甘肃省大麦条纹病病原菌致病力分化、rDNA-ITS及遗传多样性分析

为明确甘肃省大麦条纹病病原菌麦类核腔菌Pyrenophora garminea的致病力分化、r DNA-ITS序列特征及变异,采用"三明治"法测定甘肃省大麦条纹菌的致病力,通过r DNA-ITS序列分析菌株间变异类型,并对菌株进行ISSR遗传多样性分析。结果表明,共筛选到43株大麦条纹病菌,生长7 d后的菌落直径为2.60~7.93 cm,其中菌株TB生长速度最快,菌株JT生长速度最慢,强、中等和弱致病力菌株分别为2、21和20株;43株菌的核糖体DNA-ITS序列与麦类核腔菌菌株SMCD2015同源性在99%以上;在9个菌株中检测到15个变异位点,共17种变异类型;8个ISSR标记从43个菌株中扩增出41条带,平均每个标记5.13条带,90.24%片段具有多态性,遗传相似系数为0.44~1.00,平均值为0.71,当遗传相似系数为0.68时,可将供试菌株划分为4个类群。表明甘肃省大麦条纹病病原菌存在致病力分化,菌株核糖体DNA-ITS序列变异丰富,且菌株间遗传结构复杂。     

来源于湖北省梨轮纹病菌中真菌病毒多样性检测及其分析

 一些真菌病毒严重影响寄主生长、产孢量、致病力。本研究对来源于湖北梨轮纹病菌携带真菌病毒情况进行分析,旨在挖掘具有生防潜能的真菌病毒资源。随机采集湖北省梨树发病枝干,分离、鉴定获得13个梨轮纹病菌株,其生长速率、致病性存在差异。提取dsRNA检测,发现12个菌株均携带不同大小的dsRNA片段。观察其dsRNA带型,HBWH-14 dsRNA含有1~7 kb 9条带,其他菌株携带的dsRNA条带位置均位于HBWH-14所含dsRNA带型中的某1条或多条对应的条带位置。RT-PCR检测发现部分菌株携带产黄青霉病毒BdCV1、双分体病毒BdPV1、单分体病毒BdTV1以及未分类的BdRV1。本研究未发现梨轮纹菌株所含病毒种类与致病力存在直接的相关性。HBWH-14原生质体脱毒获得后代100%携带的dsRNAs稳定遗传。     

黑龙江省水稻纹枯病菌的致病力分化与AFLP分析

为了明确黑龙江省水稻纹枯病菌遗传多样性,为水稻抗病育种和水稻纹枯病的综合防治提供依据。本文对采自13个水稻种植地区的29个水稻纹枯病菌菌株进行了致病力测定和AFLP分析。结果表明9对AFLP引物对供试菌株扩增出396条带,其中多态性带187条,占总扩增带数的47.22%。黑龙江省水稻纹枯病菌的遗传距离变化在0.50~0.92之间,平均为0.71,群体遗传多样性较为丰富。UPGMA法可以将供试菌株分成4个AFLP聚类组群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ),相同地理来源的菌株基本上聚集在同一组群内,表明AFLP类群划分与菌株的地理来源有较强的相关性。黑龙江省水稻纹枯病菌致病性分化较为明显,并且AFLP类群划分与菌株的致病性鉴定之间存在一定相关性。     

应用ISSR-PCR分析福建水稻纹枯菌的遗传多样性

本研究应用简单序列重复区间(inter-simple sequence repeats,ISSR)标记技术对福建省10个县市100个水稻纹枯病菌菌株的遗传多样性进行了分析。从16个随机引物中筛选出3个重复性好、特异性高的引物对菌株进行ISSR-PCR扩增,共产生41个ISSR分子标记,其中90.2%的片段具有多态性。PopGene分析结果表明,种群的平均多态位点百分率为55.14%,Shannon表型多样性指数I平均为0.2953,具有较高的遗传多样性;种群间存在着明显的遗传分化(Nei′s信息多样性指数h平均值为0.1991,Gst平均值为0.6423),聚类分析可将它们分成5个遗传聚类群。同时还进行了菌株生长速率和致病力的测定。ISSR遗传聚类组群的划分与菌株的地理来源有明显的相关性,但与菌株的致病力和生长速率都没有明显的相关性。以上结果为进一步开展水稻纹枯病菌群体遗传分析和纹枯病防治提供了一定的理论依据。     

