稻曲病菌致病力分化与接种处理条件优化

从源于2个地区种植的辽粳401自然发病的8穗稻曲病穗的8个稻曲球中分离获得15株稻曲病菌(Ustilaginoidea virens),其中从2个稻曲球的不同部位共分离获得8株稻曲病菌。用人工注射接种法将菌株分别接种到水稻品种丰田一号(感病品种)和辽粳401(中抗品种)上。结果表明,分离的菌株致病力分化较大。不同地区种植的同一寄主品种菌株致病力有差异;同一稻曲球上分离的菌株表现出致病力差异;同一菌株接种不同水稻品种,株发病率主要与水稻抗性有关。为提高稻曲病病菌接种成功率,对接种稻曲病病菌的水稻进行不同梯度的温度和保湿时间处理。结果表明,低温处理有利于提高稻曲病病菌的接种成功率。     

江苏省水稻品种对稻曲病的抗病性鉴定及病菌致病力分化

用人工注射接种的方法鉴定了江苏省主要水稻品种对稻曲病的抗病性,研究了稻曲病菌的致病力分化.结果表明:在198个品种中,盐稻1201、南京17113等44个品种对稻曲病表现为完全免疫(CI);淮66、常优008、淮68等34个品种表现为高抗(HR);寸三粒、香优953等29个品种表现为抗病(R);A2、芒小白万等37个品种表现为中抗(MR);香子糯、早插稻等31个品种为中感(MS);天丰优559、盐优1120等15个品种表现为感病(S);黄壳油占、小红粳、CVR4等8个品种表现为高感(HS).用46个单孢菌株分别对粤938、淮9508、武运粳3号3个已知不同抗性品种进行致病力分化的研究,结果表明不同抗病性的品种对同一菌株的反应差异较大,不同菌株对同一品种的致病力有显著差异,致病力分化较明显.     

稻曲病菌培养特性及致病力研究

采用固体、液体培养及温室人工接种方法,测定了来自5个省(市)的10个稻曲病菌株的产孢特性、固体、液体培养特性及对品种的致病力,并用3个菌株对12个水稻品种进行致病性比较.结果表明:稻曲病菌不同菌株间存在明显致病性差异,不同品种对不同菌株的抗感反应也表现出显著差异.供试菌株的固体培养形态可分为7种类型,菌株的产孢特性、固体培养形态与致病力有一定的相关性,而振荡菌液颜色、产菌丝量与致病力相关性不明显;验证了火焰灼烧表面组织分离法及分生孢子液划线稀释法的单孢分离技术和控温控湿条件下菌丝-孢子混合接种体孕穗期注射接种法,该方法分离成功率及接种病穗率均可达100％,适用于水稻对稻曲病的抗性鉴定及相关研究.     

稻曲病菌对戊唑醇的敏感基线及抗药突变体的生物学性状

【目的】建立稻曲病菌对戊唑醇的敏感基线并评估其抗药性风险。【方法】以128株采自福建省未使用过杀菌剂的水稻抗病性鉴定圃的稻曲病菌为材料,以"两优培九"水稻品种为受体,采用生长速率法测定该病菌对戊唑醇的敏感性。通过药剂驯化方法获得抗药突变体,并测定抗药突变体的抗性水平、致病力和生物学性状。【结果】128株稻曲病菌对戊唑醇的EC50值为0.020 9~0.203 9μg/mL,敏感性频率分布呈单峰曲线,符合正态分布,稻曲病菌对戊唑醇的敏感基线为(0.087 3±0.045 9)μg/mL;通过药剂驯化方法获得2株抗药突变体F338-M和F37-M,其抗性倍数分别为13.38和8.21;抗药突变体继代培养9代后与亲本菌株相比抗性变化不明显;抗药突变体的菌落生长速率、菌丝干质量和产孢量都显著低于其亲本菌株,其中F338-M产孢量是其亲本菌株F338的67.43%,F37-M的产孢量仅为其亲本菌株F37的41.93%;亲本菌株接种供试水稻品种"两优培九"的病穗率和穗平均病粒数均高于其突变菌株。【结论】稻曲病菌对戊唑醇的敏感基线为(0.087 3±0.045 9)μg/mL,抗药突变体的抗药性可以稳定遗传。抗药突变体与其亲本菌株相比自然竞争力低,稻曲病菌对戊唑醇具有较低的抗性风险。     

