河南省假禾谷镰刀菌对多菌灵的敏感性

主要由假禾谷镰刀菌引起的小麦茎基腐病已蔓延成为黄淮麦区的主要病害,对小麦的稳产、高产带来极大威胁.为了解河南省假禾谷镰刀菌对多菌灵的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了多菌灵对2019年从河南省8个地市分离的90株假禾谷镰刀菌的毒力;分别通过方差分析法及聚类分析法对测定结果进行了分析,并研究了多菌灵与戊唑醇和咯菌腈对病菌毒...     

黄淮麦区假禾谷镰刀菌对3种杀菌剂敏感性测定

以假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum为主要病原菌引起的小麦茎基腐病已经成为黄淮麦区的主要小麦病害之一,对小麦生产安全带来严重威胁。为了解假禾谷镰刀菌对氰烯菌酯、戊唑醇和咯菌腈3种杀菌剂的敏感性,采用菌丝生长速率法对采自河南、河北、山东的108株假禾谷镰刀菌进行了室内毒力测定。试验结果表明：氰烯菌酯对假禾谷镰刀菌的EC₅₀为0.088～0.929μg/mL,EC₅₀均值为(0.471±0.181)μg/mL;敏感性分布为连续单峰曲线,经Shapiro-Wilk正态性检验符合正态分布(W=0.988,P=0.437>0.05),所以将所有菌株的EC₅₀平均值0.471μg/mL定为假禾谷镰刀菌对氰烯菌酯的敏感基线;戊唑醇对供试菌株的EC₅₀为0.015～0.961μg/mL,EC₅₀均值为(0.384±0.219)μg/mL,敏感性分布不符合连续单峰的正态分布;咯菌腈对供试菌株的EC₅₀为0.029～0.354μg/mL,E...     

小麦赤霉病菌源种类和禾谷镰刀菌的特性及变异研究综述

小麦赤霉病是由真菌的镰刀菌引起的,其主要菌源种类各国各地有所不同,有禾谷、串珠、燕麦、黄色等镰刀菌。其中以禾谷镰刀茵引起穗腐致病力最强,分布最广。本文着重介绍了禾谷镰刀菌的生物学特性及其生理分化和变异。     

河南省假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性

由假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum引起的小麦茎基腐病已成为重要的土传病害,并且影响小麦的品质和产量。为了明确中国河南省假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了咯菌腈对2019年从河南省6个地市分离的105株假禾谷镰刀菌F. pseudograminearum 的敏感性,通过最小显著差异法(LSD)和SPSS聚类方法对测定结果进行了分析,并测定了假禾谷镰刀菌对多菌灵和戊唑醇的敏感性,分析了咯菌腈与这两种杀菌剂毒力的相关性。结果表明:咯菌腈对供试菌株的最低抑制浓度(MIC)为0.2400 μg/mL。敏感性频率分布图显示,EC₅₀值范围在0.0027~0.0470 μg/mL,敏感性差异达17.41倍;敏感性频率分布为连续单峰曲线,平均EC₅₀值为(0.0263 ± 0.0101) μg/mL,可作为假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性基线。方差分析结果显示,不同县市的小麦假禾谷镰刀菌对咯菌腈的敏感性差异较大,EC₅₀值变化范围为0.0150~0.0335 μg/mL,其中咯菌腈对郑州中牟的敏感性最低和最高菌株的EC₅₀值相差16.78倍。聚类分析结果显示,河南省小麦茎基腐病菌菌株对咯菌腈敏感性差异与菌株的地理来源无明显关联性。多菌灵和戊唑醇对病菌的平均EC₅₀值分别为 (0.7881 ± 0.3153) μg/mL和(0.0886 ± 0.1453) μg/mL。病菌对咯菌腈与其对多菌灵和戊唑醇的敏感性之间无明显相关性。温室防效结果显示,用咯菌腈悬浮种衣剂对小麦进行拌种处理,2020年 (咯菌腈有效成分为75.0 μg/g)对小麦茎基腐病的防治效果可达58.00%,2021年 (咯菌腈有效成分为50.0 μg/g)的防治效果可达到63.69%。本研究结果可为咯菌腈在小麦茎基腐病防治中的合理使用提供依据,为病原菌对药剂的敏感性监测提供参考。     

玉米秸秆堆上的镰刀菌引致小麦穗腐的初步试验

玉米秸秆堆上普遍产生的大量粉白色霉状物,经两年接种麦穗,引起了31.7—86.7％的穗腐,病穗上诱发出了大量的子囊壳,镜检证明,是引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌的有性时期玉米赤霉菌(Gibberella Zeae(schw.)Petch]。据此认为,玉米秸秆堆上的禾谷镰刀菌分生孢子在侵染循环中的作用,有必要深入研究。     

