非致病性尖孢镰刀菌及其在生物防治中的应用

综述了尖孢镰刀菌的非致病性菌株作为尖孢镰刀菌致病菌生防因子的研究现状并对非致病性菌株的作用模式作了归纳总结,阐述了非致病性尖孢镰刀菌在生物防治中的应用价值及前景。     

尖孢镰刀菌的遗传多态性

 尖孢镰刀菌是重要的植物维管束病原真菌。近年来,有关该菌的遗传多态性研究报道很多,本文着重综述了利用营养体亲和群、DNA多态性技术研究尖孢镰刀菌专化型、小种及其相互关系等方面的进展,同时介绍了对棉花枯萎病菌、瓜类枯萎病菌及尖孢镰刀菌小种起源等的研究概况。     

西瓜砧木种传尖孢镰刀菌粗毒素研究

采用乙酸乙酯和乙醚萃取法提取2株西瓜砧木种传镰刀菌粗毒素中的镰刀菌酸,并用高效液相色谱(HPLC)进行了定量分析;测定了镰刀菌酸粗毒素对西瓜砧木幼苗的致萎蔫作用.结果表明,2株种传尖孢镰刀菌粗毒素中都可检测到镰刀菌酸,质量浓度分别为69.9μg/mL和842.3 μg/mL.用2株种传尖孢镰刀菌粗毒素处理西瓜砧木幼苗根部能引起幼苗枯萎,且西瓜砧木幼苗的萎蔫程度随着粗毒素中镰刀菌酸浓度的升高和处理时间的延长而加重.关于西瓜砧木种传尖孢镰刀菌粗毒素中镰刀菌酸含量的检测及其引起幼苗萎蔫为国内首次报道.     

尖孢镰刀菌侵染对马铃薯光合效率和叶绿素荧光参数影响

为研究枯萎病对马铃薯光合特性的影响,在幼苗期接种尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum后,统计抗病品种陇薯10号和感病品种新大坪的病情指数,并测定叶绿素含量、光合及荧光参数。结果表明,尖孢镰刀菌侵染30 d后马铃薯表现出枯萎病症状,叶绿素含量显著降低,其中叶绿素a含量降幅最大,抗病品种陇薯10号比对照降低9.64%,感病品种新大坪比对照降低14.24%。尖孢镰刀菌侵染后马铃薯光合效率显著降低,侵染30 d后,抗病品种陇薯10号净光合速率比对照降低39.56%,感病品种新大坪比对照降低47.13%。病株的光响应曲线参数光补偿点、暗呼吸速率和表观量子效率都显著提高;而光饱和点和最大净光合速率都显著低于对照,表明尖孢镰刀菌侵染缩小了马铃薯对光能的利用有效范围。病株CO2响应曲线参数CO2饱和点、最大净光合速率和羧化效率分别显著低于对照;病株CO2补偿点和光呼吸速率反而升高,说明碳同化过程受到尖孢镰刀菌的限制。暗适应下的初始荧光、最小荧光、最大荧光、PSII最大光化学效率、光适应下PSII最大光化学效率及实际光化学效率、光化学猝灭系数、非光化学猝灭系数和光合电子传递速率均显著低于对照,...     

尖孢镰刀菌双链RNA的分离鉴定

 对尖孢镰刀菌10个专化型18个菌株进行分析发现,在尖孢镰刀菌大豆专化型Fusarium oxysporum f.sp.Glycines 1193-31中存在双链RNA,由6种成分组成,其大小分别为3.8kb,3.0kb,2.4kb,0.48kb,0.43kb和0.21kb,该菌株气生菌丝少,形成大量的粉红色分生孢子堆,并发生角变。     

非无菌操作下分离尖孢镰刀菌的培养基

 尖孢镰刀菌(F.oxysporum)是一类非常重要的土传病原真菌,寄主范围广,可引起100多种植物的萎蔫型病害。     

提前接种非致病尖孢镰刀菌防治西瓜枯萎病试验

将尖孢镰刀菌203株菌系接种在西瓜苗上,从中选出非致病尖孢镶刀菌系109个,分3个类群。用有促生作用,能在西瓜导管定殖的10个代表菌系提前接种,经温室和田间试验,结果表明316和317菌系的防病效果最好。在土壤含枯萎菌量2％条件下,推迟发病7～10天。在土壤含病菌量0.01％条件下,接种后25天,交叉保护防效分别为34.6％和68.2％。防病效果随枯萎菌量的下降而提高。     

