小麦赤霉病穗中脱氧雪腐镰刀菌烯醇量的变化

 用JF-12菌株的子囊孢子接种5个不同程度抗感赤霉病的小麦品种,于不同时间对穗组织中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的量进行了测定。结果表明:感病品种(宁麦6号及扬麦3号)穗中的DON量自接种后第4~8天迅速升高,最高可达37.64μg/gdw),抗病品种(望水白)的DON含量较低(≤7.35μg/gdw),且自接种后第8天起逐渐下降,中抗(扬麦4号)和中感(宁8026)品种的DON含量居于抗、感病品种之间。DON含量与穗发病程度的相关性依品种不同而异,即在感病品种上两者有较显著的相关性(r=0.909~1.00),但在抗病及中抗品种上相关性不显著(r=0.466~0.531)。说明抗病品种可能存在降解DON的解毒机制。另外,所有供试品种均在接种后24小时、尚未表现症状时即可检测到一定量(0.46~2.41μg/gdw)的DON,表明DON可能在病菌与寄主建立寄生关系过程中有重要作用。     

北方地区高粱籽粒寄藏禾谷镰孢菌群产毒素化学型的分子检测

禾谷镰孢菌群是高梁籽粒主要寄藏真菌[1]。禾谷镰孢菌侵染高粱籽粒的代谢过程中可以产生多种对人类和动物有害的真菌毒素,其中脱氧雪腐镰孢烯醇（deoxynivalenol,DON）、雪腐镰孢烯醇（nivalenol,NIV）、3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇（3-acetyldeoxynivalenol,3-AcDON）和15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇（15-acetyldeoxynivalenol,15-AcDON）毒性较强[2-3]。     

山东省小麦赤霉病菌种群组成及其致病力分化

由禾谷镰孢菌群Fusarium graminearum clade引起的赤霉病是小麦的重要病害。为明确山东省小麦赤霉病菌的种群组成及其致病力,于2011年和2012年从山东省15地市分离了95株小麦赤霉病菌,在形态和分子生物学鉴定种的基础上,采用鉴定B型毒素化学型的特异性引物进行毒素化学型分析。在95个菌株中,93株分离物为禾谷镰孢菌F.graminearum,2株为燕麦镰孢菌F.avenaceum。94株分离物为脱氧雪腐镰孢菌烯醇(deoxynivalenol,DON)化学型,1株为雪腐镰孢菌烯醇(nivalenol,NIV)化学型。在94株DON毒素化学型菌株中,90株为15-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(15-acetyldeoxynivalenol,15-AcDON)化学型,4株为3-乙酰脱氧雪腐镰孢菌烯醇(3-acetyldeoxynivalenol,3-AcDON)化学型。在小麦扬花期,采用单花滴注接种法对29个菌株进行了致病力测定,供试菌株的致病力分化明显。表明在山东省冬小麦产区,产15-AcDON毒素的F.gra-minearum是小麦赤霉病菌的优势种群。     

小麦不同生育期施用丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病及籽粒DON毒素的控制效果

为探明在小麦不同生育期施用新型杀菌剂丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病及籽粒DON毒素总量[包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)?3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)?15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)]的控制效果, 2020年-2021年通过田间自然发病和人工接种发病试验的方法, 研究了小麦不同生育期施用丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病的防效, 并通过液相色谱-串联质谱法测定了不同处理小麦籽粒中对DON毒素总含量?结果表明, 30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂(OD)防治2次对小麦赤霉病的防效和对DON毒素的控制效果均显著高于防治1次; 防治2次时, 其首次最佳防治时期为小麦齐穗期至扬花20%, 防效为90.25%~95.13%, 毒素控制效果为77.35%~79.97%?30%丙硫菌唑OD作为防控小麦赤霉病的新型药剂具有良好的应用前景, 本研究为该药剂推广应用于小麦赤霉病及籽粒DON毒素的防控提供了科学依据?     