禾谷镰刀菌菌落角变的观察

 引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)在PDA平板上可产生菌落角变。角变菌落有扇形、半月形及放射形等多种,角变率为4.3-11.4%,平均8.1%,扇形的角变菌落特征一般为深苋红色,气生菌丝很少或没有。经连续移植后,角变菌落也不稳定,并较亲本菌落生长速度慢,分生孢子和子囊壳产生能力下降或丧失,对小麦寄主的致病力减弱。在连续移植过程中,角变菌株陆续恢复为亲本性状。     

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。     

禾谷镰刀菌和稻瘟病菌基因组中的微卫星序列比较

利用禾谷镰刀菌Fusarium graminearum和稻瘟病菌Magnaporthe grisea基因组测序结果,对这两种植物病原真菌基因组中的微卫星(SSR)序列进行了系统地分析和比较.结果表明,在禾谷镰刀菌基因组中,共发现4679个SSR序列,总长度为96.2kb,占基因组全长的0.27%.平均7.7kb碱基中有一个大于15 bp的SSR序列.在稻瘟病菌基因组中共发现16398个SSR系列,其总长度达到330kb,约占整个基因全长的0.85%,平均2.36kb碱基中就分布有1个SSR序列.在禾谷镰刀菌基因组中,数量最多的是五碱基重复序列,其次是六碱基重复序列;稻瘟病菌基因组中数量最多的是单碱基重复序列,其次为三碱基重复序列和五碱基重复序列.两基因组中数量最少的都是二碱基重复序列.尽管这两种植物病原真菌都属子囊菌,基因组大小也十分接近,但无论是在SSR的总体数量上,还是在各类SSR的分布上,两种植物病原真菌都存在十分显著的差别.     

镰刀菌对大蒜根系分泌物的敏感性与其致病力相关分析

试验采用菌丝生长速率法测定了大蒜根系分泌物对3种供试植物病原镰刀菌的抑菌活性, 并进一步分析了18株从腐烂蒜瓣上分离的尖孢镰刀菌和12株从小麦赤霉病样分离的禾谷镰刀菌对大蒜根系分泌物的敏感性及致病力之间的关系。研究结果表明, 大蒜根系分泌物对供试镰刀菌均具有抑制活性, 但从腐烂蒜瓣上分离的尖孢镰刀菌对根系分泌物的敏感性低于其他菌株。致病力分析结果表明, 供试的18株尖孢镰刀菌均能使蒜瓣发病, 但致病力与其对根系分泌物的敏感性无明显相关性; 供试的禾谷镰刀菌中对根系分泌物不敏感的4株菌株能侵染蒜瓣, 但敏感性高的菌株不能侵染蒜瓣, 且根系分泌物对禾谷镰刀菌的抑制率与禾谷镰刀菌致病力之间呈显著的负相关。这表明大蒜根系分泌抑菌物质是根系抵御镰刀菌侵染的重要机制, 但一些菌株能对根系分泌物产生抗性, 从而侵染大蒜。综上所述, 大蒜根系分泌物对镰刀菌具有抑制活性, 可以利用大蒜和其他作物间作或轮作控制镰刀菌枯萎病的发生和蔓延, 但长期利用大蒜轮作或间作控制土传病害可能面临镰刀菌对大蒜根系分泌物产生抗性, 导致防效降低的风险。     

禾谷镰刀菌缺氧诱导脱氢酶参与发育和致病性

缺氧诱导脱氢酶(hypoxia-induced dehydrogenase,HorA)参与辅酶Q(coenzyme Q,CoQ)的生物合成.在禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)基因组中确定了一个缺氧诱导脱氢酶基因,命名为FgHorA.通过同源重组的方法获得FgHorA敲除突变体.研究发现,FgHor...     

苯并噻唑衍生物亚磷酸盐对禾谷镰刀菌的作用机理初探

为了寻找具有更高杀菌活性的化合物,将苯并噻唑衍生物与亚磷酸反应,得到了4个苯并噻唑衍生物的亚磷酸盐,其结构均经IR、NMR及元素分析确证。采用菌丝生长速率法测定了4个亚磷酸盐对禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的离体抑菌作用,观察了药剂对菌丝形态的影响,并初步研究了其作用机制。结果表明,4个亚磷酸盐对禾谷镰刀菌均有较好的抑制效果,其抑制中浓度(EC50)在15.236.1μg/mL之间。以100μg/mL的2-氨基-6-甲氧基苯并噻唑亚磷酸盐(D)处理3d后,菌丝表现畸形、膨肿,8d后出现干瘪、塌陷,外壁模糊、粗糙;分别以300μg/mL的4个亚磷酸盐处理后12h内,菌体内还原糖含量明显降低,几丁质酶活性显著升高,可溶性蛋白和N-乙酰葡萄糖胺含量短期内略有上升随后下降。     

