苎麻疫霉对棉苗致病力的遗传与变异研究

 以分离自江苏省棉铃疫病病组织的苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Sawada)野生型菌株JS-5为亲本,采用菌丝块创伤接种法测定了苎麻疫霉对棉苗致病力在游动孢子无性系和卵孢子后代的遗传。结果表明,苎麻疫霉对棉苗的致病力在单游动孢子无性系连续两代稳定遗传,而在单卵孢第1代(OG₁)则发生连续性变异。从OG₁中选致病力强、弱2个单卵孢株为亲本,分别建立单卵孢第2代(OG₂)和单游动孢子无性系,并测定其对棉苗的致病力。结果为上述2个单卵孢株的游动孢子后代对棉苗的致病力均与其各自亲本相似,而在它们的单卵孢株群体(即OG₂)中对棉苗的致病力继续发生复杂的连续性变异。上述结果表明,苎麻疫霉对棉苗的致病力可能由细胞核杂合多基因控制。     

苎麻疫霉遗传学研究

 本文首次对引致我国棉花、苎麻疫病的重要同宗配合疫霉种-苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Sawada)的菌落形态、生长速率、同宗配合特性、致病力、对甲霜灵抗性以及雄器着生位置等生物学性状的遗传与变异进行了较系统的研究。     

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。     

甘肃省辣椒疫霉菌的交配型分布及其致病力差异

采用单孢菌落直接配对法和游动孢子悬浮液土壤接种法对2003—2006年采自甘肃省辣椒主产区的辣椒疫霉菌菌株Phytophthora capsici进行交配型和致病力测定。结果表明,甘肃省辣椒疫霉菌存在A1、A2和A0三种交配型,以A1和A0占优势,在各产区均有分布,发生频率分别达57.9%和31.6%;A2交配型仅2株,分别出现在酒泉和庆阳。不同来源菌株对5个辣椒品种的致病力存在显著差异,平均病情指数为2.2～56.4,强、中、弱致病性菌株分别占10.6%、52.6%和36.8%,不同地区的菌株致病力有强弱之分,以中、弱致病性菌株为主,同一地区中不同菌株的致病力也存在一定的差异性。     

棉花黄萎病菌致病力测定及评价方法研究

 棉花黄萎病菌致病力测定及评价是抗病育种及病害综合防治的基础。本文以我国三大棉区的167个黄萎菌菌株为对象,研究致病力测定及评价中不同批次之间病情指数的校准及致病力类型划分标准等关键技术环节。结果表明,以中等致病力类型菌株Vd076为校正菌株,以感病性稳定的冀棉11为校正鉴别寄主,以校正菌株在校正鉴别寄主上病情指数达到50.0±5.0时的调查结果进行各菌株的致病力评价,可获得较好的校正效果,使不同批次试验数据具有可比性;依据聚类分析结果,制定了致病力类型划分标准,强、中、弱3种致病力类型的平均校正病指分别为﹥40.0、20.1~40.0和20.0;通过对不同鉴别寄主组合的分析,推荐陆地棉中棉所41号、豫棉21、鲁棉研28、中棉所35号、中棉所8号、冀棉11作为鉴别寄主。该研究为棉花黄萎病菌致病力变异等相关研究工作提供了技术支撑。     

嗜线虫杆菌发酵液对苎麻疫霉的抑制作用

用室内平板抑菌法测定了８株嗜线虫杆菌对苎麻疫霉的抑制效果。结果表明：嗜线虫杆菌对苎麻疫霉菌丝有较强的抑制生长作用,所有株系的发酵液稀释５倍时,对苎麻疫霉的抑菌率均达１００％;稀释１０倍时,抑菌率达９５％以上的株系占８７．５％;稀释１５倍,抑菌率在８０％以上的株系占５０％。不同的嗜线虫杆菌对苎麻疫霉的抑菌作用存在很大差异,抑菌作用最强的是Ｘ．ｐｏｉｎａｒｉ的ＮＣ５１３和ＮＣ３２株系,其ＥＣ５０分别为０．０８％和０．１３％,其次是Ｘ．ｎｅｍａｔｏｐｈｉｌｕｓ的ＢＪ和Ａ２４株系,ＥＣ５０分别为０．４０％和０．８８％,其它株系ＥＣ５０在１．９４％～６．０３％之间不等。嗜线虫杆菌发酵液对苎麻疫霉有溶菌和抑制菌丝生长的作用,经发酵液处理后的苎麻疫霉菌丝扭曲、分支增多、分支顶端膨大,甚至菌丝胞壁破裂,原生质外溢。     

