人参根腐病病原菌的鉴定与致病力检测

人参病害严重影响着人参产业的持续健康发展,为明确人参根部病害的发病情况及致病菌种类,本研究从中国农业科学院特产研究所左家资源圃的患病人参植株上共分离纯化获得8株致病菌株,在PDA培养基上观察病原菌菌落及分生孢子形态特征,采用rDNA-ITS序列分析方法鉴定了人参根腐病主要致病菌种类。结果表明,分离纯化的菌株中,6株为腐皮镰刀菌(Fusarium solani),rDNA-ITS序列与GenBank中的腐皮镰刀菌相似性达99%;2株为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),rDNA-ITS序列与GenBank中的尖孢镰刀菌相似性达99%。2种病原菌的致病性测定结果表明,腐皮镰刀菌的致病力要比尖孢镰刀菌的强一些。本研究结果对人参抗病育种和致病机理的研究具有一定的指导作用。     

黄瓜枯萎病菌分离鉴定及品种抗性差异分析

黄瓜枯萎病是一种世界性土传病害,常常给黄瓜生产造成非常严重甚至毁灭性的损失。从感病品系‘早二N’上分离纯化得到黄瓜枯萎病的病原菌为尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum),利用真菌核糖体基因及其间隔区DNA的相似性鉴定了病原菌的属性,发现其内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列与尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的相似性为99%。回接试验进一步确证了分离得到的枯萎病菌为尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)。以灌根方式对70个黄瓜自交系(含两个对照品系)接种此病原菌,通过调查接种后的病情指数分析不同黄瓜品系对枯萎病的抗感差异。结果表明:共有26个品系隶属抗病等级、42个品系隶属感病等级。其中'日节成'对枯萎病的抗性最强,‘Superina’抗性最弱。这一结果为今后选择抗感亲本研究黄瓜枯萎病抗性遗传机制及分离鉴定抗性基因提供了重要的材料选择参考。     

北京昌平地区草莓根腐病菌种类鉴定

明确草莓根腐病的主要致病真菌种类,可正确有效地指导草莓根腐病的防治。本试验采用单孢分离法和组织分离法从昌平地区所采集的草莓根腐病株中共分离得到41个菌株。采用病土定植法测定菌株对草莓幼苗的致病性,结果表明所分离的菌株均可引起草莓根腐病,致使草莓根部及根茎基部发育受阻,缢缩变黑,腐烂折断;造成地上部生长不良,叶片变黄,甚至死亡。通过形态学、分子生物学手段对菌株的分类地位进行鉴定,其中39株可以鉴定到种,分别属于10个属的15个种,另外有1株只鉴定到属,1株只鉴定到科。在41个菌株中,立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等4个种所占比例较高,分别占菌株总量的29.25%、12.20%、12.20%、9.75%;致病力最强的种类为伏革菌科真菌、棒形拟盘多毛孢和胶孢炭疽菌,其次为尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、木贼镰刀菌、茄病镰刀菌,发病率均可达50%;淡色生赤壳、伏革菌科菌、Plectosphaerella cucumerina、Stachybotrys chartarum、Neonectria radicicola等为首次报道的草莓根腐病致病菌。研究结果可以指导北京昌平地区草莓主产区中草莓根腐病的防治,并为草莓根腐病快速检测方法的研发提供参考。     