中国主要稻区稻曲病菌的生物学特性及群体遗传多样性

【目的】明确采自中国10个水稻主产省份111个稻曲病菌（Ustilaginoidea virens）菌株的生物学特性、群体遗传多样性与地理区域的关系。【方法】采用生物学方法测定111个稻曲病菌菌株的产孢能力、生长速率和致病力,并采用SPSS 20.0软件对稻曲病菌菌株的产孢能力、菌丝生长速率及致病力进行相关性分析。提取111个稻曲病菌基因组DNA,采用3对特异性引物BOX、REP、ERIC对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行PCR扩增,通过聚类分析对其群体遗传多样性进行研究。【结果】111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量的Pearson相关系数为0.765,显著性概率为0.001;致病力与生长速率的Pearson相关系数为0.035,显著性概率为0.685。采用3对特异性引物BOX、ERIC、REP对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行了PCR扩增,群体遗传多样性值分别为0.73、0.62和0.60。111个稻曲病菌菌株的DNA用BOX引物分别扩增出7-13条不等的带谱,DNA指纹相似性在0.70相似水平上,供试菌株被划分为6种基因类群,其中第1类群为优势类型,有57个菌株,占总数的51.4％;来自安徽、四川、广西、湖北和云南的菌株主要划分在类群1和4,第2类群主要是来自江苏的菌株,有18个菌株,占总数的16.2%;第3类群是来自浙江的菌株,有8个菌株,占总数的7.2%;第5类群是来自黑龙江的菌株,有9个菌株,占总数的8.1%,第6类群是来自辽宁的菌株,有12个菌株,占总数的10.8％。稻曲病菌基因类群与地理区域之间有一定的相关性,与致病力、生长速率和产孢量之间没有相关性。【结论】来自中国10个省份的111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量之间具有显著相关性,相关程度为中等;致病力与菌丝的生长速率没有相关性。根据BOX-PCR扩增的稻曲病菌菌株基因组DNA指纹图谱的多态性进行划分的基因类群与地理区域之间显著相关,推测稻曲病菌属于局域性传播;基因类群与生物学特性之间没有相关性。     

西甜瓜蔓枯病菌致病力测定与品种抗病性分析

【目的】研究不同西、甜瓜蔓枯病菌株的致病力差异和不同西、甜瓜品种的抗病性,为指导广西西、甜瓜生产提供科学依据。【方法】采用离体叶片接种法对104个西、甜瓜蔓枯病菌株进行致病力差异分析,并对14个西、甜瓜品种进行抗病性测定。【结果】不同蔓枯病菌菌株致病力存在差异,104个菌株中强致病力菌株、中等致病力菌株和弱致病力菌株分别占31.73%、57.69%和10.58%。不同西、甜瓜品种对同一蔓枯病菌菌株的感病性也存在差异,强致病力菌株WTMK-76对不同西、甜瓜品种病情指数为38.14~86.92,中致病力菌株BHMK-59对不同西、甜瓜品种病情指数为26.88~76.40。10个西瓜品种中以绿美人的抗病性最强,黑美人次之;4个甜瓜品种中以广蜜1号的抗病性最强。【结论】不同的蔓枯病菌菌株致病力存在差异,但菌株致病力强弱与菌株分布的地理位置无关;不同西、甜瓜品种抗病力也存在差异,其中以绿美人、黑美人和广蜜1号的抗病性最强,这3个西、甜瓜品种可在广西推广种植。     