我国棉花黄萎病菌致病力分化及ISSR指纹分析

 来自我国12个省84个县（市）的棉花黄萎病菌,在PDA培养基上存在5种不同的培养类型,其中,产生微菌核较多的B型菌株为优势类群,占72.9%。长江流域的菌株培养性状变异最大,新疆棉区的变异最小。致病力测定结果和ISSR指纹图谱均将167个单孢菌株划分为强、弱、中3个致病力类型,供试菌株的ISSR指纹图谱与菌株的致病力存在明显的相关性。中等致病力类型菌株在我国占主导地位;强致病力类型的菌株主要分布在河北、河南、湖北等省;弱致病力类型菌株主要分布在新疆和江苏。     

苎麻疫霉抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力及其遗传

研究了苎麻疫霉抗甲霜灵(Mt^r)突变株对棉苗的致病力及其遗传,结果显示,抗性突变株对棉苗的致病力与其野生型亲本间无显著差异。而Mt^r突变株XC-6-2对棉苗的致病力在其无性第1代(ZG₁)单孢株间及其与亲本间均存在极显著差异,且XC-6-2对棉苗的致病力性状在单游动孢子第2代(ZG₂)持续发生分离;XC-6-2单卵孢第1代(OG₁)对棉苗的致病力间亦存在极显著差异。上述结果提示,抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力在无性单孢和单卵孢子后代间均不能稳定遗传。对比研究发现,野生型亲本菌株XC-6对棉苗的致病力在单游动孢子和单卵孢后代有相似的遗传规律,且单游动孢子群体对棉苗致病力的变异系数较其单卵孢株间的变异系数大。     

棉田土壤中棉花黄萎病菌的致病力分化

为了明确同一棉田生态系中棉花黄萎病菌的群体组成和致病力分化特点,利用病害反应型及病情指数测定法,对来自同一棉田的43个棉花黄萎病分离菌株在5个鉴别寄主上进行了致病力测定。结果表明,43个菌株可划分为落叶型致病力强的Ⅰ型、混合型致病力中等的Ⅱ型和非落叶型致病力弱的Ⅲ型。其中Ⅰ型菌株19个,占44.2%,平均病情指数大于50;Ⅱ型菌株16个,占37.2%,平均病情指数在30～50之间;Ⅲ型菌株8个,占18.6%,平均病情指数小于30。由此证明,同一棉田棉花黄萎病存在落叶型和非落叶型两类病害表现类型,其病原菌存在强、中、弱三种不同致病类型的生理型,揭示出棉花黄萎病菌本身是一个易变异的混合基因型群体,群体中的不同个体组成的亚群体具有不同的致病性。     

一种适用于大豆疫霉菌研究的培养基

 1989年沈崇尧和苏彦纯首次在我国分离到大豆疫霉菌(Phytophthora sojae M.J.Kaufmann&J.W.Gerdemann)。目前,该菌已成为三江平原大豆产区影响大豆生产的重要病原菌。在国外,用于P.sojae研究的主要培养基之一是利马豆(Phaseolus lunatus L.,Lima bean)培养基,而国内利马豆很少,一般不易获得,为此,我们尝试用与利马豆同属的粒用菜豆(芸豆)(P.vulgaris L.,Common bean)制作培养基代替利马豆培养基用于大豆疫霉菌的研究。     

疫霉蛋白激发子PB90对病原菌生长与致病力的影响

 激发子PB90是由棉疫病菌分泌的可诱发非寄主植物系统获得抗病性的一类新型蛋白激发子。本文就该激发子在棉疫病菌生长发育及致病过程中的作用进行了研究。采用胶体金标记发现该激发子主要分布在棉疫病菌的细胞壁上,该激发子可以分泌到细胞外;在离体条件下,PB90的多克隆抗体并不抑制棉疫病菌游动孢子的萌发和孢子萌发后形成菌落的能力,而且抗体包埋的游动孢子仍能激发非寄主植物烟草的过敏性坏死反应;但是,抗体的包埋处理可以使棉疫病菌的游动孢子丧失对棉花的致病力。结果表明,特异性存在于细胞壁上的疫霉蛋白激发子PB90是棉疫病菌的一种重要的毒性因子,在病菌对棉花的致病过程中具有重要作用;此外本研究结果还提示PB90并不是惟一能诱导非寄主烟草过敏性反应的棉疫病菌激发子,除了PB90之外,棉疫病菌还能产生其它的激发子诱导烟草的过敏性坏死反应。     