应用尖孢镰刀菌毒素滤液鉴定大豆品种抗病性初探

引起大豆根腐病的尖孢镰刀菌粗毒素不仅能使大豆根部产生类似病菌侵染引起的症状,而且能抑制大豆幼根的生长和对大豆幼苗具有致萎作用;用毒素滤液处理大豆胚根和幼根,测定大豆不同品种抗病性,用盆栽土壤作对照,试验结果基本一致。利用毒素滤液测定不同品种对大豆根腐病的抗病性,可应用于大量的初筛工作。     

抗感枯萎病黄瓜品种的病理组织结构学研究

选取不同抗性黄瓜品种中农13(抗)和中农6号(感)为试材,采用蘸根法接种,利用电镜技术和石蜡切片方法观察了病菌侵染前后根茎组织结构的变化。结果表明,抗病品种有环纹和网纹两种导管类型,有较厚的角质层,感病品种有环纹导管一种类型,无角质层。抗病品种在接种后细胞壁加厚、导管腔内出现褐色物、胞壁覆盖物以及侵填体。感病品种仅出现胞壁加厚和胼胝体。对于病原菌侵染,抗感品种具有不同程度的反应,抗病品种反应程度早于且强于感病品种。     

芝麻枯萎病菌毒素成分分析及其对芝麻幼苗的毒性

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,严重影响着我国芝麻生产。为确定FOS是否产生毒素以及毒素成分,利用液相色谱和液质联用等技术分离并分析了FOS菌株培养滤液的主要组成物质。研究发现FOS能够产生4种特异物质,分别为镰刀菌酸(5-丁基吡啶甲酸,FA),及C_(10)H_(13)NO_4(FA+O_2)、C_(10)H_(13)NO_3(FA+O)和C_(10)H_(11)NO_2(FA-H_2)_3种镰刀菌酸类似物。在Richard培养基上强致病力和弱致病力FOS菌株均可获得毒素,不同致病力的菌株所产生4种物质的含量和比例存在差异。芝麻幼苗生长试验结果证明含有上述特异物质的FOS培养滤液能够对幼苗生长产生抑制作用;而随着FOS毒素浓度的增大,芝麻幼苗受毒害程度增大。但在含相同FA浓度的FOS培养滤液处理下,不同芝麻品种幼苗生长受抑制程度无显著差异。该结果为进一步研究FOS致病机理及芝麻-FOS互作奠定了技术和理论基础。     

枯萎病菌对不同抗性黄瓜品种几种酶活性的影响

用枯萎病菌接种不同抗性黄瓜品种,研究不同抗性黄瓜品种的过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和几丁质酶的活性变化。结果表明,接种后抗感品种POD、PPO和几丁质酶活性基本都呈现先升后降再升（再降）的趋势。抗感品种均在接种后12 h时出现第1次POD活性峰值,抗病品种中农13号、津优3号分别在接种后60、72 h、感病品种在84 h出现第2次POD活性峰值;接种后24 h时抗感品种均达到第1次PPO活性峰值,抗病品种在48 h、感病品种在60 h时达到第2次PPO活性峰值;接种后抗病品种在48 h时达到第1次几丁质酶活性峰值,72 h时达到第2次峰值,而感病品种只在60 h时出现1次几丁质酶活性峰值。抗感品种的POD、PPO、几丁质酶活性的2次峰值都显著或极显著地高于各自的对照,在接种后的早期阶段,感病品种的POD、几丁质酶活性的第1次峰值都显著或极显著地高于抗病品种,PPO活性的第1次峰值极显著地低于抗病品种。     

尖镰孢胁迫下黄瓜茎部蛋白质差异表达分析

为揭示尖镰孢胁迫下黄瓜茎部蛋白质差异,以黄瓜枯萎病高抗品系‘D0327’和感病品系‘649’为试验材料,分别接种2个毒力不同的尖镰孢C9和S1菌株后提取黄瓜茎部蛋白,运用双向电泳技术研究了尖镰孢侵染后茎部蛋白质组的变化。结果表明,2个尖镰孢菌胁迫下,抗感材料茎部蛋白表达发生了变化。茎部蛋白质双向电泳图谱与对照图谱进行比较分析,成功鉴定出8个差异蛋白点。强毒力菌株C9胁迫下,感病品系中鉴定出3个差异蛋白,分别是烯醇化酶及亚基、肌动蛋白和放氧增强蛋白,抗病品系中差异蛋白为烯醇化酶及亚基、磷酸丙糖异构酶和核苷酸二磷酸激酶。弱毒力菌株S1胁迫下,感病品系中差异蛋白为Csf-2蛋白,抗病品系中差异蛋白为放氧增强蛋白。这些蛋白分别参与能量代谢、光合作用和胁迫反应。     