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%。     

河南省首次发现梨孢镰刀菌引起的小麦赤霉病

2015年从河南省田间小麦赤霉病病穗上分离得到一种生长速度较慢的镰刀菌, 通过形态学和分子鉴定明确其分类地位, 通过田间单小花滴注法和喷雾法接种测定其致病力, 并通过高效液相色谱串联质谱分析对麦穗中的毒素种类进行测定, 明确其产毒特征?结果表明:分离得到的8个菌株均为梨孢镰刀菌, 在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上为白色菌落, 菌落底部产生少量红色色素, 平均生长速度为13.3 mm/d; 小型分生孢子为椭球形葡萄状, 平均大小为7.1 μm×5.8 μm, 未见大型分生孢子和厚垣孢子; 致病力弱, 且不侵染穗轴, 单小花滴注法接种条件下平均病级为0.1, 喷雾法接种条件下平均病小穗率为6.5%; 供试的8个镰刀菌菌株均不产生T-2和HT-2毒素, 均产生雪腐镰刀菌烯醇(NIV)毒素, NIV毒素含量水平为371.74~5 282.80 μg/kg, 其中3个菌株产生少量脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素(86.13~227.22 μg/kg)?     

玉米穗腐病菌的拮抗菌筛选、鉴定及降解DON毒素能力测定

穗腐病是玉米生产上的重要病害，在造成产量损失的同时，产生的毒素严重危害人畜健康。为获得兼具降解毒素功能的玉米穗腐病菌的生防菌株，以脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）毒素为靶标，从玉米病穗上分离筛选到一株能够降解该毒素的细菌菌株TP，经菌落形态特征、结合16S rDNA和gyrB基因序列分析，初步鉴定为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。对峙试验和复筛共培养结果显示，菌株TP对禾谷镰孢F18的抑制率分别达到70.63%和99.5%。经HPLC检测，TP在含DON的无机盐溶液中培养10 d后，其对DON的降解率为98.97%。以上研究结果表明，贝莱斯芽胞杆菌TP能拮抗禾谷镰孢菌，且能高效降解DON毒素，该菌株在防治禾谷镰孢菌引起的玉米穗腐病以及降低毒素危害中具有广阔的应用前景。     

FpStuA参与假禾谷镰孢的产孢和致病性

 假禾谷镰孢是一种土传真菌,其引起的小麦茎基腐病已成为威胁我国小麦生产的重要病害。APSES蛋白是真菌中保守存在的一类转录因子,参与多种细胞生理过程。本研究,我们在假禾谷镰孢中鉴定到StuA同源蛋白FpStuA。qRT-PCR分析发现FpStuA在假禾谷镰孢分生孢子和侵染阶段诱导表达。通过PEG介导的原生质体转化方法获得3个FpStuA基因缺失的突变体。与假禾谷镰孢野生型菌株相比,Δfpstua突变体的生长速度明显减慢,气生菌丝减少;分生孢子的产生比野生型减少70%,且Δfpstua突变体分生孢子变短、分隔减少;Δfpstua突变体对大麦叶片、小麦胚芽鞘和小麦根的致病性均显著降低,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)合成明显减少。综上结果,转录因子FpStuA对假禾谷镰孢的生长、产孢和致病性都非常重要。     

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。     

杀菌剂对玉米穗腐病菌的毒力及毒素产生的影响

为筛选防治玉米穗腐病同时减少病原菌毒素积累的化学药剂,采用菌丝生长速率法、涂布平板法分别测定了4种药剂多菌灵、百菌清、吡唑醚菌酯和氰烯菌酯对玉米穗腐病的3种主要致病镰孢菌拟轮生镰孢菌、层出镰孢菌和禾谷镰孢菌菌丝生长和孢子萌发的影响,并采用高效液相色谱法测定了4种药剂对其毒素积累的影响。结果表明:层出镰孢菌菌株127-1和禾谷镰孢菌菌株125-3的最佳产毒时间为第10天。供试4种药剂对3种镰孢菌菌丝生长的EC50值范围为0.18~5.71μg/m L,对孢子萌发的EC50值范围为0.02~8.14μg/m L,均表现出一定的抑制作用。但对3种镰孢菌产伏马毒素、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰孢菌烯醇的影响不尽相同,吡唑醚菌酯浓度在1~500μg/m L时能够抑制拟轮生镰孢菌和层出镰孢菌产生伏马毒素,氰烯菌酯能够在0.05~0.8μg/m L浓度范围内显著抑制禾谷镰孢菌产生玉米赤霉烯酮,当多菌灵浓度为0.05~0.5μg/m L时,几乎可以完全抑制禾谷镰孢菌产生脱氧雪腐镰孢菌烯醇。     

