不同杀菌剂在麦穗中的消解动态及对小麦赤霉病防效评估

为探明不同杀菌剂对小麦赤霉病及籽粒DON的防效,分别检测6种杀菌剂对亚洲镰刀菌（F.asiaticum）的室内毒力,采用超高效液相色谱－串联质谱法（UPLC-MS/MS）分别检测、分析了6种杀菌剂施药1次和2次在麦穗中的消解动态及其对小麦赤霉病和籽粒DON的防效。结果表明,6种杀菌剂对亚洲镰刀菌菌丝生长抑制度表现为咪鲜胺>戊唑醇>氰烯菌酯>氟唑菌酰羟胺>吡唑醚菌酯>嘧菌酯。6种杀菌剂在麦穗中消解动态均符合一级动力学方程,50%咪鲜胺WP、430 g·L^-1戊唑醇SC、25%氰烯菌酯SC、200 g·L^-1氟唑菌酰羟胺SC、250 g·L^-1吡唑醚菌酯EC和250 g·L^-1嘧菌酯SC施药1次消解半衰期分别为2.081 5、3.094 4、2.365 7、3.026 8、3.209 0和3.136 4 d,施药2次消解半衰期分别为2.044 7、3.332 4、2.529 7、3.397 8、3.300 7和3.179 6 d。200 g·L^-1氟唑菌酰羟胺SC施药1次和2次病指防效分别为85.96%和94.88%,DON防效分别为81.43%和88.91%。430 g·L^-1戊唑醇SC、25%氰烯菌酯SC和50%咪鲜胺WP施药1次和2次病指防效分别为61.48%~73.62%和75.33%~86.15%,DON防效分别为53.88%~69.70%和60.09%~79.45%。250 g·L^-1吡唑醚菌酯EC和250 g·L^-1嘧菌酯SC施药1次病指防效分别为63.76%和50.47%,DON防效分别为41.03%和-28.95%;施药2次病指防效分别为79.51%和61.10%,DON防效分别为52.75%和-18.08%。综上所述,氟唑菌酰羟胺对赤霉病和籽粒DON防效最佳,而吡唑醚菌酯和嘧菌酯对小麦赤霉病和籽粒DON防效不突出,甚至增加毒素污染。     

小麦赤霉菌毒素合成机制及检测技术研究进展

赤霉病的发生不仅会导致小麦严重减产,其病原菌产生的DON、NIV等毒素也会污染小麦籽粒,对人畜健康造成严重威胁,因此研发小麦赤霉病及赤霉菌毒素的监测与防控技术是小麦生产与消费领域的核心议题。本文从细胞、遗传、生化等角度全面综述了小麦赤霉菌毒素合成、转运和调控的分子机制,介绍了目前主流的赤霉菌毒素检测技术,并对各种方法的优缺点进行了系统比较。以上研究进展可启发赤霉菌毒素监测防控新技术的出现,有利于保障粮食供给和食品安全。     

赤霉病对陕西省主栽小麦品种品质的影响

为了解赤霉病对小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素水平和品质指标的影响,通过喷雾及单小花滴注接种,田间弥雾保湿,对10个陕西省主栽小麦品种进行了赤霉病抗性鉴定,并对其DON毒素水平和品质相关指标进行了测定。结果表明,病情指数与千粒重呈显著负相关。喷雾接种条件下,对赤霉病表现中抗、中感的品种分别有1个、5个,其千粒重分别下降了2.84%和1.49%~8.20%;病情指数与籽粒、颖壳中的DON毒素含量呈极显著正相关,中抗品种西农511的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量分别为14.63、24.33和56.15 mg·kg^-1,5个中感品种的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均值分别为21.67、45.35、62.81 mg·kg^-1。单小花滴注接种条件下,筛选出中抗品种3个,中感品种2个,千粒重分别下降了1.38%~12.25%和2.66%~9.51%;平均严重度与籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量呈极显著正相关;3个中抗品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为15.50、32.44和14.59 mg·kg^-1,2个中感品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为19.98、33.80和16.41 mg·kg^-1。除苏麦3号外,喷雾接种下麦穗组织中的DON含量高于单小花滴注接种。喷雾接种条件下,病情指数与容重呈显著负相关,与蛋白质(干基)含量呈显著正相关,千粒重与容重呈极显著正相关,与蛋白质(干基)含量、稳定时间呈显著负相关,与沉降值极呈显著负相关。单小花滴注接种条件下,平均严重度、千粒重与品质指标无显著相关性,但赤霉病导致容重、蛋白质(干基)含量、湿面筋含量、沉降值、稳定时间、延展性和拉伸面积7项指标不同程度的下降。GGE双标图分析表明,7项指标中除容重外,其余指标关系密切。西农3517、西农899和西农511的综合品质表现较优。     

