玉米弯孢叶斑病菌生理分化及鉴定技术

 从我国20余个主栽玉米品种和20个骨干自交系中筛选出沈135、78599-1、Mo17、477、C8605、E28、7922和黄早4等8个自交系,作为鉴别寄主来研究弯孢叶斑病菌的生理分化。研究表明,弯孢叶斑病菌[Curvularia lunata(Wakker) Boed.]在温室进行的苗期鉴定与田间成株期鉴定的生理分化结果一致。苗期鉴定具有操作简单、鉴定环境条件易控制等特点。通过8个鉴别寄主将采自我国玉米产区的20株弯孢叶斑病菌分为6个致病类型,其中类型A致病性强、分布广,为优势致病类群;类型D主要分布在我国零星发生的地区,为弱致病类群。同时研究了影响病菌生理分化鉴定的主要环境因子,其中湿度、温度和植株营养状况对病菌生理分化鉴定结果有明显影响。本研究结果为我国玉米品种抗性鉴定、弯孢菌叶斑病流行监测和品种合理布局提供了理论依据。     

玉米弯孢叶斑病菌致病类型分化研究

 利用鉴别寄主和同工酶技术,对采自黑龙江、吉林、辽宁和河北4省玉米弯孢叶斑病菌菌株的致病类型进行分析。研究表明,鉴别寄主技术将26个菌株的致病类型划分为4种类型,其中强和中等致病类型主要分布在辽宁省瓦房店市、吉林省公主岭市和河北省保定市。玉米弯孢叶斑病菌在酯酶、苹果酸脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、超氧化物歧化酶同工酶谱存在差异,不同菌株间的某些同工酶谱带数差异显著。     

玉米弯孢叶斑病菌生理分化和分子生物学研究

 本论文采用同工酶电泳技术、鉴别寄主鉴定技术、基因组随机多态性扩增技术(RAPD)及人工诱变,从寄主一病原互作角度研究了玉米弯孢叶斑病菌的遗传、变异与致病性分化,明确了该病菌存在致病性分化和生理分化,并从遗传物质DNA水平证实病菌致病性分化并非是表型差异,而是一种基因的分化,具有较稳定的遗传基础。     

玉米弯孢菌叶斑病研究

 玉米弯孢菌叶斑病是近年来北京、河北、河南、山东、辽宁、吉林等北方玉米产区新发生的重要病害之一。其主要病原菌为弯孢菌Curvularia lunata(Walk) Boed.,局部地区同时存在Curvularia inaequalis(Shear) Boed.,但以前者为主要。弯孢菌C.lunata生长适温为28~32℃,对pH适应范围广。玉米叶片浸汁可以促进分生孢子的萌发和芽管的生长。干燥条件下,病原菌在植株病残体上可以安全越冬,成为次年田间的初侵染源。病菌分生孢子形态为多态型,但单孢分离后代仍保持孢子的多态型,致病性无变化。病菌不同菌株间致病力有差异,强致病力菌株存在于北京及周边地区。人工接种鉴定120份玉米品种(组合)、自交系,材料间存在明显的抗性差异,抗性较好材料有农大108、中玉5号、高油115等及自交系CN95、CN165等。品种抗病性随植株生长而递减。苗期抗性较好,13叶期极为感病,因此弯孢菌叶斑病属于成株期病害。     

玉米弯孢菌叶斑病的初步研究简报

经作者分离接种鉴定，确认近年北京郊区和河北省的一些玉米产区发生的叶斑病为玉米弯孢菌叶斑病。病原菌是Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａｌｕｎａｔａ。发生此病玉米可减产２０％～６０％，且有逐年加重的趋势。经人工接种鉴定不同品种（系）抗性不同，Ｍｏ１７、黄早四、丹３４０、４７８、５００３和Ｅ２８等骨干自交系均为感病类型（３～４级）。西玉３号、京早１０号不同生育期抗性不同，以３～４叶期为抗病类型（０．５级）、７～８叶期、１０叶期和抽雄期为中抗型（２级），１３叶期为感病型（３～４级）     

玉米弯孢叶斑病菌毒素稳定性的研究

玉米弯孢叶斑病菌在Fries培养基上培养20 d左右,菌丝大量生长并紧密交织成团时病原菌即可产生大量毒素。毒素粗提液经高温处理仍具有生物活性,甚至略有增强。该毒素经低温处理后,可保存30 d以上而不失活。经验证毒素原液中的活性成分经光处理10 h不失活,对光具有良好的稳定性。     

一种值得注意的玉米病害——弯孢菌叶斑病

 1944年在北京郊区夏玉米发生一种异于小斑病和园斑病的叶斑病,严重发生的玉米杂交种有京早10号、西玉3号等。顺义县一乡镇种植西玉3号6000余亩,全部发病,造成减产。     