珠海香蕉枯萎病菌遗传多样性的AFLP分析

为了解广东省珠海地区香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. Cubense)的种群分化和遗传变异规律,采用AFLP技术对来自珠海、湛江、台山的20株尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)进行DNA指纹分析,以1株分离自粉蕉的木贼镰刀菌(F. equiseti)为外参。20株尖孢镰刀菌中17株来自珠海,包括3株非致菌、2株香蕉枯萎病1号生理小种、12株香蕉枯萎病4号生理小种,2株来自湛江的为香蕉枯萎病4号生理小种,1株来自台山的为香蕉枯萎病1号生理小种。8对AFLP引物对供试菌株扩增出253条带,其中多态性带97条,占总带数的38.34%,供试菌株的遗传距离变化在0.21~0.99间,平均为0.85。利用NTSYSpc软件中的UPGMA算法构建了21株镰刀菌的AFLP亲缘树状图,聚类结果表明：供试菌株被聚为3个大的类群,分别为1号生理小种、4号生理小种以及非致病性尖孢镰刀菌。亲缘关系分析结果表明：1号生理小种内菌株间的遗传分化大于4号生理小种,其聚类结果与菌株的地理来源有一定的相关性。总体而言,珠海地区香蕉枯萎病菌的遗传多样性较为丰富。     

火龙果茎腐病致病菌的鉴定

为弄清火龙果茎腐病的病原和分类地位,并进一步为该病害的有效防治提供理论依据。本研究从琼海、临高、陵水等地广泛采集病样。经田间症状调查、组织纯化培养、病原形态观察、致病力测定、真菌ITS序列和系统进化分析,鉴定了该病害的病原。结果表明:病原分离物具有典型的镰刀菌形态特征,菌丝浓密,产生紫色素,小型分生孢子新月形,大型分生孢子镰刀形,有多个隔;而在ITS序列分析中,代表菌株47A4和47A5与NCBI数据库中尖孢镰刀菌的多条ITS序列(登录号分别为KJ653447.1, DQ535184.1和KM268692.1)相似性达100%;系统进化树上,47A4和47A5与尖孢镰刀菌聚在同一分支上,遗传距离最近,而与非纯培养镰刀菌克隆3.91E在不同分支上,遗传距离远。结合形态特征、序列分析和系统进化分析,将火龙果茎腐病的病原鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。研究结果对火龙果茎腐病流行规律、致灾机理的研究具有重要的指导作用。     

尖孢镰刀菌番茄专化型中APSES转录因子FolStuA的功能分析

APSES转录因子保守存在于子囊真菌中,其中Stu A同源蛋白在真菌营养生长,孢子形成和次生代谢过程中发挥着重要的调控作用。由尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f.sp.lycopersici)引起的番茄枯萎病严重威胁番茄生产尤其是保护地栽培。我们通过基因敲除的方法对尖孢镰刀菌番茄专化型中转录因子Fol Stu A进行功能分析,发现FolSTUA在病原菌的分生孢子阶段表达量最高,而在侵染初期表达量下降。通过对野生型、FolSTUA基因缺失突变体和基因回补菌株进行表型分析,我们发现FolStuA定位于细胞核参与调控病原菌营养生长、小孢子的形成、菌丝融合及致病过程。而在尖孢镰刀菌甜瓜专化型(F.oxysporum f.sp.melonis)的研究中发现StuA的同源蛋白并不影响小孢子的产量和致病过程。研究结果表明在尖孢镰刀菌不同的寄主专化型菌株中,转录因子StuA的功能存在分化。     

海南辣椒尖孢镰刀菌拮抗内生细菌的分离与鉴定

为了获得对辣椒尖孢镰刀菌具有较好防治效果的内生细菌,课题组于2022年1～3月份在海口、定安、澄迈、临高和陵水等海南辣椒主产区采样,并从健康辣椒样品中分离获得内生细菌192株,其中39株对辣椒尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum) CMTT4-1有拮抗作用,分别来源于根系(23株)、茎秆(2株)、叶片(8株)和果实(6株),有拮抗作用菌株占比20.31%,抑菌率为10.68%～59.02%。通过形态学和16S rDNA序列测定及同源性分析,初步鉴定芽孢杆菌属(Bacillus spp.)细菌36株、短杆菌属(Brevibacterium spp.) 1株、农杆菌属(Agrobacterium spp.) 1株和假单胞菌属(Pseudomonas spp.) 1株。研究结果为辣椒枯萎病的生物防治提供了菌株来源。     

我国芝麻主产区茎点枯病病原菌生物学特性分析

在国内首次对我国湖北、河南、安徽、江西等芝麻主产区进行了较大范围的芝麻茎点枯病病原采集和菌株分离,纯化培养得到35个菌株.通过比较病原菌在不同培养基、不同诱孢处理方式、不同诱孢培养条件等,确定适宜培养条件为普通PDA培养基28℃黑暗培养4～5 d切断菌丝,再培养4～5d,建立了一套较成熟的芝麻茎点枯菌株分离培养纯化技术...     