稻曲病菌突变体B-726生物学性状分析及其T-DNA插入位点侧翼序列的克隆

【目的】分析稻曲病菌T-DNA插入突变体库中致病力减弱突变菌株B-726的生物学性状,分析其T-DNA插入位点的侧翼序列,克隆因外源基因插入被破坏正常表达的基因,为明确该基因在稻曲病菌致病过程中的作用奠定基础,并为稻曲病防治新途径的制定提供理论依据。【方法】通过测定突变菌株B-726生长速率、产孢能力及致病力检测,分析其生物学性状;Southern杂交分析B-726外源基因插入的拷贝数;利用HiTail-PCR 获得T-DNA插入位点的侧翼序列;运用RACE-PCR技术,克隆与插入位点毗邻的基因全长;用半定量RT-PCR分析该基因表达情况。【结果】突变菌株B-726与野生菌株P1相比致病力极显著下降,产孢能力、生长速率显著下降。Southern杂交结果显示T-DNA在菌株B-726中以单拷贝形式插入。经过序列分析发现,T-DNA插入在1个命名为Uvt-726上游344 bp处,半定量PCR结果表明,Uvt-726在B-726表达量较P1显著下降。【结论】克隆了1个可能与稻曲病菌致病力相关的基因,推断该基因在稻曲病菌致病过程中起着重要的作用。     

福建省玉米小斑病菌致病力的分化

【目的】明确福建省玉米小斑病菌的致病力水平,为筛选抗病玉米品种及该病害的预测预报和防治提供依据。【方法】在玉米苗期采用喷雾接种法,以11个玉米品种为材料,以分离自福建省7个地区21个县(市)的298株玉米小斑病菌菌株的孢子悬浮液为接种体,先在感病玉米品种上品上进行菌株致病力测定,7d后调查病情指数,从中选出致病力较强的菌株,采用同样方法接种其他玉米品种,分析菌株致病力差异。【结果】供试菌株对玉米感病品种上品均有致病性,病情指数介于13.50~80.95,平均值为49.49。根据致病力测定结果将菌株分为强、中、弱3种致病类型,各类型出现频率分别为29.87%,63.42%和6.71%,中等致病力菌株占优势。不同地区菌株致病力存在显著差异,以福州地区菌株致病力最高;同时福州地区来自玉米连作田的菌株比非连作田的菌株具有较高的致病力。不同菌株、甚至同一菌株在不同玉米品种上的致病力表现出丰富的多样性。供试的298个菌株中MH141和JY142致病力较强,供试的11个玉米主栽品种中榕甜1号和永珍7号抗病性较好。【结论】来自福建省不同地区的玉米小斑病菌对玉米的致病力存在明显的分化现象,不同菌株对同一玉米品种的致病力存在明显差异;同一菌株对不同玉米品种的致病力也存在明显差异。     

稻曲病菌T-DNA插入突变体5062的插入位点分析

【目的】研究稻曲病菌致病力增强的ATMT突变菌株5062,为稻曲病菌致病机制解析、致病相关基因克隆提供方法基础。【方法】测定和观察5062的菌落直径、菌落形态、产孢能力等生物学特性,进一步利用TAIL-PCR和RACE技术克隆5062基因组的T-DNA侧翼基因,并比对分析基因的信息,最后利用RT-PCR检测突变基因的表达量。【结果】与野生型菌株相比,突变菌株5062田间接种表现为致病力增强,在MM和水琼脂培养基上生长速率减慢,产生大量分生孢子,而在PSA和TB3培养基上,其菌落形态、色素等方面与野生型无明显差异。TAIL-PCR扩增得到的紧邻T-DNA两侧的侧翼序列在野生型中不相邻。TAIL-PCR结合RACE技术克隆了5062基因组的T-DNA侧翼基因,RT-PCR表明T-DNA插入位点右侧1个基因在突变体中上调表达。【结论】突变菌株5062的致病力增强,在营养贫乏条件下产孢能力增强,其表型的变化可能是染色体重排和T-DNA插入共同影响的结果。     