黄瓜枯萎病菌遗传多样性的AFLP分析

黄瓜枯萎病是由半知菌亚门尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporumf.sp.cucumainum Owen)侵染引起的一种土传病害,是影响黄瓜生产的最主要病害之一[1].近年来随着分子生物学技术的迅速发展,国内外学者对于病原真菌的遗传多样性做了大量的研究,Wang等[2]对影响黄瓜枯萎病菌AFLP技术体系的多种因素作了探讨,得到了1种适合于黄瓜枯萎病菌AFLP分析的优化体系;Duan等[3]应用RAPD、ISSR和AFLP标记揭示出了西瓜枯萎病菌株在分子水平上的遗传多样性.     

黄瓜枯萎病菌拮抗菌的筛选、鉴定和防效测定

为获得对黄瓜枯萎病菌Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum(FOC)具有拮抗作用的生防菌株,采用稀释涂布平板和平板生长对峙法从健康黄瓜根际土壤中分离、筛选对FOC具有强拮抗能力的拮抗细菌,并从形态学观察、生理生化特性、全细胞脂肪酸分析及16S rRNA和gyr B基因序列相似性对拮抗能力最强的菌株进行鉴定,同时测定拮抗菌无菌过滤发酵液对FOC菌丝生长、孢子萌发的抑制作用,并评价其发酵液对盆栽和大田黄瓜枯萎病的防治效果。研究结果显示,从健康黄瓜根际土壤中分离获得23株对FOC具有拮抗作用的细菌,其中菌株FJ17-4对FOC抑菌作用最强,鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。FJ17-4抑制FOC引起菌丝畸形、扭曲、膨胀、皱缩、缠绕等异常现象。10%无菌过滤液对FOC菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别为70.96%和85.40%。50倍发酵液、菌体悬浮液和无菌过滤液盆栽防治效果分别为70.20%、58.87%和47.80%,大田防治效果分别为69.53%、58.46%和36.12%。综上,FJ17-4能有效抑制FOC,对黄瓜枯萎病具有显...     

西芹醇层物对黄瓜枯萎病菌的化感作用及化感物质鉴定

枯萎病是黄瓜栽培过程中较为严重的真菌病害,目前对该病防治非常困难。生产中发现西芹与黄瓜轮作能够降低黄瓜枯萎病的发病率。为探明西芹鲜根中对黄瓜枯萎病菌F.oxysporum f.sp.cucumerinum有抑制作用的化感物质成分,利用连续柱层析法对西芹鲜根乙醇浸提液进行了4次柱层析,每次层析后获得的流分与黄瓜枯萎病菌共培养,测定菌落直径并计算其化感效果,以化感抑制效果筛选最佳流分;然后将最佳流分与黄瓜枯萎病菌在液体培养基中共培养,测定其菌体分泌的镰刀菌酸的含量;最后对第4次层析最佳流分进行GC-MS检测。结果表明,第4次层析最佳流分作用于黄瓜枯萎病菌后,对其菌落生长及分泌镰刀菌酸的能力均产生抑制作用;化感效果分别达到了54.59%、52.35%、51.55%和50.97%,镰刀菌酸含量下降到38.09%、59.54%、36.78%和36.65%;第4次层析最佳流分中,共鉴定出酸类、酯类、酚类、醇类及含氮化合物等5类16种化感物质,分别为十六烷基胺、16-甲基十七烷酸甲酯、十六酸、2,4-二甲基-苯并[b]喹啉、D-异薄荷醇、2,6-二叔丁基对甲酚、α-阿拉伯呋喃糖苷、硬脂醇乙酸酯、9,12-十八碳二烯酸、2-羟基丙酸、顺-9-十六(碳烯酸)、月桂酸乙酯、芴-2-偶氮-2,4-二羟基苯、甘露糖醇月桂酸酯、薄荷呋喃、4-甲氧基水杨酸。研究获得的结果可为西芹提取物防控黄瓜枯萎病提供理论依据。     