西瓜枯萎病菌专化型鉴定及防治研究

1982～1987年间自黑龙江、北京等10个省市采集到60份西瓜病株,分别进行分离和培养鉴定,结果有尖孢镰刀菌、茄病镰刀菌、木贼镰刀菌。致病性试验是将3个镰刀菌分别接种于西瓜品种郑州3号,结果尖孢镰刀菌致病,茄病镰刀菌和木贼镰刀菌不侵染。分别从黄瓜和甜瓜枯萎病株分离出来的尖孢镰刀菌,与西瓜病株分离得的尖孢镰刀菌进行交互接种于西瓜、甜瓜和黄瓜的幼苗上。鉴定的结果是不同的专化型,即尖孢镰刀菌西瓜专化型〔Fusarium oxysporum. f. sp. niveum(E. F. Smith)Snyder et. Hans.〕。在防治上,采用综合防治措施,经过1989～1990年试验,防效达90.91％～92.70％,增产58.95％～64.93％。     

亳州地区凤丹根腐病病原鉴定

为明确安徽亳州地区凤丹根腐病病原菌种类,观测了凤丹根腐病症状,通过对其病原菌分离纯化培养,依据病原菌形态特征、致病性、rDNA-ITS序列分析,鉴定病原菌种类。分离得到1种纯化菌株,其形态学特征与已报道的茄病镰刀菌(Fusarium solani)一致。在健康凤丹根部接种该分离培养的病原菌,引起的病害症状与田间症状相似。在Gen Bank进行同源性BLAST比较,该病原菌rDNA-ITS序列与4个已登录的茄病镰刀菌聚为一类,登录号为HQ176440.1、EU327190.1、HQ839783.1、JX524023.1。结果表明导致亳州栽培凤丹根腐病的病原菌为茄病镰刀菌。     

哈茨木霉TH-1对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗机制研究

采用平板对峙法、杯碟法和显微观察法研究了哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH-1菌株对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗作用及其机制.结果表明,哈茨木霉TH-1菌株与病菌对峙培养以及在培养基中加入TH-1菌株孢子悬浮液,对供试棉花枯、黄萎病菌均有较好的抑制效果;但TH-1菌株的代谢液对棉花黄萎病菌的抑制效果较差,对枯萎病菌几乎无抑制效果;显微观察发现,TH-1菌丝与枯、黄萎病菌的菌丝平行生长、产生附着胞结构附着于病菌菌丝上,或穿透病菌菌丝使病菌菌丝发生裂解.上述结果说明,哈茨木霉TH-1对供试棉花枯、黄萎病菌的拮抗机制主要是营养和空间竞争及重寄生作用.     

甘薯茎基部腐烂病调查及病原鉴定

2012年以来浙江省台州市及其周边市县甘薯产区发生了大面积的甘薯茎基部腐烂病,导致当地甘薯种植面积大幅度下滑。为明确浙江省甘薯茎基部腐烂病的发生情况、病原组成及种类,本团队于2015年至2018年对浙江省11个县市区进行了田间调查并采集127份病样分离鉴定病原菌,结果表明浙江省甘薯茎基部腐烂病主要存在4种主要症状,根据病菌的致病性、形态特征、ITS和16S rDNA序列分析鉴定,主要鉴定到达旦提狄克氏菌(Dickeya dadantii)、齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)、拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides )、腐皮镰刀菌(F. solani)、尖镰刀菌(F. oxysporum)、甘薯间座壳菌(Diaporthe batatas)、毁坏性拟茎点霉(Phomopsis destruens)和爪哇镰孢(F. javanicumS)等8种致病病菌,各地区病原菌组成分布均有所不同,采集的样品普遍为多种致病菌复合侵染危害。     