长江中下游地区亚洲镰刀菌NX-2毒素群体的检测

由禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的麦类赤霉病,是农业生产上的重要病害。为明确中国长江中下游冬小麦主产区小麦赤霉病菌种的构成及其地理分布,对2008年从江苏、浙江和湖北3省采集的656株小麦赤霉病菌株进行了分类鉴定。结果显示,其中558个菌株为亚洲镰刀菌(Fusarium asiaticum),98个菌株为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum sensu stricto),表明中国长江中下游冬小麦主产区小麦赤霉病的主要致病菌是亚洲镰刀菌。选择亚洲镰刀菌(F.asiaticum)为研究对象,通过PCR-RFLP的方法对其进行产NX-2毒素菌株的检测。结果没有检测到产NX-2毒素菌株,表明中国长江中下游冬小麦主产区并未出现NX-2毒素群体。本研究旨在了解NX-2毒素群体在中国长江中下游地区的地理分布,为进一步研究麦类赤霉病菌群体遗传多样性和演化趋势奠定基础,为麦类赤霉病的防治和毒素污染的控制提供理论依据。     

小麦品种对禾谷镰刀菌毒素的抗性研究

 黄化小麦芽鞘生物测定法是一种敏感的生物测定方法,可用于探测禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)所产生的毒素的生物活性和不同小麦品种对这些毒素的反应。不同毒素的生物活性与不同小麦品种对毒素的反应均有显著差异,以deoxynivalenol的生物活性最强,抗赤霉品种望水白对供试7种毒素的敏感性最低。试验对毒素与品种之间的相互作用也作了初步研究。     

禾谷镰刀菌中硝基单加氧酶的功能分析

硝基单加氧酶(nitronate monooxygenase, NMO)将硝基烷烃氧化成相应的羰基化合物和亚硝酸盐。尽管硝基单加氧酶的生化特性在少数真菌中得到了深入解析,但是在植物病原真菌中关于其生物学功能的报道很少。本研究通过同源比对,在禾谷镰刀菌(Fusarium graminearium)中鉴定到了5个硝基单加氧酶,利用基因敲除获得了相应的单敲突变体。通过表型分析发现,基因缺失突变体ΔFgNMO1-5的生长速率、菌落形态以及致病力与野生型相比均未发生明显变化,说明硝基单加氧酶之间存在部分功能冗余。突变体ΔFgNMO1、ΔFgNMO4和ΔFgNMO5的分生孢子产量降低了约50%。通过融合绿色荧光蛋白进行功能回补发现,禾谷镰刀菌中这5个硝基单加氧酶在细胞内发挥催化功能的场所存在差异。     

禾谷镰刀菌侵染引致小麦穗组织细胞壁成分变化的细胞化学研究

 本文采用细胞化学方法, 对健康和禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)侵染的小麦穗组织中细胞壁主要成分进行了比较分析。电镜观察发现, 被侵穗部组织细胞壁中的主要成分如纤维素、木聚糖和果胶质的标记密度下降, 显著低于未接种的健康对照组织。结果表明病菌侵染和扩展过程中分泌产生了纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶等细胞壁降解酶类, 造成寄主细胞壁成分的分解及细胞壁松弛, 从而有利于病菌在寄主穗部组织中的侵染和扩展。     

禾谷镰刀菌对苯基吡咯类杀菌剂咯菌腈的抗性机制

由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是世界小麦生产上的重要真菌病害。为了进一步明确禾谷镰刀菌对苯基吡咯类杀菌剂咯菌腈产生抗性的机制,本文以前期室内通过药剂驯化方式得到的4株禾谷镰刀菌对咯菌腈的高水平抗性突变体(其抗性倍数在318.2～782.9之间)为主要研究材料,采用生物测定及分子生物学等方法开展了禾谷镰刀菌对咯菌腈的抗性机制研究。结果表明：供试禾谷镰刀菌抗咯菌腈突变体对小麦幼穗的致病力降低了约50%,部分菌株(2XZ-4R)甚至完全丧失了对小麦的致病能力;抗性突变体对渗透胁迫(0.5 mol/L NaCl,1.0 mol/L MgCl₂, 1.0 mol/L葡萄糖或1.0 mol/L甘露醇)高度敏感,且菌丝生长抑制率较敏感菌株降低约50%以上,表明其环境适合度显著下降。同时,抗性突变体中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性较敏感菌株均升高2倍以上。分子生物学分析发现,供试抗性突变体中候选靶标基因(FgOs1和FgOs5)的表达量显著下调(P<0.05),推测FgOs1和FgOs5可能参与了禾谷镰刀菌对咯菌腈抗性的形成过程。总之...     