核盘菌对油菜、向日葵和大豆的侵染及其致病性分化研究

 通过对从陕西大荔采集的油菜及其后茬向日葵上的核盘菌和从新疆阿勒泰的向日葵上采集的核盘菌样品进行单菌核分离、培养和纯化,比较其菌丝生长速度、菌丝干重、菌落形态、致病力强弱及菌株的草酸累积等,将两地的核盘菌分成A、B、C三种类型,其中A类来源于陕西大荔的油菜和向日葵,B、C类来源于新疆阿勒泰的向日葵。不同类型核盘菌对于不同寄主的致病力存在着分化现象,A、B类菌株生长正常、菌落均匀旺盛,B类对油菜、向日葵和大豆的致病力较强,草酸产量较高;而A类仅对油菜和向日葵的致病力较强对大豆的致病力很弱,但草酸产量最高。C类菌株生长异常,菌落稀疏不均匀,对3种作物的致病力均弱,草酸产量较低。2001年田问调查亦表明:A类菌株可导致油菜、向日葵菌核病的发生,但未见其使大豆致病,由此提出油菜茬后,不宜种植向日葵,二者应与小麦、玉米等实行较长周期的轮作。本文也同时对各菌株进行了RAPD分析和菌丝体亲和性研究,结果表明,菌株间的遗传多样性表现丰富但未发现与其致病性分化相关。     

小麦纹枯病菌对噻呋酰胺的敏感性及抗药性突变体的主要生物学性状

采用菌丝生长速率法,分别测定了采自河北、山东和河南未使用过酰胺类药剂地区的166株小麦纹枯病菌Rhizotonia cerealis Van der Hoeven对噻呋酰胺的敏感性,并对小麦纹枯病菌抗噻呋酰胺突变体的诱导方法及突变体的主要生物学性状进行了研究。结果表明:噻呋酰胺对166株小麦纹枯病菌的平均EC50值为(0.072±0.022)μg/mL,菌株频率呈连续单峰曲线分布,未发现敏感性明显下降的亚群体,因此可将该EC50值作为小麦纹枯病菌对噻呋酰胺的敏感基线。通过紫外诱导加菌落角变的方法获得了5株抗噻呋酰胺突变体,其抗药性水平介于5.5~18.9倍之间;药剂驯化未能获得抗药性突变体。突变体在PSA平板上的生长速率与亲本菌株无显著性差异,但其菌丝干重、菌核形成数量和菌核干重均明显低于亲本菌株;除突变体HD7-7U对石新828的致病力未发生明显变化外,其他突变体对石新828和良星99的致病力均明显减弱;5株突变体的抗药性均不能稳定遗传;噻呋酰胺与戊唑醇、井冈霉素、咯菌腈、三唑酮、丙环唑和多菌灵之间无交互抗性关系。     

小麦纹枯病菌对三唑酮不同敏感性菌株的生物学特性及对不同杀菌剂的敏感性

为预测小麦纹枯病菌对三唑酮抗药性的发展趋势,采用菌丝生长速率法测定了2013年分离自河南省16个地市的98株菌株对三唑酮的敏感性,比较不同敏感性菌株的生物学性状差异,并分析了其中22株菌株对其它10种杀菌剂的敏感性。结果表明:小麦纹枯病菌群体中已出现对三唑酮敏感性下降的菌株,其中有90株菌对杀菌剂的敏感性属于正态分布,以其EC_(50)均值1.91μg/mL作为小麦纹枯病菌对三唑酮的敏感性基线。敏感菌株菌丝生长速度较快,可达8.50~12.86 mm/d,菌核产量较多,为35.80~42.90 mg/皿,生存适合度较高;敏感性下降及抗性菌株的致病性及菌核萌发等都未发生改变,但菌丝生长速率仅为5.36~10.02 mm/d,菌核产量为9.00~36.90 mg/皿,均下降明显,生存适合度降低;低抗菌株与敏感菌株在菌落形态上相同,但菌丝分枝数增多且分枝菌丝变短。三唑酮对小麦纹枯病菌的毒力较小,EC_(50)大于其它10种杀菌剂;戊唑醇、氟环唑、烯唑醇、咯菌腈和噻呋酰胺的毒力均较大,其EC_(50)≤0.10μg/mL;其余5种杀菌剂的EC_(50)在0.13~0.69μg/mL之间;小麦纹枯病菌对三唑酮的敏感性与其它10种杀菌剂间的决定系数为0.003~0.200,存在微弱的正相关性,表明在生产中这些杀菌剂可与三唑酮轮换或交替使用。     

