,重组率为100%,插入片段平均在1 000 bp以上。以PiAVR3b为诱饵,通过酵母双杂交筛选初步获得10个候选靶标蛋白。经点对点验证,进一步确定了4个与PiAVR3b互作的靶标蛋白,分别是马铃薯MYB-like蛋白、线粒体外膜孔蛋白、碳分解代谢抑制蛋白、肽基脯氨酰异构酶。本研究构建的酵母双杂交文库为致病疫霉效应蛋白靶标筛选及植物与病原菌互作研究奠定了基础。     

木霉对植物的促生及诱导抗性研究进展

木霉不仅能够直接抑制植物病原菌的生长,还可通过定殖于植物的根部引起植物新陈代谢的改变。本文综述了木霉在植物根部定殖后,通过产生植物生长调节剂、抑制或降解根际有害物质、增加养分利用率以促进植物生长以及通过产生激发子诱导植物形成胞壁沉积物、合成抗菌物质以诱导植物局部或系统抗性的研究进展,以期为进一步扩大木霉在农业生产中的应用提供参考。     

四种化合物诱导马铃薯抗晚疫病的效果及其相关防御基因表达分析

为探究水杨酸、壳聚糖、麦角甾醇和纤维二糖4种化合物诱导马铃薯抗晚疫病的效果及其作用机理,采用整株喷雾法、挑战接种法、菌丝生长速率法分析4种化合物对马铃薯晚疫病的预防作用及对其病原菌致病疫霉Phytophthora infestans的离体抑制效果,利用实时荧光定量PCR技术测定4种化合物诱导后马铃薯病程相关蛋白和防御酶基因的调控表达情况。结果显示,水杨酸、壳聚糖、纤维二糖和麦角甾醇分别处理马铃薯植株24 h后接种致病疫霉,在多个浓度下对晚疫病均有不同程度的诱导抗性,其中在1 000 μmol/L浓度（壳聚糖浓度为1 000 mg/L）时诱导抗性最好,较对照显著提高,诱抗效果分别为54.73%、61.99%、59.73%和48.59%。壳聚糖对马铃薯晚疫病的诱抗效果高于其它3种化合物,且只有壳聚糖能显著抑制致病疫霉的菌丝生长和孢子囊形成,说明壳聚糖除了能诱导作物产生抗病性外,还具有直接抑菌作用。4种化合物诱导后马铃薯病程相关蛋白基因PR1、过氧化物酶基因POD和多酚氧化酶基因PPO的表达量在施用早期均显著升高。表明这些化合物能诱导马铃薯对晚疫病产生抗性,可能与马铃薯体内过氧化物酶、多酚氧化酶的活性和抗病信号传导途径关键基因PR1的表达有关。     

致病疫霉抗药性、交配型和适合度

 在离体条件下,我国马铃薯和番茄上62株致病疫霉中对甲霜灵和恶霜灵抗性菌株占11.29%,平均抗性水平15022倍和24733倍,未发现抗霜脲氰菌株和抗烯酰吗啉菌株。在活体条件下,比利时马铃薯上66株致病疫霉中对甲霜灵和恶霜灵抗性菌株占27.3%,河北省围场、崇礼马铃薯上217株中对甲霜灵和恶霜灵抗性菌株分别占29.0%和32.7%,河北省徐水番茄上88株中仅发现1株抗甲霜灵和恶霜灵。比利时马铃薯上的66株中4株为A2交配型,占6.1%,1株交配型为A1A2,抗甲霜灵。围场、崇礼马铃薯上的73株中6株为A2交配型,占8.2%,6株A2交配型中3株抗甲霜灵和恶霜灵。徐水番茄上的4 4株中3株A2交配型占6.8%。致病疫霉对甲霜灵和恶霜灵具有交互抗性,而2药与霜脲氰或烯酰吗啉之间无交互抗性关系。由于抗性菌株的产孢能力明显较高,田间抗甲霜灵和恶霜灵菌株明显比中间型菌株和敏感菌株的适合度高。     

