辣椒疫霉致病力分化的初步研究

关于辣椒疫霉Phytophthora capsici Leonian致病力的分化研究,Black等曾报道来自台湾的辣椒疫霉对辣椒有一定的寄生专化性,菌株间存在致病力分化现象,可分为3种致病型,国内这方面的研究迄今报道较少。为了明确安徽省辣椒疫霉是否存在致病力分化现象,为辣椒抗病育种及该病的防治提供理论依据,作者对分离自该省不同地区的辣椒疫霉菌株的致病力及其分化进行了初步研究,结果如下。     

接种体密度、土壤水分基质势和土壤温度对辣椒疫病死苗率的影响

 在生长箱内控制条件下分析测定了接种体密度、土壤水分基质势和土壤温度对辣椒疫病死苗率的影响。结果表明,在每克干土中接种1个辣椒疫霉菌孢子囊就能造成侵染,引致辣椒死苗,随着接种体密度升高死苗率增大,直至接种体孢子囊密度达到50~80个/g干土时死苗率达到最高。土壤温度和土壤水分状况是决定辣椒疫病死苗率的重要因子,病菌侵染的最适土温是22~28℃,土壤水分接近饱和,即土壤水分基质势(Ψ_m值)为0时最容易侵染发病,土壤过于干燥和过饱和都不利于侵染发病。辣椒疫病死苗率与土壤温度、土壤水分基质势及其互作之间可用数学模式描述。     

苎麻疫霉对棉苗致病力的遗传与变异研究

 以分离自江苏省棉铃疫病病组织的苎麻疫霉(Phytophthora boehmeriae Sawada)野生型菌株JS-5为亲本,采用菌丝块创伤接种法测定了苎麻疫霉对棉苗致病力在游动孢子无性系和卵孢子后代的遗传。结果表明,苎麻疫霉对棉苗的致病力在单游动孢子无性系连续两代稳定遗传,而在单卵孢第1代(OG₁)则发生连续性变异。从OG₁中选致病力强、弱2个单卵孢株为亲本,分别建立单卵孢第2代(OG₂)和单游动孢子无性系,并测定其对棉苗的致病力。结果为上述2个单卵孢株的游动孢子后代对棉苗的致病力均与其各自亲本相似,而在它们的单卵孢株群体(即OG₂)中对棉苗的致病力继续发生复杂的连续性变异。上述结果表明,苎麻疫霉对棉苗的致病力可能由细胞核杂合多基因控制。     

辣椒对疫霉抗性的快速鉴定

研究发现叶、茎、茎基部和果实接种4种方法均能用于鉴定辣椒对辣椒疫霉的抗性。叶与茎接种法操作简单,接种部位发病快,可同时检测大量品种,但要求空气湿度大;茎基部接种法模拟田间病害的发生过程,最能反映品种的真实抗性,但需要菌量大,工作量也大;果实接种法不仅操作简单、接种部位发病快、菌需求量小,而且可同时筛选大量品种,可以通过量化达到有效区分抗病和感病品种的目的,更具有完整保存原有植株的优势。     

疫霉蛋白激发子PB90对病原菌生长与致病力的影响

 激发子PB90是由棉疫病菌分泌的可诱发非寄主植物系统获得抗病性的一类新型蛋白激发子。本文就该激发子在棉疫病菌生长发育及致病过程中的作用进行了研究。采用胶体金标记发现该激发子主要分布在棉疫病菌的细胞壁上,该激发子可以分泌到细胞外;在离体条件下,PB90的多克隆抗体并不抑制棉疫病菌游动孢子的萌发和孢子萌发后形成菌落的能力,而且抗体包埋的游动孢子仍能激发非寄主植物烟草的过敏性坏死反应;但是,抗体的包埋处理可以使棉疫病菌的游动孢子丧失对棉花的致病力。结果表明,特异性存在于细胞壁上的疫霉蛋白激发子PB90是棉疫病菌的一种重要的毒性因子,在病菌对棉花的致病过程中具有重要作用;此外本研究结果还提示PB90并不是惟一能诱导非寄主烟草过敏性反应的棉疫病菌激发子,除了PB90之外,棉疫病菌还能产生其它的激发子诱导烟草的过敏性坏死反应。     