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。     

禾谷镰孢菌对多菌灵的敏感性基线及抗药性菌株生物学性质研究

 引起小麦赤霉病的禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)在华东地区对多菌灵已出现了高水平抗药性。本文报道了F.graminearum对多菌灵的敏感性基线及其抗药性菌株生物学特性。离体条件下多菌灵对100个野生敏感型菌株的平均EC₅₀和MIC值分别为0.5748±0.0133 μg/ml和 < 1.4μg/ml。而对50个抗药性菌株的平均EC₅₀和MIC值则分别为9.2375μg/ml和 > 100 μg/ml。在麦穗上多菌灵对50个敏感菌株和抗药性菌株防效的平均EC₅₀分别为282.6 μg/ml和 > 2 000μg/ml。从田间获得的抗多菌灵菌株对苯菌灵、噻菌灵、甲基托布津表现交互抗药性,但不同于室内突变菌株,对乙霉威不表现负交互抗药性。抗药性菌株的无性和有性繁殖后代以及在无药培养基上菌丝体转代培养后,抗药水平保持不变。抗药性菌株的菌丝生长速率、产孢能力及致病力等与敏感菌株相比没有差异。     

脱氧雪腐镰刀菌烯醇在小麦赤霉病病程中的作用

 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)系小麦赤霉病菌——禾谷镰孢(Fusarium graminearum,有性态Gibberell azeae)产生的一种单端孢霉烯族毒素(trichothecenes,以下简称"单族毒素")。作者以病菌正常产毒的野生型菌株GZ3639及其产毒基因Tri5损坏、不能产毒的转化子GZT40(Tri5^-,TRI^-)为材料,对DON在病菌致病过程中的作用进行了研究。结果显示:GZ3639能引起典型的赤霉病症状,病害可由接种小花发展至其它小穗,病菌也可定殖于其它小穗组织;而GZT40仅在接种小花处产生鸟眼状坏死斑点,不能引起典型的赤霉病症状,病菌仅定殖于接种小花处。当病菌与一定浓度(400 μ g·mL^-1)的DON混合处理小花后,GZT40的定殖时间提前2 d (感病品种上)至4 d (抗病品种上),定殖范围可扩大到1~3个小穗,接种20 d后的病小穗率也由病菌单独接种时的2.8%提高到12.5%。DON也使GZ3639的定殖时间提前1 d (感病品种上)至2 d (抗病品种上),定殖范围更广,其所致的病害发展更迅速,接种后20 d的病小穗率由病菌单独接种时的78.0%提高到100%。因此,作者认为,单族毒素在病害发展和病菌在寄主组织内的扩展中起着决定性作用,一旦丧失产毒能力,病菌虽能侵入寄主,但不能在寄主组织中扩展。DON可以缩短病菌成功定殖寄主所需的时间,更有助于病菌在寄主组织内的扩展。     

叶霉菌非亲和小种对番茄系统抗性的诱导及植株内水杨酸动态

 番茄叶霉菌小种4是番茄Cf5品系的非亲和小种,接种Cf5植株第3叶后,经不同诱导间隔期以亲和小种5接种第3叶和第4叶,15 d后检查叶霉病发病情况。试验表明,在诱导间隔期为3 d和5 d时,小种4诱导接种的第3叶和未经诱导接种的上位第4叶发病面积比不接种或接种小种5的对照显著降低,以5 d间隔期处理效果最好。上述2个叶位的发病分别比对照降低90%和85%。小种4接种第3叶后该叶位和上部未接种第4叶内水杨酸含量迅速增加,以接种后3 d含量最高,分别达4.02 μg/g鲜重和3.21μg/g鲜重,比对照分别高2倍和1.8倍。接种后5 d内始终保持较高水平。接种8 d后逐渐下降,但仍高于对照。水杨酸含量的增加早于抗性表现,因而可能在该系统的抗性诱导中起作用。     