不同年代大丽轮枝菌菌株的生物学特性和ISSR分析

 为了探究不同年代的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株生物学特性和遗传多样性方面的差异,本文以我国黄河流域和长江流域主产棉区6个省的不同年代大丽轮枝菌菌株为研究对象,观察培养性状,测定致病类型(致病力、落叶型),同时采用ISSR指纹图谱分析其遗传多样性。结果显示,不同年代大丽轮枝菌之间菌丝生长速率无显著差异,但菌核型菌株所占比例有减少趋势;2007~2009年和2017年的菌株全部为落叶型菌株,而1983~2000年的菌株中落叶型菌株仅占28.6%,表明随着年代的推移,黄河流域和长江流域的落叶型菌株所占比例呈上升趋势;不同年代菌株之间致病力存在显著差异,1983~2000年、2007~2009年和2017年的菌株中强致病力类型菌株分别占21.4%、25.0%和38.9%,仅有的5株弱致病力类型菌株均为1983~2000年的菌株;与2000年后的菌株相比,1983~2000年的菌株,Nei′s基因多样性指数为0.205 1,Shannon信息指数为0.299 0,表现出更丰富的多样性,利用NTSYS软件和Structure软件对ISSR指纹图谱进行聚类分析,两种方法均将所有供试菌株分为4个类群,且聚类结果与致病力和不同年代之间均具有一定的相关性,与地理来源无明显相关性。本研究结果表明,过去30年间我国黄河流域和长江流域棉田黄萎病菌落叶型和强致病力类型菌株所占比例逐渐升高,且不同年代和不同致病力的菌株在遗传上有差异,为进一步探究大丽轮枝菌的遗传与进化奠定了基础。     

不同年代大丽轮枝菌菌株的生物学特性和ISSR分析

 为了探究不同年代的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株生物学特性和遗传多样性方面的差异,本文以我国黄河流域和长江流域主产棉区6个省的不同年代大丽轮枝菌菌株为研究对象,观察培养性状,测定致病类型(致病力、落叶型),同时采用ISSR指纹图谱分析其遗传多样性。结果显示,不同年代大丽轮枝菌之间菌丝生长速率无显著差异,但菌核型菌株所占比例有减少趋势;2007~2009年和2017年的菌株全部为落叶型菌株,而1983~2000年的菌株中落叶型菌株仅占28.6%,表明随着年代的推移,黄河流域和长江流域的落叶型菌株所占比例呈上升趋势;不同年代菌株之间致病力存在显著差异,1983~2000年、2007~2009年和2017年的菌株中强致病力类型菌株分别占21.4%、25.0%和38.9%,仅有的5株弱致病力类型菌株均为1983~2000年的菌株;与2000年后的菌株相比,1983~2000年的菌株,Nei′s基因多样性指数为0.205 1,Shannon信息指数为0.299 0,表现出更丰富的多样性,利用NTSYS软件和Structure软件对ISSR指纹图谱进行聚类分析,两种方法均将所有供试菌株分为4个类群,且聚类结果与致病力和不同年代之间均具有一定的相关性,与地理来源无明显相关性。本研究结果表明,过去30年间我国黄河流域和长江流域棉田黄萎病菌落叶型和强致病力类型菌株所占比例逐渐升高,且不同年代和不同致病力的菌株在遗传上有差异,为进一步探究大丽轮枝菌的遗传与进化奠定了基础。     

毒素在稻纹枯病菌致病中的作用分析

用水稻胚根生长抑制法测定了10个稻纹枯病菌菌株在寄主体外产生毒素的能力,发现不同菌株的产毒能力各不相同,且产毒量差异极显著。用水稻离体叶接种法测定了这10个菌株的致病力,结果表明：不同菌株的致病力也各不相同,且差异极显著。相关分析发现,菌株的体外产毒能力与致病力高度正相关（R =0.915 2）。这些结果表明：稻纹枯病菌毒素的分泌可能在其致病过程中起重要作用。     

Xanthomonas translucens from Small Grains: Diversity and Phytopathological Relevance

ABSTRACT Sixty-eight presumptive Xanthomonas translucens strains isolated from 15 small grains or grass species were studied by pathogenicity tests on barley, bread wheat, oat, and bromegrass species, and also by AFLP, analysis of fatty acid methyl esters (FAME), and sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis of protein extracts. The X. translucens strains were divided into three pathogenicity types based on differences observed on barley and bread wheat. Two unspeciated strains producing atypical symptoms formed a fourth pathogenicity type. Pathogenicity on oat and bromegrass species varied within these types. Clusterings observed by AFLP analysis and, to a lesser extent, by FAME analysis were consistent with these pathogenicity groupings. The current results, as well as those of previous restriction fragment length polymorphism analyses of the same strains, support the recent reclassification of X. translucens pv. translucens and X. translucens pv. hordei as true synonyms. X. translucens pv. cerealis, X. translucens pv. translucens, and X. translucens pv. undulosa cluster in different groups by AFLP and FAME analyses. Even though distinction by simple biochemical tests is not clear-cut, the data indicate that the pathovars cerealis, translucens, and undulosa correspond to true biological entities.     