海洋细菌对辣椒疫霉和辣椒疫病的抑制作用

由辣椒疫霉(Phytophthora capsici)引起的辣椒疫病是辣椒生产中一种毁灭性的土传病害,目前在世界各辣椒种植区均有分布.     

3株放线菌对致病疫霉抑制作用的比较研究

采用对峙培养法、菌悬液混合法和块茎切片法分别比较了3株拮抗放线菌Sy11、NB8和A5295对致病疫霉(Phytophthora infestans)的抑制作用及其对马铃薯晚疫病的预防效果。结果显示,放线菌活体菌株以NB8对致病疫霉菌丝生长的抑制作用最强(87.18%),Sy11次之(76.92%),A5295无明显抑制作用。3株拮抗株菌对致病疫霉游动孢子释放和孢子囊直接萌发的抑制作用均随菌液浓度下降而减弱。其中,Sy11的抑制作用最强,A5295最弱;其原液对游动孢子释放的抑制率分别为92.3%、79.0%和63.7%,对孢子囊直接萌发的抑制率分别为75.8%、72.4%和55.8%。在块茎切片上对马铃薯晚疫病的预防效果也以Sy11最高(75.90%),显著优于NB8和A5295。受Sy11和NB8抑制致病疫霉部分菌丝体形态发生畸变,而A5295对菌丝形态未表现出明显的致畸作用,表明Sy11防治马铃薯晚疫病潜力最大。     

安徽省辣椒疫霉对甲霜灵的抗药性监测

为了明确安徽地区辣椒疫霉对甲霜灵的抗药性水平及抗性菌株的地理分布,2005-2006年从安徽省16个市、县采集辣椒疫病病株,经分离纯化鉴定,获得125株辣椒疫霉菌株,分别采用生长速率法和叶盘漂浮法测定其对甲霜灵的敏感性.结果表明,按照Parra & Ristaino(2001)标准,供试菌株中有79株对甲霜灵敏感,38株对甲霜灵敏感性处于中间状态,8株抗甲霜灵,即敏感菌株、中间菌株和抗性菌株分别占总体的63.2%、30.4%和6.4%.采自不同地区的菌株对甲霜灵的敏感性差异较大,其中以寿县的菌株最为敏感,EC50值最低为0.10μg/mL,平均为0.81±0.20μg/mL;而砀山、和县地区的菌株表现出一定的抗药性,平均EC50为8.32±0.19 μg/mL,最高达25.47μg/mL.抗性菌株的最高抗性倍数约为90倍.     

苎麻疫霉抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力及其遗传

研究了苎麻疫霉抗甲霜灵(Mt^r)突变株对棉苗的致病力及其遗传,结果显示,抗性突变株对棉苗的致病力与其野生型亲本间无显著差异。而Mt^r突变株XC-6-2对棉苗的致病力在其无性第1代(ZG₁)单孢株间及其与亲本间均存在极显著差异,且XC-6-2对棉苗的致病力性状在单游动孢子第2代(ZG₂)持续发生分离;XC-6-2单卵孢第1代(OG₁)对棉苗的致病力间亦存在极显著差异。上述结果提示,抗甲霜灵突变株对棉苗的致病力在无性单孢和单卵孢子后代间均不能稳定遗传。对比研究发现,野生型亲本菌株XC-6对棉苗的致病力在单游动孢子和单卵孢后代有相似的遗传规律,且单游动孢子群体对棉苗致病力的变异系数较其单卵孢株间的变异系数大。     