稻曲毒素A的相对含量分析及其与致病力的相关性

【目的】明确稻曲菌粗毒素的主要活性组分;比较不同地区稻曲球的稻曲毒素A含量;研究不同稻曲菌菌株产毒素A量与致病力的相关性。【方法】分别用丙酮、甲醇、水等不同极性溶剂从稻曲球中萃取制备粗毒素,并用小麦胚根抑制法检测其活性;高效液相色谱（HPLC）检测采集自全国224份稻曲球样品的毒素A含量,紫外扫描及液相色谱-质谱（LC-MS）验证稻曲毒素A;用人工接种的方法,测定52个稻曲菌株对感病品种两优培九的致病力;应用SPSS统计软件对稻曲菌产毒素A量与致病力进行相关性分析。【结果】用水和甲醇萃取得到的粗毒素活性较高,丙酮最低;质谱测定组分Ⅱ的分子量为673.9,结合紫外吸收光谱初步证明粗毒素的主要活性成分是稻曲毒素A。采集自不同地区的224份稻曲球样品的毒素A含量有明显差异。不同稻曲菌株的产毒素A量与致病力相关性不显著（相关系数R=0.222,显著性概率P=0.114）。【结论】稻曲球的活性成分中含有稻曲毒素A;不同地区稻曲球中的毒素A含量有显著差异;稻曲菌菌株的产毒素A量与其致病力没有显著相关性。     

水培条件下硫素营养对粳稻米质的影响

 【目的】探讨水培条件下,硫素营养对粳稻稻米品质的改善作用,明确其品质指标随硫素浓度改变而变化的规律,以期提高人们对硫肥的重视,为硫肥的精确合理施用奠定理论基础。【方法】以粳稻武粳15和武育粳3号为材料,采用水培法,研究硫素营养对粳稻稻米品质指标的影响。【结果】在适宜营养液硫浓度下,武粳15和武育粳3号的稻米品质得到显著改善。武粳15和武育粳3号分别在200 μmol?L-1和260 μmol?L-1硫浓度处理下,加工品质、外观品质指标得到显著改善,与对照相比,胶稠度分别增加了12.1 mm和8.4 mm。在米粉糊化特性上,武粳15在200 μmol?L-1硫处理的米粉峰值粘度较对照增加143 cP,消减值降低290 cP。武育粳3号在260 μmol?L-1硫浓度处理下,米粉的峰值粘度较对照增长158 cP,消减值降低34 cP。两个品种籽粒蛋白质含量及总游离氨基酸含量随硫浓度的升高呈增加的趋势,4种蛋白组分含量与硫浓度总体上呈正相关关系。【结论】200 μmol?L-1硫处理的武粳15和260 μmol?L-1硫浓度处理的武育粳3号,其品质相关理化指标得到较好的改善。     

安徽水稻稻曲病菌寄生适合度研究

[目的]明确安徽省稻曲病菌菌株与品种的寄生适合度。[方法]从安徽15个水稻种植县(市)采集、分离并随机抽选24个菌株,采用人工注射接种诱病的方法,测定其在4个水稻品种上的致病力。[结果]不同菌株接种不同水稻品种后,诱发的稻曲病病穗率、平均穗病粒率和最高穗病粒率差异显著,菌株与品种互作特性明显。[结论]试验结果为稻曲病的预测预报和防治提供了参考。     

石河子地区棉花黄萎病菌培养特性和致病力分化研究

[目的]明确当前石河子地区棉花黄萎病菌致病力分化的情况,从病原角度入手搞清病害明显加重的原因.[方法]采用鉴别寄主法和分子生物学的方祛,对采自石河子地区的29个黄萎病菌系进行培养特性观察、致病力测定和特异性引物PCR检测,分析不同致病类型菌系的致病力及接种后落叶情况.[结果]各供试菌系的生长速度存在一定差别,其菌落形态主要为菌核型和菌丝型,分别占75.9;和17.2;.鉴别寄主法测定表明,供试菌系存在明显的致病性分化,强、中、弱菌系分别占51.7;、31.0;和17.3;.致病型测定显示,供试菌系中落叶型菌系和非落叶型菌系分别占37.9;和58.6;,1个菌系未检测出致病类型.落叶型菌系的致病性明显强于非落叶型菌系,其平均病情指数分别为39.5和27.6,二者接种后的落叶程度虽有明显差异,但都可以产生落叶症状,其落叶症状的轻重不仅与菌系的致病类型有关,同时与品种的抗病性也密切相关.[结论]石河子地区棉花黄萎病菌的菌落形态主要以菌核型为主.落叶型菌系的致病力明显高于非落叶型菌系,强致病力落叶型菌系的明显增多是当前病害明显加重的原因之一.     