玉米弯孢霉叶斑病菌生物学特性的研究

 利用小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)和小麦梭条花叶病毒(wheat spindle streak mosaic virus,WSSMV)的特异性序列为引物,逆转录-PCR方法并配合免疫电镜观察,对采自我国四川陕西、河南、安徽、江苏5省9个县、市的27份感病田小麦样品进行检测。除2份样品未检测到病毒外,其余25份样品均为小麦黄花叶病毒所侵染,没有发现小麦梭条花叶病毒,由此表明在中国长江中、下游、淮河及渭河流域严重危害小麦的真菌传线状病毒应主要为小麦黄花叶病毒。     

玉米弯孢叶斑病菌全基因组分泌蛋白的预测与分析

为深入了解玉米弯孢叶斑病菌致病的分子机制,采用信号肽分析软件Signal P 4.1与PSORTb 3.0.2、跨膜螺旋结构分析软件TMHMM 2.0与THUMBUP、GPI锚定位点分析软件big-PI Predictor和亚细胞器蛋白定位分析软件Target P 1.1这6款软件综合预测该菌全基因组中10 372条蛋白序列,并对筛选出的分泌蛋白信号肽基本特征进行分析。结果表明,在玉米弯孢叶斑病菌全基因组编码蛋白中共发现804个具有典型信号肽的分泌蛋白,占全基因组蛋白总数的7.8%;编码这些蛋白的开放阅读框最小为219 bp,最大为7 113 bp,平均为1 252 bp;引导它们的信号肽长度分布在13~37 aa之间,平均为19 aa。信号肽中出现频率最高的氨基酸依次为丙氨酸、亮氨酸和丝氨酸。信号肽切割位点与根癌土壤杆菌、粗糙脉孢霉和马铃薯晚疫病菌一样,同属于A-X-A型。70个具有功能描述的分泌蛋白主要是和细胞代谢与转运、信号转导有关的酶类;还有一些降解细胞壁组分及与致病相关的酶类,可能与玉米弯孢叶斑病菌的毒性有关。     

四川部分地区发生玉米弯孢菌叶斑病

20世纪 80年代末、90年代初 ,我国华北和东北主要玉米产区 ,普遍发生一种玉米新病害弯孢菌叶斑病 ,造成玉米损失 10 %～ 30 % ,引起植保部门、玉米育种单位和种子部门的高度重视。近年本所在进行玉米抗病性鉴定同时 ,调查了该病在四川省的发生情况。1　弯孢菌叶斑病在四川省的发展趋势1999年 7月全国玉米综防攻关专题组考察西南片区时 ,在雅安市草坝镇的川单 15号品种上发现拟似弯孢菌叶斑病病叶 ,经分离鉴定为玉米弯菌菌[Ｃｕｒｖｕｌａｒｉａｌｕｍａｔａ (Ｗａｋｋｅｒ)Ｂｏｅｄｉｊｎ],沈阳农业大学对此病样的分离结果 ,也证实为弯孢菌…     

不同抗性种质资源对玉米弯孢霉叶斑病菌产生的细胞壁降解酶活性的影响

 It was found that activities of cellulase and pectolytic enzyme produced from Curvularia lunata, were significantly affected when the pathogen inoculated on various maize germplasms with different resistant levels. Isolate 98-07, which inoculated on resistant germplasms for single generation, was induced relatively higher average cellulase activity (7.99 U/mL) than that induced on susceptible germplasms (4.91 U/mL). By consecutively inoculating low pathogenicity isolates C107 and WS18 on resistant inbred line Shen135 for 5 generations, we found that their pathogenicity improved generally as the increase of generations, and simultaneously their cellulase activities were also enhanced (C107:32.0%;WS18:72.2%). The data indicated that there is a significant correlation between isolate cellulase activities and the changes of its pathogenicity (C107:r=0.916;WS18:r=0.905) induced specifically on resistant germplasms.     

玉米叶片受新月弯孢菌侵染后的细胞病理学变化

 本文利用透射电子显微镜技术与细胞化学技术研究了玉米叶片受弯孢菌侵染后的超微结构和细胞壁的组成成份变化。透射电镜观察发现,病菌侵入后,菌丝先在寄主细胞间扩展,随着寄主细胞病变、坏死,菌丝可进入寄主细胞形成胞内菌丝。随病菌侵入和在寄主体内扩展,寄主细胞先后发生了一系列的超微结构变化,叶绿体、液泡等细胞器解体,出现质壁分离现象,并最终解体、坏死、变形。细胞化学标记定位发现,受侵寄主细胞壁中纤维素、木聚糖和果胶质的标记密度明显低于未接种的健康组织,表明细胞壁降解酶(如纤维素酶、木聚糖酶和果胶酶)的产生与病菌侵染和致病过程密切相关。     