丁吡吗啉对致病疫霉的作用机制初探

丁吡吗啉(pyrimorph)是一种结构新颖的杀菌剂,室内生物测定结果表明,其对致病疫霉Phytophthora infestans的菌丝生长、孢子囊产生、休止孢萌发具有较强的抑制作用,其EC50值分别为0.066、0.059和0.550 μg/mL,但对游动孢子释放的抑制作用较弱,其EC50值为 9.78 μg/mL。显微镜下观察结果表明,经丁吡吗啉处理后的菌丝分枝相对较少,分枝间距拉长,但对 菌丝直径无影响;从致病疫霉对番茄叶片的侵染过程来看,丁吡吗啉浓度为100 μg/mL时,处理24 h后在叶片表面只能看到少量休止孢萌发,96 h后未产生孢子囊。丁吡吗啉在1 μg/mL和10 μg/mL 时对菌丝体细胞膜的电导率无影响,但当浓度为50 μg/mL时其电导率值明显上升;初步测定结果表明,在100 μg/mL浓度下,其对致病疫霉菌丝体的蛋白质合成有一定的抑制作用,但对其菌丝体内的DNA合成没有明显的抑制作用。     

辣椒疫病抗性的浸根接种鉴定方法

为建立规模化的辣椒疫病苗期抗性鉴定技术, 将辣椒疫霉人工接种于抗疫病辣椒品种‘ICPN21-03’和感病辣椒品种‘B16144’, 研究了接种菌液浓度?接种时期?病情调查时期和接种方法等对人工接种鉴定效果的影响?结果表明, 接种菌液游动孢子浓度为10个/mL时, 感病品种病情指数为73.37, 可以满足寄主发病的需要; 1 ~ 10真叶期接种均能使植株发病, 但5 ~ 6真叶期接种能反映抗感病品种真实抗性; 接种5 d调查抗感病品种病情指数分别为9.32和73.37, 可明显区别抗感病品种?使用浸根法进行鉴定, 需菌量小, 对接种环境要求小?用37个辣椒品种进行验证, 鉴定结果表明该苗期抗性鉴定技术可很好地对辣椒品种进行抗性水平分级鉴定?     

辣椒中L型凝集素类受体激酶CaLecRKs鉴定及其对辣椒疫霉的响应

L型凝集素类受体激酶(LecRKs)广泛参与植物的先天免疫过程。目前未见在辣椒Capsicum annuum中全基因组鉴定LecRKs的报道。本研究对辣椒中的CaLecRK进行了全基因组鉴定, 并在接种辣椒疫霉Phytophthora capsici条件下通过基因表达分析探究其对辣椒疫霉的响应情况, 旨在挖掘参与辣椒抗疫病防御反应的CaLecRK基因。研究结果表明, 辣椒基因组中共鉴定出24个CaLecRK, 以其构建系统发育树发现, 可将24个CaLecRK分为7个分支。基因表达分析结果显示, 有4个CaLecRK基因(CaLecRK2.2、CaLecRK3.2、CaLecRK8.1和CaLecRK10.1)受辣椒疫霉诱导, 和接菌后0 h相比, 接菌处理后12 h 或36 h基因表达差异显著, 推测其在辣椒抗疫病防御反应中发挥了重要作用。     

不同地区辣椒疫霉菌遗传多样性的RAPD分析

 通过利用12个十碱基随机引物对来自我国7个不同地理区域的56个辣椒疫霉菌株进行RAPD分析,探索了我国主要辣椒种植区间的辣椒疫霉菌的遗传分化关系。结果表明:1)受试56个菌株共产生70条谱带,其中多态性为56条,占80%,说明我国主要辣椒种植区的辣椒疫霉菌具有较丰富的遗传多样性;2)根据引物扩增的DNA指纹图谱,运用UPGMA分析法,以遗传相似系数0.6为阈值,将供试56个菌株划分为8个基因型(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII),发现除少数来自相近地理海拔的绝大多数菌株被划分为同一个基因型外,其它不同地理区域的菌株基因型的划分与地理来源无直接的关系。在此基础上,结合我国不同地理区域辣椒疫霉病发生情况,提出我国辣椒疫霉菌基因型的划分除少数与地理区域有关外,其它绝大多数地区的辣椒疫霉菌基因型的划分与地理来源无直接的相关性。     

