小麦赤霉病菌毒素研究进展

赤霉病菌素是由小麦赤霉病菌产生的次生代谢物，对人畜有毒害作用、本文综述了毒素的种类，检测方法，去毒措施，以及毒素在抗病育种中的利用。     

抗、感小麦品种对赤霉病菌毒素的反应

 在小麦赤霉病菌毒素的作用下,小麦品种的根数、根长、芽长和分化率受到了抑制,愈伤组织的褐变率、根的电导值及叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性升高。抗病品种的根数、根长、芽长、分化率及褐变率受毒素的影响较感病品种小,即感病品种对毒素敏感,且抗、感品种的电导值差异达显著水平。抗病品种的PAL活性增加幅度较感病品种大,本文就抗、感品种的电导值及PAL活性的变化探讨了品种抗性的原因。     

不同培养条件对赤霉病菌毒素产生的影响

 本试验以MS培养基为基本培养基,研究不同培养条件对赤霉病菌的产毒能力及其形态指标。     

小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性研究

测定了1976 年从江苏南京采集的54 株小麦赤霉病菌菌株对多菌灵的敏感性,EC50值在0. 2617～ 0. 6544 μg. mL - 1 之间, 1983 年在同一地点采集的76 株, EC50 值相应为0. 2517～ 0. 7050 μg. mL- 1 , 而1998 年从浙江、湖北、上海、福建、安徽、江苏各地采集的104 株菌株EC50值为0. 2478～ 6. 4574 Lg. mL- 1 , 表明湖北、上海、浙江等地田间已检测到小麦赤霉病菌抗多菌灵菌株。紫外光诱导分生孢子也获得了该病菌抗多菌灵突变株, 其EC50 值为14. 1993 Lg. mL - 1 。抗药性突变体JPR 与敏感亲本菌株JPS 相比, 在菌丝生长、产孢量方面无明显差异, 但JPR 孢子萌发率为57. 1% , 而JPS 为100% , 而且50% 孢子萌发的时间较野生亲本菌株滞后12 h。JPR 产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON 毒素) 3. 90 μg mL - 1 , 而JPS 产生的DON 毒素为9. 28μg. mL - 1 。     

戊唑醇与叶菌唑对小麦赤霉病的防治效果

小麦赤霉病是我国小麦产区的主要病害。种植抗病品种是防治该病最经济有效的方法,但由于小麦对赤霉病的抗性属水平抗性,受环境影响比较大,难以抵抗病菌的侵染危害。因此,防治赤霉病最有效的方法是化学防治。我国目前防治赤霉病的药剂以多菌灵为主,已有报道赤霉病菌对多菌灵产生了抗药性,所以筛选新型的杀菌剂用于小麦赤霉病     

河南省小麦赤霉病菌对咯菌腈的敏感性

为明确河南省小麦赤霉病菌Fusarium graminearum对咯菌腈的敏感性,采用菌丝生长速率法测定了咯菌腈对从该省11个地市分离的95株菌株的毒力,通过方差分析法及聚类分析法对测定结果进行了分析,并研究了咯菌腈与多菌灵、戊唑醇对病菌毒力的相关性。结果显示：咯菌腈对小麦赤霉病菌菌丝生长的最低抑制浓度为0.1 μg/mL;咯菌腈对供试95株菌株的EC₅₀范围在0.003~0.088 μg/mL之间,平均EC₅₀为0.011 μg/mL;敏感性频率分布图显示,病菌群体中存在着对咯菌腈敏感性较低的亚群体,但67.4%供试菌株敏感性频率呈正态分布,将此部分菌株的EC₅₀平均值0.007 μg/mL作为小麦赤霉病菌对咯菌腈的敏感性基线。方差分析及聚类结果均显示,同一县市内的菌株对咯菌腈EC₅₀的最大值和最小值之比为1.1~8.3;除周口市沈丘县的菌株外,其余县市的菌株对咯菌腈敏感性差异不明显,咯菌腈EC₅₀平均值变化范围在0.005~0.028 g/mL之间,最大值是最小值的5.6倍;小麦赤霉病菌对咯菌腈的敏感性与其对多菌灵、戊唑醇的敏感性之间无明显相关性。表明河南省小麦赤霉病菌群体中尽管存在着敏感性较低的亚群体,但可通过药剂复配进行防控。     