两种检测小麦DON含量方法的比较与应用

为选育赤霉病毒素含量低的小麦品种,减轻赤霉病危害,在比较了免疫亲和柱液相色谱法(DONtest-HPLC)和气质联用法(GC-MS)测定小麦中毒素含量的特点的基础上,利用两种方法对自然发病和赤霉病菌人工接种的小麦籽粒DON含量进行测定。结果表明,DON test-HPLC方法线性检测下限为0.1 ng.μL-1,在添加0.1~5.0 mg.kg-1DON标准品时,其平均回收率为85.80%;GC-MS方法提高了检测的可靠性,灵敏度更高,其线性检测下限为0.025 ng.μL-1,在添加0.1~10.0 mg.kg-1DON标准品时,其平均回收率为94.68%,而且能够同时检测多种毒素。相关性分析表明,两种方法检测结果相关显著(R2=0.9928)。DON test-HPLC简便、安全,比较适宜于DON含量较低品种或品系大样品的检测。GC-MS更适宜小样品DON及其衍生物含量的检测。     

赤霉病麦粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇消解方法研究进展

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxyniva1eno1,DON)是污染谷物籽粒及其制品的主要真菌毒素之一,对农业生产和人体健康均有重要影响。高温、吸附剂、脱皮等物理和化学处理方法虽然可以在一定程度上降低谷物籽粒及其制品的DON毒素含量,但也会对其食用和营养价值产生不利影响,甚至还会造成二次污染。辐照技术作为一种便捷、高效、经济的DON毒素降解手段,可以有效降低谷物籽粒及其制品中的DON毒素含量,但应对其降解产物的毒性进行安全评价。     

可溶性硅和杀菌剂对禾谷镰孢活性影响及田间药效试验

以禾谷镰孢菌为研究对象,在室内测定不同浓度可溶性硅和不同杀菌剂及其互配对禾谷镰孢菌生长的影响。结果表明,可溶性硅浓度越大,对禾谷镰孢菌的抑制率越高,1 666.7 mg/L硅处理后对禾谷镰孢菌的抑制率达30.3%。40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺(0.008 mg/L)对禾谷镰孢菌的毒力最强(EC₅₀=0.008 mg/L),可溶性硅与40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺混配可明显降低对禾谷镰孢菌的抑制率,降幅为8.7%～12.87%;可溶性硅与5%香芹酚按不同比例混配对禾谷镰孢菌互作效应不同;可溶性硅与其他四种杀菌剂混配都能促进对禾谷镰孢菌的抑制。田间药效试验表明,除40%咯菌腈·氟唑菌酰羟胺外,其他5种杀菌剂与硅肥混合喷施防效和产量都高于单喷,其中,混合喷施2 000 mg/L可溶性硅肥+25%吡唑醚菌酯防效最好,增产最高。     

几种杀菌剂对玉米顶腐病病原菌的毒力测定及防治效果研究

亚粘团镰孢霉引起的玉米顶腐病是我国玉米生产上的一种新病害。在室内采用菌丝生长速率法测定8种杀菌剂对亚粘团镰孢霉的抑菌效果。结果表明,25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂的EC₅₀最小,病原菌对其敏感性最高,抑菌效果最好;60 g/L戊唑醇悬浮种衣剂和80%多菌灵可湿性粉剂的EC₅₀较小,病菌对其敏感性也较高,抑菌效果也较好;97%烯酰吗啉可湿性粉剂的EC₅₀ 最大,病菌对其敏感性最低,抑菌效果最差。通过温室种子包衣效果,生产上可使用25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂和60 g/L戊唑醇悬浮种衣剂来防治玉米顶腐病。同时通过室内毒素平皿培养进一步明确了经咯菌腈、戊唑醇和多菌灵对玉米种子包衣处理后,不同浓度的亚粘团镰孢霉毒素滤液对玉米胚根和胚芽生长的影响。     