江西省辣椒疫霉病菌的交配型及对霜脲氰敏感性的测定

由辣椒疫霉病菌Phytophthora capsici引起的辣椒疫病是辣椒生产上一种重要病害,在我国各地均有发生.辣椒疫霉是一种异宗配合的卵菌.异宗配合的疫霉菌的不同交配型菌株成对培养时,可以形成有性器官并发生基因重组,使该种病菌获得更强的生存能力、致病力和更广泛的寄主范围.因此,研究疫霉交配型在理论和实践上均具有重要意义.霜脲氰(cymoxanil)由美国杜邦公司开发,用于卵菌纲病害的防治.自投入市场使用,至今未发现在自然条件下关于疫霉菌对霜脲氰抗药性报道.     

广东省辣椒疫霉菌对嘧菌酯的敏感性

从广东省各地采集了54个辣椒疫霉菌株,分别测定了菌丝生长和游动孢子囊形成对嘧菌酯的敏感性。结果表明,嘧菌酯对辣椒疫霉的菌丝生长具有很强的抑制作用,EC₅₀范围为0.1428～1.9509μg/mL,平均为0.9649μg/mL;对游动孢子囊形成的抑制作用更强,EC₅₀范围为0.0010～0.0844μg/mL平均为0.0239μg/mL。正态分析表明,辣椒疫病菌54个菌株菌丝生长对嘧菌酯的敏感性符合正态分布,而孢子萌发则在高浓度区具有拖尾现象,表明自然界中已存在个别具有一定耐药性的辣椒疫霉种群。     

辣椒疫霉对烯酰吗啉的敏感性基线及室内抗药突变体研究

 采用菌丝生长速率法测定了125株采自河北、内蒙古、陕西、安徽和北京等地区的辣椒疫霉病菌对烯酰吗啉的敏感性,结果表明,其EC₅₀值分布于0.126~0.318μg/mL之间,最不敏感菌株是最敏感菌株的2.5倍,平均EC₅₀=(0.218±0.0368)μg/mL。125个菌株对烯酰吗啉的敏感性分布呈单峰曲线,未出现抗性的病原菌亚群体,可将该单峰曲线作为辣椒疫霉对烯酰吗啉的敏感性基线,将烯酰吗啉对该病原群体的平均EC₅₀值作为田间抗药性监测的参考标准。通过紫外诱变敏感菌株N-7的菌丝获得了12株抗烯酰吗啉的突变体,抗性指数在16.38~132.15之间;通过紫外诱变敏感菌株DZ-16的游动孢子获得1株抗性指数为680倍的高抗药水平的突变体。突变体的部分生物学性状研究表明,其致病力与敏感菌株相当;大部分突变体产生孢子囊的能力与亲本菌株相比均有不同程度的提高;离体条件下,突变体和亲本菌株释放游动孢子的能力相当;突变体的菌丝生长速率与亲本菌株相比具有不同程度的差异。测定了敏感亲本菌株和突变体的交配型,均为A1型菌株,经紫外诱变后交配型没有发生改变。综合分析表明,抗性突变体的产生有利于抗药性群体的发展。为避免和延缓抗药性的产生,生产上应将烯酰吗啉与其它无交互抗药性的杀菌剂交替使用。     

Biological and genetic characterization of Phytophthora capsici mutants resistant to flumorph