小麦赤霉病菌对多菌灵抗药性监测技术研究

比较了在离体和活体条件下5种用于小麦赤霉病菌对多菌灵抗药性监测的方法。结果表明,活体麦穗法对抗药性菌株的鉴别与其它几种离体监测方法得到的结论一致。根据不同的目的,可采用不同的抗药性监测方法。挑取病穗上的霉层在含临界剂量药剂的培养基上直接测定,是进行大规模的田间抗药性监测的快速、简便技术;早春测定自然界子囊孢子抗药性频率,可以中、短期预测田间抗药性小麦赤霉病的流行程度。     

小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及毒素化学型分析

 为从分子水平上明确小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及其B 型毒素化学型的分布特点,本研究对2008 年度采自四川、重庆、湖北、安徽、江苏、河南6 省33 县市的赤霉病穗上分离获得的433 个镰刀菌单孢菌株,用鉴定种和鉴定B 型毒素化学型的特异性引物进行了鉴定分析。致病种检测结果表明,四川病穗检测到Fusarium asiaticum、F. graminearum、F.avenaceum 和F. meridionale 4 个镰刀菌种,重庆、湖北、安徽和江苏病穗检测到F. asiaticum 和F. graminearum 2 个种,河南病穗仅检测到F. graminearum 1 个种。毒素化学型检测结果表明,Nivalenol(NIV)是四川和重庆镰刀菌主要毒素化学型,Deoxynivalenol(DON)是湖北、河南、安徽和江苏镰刀菌主要毒素化学型;将DON 化学型进一步划分为3-AcDON 和15-AcDON 显示,四川、湖北、江苏镰刀菌毒素以3-AcDON 为主,安徽镰刀菌毒素为3-AcDON 和15-AcDON 两者参半,河南镰刀菌全部产生15-AcDON。结果揭示,F. asiaticum 是四川、重庆、湖北和江苏等赤霉病流行麦区的优势致病种;镰刀菌产生的DON 和NIV 毒素化学型存在明显的地域分布,长江上游的麦区以NIV 为优势化学型,长江中下游麦区以DON 为优势化学型;镰刀菌致病种与DON 毒素的化学型间存在一定关系。     

烟管菌M-1对小麦苗期赤霉病的防效及其生理生化机制分析

为研制高效的生物农药,利用自主分离的烟管菌Bjerkandera adusta生防菌株M-1,通过平板对峙试验和温室盆栽生防试验研究其对小麦苗期赤霉病的防效及其生理生化机制。结果表明,菌株M-1及其发酵液对小麦赤霉病致病菌禾谷镰孢菌Fusarium graminearum的抑制率分别为57.71%和72.95%;且均能降低小麦赤霉病的发病率和病情指数,防效分别为88.10%和77.18%,与化学药剂多菌灵的防效相当;同时使与抗病性相关的叶片超氧化物歧化酶活性较对照分别提高了35.37%和29.09%,过氧化氢酶活性提高了87.51%和25.15%,过氧化物酶活性提高了43.95%和38.74%,苯丙氨酸解氨酶活性提高了40.74%和7.82%,可诱导植株产生抗病反应,提高抗病能力;也使细胞膜透性分别降低了35.94%和32.15%,丙二醛含量降低了41.76%和3.23%,能减轻病菌对细胞膜的伤害;并能增加叶绿素含量和硝酸还原酶活性,提高N、P、K的含量及吸收量,使株高较对照分别增加了13.33%和8.31%,生物量增加了34.45%和17.59%。表明菌株M-1对小麦苗期赤霉病有较好的防效,不仅能提高小麦幼苗的抗病能力,还能促进其生长。     