小麦纹枯病菌的分子检测

小麦茎基部可寄居多种真菌,并可导致发褐、坏死等症状,与小麦纹枯病相混淆.为准确诊断小麦纹枯病,根据江苏省小麦茎基部常见寄居菌禾谷丝核菌Rhizoctonia cerealis、立枯丝核菌Rhizoctonia solani、长蠕孢菌Helminthosporium spp.、交链孢菌Alternaria spp.、小麦全蚀病菌Gaeumannomyces graminis var.tritici和禾谷镰刀菌Fsarium graminearum rDNA的ITS区段序列差别,设计合成了2对特异性扩增引物(DNF77 DNR554,DNF81 DNR564)用于小麦纹枯病菌检测.2对引物均能从小麦纹枯病菌株扩增到特异性的分子片段,说明设计的特异性引物可以用来检测小麦纹枯病菌.采集田间具有小麦纹枯病症状、茎基部变褐及健康麦苗,进行病原菌分离,同时提取这些麦苗茎基部DNA,利用上述2对引物进行扩增.结果表明,仅从能分离到禾谷丝核菌的麦组织中扩增到约480bp的特异性条带.说明设计的特异性引物可以对田间小麦纹枯病进行早期、快速分子诊断.     

利用荧光定量PCR检测禾谷丝核菌的相对生物量

小麦纹枯病是以禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)侵染为主的小麦土传病害。为建立检测禾谷丝核菌在寄主小麦(Triticum aestivum)中的相对生物量的可靠方法,促进小麦抗纹枯病机制的研究,本研究克隆了禾谷丝核菌肌动蛋白基因RcActin的部分(3′端)cDNA,并设计了RcActin的特异引物。该引物不仅能区分禾谷丝核菌与寄主小麦,还能区分全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis)、根腐病菌(Bipolaris sorokiniana)和立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)等常见小麦土传病害的病原菌,表明该引物能用于小麦纹枯病的分子检测,也能用于相对表达量的测定。利用相对定量法,以RcActin相对于寄主管家基因的相对表达量作为禾谷丝核菌相对生物量的指标,结果表明,此方法能准确反映禾谷丝核菌在寄主中的相对生物量和对小麦纹枯病抗性程度进行快速鉴定。     

禾谷丝核菌对戊唑醇的抗性及抗药性菌系生物学特性

在含戊唑醇PDA平板培养基上，对禾谷丝核菌进行逐代处理，以诱导其抗药性菌系；比较抗性和敏感菌系的生物学特性，测定抗性菌系对其它杀菌剂的交互抗性。结果表明，选育至35代，对戊唑醇抗性达33．4倍。抗戊唑醇菌系与敏感亲本菌系相比，其菌丝生长速率、菌丝干重、菌核产生速率、菌核数及干重均存在差异。抗性菌系较敏感菌系对冬小麦幼苗的致病力减弱，但小麦返青后抗性菌系引起的发病率和严重度均较敏感菌系增强。戊唑醇抗性菌系对三唑酮、丙环唑、井冈霉素、福美双、噁醚唑和咯菌腈6种药剂分别产生了31．2、22．8、16．9、15．8、15．5和1．6倍的交互抗性。     

Infection of potato and wheat by isolates of Rhizoctonia solani and R. cerealis

Isolates of Rhizoctonia were obtained from potato crops with stem canker or black scurf and from cereal crops with sharp eyespot. Those with many nuclei per cell, wide cells, darkening colonies and fast growth were assigned to R. solani ; those with two nuclei per cell, narrow cells, pale colonies and slow growth were assigned to R. cerealis . Only R. solani was obtained from potatoes and only R. cerealis from cereals. On young plants in the glasshouse, the isolates of R. solani infected potato substantially but not wheat; R. cerealis infected wheat substantially and potato slightly. This host preference was shown at temperatures between 10 and 25°C in growth rooms. R. solani on potato caused more disease with increasing temperature; no trend with temperature was observed for R. cerealis on wheat.     