Baseline sensitivity to flumorph, a carboxylic acid amide (CAA) fungicide used to control some oomycetes, was examined using 83 Phytophthora capsici isolates, resulting in a unimodal distribution of effective concentration for 50% inhibition of mycelial growth ranging from 0·716 to 1·363, with a mean of 1·033 ± 0·129 μg mL^?1. To assess the potential risk of developing flumorph resistance, 13 flumorph‐resistant mutants of P. capsici were obtained using ultraviolet irradiation. Most of these mutants and their progeny had high levels of fitness, including mycelial growth, sporulation and virulence. The resistance to flumorph changed slightly, either increasing or decreasing, after 10 transfers on agar media. Cross‐resistance was found between flumorph and other CAA fungicides (dimethomorph and iprovalicarb), but not between flumorph and non‐CAA fungicides (cymoxanil, metalaxyl, azoxystrobin and cyazofamid). To investigate the genetics of the flumorph resistance, 619 progeny were obtained by self‐crossing and sexual hybridization. Segregation of sensitivity to fungicide was measured as a ratio of sensitive (S) to resistant (R) isolates. Segregation of the progeny, from self‐crossed isolate PCAS1 (flumorph resistant), was 1:15 in the first generation; and 0:1 or 1:15 in the second generation. In sexual hybridization, segregation of progeny was 0:1 and 1:7 for R × R hybridization; and 1:3 for R × S hybridization. Therefore, the resistance of P. capsici against flumorph was controlled by two dominant genes.     

辣椒疫霉(Phytophthora capsici Leonian)不同发育阶段对嘧菌酯的敏感性研究

 细胞色素bc₁位点抑制剂包含作用于线粒体内膜外壁CoQ氧化位点抑制剂(Q_oIs)和作用于线粒体内膜内壁CoQ的还原位点抑制剂(Q_iIs)。从未使用过Q_oIs和Q_iIs的江苏省南京市和安徽省和县随机采集分离获得48个辣椒疫霉单游动孢子囊菌株,并测定了它们不同发育阶段对嘧菌酯的敏感性。结果表明,辣椒疫霉菌丝生长对嘧菌酯的敏感性最低,EC₅₀值范围在1.225~86.100 μg/mL,平均值为(21.041±14.397)μg/mL,其活性低于甲霜灵47.7倍;游动孢子囊形成和萌发对嘧菌酯的敏感性较高,EC₅₀值范围分别在0.006~0.996 μg/mL和0.053~0.334 μg/mL,平均值分别为(0.161±0.126)μg/mL和(0.155±0.023)μg/mL,其活性高于甲霜灵516.8倍;游动孢子萌发对嘧菌酯的敏感性最高,EC₅₀值范围在(0.018~0.111)μg/mL,平均值为(0.057±0.011)μg/mL,活性是甲霜灵的142.4倍。离体生物测定结果表明,水杨肟酸对嘧菌酯抑制菌丝生长的增效作用最强,对游动孢子囊形成的增效作用次之,而对游动孢子囊和游动孢子萌发过程的增效作用则不明显。     

重庆地区辣椒疫霉交配型分布及对烯酰吗啉的敏感性现状

为明确重庆地区辣椒疫霉Phytophthora capsici交配型分布及对烯酰吗啉的敏感性情况,对2019年-2020年分离的辣椒疫霉进行交配型和敏感性测定。研究发现重庆地区存在A₁和A₂两种交配型,且两者在大部分地区同时存在,测定的102株菌株中,24株菌株为A₁交配型,78株为A₂交配型,2种交配型的发生频率分别为23.53%和76.47%。采自重庆潼南、巴南、石柱等地的102株辣椒疫霉菌株对烯酰吗啉的敏感性测定结果显示,其EC₅₀分布在0.107 5～0.438 3μg/mL之间,最不敏感菌株是最敏感菌株的4.1倍,平均EC₅₀为(0.296 2±0.005 3)μg/mL。102株菌株对烯酰吗啉的敏感性分布呈单峰曲线,未出现抗药性病原菌亚群体。