同宗配合的马铃薯晚疫病菌曾在中国被发现

 在1964年分离的84株菌中,有一株从甘肃岷县隆安洋芋马铃薯病薯上分离到的晚疫病菌,不经交配即能在纯培养上长出具有典型的围生雄器和藏卵器的卵孢子。经单孢子囊或单游动孢子分离都证明这一特性能保持下来,说明该菌是同宗配合交配型。致病性试验也证明是标准的晚疫病菌。由此可见,马铃薯晚疫病菌除异宗配合外还存在同宗配合形成卵孢子的这一条途径,虽不普遍但不应忽视。     

知母提取物诱导马铃薯植株抗晚疫病作用机制初探

为明确知母提取物诱导马铃薯抗晚疫病的作用,本研究测试了经知母提取物处理并接种晚疫病菌后马铃薯植株的超氧化物歧化酶（SOD）、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β 1,3 葡聚糖酶和几丁质酶活性的变化。结果表明,经过知母提取物处理后的马铃薯植株,在受到晚疫病菌侵染后24～96 h,SOD和PAL活性显著升高并持续处于高活性水平;在接种48 h后β 1,3 葡聚糖酶活性开始显著升高,直到接种后96 h一直维持在较高活性水平;而无论是接种晚疫病菌还是经过知母提取物处理,几丁质酶活性都没有发生显著的变化。     

Differential interaction of Phytophthora infestans on tubers of potato cultivars with different levels of blight resistance

Differential interactions in tuber blight attack between potato cultivars and Phytophthora infestans isolates were studied using whole tuber and tuber slice assays. Tuber blight incidence and severity were studied in a whole tuber assay, whilst necrosis and mycelium coverage were evaluated in a tuber slice assay. The overall defence reaction of the potato cultivars tested varied considerably. Cultivars like Kartel and Producent showed resistant reactions, whilst Bintje and, to a lesser extent, Astarte reacted more susceptibly after inoculation with aggressive strains of P. infestans . A highly significant cultivar by year interaction was observed when tuber blight incidence was evaluated in two successive years. Differential responses were revealed by changing ranked order of cultivars after exposure to aggressive isolates of P. infestans . The results show that cultivar by isolate interactions existed for all components of tuber blight resistance studied. The quantitative nature of the observed resistance responses suggests the presence of quantitative trait loci governing resistance to tuber blight. The consequences of differential interactions in relation to the stability of tuber resistance are discussed.     

一个与马铃薯青枯病抗性连锁的RAPD标记

 用原始栽培种Solanum phureja作为抗源构建了一个二倍体马铃薯作图群体,并且用于进行群分法(bulked segregant analysis,BSA)分析,以筛选检定马铃薯青枯病抗性的RAPD连锁标记。使用300个随机引物进行RAPD检测,发现引物OPG09可在抗感性DNA池之间产生960 bp的稳定的相斥型多态性产物。进一步分析分离群体并得到与抗性相连锁的标记OPG09₉₆₀。该标记已有效地应用于检测其它具相近遗传背景的二倍体群体的抗性。     

葡萄霜霉病菌和马铃薯晚疫病菌对三种杀菌剂的抗药性风险研究

 葡萄霜霉病菌经UV诱导4次得5个抗烯酰吗啉菌株,其适合度较原菌株B951差,竞争力较弱,该菌经药剂驯化7代对恶霜灵产生抗性,但未对烯酰吗啉及霜脲氰产生抗性,UV诱导4次对霜脲氰及恶霜灵均未产生抗性。相比之下,马铃薯晚疫病菌经UV诱导11次得7个抗恶霜灵菌株,其中菌株UO1适合度好于其原菌株,竞争力较强。马铃薯晚疫病菌经过药剂驯化3代对恶霜灵产生了抗性,但是经UV诱导8~11次和药剂驯化30代对烯酰吗啉和霜脲氰仍保持敏感。     