利用Tri8基因区分中国小麦赤霉病菌的毒素化学型

由镰孢菌(Fusarium spp.)引起的小麦赤霉病在全世界均有发生,我国小麦赤霉病主要由禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)所引起,根据产生单族毒素种类分为三种化学型,分别为3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(3-AcDON)、15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15-AcDON)和雪腐镰孢菌烯醇(NIV)化学型。为了更方便地对禾谷镰孢菌复合种进行化学型的区分,本研究利用三对引物分别扩增了三种化学型菌株的Tri8基因并进行了序列测定,根据不同化学型菌株的基因序列差异,进行了特异性引物设计和筛选。利用设计的引物同时扩增三种化学型的Tri8基因并用AvaI内切酶进行酶切,根据酶切片段的大小区分三种化学型。研究表明该方法可准确有效地区分我国小麦赤霉病菌的化学型。     

抗感赤霉病小麦品种超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性比较

 用禾谷镰孢(Fusarium graminearum Schw.) JF-12菌株的子囊孢子悬浮液于抽穗期对望水白、扬麦4号和宁麦6号等不同程度抗赤霉病的小麦品种进行接种,比较了接种后不同时间穗组织中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活力变化。结果表明:接种后抗病品种望水白SOD活力下降,且一直处于较对照(未接种)低的水平。中抗品种扬麦4号和感病品种宁麦6号的SOD活力初期略有下降,但很快明显升高并显著高于对照。而抗病品种接种后的CAT活力则始终高于对照,感病品种则相反,一直低于对照。SOD和CAT均为活性氧代谢中重要的酶,可能在小麦的抗赤霉病过程中也有积极的作用,本文对此进行了讨论。     

小麦赤霉病发病程度与DON含量的关系

 采用田间判断小麦赤霉病的发病级别或者检测刚收获小麦的病粒率,分析小麦赤霉病田间发病级别与其麦粒脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量之间以及病粒率与麦粒DON含量之间的关系,结果表明它们之间都有极显著的相关性。小麦田间发病级别为2级以上时,麦粒的DON含量> 1000μg/kg,4级以上时,麦粒的DO N含量> 2000μ g/kg;在病粒率< 25%时,DO N含量< 1200μg/kg,病粒率在25%~40%时,DON含量为1200~2200μg/kg,病粒率> 40%时,DO N含量> 2200μg/kg。#br#本研究采用卫生部食品卫生监督检验所建立的薄层色谱分析法测定样品中的DON含量,DON平均回收率为91.2%。     

抗坏血酸与小麦抗赤霉病性的关系

 对不同程度抗感赤霉病的4个冬小麦品种用禾谷镰孢Fusarium graminearum Schw.JF-12菌株的分生孢子悬浮液进行接种,并于接种后2~22天测定寄主组织内抗坏血酸(Ascorbic acid,AsA)量、AsA氧化酶及AsA过氧化物酶的活性变化,同时观察AsA对病菌孢子萌发和菌丝生长等的影响。结果表明,接种的感病或中感品种穗组织内较不接种的对照有明显的AsA积累,AsA氧化酶及AsA过氧化物酶的活性较低,而抗病品种接种前后AsA量无明显差异,AsA氧化酶及AsA过氧化物酶的活性较强。另外,适当浓度的AsA对病菌分生孢子的萌发和芽管的伸长有一定的刺激作用,但对病菌菌丝的生长及病菌体内的AsA水平无明显影响。作者对AsA与小麦抗/感赤霉病性的关系进行了讨论,并认为AsA与植物的感病性有关。     