Influence of glyphosate on Rhizoctonia and Fusarium root rot in sugar beet

This study tests the effect of glyphosate application on disease severity in glyphosate-resistant sugar beet, and examines whether the increase in disease is fungal or plant mediated. In greenhouse studies of glyphosate-resistant sugar beet, increased disease severity was observed following glyphosate application and inoculation with certain isolates of Rhizoctonia solani Kuhn and Fusarium oxysporum Schlecht. f. sp. betae Snyd. & Hans. Significant increases in disease severity were noted for R. solani AG-2-2 isolate R-9 and moderately virulent F. oxysporum isolate FOB13 on both cultivars tested, regardless of the duration between glyphosate application and pathogen challenge, but not with highly virulent F. oxysporum isolate F-19 or an isolate of R. solani AG-4. The increase in disease does not appear to be fungal mediated, since in vitro studies showed no positive impact of glyphosate on fungal growth or overwintering structure production or germination for either pathogen. Studies of glyphosate impact on sugar beet physiology showed that shikimic acid accumulation is tissue specific and the rate of accumulation is greatly reduced in resistant cultivars when compared with a susceptible cultivar. The results indicate that precautions need to be taken when certain soil-borne diseases are present if weed management for sugar beet is to include post-emergence glyphosate treatments.     

尖孢镰刀菌的分离鉴定及不同苜蓿品种芽期抗病性

为了解黑龙江省大庆市苜蓿根腐病的病原,评价不同苜蓿品种芽期对根腐病的抗病性,于2018年采集疑似感染根腐病的苜蓿病株,对其进行了病原分离与鉴定。将鉴定得到的致病菌接种于18个品种的紫花苜蓿幼芽,测定相对根长、相对苗长、发病率和病情指数,利用隶属函数进行抗病性综合评价。形态学和rDNA-ITS序列分析结果表明,分离获得的致病菌为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,其对不同苜蓿品种芽期相对根长、相对苗长、发病率和病情指数均有显著影响(P0.05)。说明尖孢镰刀菌对苜蓿有较强致病性。抗病性综合评价表明:不同苜蓿品种芽期对尖孢镰刀菌根腐病抗性由强到弱依次为:‘龙牧801’‘斯贝德’‘SK3010’‘巨能-CR’‘肇东’‘DS310FY’‘WL168HQ’‘WL354HQ’‘TG4’‘WL319HQ’‘擎天柱’‘WL298HQ’‘龙牧806’‘北极星’‘皇后’‘北极熊’‘CW2000’‘敖汉’。     

锰消除镰刀菌酸对枯草芽胞杆菌R31生物被膜形成的抑制

为了揭示芽胞杆菌类生防因子和镰刀菌病害的互作方式,对镰刀菌酸抑制枯草芽胞杆菌生物被膜形成及其消除开展了研究。首先利用24孔细胞培养板建立了镰刀菌酸抑制枯草芽胞杆菌R31生物被膜形成的生物测定体系,并筛选出抑制R31生物被膜形成所需的最低镰刀菌酸浓度。测定了在该镰刀菌酸浓度处理下的R31生长曲线,并利用显微镜观察了镰刀菌酸处理和对照在振荡培养和静置培养下的菌体形态。然后测定了不同浓度MnSO₄添加消除镰刀菌酸抑制R31生物被膜形成的效果,并用高效液相色谱测定了各处理镰刀菌酸的残留量。结果显示,以24孔细胞培养板为培养容器,以BGM1为培养基的生物测定系统中,显著抑制R31生物被膜形成的最低镰刀菌酸用量为9 μg/mL;该浓度的镰刀菌酸抑制了静置培养的R31菌体形成网状结构和漂浮在液面,并抑制了振荡培养的R31早期菌体增殖。但共培养体系中添加MnSO₄可以恢复R31的生物被膜形成,其中200 μg/mL的硫酸锰不仅能消除毒素抑制,还可显著促进R31的生物被膜形成。镰刀菌酸可能通过影响R31基质产生细胞的分化而抑制其生物被膜形成,硫酸锰可以作为钝化剂缓解镰刀菌酸对R31生物被膜形成的抑制。