江苏省不同麦区小麦品种（系）对赤霉病的抗性及籽粒DON积累分析

为拓宽小麦抗赤霉病育种资源库,收集江苏省淮南和淮北麦区共69份小麦品种（系）,在大田自然发病条件下调查赤霉病的发病情况,同时测定籽粒中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）毒素;并利用抗赤霉病基因Fhb1、Fhb2和Fhb5的功能标记或连锁标记对供试小麦品种（系）进行检测。结果表明,淮北麦区小麦品种（系）的赤霉病发病程度明显高于淮南麦区品种（系）;不同小麦品种（系）籽粒中DON毒素含量与病情指数、病穗率均呈极显著正相关;携带单个或多个抗性基因的小麦品种（系）的病情指数和籽粒DON含量大都有所降低,其中扬大617可能同时携带3个抗性基因（Fhb1+Fhb2+Fhb5）,其病穗率、病情指数及籽粒中DON含量均较低,可作为新的赤霉病抗源加以利用。     

8种植物源杀菌剂对假禾谷镰刀菌的抑菌活性及对小麦茎基腐病的防效探究

为了解不同植物源杀菌剂对小麦茎基腐病的防治效果,采用菌丝生长速率法测定了14种植物源杀菌剂对假禾谷镰刀菌的室内毒力,并对其中毒力较高的8种杀菌剂进行了盆栽病害防控试验。结果表明,厚朴酚、香芹酚、牛至油、蛇床子素、丁香酚、白藜芦醇、大蒜素和薄荷酮对假禾谷镰刀菌具有较高的抑菌活性,EC₅₀分别高达4.53、17.55、24.30、32.78、37.42、47.40、77.45和80.56 μg·mL^-1。此8种杀菌剂中,香芹酚和薄荷酮对小麦茎基腐病的防效最好,均为82.6%;牛至油、厚朴酚、蛇床子素及白藜芦醇对小麦茎基腐病的防效次之,分别为78.0%、75.5%、75.5%和72.5%;丁香酚对小麦茎基腐病的防效最弱,为66.4%。这说明香芹酚、薄荷酮、牛至油、厚朴酚、蛇床子素、白藜芦醇等8种植物源杀菌剂对小麦茎基腐病具有较好的防控效果,可用于该病害的防治。     

不同杀菌剂及其复配制剂在小麦赤霉病及呕吐毒素防治中的作用

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）,又名呕吐毒素,是由引起小麦赤霉病的镰刀菌属（Fusarium spp.）产生的一种单端孢霉烯族毒素。为研究不同杀菌剂及其复配制剂对小麦赤霉病及DON的防治效果,分别使用单药剂及其复配制剂进行田间药剂试验,并使用液相色谱串联质谱检测麦粒中DON的含量。2014年在江苏姜堰、建湖和六合3地进行的单药剂试验结果显示,25%丙硫菌唑悬浮剂（SC）、25%氰烯菌酯SC、30%戊唑醇SC和25%多菌灵可湿性粉剂（WP）对赤霉病和DON均有防效,20%嘧菌酯可分散粒剂（WG）的赤霉病防效较差,对DON无防效。25%丙硫菌唑SC较其他4种药剂具有更好的防效,并且在3个试验点效果稳定。2015年在江苏姜堰进行的单药剂及其复配制剂药效试验结果显示,75%百菌清·戊唑醇WP、25%丙硫菌唑SC、25%氰烯菌酯SC和48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 4种药剂的赤霉病和DON防效较好,防治后的小麦DON含量均小于1 000 μg·kg^-1,符合国家限量标准,与其他药剂差异显著（P<0.05）,DON防效均大于70%,分别为76.3%、75.6%、73.6%和72.2%。病情指数、病穗率与DON含量之间的相关性分析结果表明,病情指数与DON含量之间存在显著的正相关（r=0.628,P=0.022）,病穗率与DON含量之间无显著相关性（r=0.400,P=0.176）。     