DON毒素和小麦互作对小麦幼穗细胞可溶性蛋白的影响

 本研究经小麦幼穗细胞和DON毒素混合处理,研究抗赤霉病程度不同的苏麦3号(R)、望水白(R)、延冈坊主(R)、Alondra's (S)、安徽11(S)和仪宁小麦(S)的可溶性蛋白谱带的变化。用3μg/ml的脱氧雪腐镰刀菌烯酸(DON)与小麦幼穗细胞混和处理2、8、24、30h,分别提取可溶性蛋白,进行PAGE测定。结果显示,感病品种有多条谱带消失,如仪宁小麦、安徽11、Alondra's在处理2h后Rf 0.13的条带消失,处理8h后Rf 0.02条带消失,感病品种Alondra's和安徽11在处理24h后Rf 0.05的条带消失。抗病品种的电泳谱带没有变化,如苏麦3号、望水白在毒素处理后蛋白条带没有发生变化,抗病品种延冈坊主在处理24h后RfO.OS、O.11的蛋白带仅有变浅的趋势。研究还表明抗病品种苏麦3号、望水白、延冈坊主具有感病品种没有的Rf 0.3的蛋白带,且在毒素处理前后保持一致。     

黑斑毒素对感病和抗病向日葵叶组织超微结构的影响

 本文用向日葵黑斑病菌毒素处理20日龄苗向日葵的第2对真叶,来研究毒素对叶细胞超微结构的影响。结果表明:毒素处理后,叶细胞的细胞壁变形,质壁分离,质膜断裂,叶绿体膜、线粒体膜、核膜膨胀、断裂,内部间质电子透明化,叶绿体片层排列紊乱,线粒体脊膨胀甚至消失,损害发生早和严重的是叶绿体片层和质膜,抗病品种的膜系统比感病品种的受害轻,近细胞壁处有电子密集物沉积。     

黄瓜黑星病菌致病机理的研究Ⅲ细胞壁降解酶和毒素对寄主超微结构的影响及其协同作用

 本文通过透射电镜和扫描电镜观察,初步明确了果胶酶、纤维素酶及毒素对黄瓜叶组织超微结构的影响。在致病过程中,3种致病因子起着各自独立又相互联系的作用。3种致病因子对寄主超微结构的影响中,纤维素酶分解细胞壁能力最强,毒素对细胞质膜的作用最大,3种致病因子均可造成质壁分离,液泡、内质网受损。而叶绿体的被膜、片层结构主要被纤维素酶降解,线粒体的被膜主要被果胶酶降解,3种致病因子均能使叶绿体、线粒体内部空泡化。在分解叶表皮的过程中,所研究的3种致病因子首先是果胶酶降解果胶层,然后是纤维素酶、果胶酶、毒素对栅栏组织的分解,最后是纤维素酶、毒素作用于薄壁细胞壁,毒素、纤维素酶、果胶酶协同作用于细胞内部组织。     

小麦赤霉病流行趋势预测及产量损失研究

采用相关分析和逐步回归方法对黑龙江省西北部小麦主产区赤霉病流行情况和气象因素间的关系进行分析,制定了适用于该地区非特殊灾变年份的小麦赤霉病流行趋势预测初始数学模型：Ｙ＝－５２６４８＋０４９５ｘ１＋０２７８ｘ２＋０１０１ｘ３±０９７１１,方程的历史回拟率为８７５％。通过田间接种试验,获得不同抗性品种不同发病程度的病穗率、病情指数和小麦产量的相关数据。经回归分析,得到了小麦赤霉病产量损失估计模型,中感型品种（龙麦１９）：ＹＭＳ＝００２４＋０７８１ｘ±６１２４,中抗型品种（龙８７－７９５３）：ＹＭＲ＝－００３３＋０６７９ｘ±７５０２。方程的复相关系数分别为０９９１１和０９８４７。历史拟合率为８８９％和８５７％。     

黑龙江省春小麦赤霉病流行的预测方法

作者应用相关分析、多元回归和逐步回归等方法，统计分析了１９５９年以来黑龙江省八五四农场设置的病圃所积累的２３年的田间赤霉病病情资源与各种气象因子的关系。明确了当地小麦赤霉病流行强度变化主要受小麦抽穗扬花期的平均相对温度、降雨日数、日照时数３项气象因子所左右。据此建立了小麦赤霉病流行预测模型，模型的回检及实测检验结果表明，该模型较准确地反映了当地小麦赤霉病的流行规律，可用于赤霉病流行强度的预测。