棉铃疫病菌(Phytophthora boeh meriae)对甲霜灵的抗性遗传研究

 本文在实验室条件下,经药物直接诱变,筛选获得棉铃疫病菌(Phytophthora boehmeriae Sawada)抗甲霜灵突变株,研究了其抗药性性状的遗传。结果表明,棉铃疫病菌易对甲霜灵产生抗性,抗性菌株对甲霜灵的抗性水平可高达其敏感亲本的5161.3倍以上;部分抗性菌株的抗药性性状在无性及有性单孢后代均可稳定遗传,另有部分抗性菌株的抗性性状在无性单孢后代出现分离甚至完全丧失。初步认为,供试棉铃疫病菌对甲霜灵的抗性遗传可能与细胞质遗传因子有关     

棉疫病菌90kD胞外蛋白激发子生物活性与稳定性研究

 对棉疫病菌(Phytophthora boehmeriae Saw.)90 kD胞外蛋白激发子的生物活性与稳定性进行了研究。用不同浓度的激发子处理烟叶测定其诱发过敏反应的有效浓度,结果是所测定的0.5~100 nmol/L各浓度均可诱发过敏反应,但100 pmol/L不能诱发过敏反应,表明该激发子诱导烟草产生过敏反应的最低有效浓度在100 pmol/L~0.5 nmol/L之间。该激发子可诱导不同烟草(Nicotiana tabacum L.)品种产生过敏反应,但不能诱导辣椒(Capsicum annuum L.)和茄子(Solanum melongena L.)等茄科作物及棉花(Gossypium arboreum Linn.)发生过敏反应,初步表明该激发子诱导植物发生过敏反应具有一定的专化性。以10 nmol/L激发子溶液处理烟叶后分别于第0、24、48和72 h接种烟草疫霉(Phytophthora nicotianae),结果证明该激发子可以诱导烟草产生抗性反应,其抗性以处理后立即接种烟草疫霉为最强,接种后48h防效达68%,以后随时间的延长逐渐减弱。激发子分别经p H值2~14的水溶液25℃处理30 min,或分别经4、25、60和100℃处理5 min仍能诱发过敏反应,但是经蛋白酶K处理后不能诱发过敏反应。表明该激发子对酸、碱和温度不敏感,但对蛋白酶K敏感。     

甲霜灵·霜霉威复配剂对棉疫病菌的联合毒力

在实验室条件下,测定了甲霜灵和霜霉威复配剂对棉疫病菌(Phytophthora boehmeriae)的联合毒力。结果表明,复配剂MPA、MPB、MPC对棉疫病菌的EC50分别为0.055 5、0.104 4μg/mL和0.084 5μg/mL,对照单剂甲霜灵和霜霉威对棉疫病菌的EC50分别为0.039 1μg/mL和10.618 3μg/mL;联合毒力分析表明,甲霜灵和霜霉威按1∶1.5复配有增效作用,按1∶1和1.5∶1复配有相减作用。     

辣椒疫霉（Phytophthora capsici）对辣椒的致病力分化研究

 辣椒疫霉（Phytophthora capsici Leonian）是具有重大危害性的病原卵菌,其寄主范围较广,可引致辣椒、番茄、茄子、黄瓜、南瓜等多种重要蔬菜作物的疫病。由辣椒疫霉引起的辣椒疫病是一种毁灭性病害,在世界各地的辣椒种植区普遍发生,我国尤以江苏、浙江、安徽、上海等长江中下游地区发生严重。迄今国内关于辣椒疫霉致病力分化的研究较少,且存在分歧。有报道指出辣椒疫霉菌株对辣椒的致病力差异与菌株地区来源直接相关［1］;也有研究认为辣椒疫霉菌株对辣椒的致病力与地理来源不直接相关［2］。此外,辣椒疫霉菌株致病力分化和菌丝生长速率是否相关尚属未知。本文对采自安徽合肥、淮南、和县、潜山、岳西、江苏南京和四川邛崃7个县市的23个辣椒疫霉菌株对辣椒的致病力和菌丝生长速率进行了测定,旨在明确辣椒疫霉菌株对辣椒的致病力是否存在分化现象及致病力与菌株地区来源及菌丝生长速率之间的关系,为辣椒疫霉所致辣椒疫病的抗病育种和综合治理提供依据。     