江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

小麦中嘧菌酯残留及膳食摄入风险评估

为对嘧菌酯在小麦生产上应用的安全性进行评价,采用田间试验,使用QuEChERS方法进行样品前处理,气相色谱法电子捕获检测器进行定量分析,对嘧菌酯在小麦中的残留动态及最终残留量进行了研究,并对小麦籽粒中嘧菌酯残留量进行了膳食摄入风险评估。结果表明,在0.01~1.0mg·kg~(-1)添加水平范围内,嘧菌酯在植株、籽粒空白添加的平均回收率为87.9%~108.4%,相对标准偏差为1.1%~6.2%,其最小检出量为5×10~(-12)g,植株、籽粒中的最低检测浓度均为0.01mg·kg~(-1)。该检测方法准确度、灵敏度高,重复性好,可满足嘧菌酯在小麦植株及籽粒中的残留分析要求。消解动态研究表明,嘧菌酯在小麦植株中的消解半衰期为3.3~4.3d。最终残留试验表明,20%嘧菌酯可湿性粉剂按施药剂量180、270g a.i.·hm~(-2),连续喷药2~3次,施药间隔7d,药后7、14、21d,嘧菌酯在小麦籽粒中的最终残留量均≤0.354mg·kg~(-1)。普通人群嘧菌酯的国家估算每日摄入量是2.43mg,占日允许摄入量的19.0%左右,因此,按本试验方式进行施药,不会对一般人群健康产生不可接受的风险。     

利用Affymetrix芯片分析DON诱导抗赤霉病小麦品种望水白的基因表达谱

中国小麦地方品种望水白不但高抗赤霉病,而且其籽粒中DON(脱氧雪腐镰刀菌烯醇,被认为是赤霉病的致病因子)含量也低.为了研究望水白低DON含量的分子机制,利用Affymetrix小麦基因芯片对望水白受DON诱导调控的基因进行高通量的检测,以DON诱导后12 h和24 h混合样品作为处理组,水处理做为对照.总共检测到差异表达的基因1 114个,其中上调表达的基因有949个,下调基因165个.在上调表达基因中,推断有功能的基因涉及转录因子、信号蛋白、着丝粒蛋白以及与病程相关的基因,如:腺苷三磷酸结合盒转运蛋白,谷胱甘酞转移酶、细胞色素P450酶、苯丙氨酸解氨酶、葡萄糖基转移酶以及抗病蛋白等.对上调表达中的部分基因进行RT-PCR分析,证实它们都受DON诱导上调表达,与芯片检测结果吻合.     

小麦抗纹枯病和赤霉病QTL定位研究

为给小麦抗病育种中分子标记的辅助选择提供依据,利用苏麦3号/白免3号重组自交系群体,对小麦赤霉病、纹枯病抗性QTL进行分子定位,证实了苏麦3号3BS染色体上的主效QTL,获得了连锁更紧密的分子标记;在6B、2B、6A、5A、3B染色体上分别检测到抗纹枯病QTL,可分别解释纹枯病抗性表型变异的9%～13%.相关分子标记可进一步用于标记辅助选择育种.     

小麦与赤霉病菌互作的分子机理研究进展

为了让小麦科技工作者对小麦与赤霉病菌互作的分子机制有一个全面的了解,从小麦赤霉病抗性的遗传规律、抗性基因的分子定位、互作过程中寄主相关的防卫反应基因、赤霉病菌的致病机理及抗病转基因等方面进行了综述.小麦赤霉病抗性是由2～3个主效基因和几个微效基因决定的数量性状,在3BS、5A、6BS等染色体上均发现了与赤霉病抗性相关的QTLs.其中相关的分子标记可以直接用于小麦抗赤霉病的分子标记辅助选择.运用双向电泳、cDNA文库构建、抑制差减杂交文库构建等方法已经分离到很多受赤霉病菌诱导的抗病相关蛋白(或基因),如:β-1,3-葡聚糖酶、病程相关蛋白、细胞色素P450及几丁质酶基因等.通过小麦转基因,已经获得了小麦对赤霉病菌的初步抗性.但是这种抗性只是在一定程度上减轻或延迟赤霉病菌的侵染,而最直接的小麦抗赤霉病基因还有待于发掘和验证.