小麦纹枯病拮抗细菌的筛选

 从小麦纹枯病病田土壤中分离到722株细菌,通过对峙培养法筛选出拮抗细菌397株,拮抗菌率为55.0%。细菌对小麦纹枯病病原菌的拮抗作用分为两种类型:其一以竞争作用为主,表现为菌株生长快,抑菌率高但抑菌带较窄,如菌株BNT-25抑菌效果可达100.0%,抑菌带仅为2 mm;其二为抗生物质的产生,表现为菌株生长慢,菌落小,抑菌率高且抑菌带宽,如JJ-5菌株抑菌效果可达94.3%,抑菌带为12 mm。选用18株抑菌作用良好的拮抗细菌在室内测定其防治小麦苗期纹枯病的效果。结果发现,与空白对照相比,有9株拮抗细菌的防治效果达到了极显著水平,有15株拮抗细菌的防治效果达到了显著水平。在极显著水平中菌株NZT-47、MTT-8和DHT-12的防治效果分别为76.45%、64.03%和58.89%,对小麦纹枯病表现了较高的防治效果;菌株HNT-7-16、BDT-94和BNT-28的防治效果分别为43.47%、40.97%和40.97%,具有一定的防治作用。其中NZT-47的防治效果最好。     

Bacterial leaf streak of Gramineae in Iran

Bacterial leaf streaks of wheat and barley in Kerman province (Iran) were found to be distinct in etiology. The barley strains were limited in host range and could only infect barley. The wheat strains were pathogenic to barley, wheat, rye, triticale, Bromus spp., Agropyron spp., Elymus junceus, Lolium multiflorum , and Phalaris tuberosa , but not Dactylis glomerata, Cynodon dactylon, Phleum pratense , and oat. Based on host reactions and electrophoretic patterns of cell proteins, the barley and wheat strains were identified as Xanthomonas campestris pv. hordei and pv. cerealis , respectively.     

中国河南省小麦纹枯病菌对咯菌腈的敏感性

为明确河南省小麦纹枯病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2013年从河南省15个地市分离的98株病菌的毒力。结果表明:咯菌腈对供试小麦纹枯病菌菌株的EC50值在0.009~0.079 μg/mL之间,平均EC50值为(0.025 ±0.012)μg/mL;98个菌株对咯菌腈的敏感性分布呈连续单峰曲线,未出现敏感性下降的亚群体,可将(0.025 ±0.012)μg/mL作为小麦纹枯病菌对咯菌腈的敏感性基线;方差分析(LSD法)及SPSS聚类结果均显示,同一地市内的菌株对咯菌腈的敏感性差异较大,EC50最大值和最小值之比在1.0~4.1之间,而不同地区菌株间对咯菌腈敏感性差异不明显,咯菌腈EC50平均值变化范围在0.015~0.060 μg/mL之间,后者是前者的4倍;小麦纹枯病菌对咯菌腈的敏感性与其对噻呋酰胺、苯醚甲环唑、井冈霉素、丙环唑及戊唑醇的敏感性之间无明显相关性。本研究结果可为河南省小麦纹枯病防控杀菌剂的合理使用提供理论依据。     

小麦纹枯病生防芽孢杆菌的筛选及鉴定

从河南、北京等地采集小麦植株,分离得到202株内生芽孢杆菌,平板拮抗测定获得27株对小麦纹枯病菌拮抗效果明显的菌株。温室盆栽测定了27个菌株对小麦纹枯病的生防效果,其中菌株M-1、W-2和W-3的防治效果分别为60.4%、59.4%和56.6%。对3株生防菌株进行了分类学鉴定,M-1为多粘类芽孢杆菌,W-2为地衣芽孢杆菌,W-3为枯草芽孢杆菌。     

Development and use of a PCR assay to detect Rhizoctonia cerealis, the cause of sharp eyespot in wheat

Random amplified polymorphic DNA assays were carried out on a range of isolates of Rhizoctonia cerealis to identify markers common to all isolates. Two fragments were isolated, cloned and used to probe Southern blots of DNA from R. cerealis and isolates from a range of anastomosis groups of Rhizoctonia solani. The two fragments hybridized specifically to DNA of R. cerealis and not to DNA of any of the isolates of R. solani. Both fragments were partially sequenced and two pairs of primers were generated for use in the polymerase chain reaction (PCR). Amplification of a fragment of the anticipated size occurred following PCR of all isolates of R. cerealis and not from any of a range of fungal species associated with disease of the stem base of cereals. The primer pairs for R. cerealis were also used, along with those for Microdochium nivale and W and R-type of Pseudocercosporell herpotrichoides , to deled these pathogens in extracts from field-grown wheat plants exhibiting symptoms of sharp eyespot, eyespot, foot rot or a combination of the diseases. No relationship was found between visual disease assessment of sharp eyespot at growth stage 37 and the results of PCR However, the results of PCR and visual disease assessment at growth stage 75 were similar, indicating that visual disease assessment may not be reliable until later growth stages. This system offers the potential to detect the presence of R. cerealis in cereals and avoid problems commonly associated with conventional diagnosis of this disease and isolation of the pathogen.