尖孢镰刀菌古巴专化型SIX7基因分析

SIX蛋白编码基因最早由尖孢镰刀菌番茄专化型入侵的番茄木质部蛋白质组中发现,且成功用于区分尖孢镰刀菌番茄专化型的3个生理小种。一些SIX编码基因亦在引起香蕉枯萎病的Fusarium.oxysporum f. sp. cubense（简称Foc）中有报道,为区分Foc不同生理小种或亚型,比较分析了Foc中的SIX7基因序列及其特异性。以现有的SIX7基因序列设计合成引物,通过PCR扩增并测序,比较分析国内不同地理区域及来源于澳大利亚与南非的Foc1、Foc2、Foc3、Foc4共56株菌株中的SIX7基因,并以8个以上其他专化型或其他种或属病原菌共39株菌株分析了SIX7基因序列的特异性。研究发现所设计合成的SIX7基因引物序列仅能从供试的亚热带4号生理小种(ST4)中扩增出663 bp的目的条带。亚热带4号生理小种(ST4)中仅有的SIX7基因序列结合Foc4特异性引物Foc-1/Foc-2可快速区分Foc4亚型,提供了快速区分香蕉枯萎病病样内的Foc4亚型的分子鉴定手段,可指导蕉农及时采取有效防控香蕉枯萎病的措施。     

应用荧光定量PCR 技术分析普通菜豆品种中尖镰孢菜豆专化型定殖量

尖镰孢菜豆专化型(Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli)引起的菜豆枯萎病是菜豆生产中最严重的维管束类病害之一, 防治该病害有效方法是利用抗病品种。因此, 一种能够从菜豆受侵染组织中准确鉴定并定量检测枯萎病原菌含量的方法将有助于筛选抗性品种, 应用于普通菜豆枯萎病抗病育种。本研究基于荧光定量PCR技术开发出一种能够对定殖于菜豆组织中的枯萎病原菌准确定量的新方法。该技术对根、茎组织中病原菌DNA的最低检测量为1 pg, 能在接种病原菌6 d后明显区分抗病性不同的品种, 可在菜豆植株表现出明显发病症状前准确鉴定不同品种抗性水平的差异。经验证参试的感病品种BRB-130和A0640-1根、茎组织中定殖的病原菌DNA量显著高于抗病品种260205和黑芸豆, 与表型鉴定的结果完全符合。利用荧光定量PCR技术能够在病原菌侵染早期快速、准确、高效定量菜豆组织中定殖的病原菌, 这对指导菜豆抗病育种和植物病害传播的研究都具有非常重要价值。     

冬瓜枯萎病菌核糖体rDNA ITS区的克隆与序列分析

采用镰刀菌核糖体基因转录间隔区(ITS)通用引物,PCR扩增冬瓜枯萎病菌核糖体基因ITS区,并对产物进行克隆和序列分析;利用Mega 4.1软件对序列及GeneBank中以葫芦科为寄主的镰刀菌不同专化型ITS序列进行聚类。冬瓜枯萎病菌ITS全长1 063 bp,其中包括18S rDNA一部分序列,5.8S rDNA,ITS1和ITS2全部序列及28S rD-NA部分序列。聚类结果将15个菌株ITS序列划分为2个类群,类群I包括4个菌株,分别为2个西瓜枯萎病菌株和2个甜瓜枯萎病菌株;类群II包括11个菌株,其中冬瓜枯萎病菌株就在该类群中,其余为甜瓜枯萎病菌株5个、西瓜枯萎病菌株3个、黄瓜枯萎病菌株、丝瓜枯萎病菌株和葫芦枯萎病菌株各1个。     