禾谷镰刀菌中硝基单加氧酶的功能分析

 硝基单加氧酶(nitronate monooxygenase, NMO)将硝基烷烃氧化成相应的羰基化合物和亚硝酸盐。尽管硝基单加氧酶的生化特性在少数真菌中得到了深入解析,但是在植物病原真菌中关于其生物学功能的报道很少。本研究通过同源比对,在禾谷镰刀菌(Fusarium graminearium)中鉴定到了5个硝基单加氧酶,利用基因敲除获得了相应的单敲突变体。通过表型分析发现,基因缺失突变体ΔFgNMO1-5的生长速率、菌落形态以及致病力与野生型相比均未发生明显变化,说明硝基单加氧酶之间存在部分功能冗余。突变体ΔFgNMO1、ΔFgNMO4和ΔFgNMO5的分生孢子产量降低了约50%。通过融合绿色荧光蛋白进行功能回补发现,禾谷镰刀菌中这5个硝基单加氧酶在细胞内发挥催化功能的场所存在差异。     

禾谷镰刀菌蔗糖转运蛋白FgSut1和FgSut2的鉴定及功能研究

小麦赤霉病是以禾谷镰刀菌为优势种的镰刀菌复合种群引起的一种影响小麦产量和粮食安全的重大真菌病害。蔗糖转运蛋白在禾谷镰刀菌中的功能尚不明确。本研究通过与裂殖酵母蔗糖转运蛋白Sut1的氨基酸序列同源比对鉴定到禾谷镰刀菌蔗糖转运蛋白FgSut1和FgSut2,通过基因敲除获得禾谷镰刀菌的Fgsut1、Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体。研究表明：Fgsut1、Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体的营养生长、产孢、有性生殖和产毒过程均没有出现缺陷。在葡萄糖为单一碳源的培养基上Fgsut1突变体的生长速率减缓,Fgsut1Fgsut2双敲突变体生长速率下降更显著。Fgsut1Fgsut2双敲突变体在果糖和麦芽糖为碳源的平板上生长速率减缓,说明FgSut1和FgSut2对碳源的利用存在功能的分化和冗余。在小麦穗和小麦胚芽鞘接种实验中,Fgsut2突变体和Fgsut1Fgsut2双敲突变体的致病力降低,说明FgSut2可能在禾谷镰刀菌侵染过程中发挥主要作用,FgSut1和FgSut2在侵染过程存在功能冗余。本研究将禾谷镰刀菌在生长发育过程中对碳源吸收、毒素合成及...     

温度对假禾谷镰刀菌生长、侵染及茎基腐病发生的影响

研究温度对小麦茎基腐病发生的影响,可为病害的发生规律和生态防控措施的研究提供依据。本研究测定了温度对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、对寄主小麦侵染以及在植株体内扩展的影响,结果表明,假禾谷镰刀菌菌丝生长的温度范围为4℃～30℃,其中28℃最适于菌丝的生长,孢子萌发的温度范围为4℃～35℃,其中12℃～30℃较适宜分生孢子萌发,17℃～28℃为假禾谷镰刀菌侵染小麦的适宜温度范围,假禾谷镰刀菌在小麦植株体内扩展的适宜温度范围在22℃～30℃;通过不同温度培养试验以及田间小麦不同生育期接种试验测定温度对小麦茎基腐病发生的影响,结果表明,播种期、起身期接种的小麦茎基腐病发生高于越冬苗期接种处理,而此期的温度较越冬苗期利于假禾谷镰刀菌的侵染和小麦茎基腐病的发生。     

禾谷镰刀菌CYP51A基因对五种三唑类杀菌剂敏感性的影响

为进一步明确14α-脱甲基酶编码基因CYP51A在禾谷镰刀菌Fusarium graminearum对三唑类杀菌剂敏感性中的作用,利用Split-marker方法敲除禾谷镰刀菌CYP51A基因并获得敲除CYP51A基因的禾谷镰刀菌ΔFgCYP51A菌株,比较该菌株和野生型菌株PH-1对5种三唑类杀菌剂的敏感性变化。结果表明,ΔFgCYP51A菌株对丙环唑、戊唑醇、烯唑醇、三唑醇和三唑酮的EC₅₀分别为0.024、0.047、0.148、0.154和0.474 mg/L。ΔFgCYP51A菌株对戊唑醇、三唑醇、三唑酮和丙环唑的敏感性均显著增加,而对烯唑醇的敏感性无明显变化。表明FgCYP51A基因与禾谷镰刀菌对三唑类杀菌剂的敏感性有关。