云南省马铃薯晚疫病菌的交配型、抗药性及生理小种分布的研究

 从云南省陆良县、建水县和南涧县采集2000年秋播的马铃薯晚疫病标本,分离获得124个致病疫霉菌株,连同1999~2000年分离自昆明、曲靖等地的春播马铃薯晚疫病的10个菌株共134个,采用常规技术对这些菌株进行了交配型、抗药性及生理小种的研究。交配型测定结果为:陆良县的18个菌株中有3个为A₂交配型,其余15个菌株为A₁交配型,建水县和南涧县的106个菌株及昆明、曲靖1999~2000年的10个菌株都是A₁交配型。测定了83个菌株对瑞毒霉(metalaxyl)和烯酰吗啉(dimethomorph)的抗药性,结果有12.0%的菌株对瑞毒霉表现抗性,16.9%表现中抗,71.1%表现敏感,其中陆良、昆明和曲靖的抗瑞毒霉菌株的比例大于建水和南涧的抗药性菌株的比例;所测定的83个菌株都对烯酰吗啉表现敏感。生理小种鉴定结果表明,云南晚疫病菌为3.4、0、3和4生理小种,分别占鉴定菌株总数的48.0%、32.5%、15.6%和3.9%。但南涧仅发现3.4和0小种,而昆明有0、3、3.4和4小种,陆良有0、3和3.4小种,可见昆明和陆良地区的晚疫病菌生理小种比南涧地区的生理小种的组成更趋多样。     

A Laboratory Assay for Phytophthora infestans Resistance in Various Solanum Species Reflects the Field Situation

Physiological and molecular research on resistance responses of Solanum tuberosum cultivars and partially resistant Solanum species to Phytophthora infestans requires a reliable resistance test that can be used in the laboratory. Laboratory tests performed on detached leaves and intact plants were compared with field tests for similarity of late blight reactions. Detached leaves from field-grown plants were as resistant as detached leaves from climate chamber-grown plants when challenged with P. infestans. However, detached leaves incubated in covered trays at high relative humidity were more susceptible than detached leaves kept in open trays or leaves on intact plants. The incubation conditions of detached leaves in covered trays rather than detachment itself appeared to affect the resistance expression. Detached leaves of some wild Solanum genotypes became partially infected, whereas intact plants were completely resistant when inoculated. Inoculation of leaves on intact plants, however, resulted in lower infection efficiencies. These limitations should be taken into account when choosing the appropriate inoculation method for specific purposes. For resistance screening, laboratory tests proved to be a good alternative for field tests. The ranking of resistance levels for twenty plant genotypes was similar under laboratory and field conditions.     

几种常用杀菌剂对马铃薯晚疫病防治效果比较研究

试验表明50%烯酰吗啉等九种杀菌剂对马铃薯晚疫病发病初期均有好的防效,药后7d防效均在81.5%以上。在马铃薯晚疫病初期施药,各药剂防效差异明显。第2次用药后7d,50%烯酰吗啉水分散粒剂、70%丙森锌可湿性粉剂、60%吡唑醚菌酯/代森联水分散粒剂、72%霜脲·锰锌可湿性粉剂对马铃薯晚疫病防治效果在83%以上,且最后增产效果均在40%以上。而70%甲基硫茵灵可湿性粉剂等其它5种药剂的防病效果只在70%左右,增产幅度也低。各药剂对马铃薯安全,无药害表现。建议向农民首推50%烯酰吗啉水分散粒剂防治马铃薯晚疫病,其次是72%霜脲·锰锌可湿性粉剂、70%丙森锌可湿性粉剂和60%吡唑醚菌酯/代森联水分散粒剂。     

青海马铃薯晚疫病菌线粒体DNA单倍型鉴定及分析

 为查明青海地区晚疫病菌单倍型分布情况,本研究对青海不同地区采自2006～2007年的70个晚疫病菌材料的线粒体单倍型进行了分析,结果表明：94.3%的菌株为Ⅱa型,5.7%的菌株为Ⅱb型,其中Ⅱb型均分离自番茄。这说明青海地区马铃薯晚疫病菌群体类型比较单一,主要为Ⅱa型,线粒体单倍型不存在多态性。