香蕉枯萎病拮抗芽胞杆菌的防效评价及防病作用研究

为有效评价生防菌对香蕉尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f.sp. cubense,FOC4)B2的防病能力,通过对收集的生防菌资源进行抗性筛选,对筛选到的3株拮抗菌进行了抑菌观察、抗病谱测定、土壤抑菌能力监测及盆栽苗拮抗能力测定,并对测试菌进行了形态观察和16 r DNA测序鉴定。结果表明：249个测试菌中有109个菌株在对峙培养中表现拮抗能力,其中有三个菌株A5-6, D7-16和CL7的抑菌效果较为稳定。显微观察显示：三个拮抗菌会导致病原菌B2的菌丝发育畸形、膨胀、胞壁增厚、部分形成泡状、内容物外渗生长,以及抑制孢子的萌发等显著影响。抑菌谱测试表明,菌株对包括FOC以内的其它真菌性病害抑菌率在60%以上,但对尖孢镰刀菌其它专化型抑菌率较低,仅在40%-50%之间。土壤拮抗性能评价结果表明：拮抗菌单独对土壤中FOC数量的控制有限,只能降低一个数量级,但对盆栽苗中镰刀菌的数量控制能下降到2个数量级。盆栽实验表明,菌株A5-6以72.3%的防病效果较D7-16、CL7 45.4% 、50.0%的防效之间差异达到了极显著。三个菌株经形态学和16S rDNA序列鉴定表明D7-16为短短芽胞杆菌Brevibacillus brevis,A5-6和CL7也属于芽胞杆菌,三个菌株都是香蕉镰刀菌枯萎病潜在的良好生防资源,可作为生防菌做进一步的开发性研究。     

灰黄霉素对尖孢镰刀菌抑制作用的研究

为进一步扩展灰黄霉素的农业应用范畴,选择采自甜瓜、黄瓜、西瓜、苦瓜、辣椒和西红柿的不同专化型的10株致病性尖孢镰刀菌作为试验对象,系统研究了灰黄霉素对尖孢镰刀菌的抑制作用。分别采用抑菌圈法和抑菌率法,测定灰黄霉素对不同寄主来源的尖孢镰刀菌的抑制作用,并显微观察灰黄霉素对尖孢镰刀菌菌丝生长的影响。结果表明灰黄霉素对不同寄主来源的尖孢镰刀菌具有良好的广谱抑制作用,但对不同菌株抑制效果差异显著,其抑制中浓度IC50为0.42~2.81 mM。尖孢镰刀菌经4 mM灰黄霉素处理后,菌丝变得稀疏、畸形、膨大、扭曲,从而影响其生长。因此,灰黄霉素可用于开发防治作物枯萎病的新型生物农药。     

连作对棉田土壤枯、黄萎病菌数量及细菌群落的影响

采用选择培养法测定新疆库尔勒不同连作年限棉田土壤枯、黄萎病病菌数量的变化,运用PCR-DGGE(Polymerase chain reaction-denatured gradient gel electrophoresis)技术分析棉花连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明,不同连作年限棉田的枯萎病菌和黄萎病菌量具有相似的变化特征,即在5~20年连作年限内,土壤中病原菌量随着连作年限的延长而增加,20年连作土壤病原菌数量达到最高峰;连作超过20年,土壤菌源数量开始下降。不同连作年限棉田土壤中枯、黄萎病病原菌的数量与发病株率呈显著正相关关系。连作棉田土壤细菌群落的DGGE图谱分析显示,连作棉田土壤细菌种群的组成、结构、丰富度均发生变化。连作5~40年的棉田土壤细菌种群Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度(EH′)和丰富度(S)指数均降低,且连作年限越长降低越突出。     

黄芪根腐病病原菌鉴定

黄芪根腐病在内蒙古西部黄芪主产区普遍严重发生。从患病的黄芪根皮内外获得分离物，经鉴定及致病性测定证实，引起黄芪根腐病的致病菌主要是立枯丝核菌，其次为类镰孢和腐皮镳孢。