酶联免疫技术检测玉米弯孢菌叶斑病的研究

本文通过提取玉米弯孢菌叶斑病病原菌蛋白质，免疫家兔制备抗血清，用不等弯孢菌、玉米小斑病菌，玉米圆斑病菌和玉米大斑病菌（与弯孢菌相似或相近）蛋白吸附除去抗血清中的交叉反应抗体，提高了抗体的特异性，建立了酶联免疫检测玉米弯孢菌叶斑病的技术，应用ABC-ELISA和间接ELISA检测玉米弯孢菌叶斑病，比较了两种方法的灵敏性和特异性。结果显示ABC-ELISA较间接ELISA检测灵敏度高2到5倍。     

玉米弯孢叶斑病菌多聚半乳糖醛酸酶Clpg1基因功能验证

为明确玉米弯孢叶斑病菌的多聚半乳糖醛酸酶基因Clpg1在其致病过程中的作用,采用Double-joint PCR技术构建融合片段,利用PEG介导的原生质体转化技术获得18株抗潮霉素突变体,经检测得到1株Clpg1基因敲除突变体ΔClpg1。通过与野生型菌株比较,发现ΔClpg1产孢量和孢子萌发率下降、多聚半乳糖醛酸酶活性降低,致病力减弱。这些结果表明Clpg1基因影响多聚半乳糖醛酸酶活性,调控了玉米弯孢叶斑病菌的致病性。     

PEG介导的玉米弯孢叶斑病菌遗传转化

为了探索不同酶系组成对玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的影响,建立该病菌原生质体遗传转化系统,采用酶系混合物裂解菌丝体制备原生质体,采用PEG介导方法进行原生质遗传转化,通过PCR和Southern blotting技术对转化子进行验证。结果表明:1%溶壁酶+1%蜗牛酶+1%纤维素酶混合酶系为玉米弯孢叶斑病菌原生质体制备的最佳酶系,可以产生原生质体6.78×106 cfu/mL。用PEG介导方法转化共获得16个稳定的转化子,从中随机挑取5个转化子发现质粒pV2已被成功整合到基因组中。本研究获得了制备玉米弯孢叶斑病菌原生质体的最佳酶系,建立了PEG介导的原生质体遗传转化体系,为开展该菌致病相关基因克隆和基因功能研究提供了一种手段。     

人工接种对新月弯孢菌侵染玉米籽粒的影响

研究了人工接种不同接种时期和方法对新月弯孢菌侵染玉米籽粒的影响,结果表明:玉米弯孢叶斑病菌可以侵染玉米果穗籽粒,使玉米籽粒产生褐色病斑。伤口接种法能使玉米果穗100%发病;花丝通道接种也可导致果穗发病,但其发病频率很低;而花丝喷雾接种和苞叶喷雾接种病菌不能成功侵染玉米果穗籽粒;吐丝后10 d和乳熟期接种只能引起接种点籽粒发病,病菌扩展不好;但籽粒形成期接种的玉米果穗籽粒不仅接种点发病,而且其周围的籽粒也感染了病菌,病菌扩展情况较好。试验明确,玉米籽粒形成期采用伤口接种是使玉米籽粒发生弯孢叶斑病的一种较为理想的人工接种方法。     

玉米新月弯孢叶斑病研究进展

 玉米弯孢叶斑病是一种世界性玉米病害,也是中国玉米产区的主要病害之一。20多年来,国内外在该病害发生规律、致病性分化与诱导抗性机理、生物防治技术等方面开展了深入研究。本文主要就该病害优势致病菌新月弯孢菌 [Curvularia lunata (Wakker)Boedijn]的生物学特性、致病因子与生理分化机理、毒素结构鉴定、毒素合成与调控、诱导抗病性分子机理等方面的研究进展进行综述,以期对玉米弯孢叶斑病防控技术的创新提供参考。     

玉米弯孢叶斑病菌Clm1 基因的克隆及其功能验证

 从玉米弯孢叶斑病菌中克隆到MAPK 基因之一的Clm1,其与玉米小斑病菌中的ChMps1 基因同源。采用InversePCR 和RACE 技术获得了该基因的全序列及其所在区域的旁侧序列。该基因cDNA 全长1. 251 kb,编码416 个氨基酸。通过农杆菌介导的转化方法对其进行了敲除。Clm1 敲除突变体在细胞壁完整性,分生孢子产量及形态方面发生明显变化,其侵染离体叶片的能力明显下降,纤维素酶活性有所下降,说明该基因与弯孢叶斑病菌细胞壁完整性及致病性有着密切的联系。