A comparison of aggressiveness and deoxynivalenol production between Canadian <Emphasis Type="Italic">Fusarium graminearum</Emphasis> isolates with 3-acetyl and 15-acetyldeoxynivalenol chemotypes in field-grown spring wheat

Twenty four isolates of Fusarium graminearum, half of which were 3-acetyldeoxynivalenol (3-ADON) and half 15-acetyldeoxynivalenol (15-ADON) chemotypes, were tested for their ability to produce deoxynivalenol and to cause Fusarium head blight (FHB) in spring wheat cultivars. The objectives of this study were to determine (1) whether 3-ADON isolates differ in aggressiveness, as measured by the FHB index, and DON production from 15-ADON isolates under field conditions, and (2) whether the performance of resistant host cultivars was stable across isolates. Field tests of all isolates were conducted with three replicates at each of two locations in Canada and Germany in 2008 with three host genotypes differing in FHB resistance level. The resistant host genotype showed resistance regardless of the chemotype or location. The differences between mean FHB indices of 3-ADON and 15-ADON isolates were not significant for any wheat genotype. In contrast, average DON production by the 3-ADON isolates (10.44 mg kg⁻¹) was significantly (P < 0.05) higher than for the 15-ADON isolates (6.95 mg kg⁻¹) at three of the four locations where moderately resistant lines were tested, and at both locations where susceptible lines were evaluated. These results indicate that 3-ADON isolates could pose a greater risk to food safety. However, as the mean aggressiveness and DON production of 3-ADON and 15-ADON chemotypes was similar on highly resistant lines, breeding and use of highly resistant lines is still the most effective measure of reducing the risks associated with DON in wheat.     

2018年湖北省小麦赤霉菌群体组成及杀菌剂敏感性检测

 由小麦赤霉菌(Fusarium spp.)引起的小麦赤霉病是小麦生产中最主要的病害之一,严重影响小麦的产量和品质。为明确目前湖北省小麦赤霉菌种群的组成、毒素化学型的分布及对杀菌剂的敏感性现状,本研究于2018年采集分离了96株小麦赤霉菌菌株,经TEF1-α基因鉴定,78株为Fusarium asiaticum,18株为F. graminearum,表明湖北省小麦赤霉菌的优势群体为F. asiaticum;利用特异性片段扩增法鉴定了菌株的毒素化学型,结果表明湖北省小麦赤霉菌菌株以3A DON化学型为主,占供试菌株群体的58%,其次为15A DON,占32%,NIV化学型最少,占10%。采用区分浓度法共检测到2株对多菌灵产生抗药性的菌株,均为F. asiaticum菌株。采用菌丝生长速率法,测定了Fusarium spp.对戊唑醇的有效抑制中浓度(EC₅₀),平均值为(0.66± 0.29)μg·mL^-1,其敏感性已经下降;其中,F. asiaticum与F. graminearum对戊唑醇的EC₅₀均值分别为(0.77± 0.26)μg·mL^-1和(0.35 ± 0.08)μg·mL^-1,表明F. graminearum群体对戊唑醇更敏感。     

对细交链孢菌在培养基上抗多氧霉素B与异菌脲变异体的分离及其特性鉴定

 将多氧霉素B感性细交链孢菌置于含100μg/ml多氧霉素B的PDA平板上培养时,从长出的菌落边缘菌丝体中可分离到抗多氧霉素B的变异体,而将其异菌脲感性菌株接种在含100 μg/ml异菌脲的PDA平板上培养时,只有约半数供试菌株能稳定地分离出抗异菌脲变异体。在多氧霉素B存在下分离的抗多氧霉素B变异体对异菌脲的敏感性通常大于其母本菌株。相比之下,在异菌脲存在下分离的抗异菌脲变异体对多氧霉素B的敏感性没有发生明显变化。对多氧霉素B与异菌脲均为感性的野生型菌株不能在这2种药剂共存的PDA平板上生长,且其分生孢子对多氧霉素B与异菌脲分别呈感性集中型及抗感分散型分布。