棉疫病菌90kD胞外蛋白激发子诱导烟草过敏性反应的研究

 就棉疫病菌90 kD胞外蛋白激发子诱导烟草过敏反应(HR)过程中细胞死亡和防卫反应酶系活性变化及病程相关蛋白PR5的诱导进行研究。结果是,以10 nmol/L激发子溶液注射处理W38烟草叶片,HR枯斑周围5 mm宽组织在UV光下呈现蓝色荧光,对处理部位进行Evans blue染色测定结果是至20 h处理部位细胞全部死亡;激发子可诱导烟草防卫反应中苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性提高;可快速诱导PR5基因的转录。上述结果表明90 kD蛋白激发子可诱发烟草的细胞死亡、苯丙烷代谢和PR基因的表达等多条信号途径。     

棉花烂铃病的发生、品种抗病性及主要病原菌致病力分析

2011~2013年,调查了我国黄河和长江流域6省70县(市)200块棉田和不同栽培模式下棉花烂铃病发生情况,田间试验评价了棉花品种对烂铃病的抗性,采用离体棉铃人工接种方法分析了棉铃烂铃主要病原菌的致病力分化情况。结果表明:(1)所有调查的棉田均有棉花烂铃病发生,其中,棉铃疫病在各地发生最为普遍而且严重,仍属于我国黄河和长江流域棉区的最主要的棉花烂铃病,其病原菌为苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae)。(2)与春棉直播模式相比,3种套种模式均能显著减少棉花烂铃病的发生,其中麦-棉-西瓜12∶2∶1种植模式的防效最好,减少烂铃72.96%。(3)河北、山东和河南3省审定的50个棉花品种对棉花烂铃病的抗性存在显著差异,其中邯7860、邯棉103、锦科178、百棉1号和郑农棉4号5个品种对棉花烂铃病表现了较好的抗性,单株烂铃低于3.0个。(4)苎麻疫霉在棉铃上的致病力存在显著分化。     

诱导疫霉菌产生游动孢子囊液体培养基的研制

研制了几种诱导疫霉菌产生游动孢子囊的蔬菜汁混合培养液,测定了各培养液诱导苎麻疫霉游动孢子囊的效果以及其对苎麻疫霉菌游动孢囊产生量、形态特征、游动孢子释放、卵孢子产生量、卵孢子的形态、菌丝生长和菌落形态等生物学性状的影响。试验结果显示,各配比培养液均能很好地诱导游动孢子囊的产生,且以较低浓度的培养液对孢子囊诱导效果较好,而高浓度则有利于卵孢子的产生,不同培养液中产生的游动孢子囊均能正常释放游动孢子。其中西红柿∶黄瓜=1∶2配比的培养液简单易行且诱导效果最好,是V₈C的理想替代培养液。     

Phytophthora boehmeriae boll rot: a new threat to cotton cultivation in the mediterranean region

A boll rot of cotton (Gossypium hirsutum L.) was observed for the first time in Greece in August 1993 in Larissa and Volos counties, and in August and September 1995 in Trikala and Phthiotis counties. Fungi of the genusPhytophthora were isolated from diseased plants. Morphological characteristics of the pathogen were recorded on mounts made directly from the infected tissues or after growth of the isolated fungus on corn meal agar or sterile distilled water. Colony morphology, growth rates, features of asexual and sexual structures and maximum growth temperatures were examined. APhytophthora species new to Europe,Phytophthora boehmeriae Sawada, attacking cotton bolls, was identified. The pathogenicity of the isolates was confirmed by artificial inoculations of detached cotton bolls. Analysis of α-esterase isozymes revealed unique banding patterns for isolates ofP. boehmeriae compared with those ofP. cactorum andP. parasitica, which arePhytophthora species with similar morphology.