灰梨孢菌产孢培养基筛选

【目的】筛选操作方法简便、产孢效果好、适宜于大多数灰梨孢菌的产孢培养基,为灰梨孢菌研究提供一定的技术支持。【方法】从水稻、香蕉和杂草马唐上分离获得6个灰梨孢菌菌株,接种于紫花鸭趾草、高粱粒和大麦粒等9种培养基上,测定不同培养基对灰梨孢菌产孢量的影响,并比较分析紫花鸭趾草培养基对病菌致病力的影响。【结果】高粱粒、大麦粒和紫花鸭趾草培养基对6个菌株孢子形成均有明显的促进作用,以紫花鸭趾草培养基的促进作用最明显。与常用的高粱粒培养基相比,6个菌株在紫花鸭趾草培养基上形成的病菌分生孢子对香蕉和水稻的致病力没有明显差异。在4℃冰箱中,用紫花鸭趾草培养基保存蕉瘟病和稻瘟病菌菌种,两年后病菌仍具有生活力。【结论】紫花鸭趾草培养基是适宜于灰梨孢菌分生孢子形成的理想培养基,紫花鸭趾草培养基也适合于保存灰梨孢菌。     

淮稻5号的真菌多样性及其储藏过程中可培养的优势真菌

【目的】从传统形态学和分子生物学两方面对2013年的淮稻5号中分离的真菌进行鉴定,并研究淮稻5号在不同储藏条件下优势菌株的演变规律,为该品种稻谷储藏过程中的真菌种属研究及霉变防控提供参考。【方法】淮稻5号中的可培养真菌通过采用孟加拉红和马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）两种培养基,按照国标GB 4789.15-2010的操作获得。将采自4个不同地区的淮稻5号混匀,分别调节其水分含量为14.5%和18.5%后放入25℃人工气候箱内模拟储藏,逐月取出模拟储藏的稻谷样品进行传统培养以确定可培养的优势真菌。真菌的种属分别通过菌落、菌丝及孢子的形态学观察,对照《中国真菌志》等参考文献确定;同时通过PCR分别扩增相应真菌的内转录间隔区（ITS）和28S rDNA的部分序列,连接T载体后测序,通过构建系统发育树进而确定真菌的种属。【结果】从4个地区的2013年淮稻5号稻谷中共分离得到33株真菌,主要为青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergillus）和镰刀菌（Fusarium）等菌属,其中青霉属与曲霉属最多,分别为16株和15株,分别占分离所得菌株的48.5%和45.5%,表明青霉和曲霉是2013年淮稻5号稻谷中可培养真菌的优势菌属。而镰刀菌属的真菌仅2株,仅占分离所得菌株的6%。模拟储藏的结果表明,水分含量为14.5%的淮稻5号在25℃条件下储藏6个月时出现优势菌株,为橘灰青霉（Penicillium aurantiogriseum）,并且该优势菌在模拟储藏的第7、8个月持续存在。水分含量为18.5%的淮稻5号在25℃条件下储藏7个月时出现优势菌株,为酵母菌,且该优势菌在模拟储藏8个月时依然存在。【结论】2013年淮稻5号中分离获得33株真菌,主要包括16株青霉、15株曲霉以及2株镰刀菌,表明青霉和曲霉是2013年淮稻5号稻谷中的优势菌属。不同水分含量的稻谷在储藏过程中可能出现不同的优势菌株。     

广西45个主栽水稻品种抗性基因遗传多样性分析

【目的】明确近年来广西45个主要栽培水稻品种的抗性基因遗传多样性,揭示其遗传差异,为更好筛选水稻品种组合和通过品种间轮作及合理布局控制病害提供理论依据。【方法】根据已克隆的抗病基因设计5对RGA引物,对广西45个主栽水稻品种进行抗病基因同源序列分析并构建聚类图谱。【结果】在45个水稻品种的抗病基因中,共扩增出813条带,其中多态性条带124条,多态率达76.07%。聚类结果显示,不同品种间遗传相似系数变幅为0.61～0.93,取相似系数0.67时,可将45个水稻品种分为5大类,聚类结果在一定程度上反映品种来源的地域性和亲缘关系。【结论】广西不同主栽水稻品种间抗病基因数量差异较大,在广西稻瘟病发生严重的地区,采取不同抗性遗传背景的水稻品种轮作及混栽是控制该病害最为有效的措施之一。