黄淮海地区夏玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性分析

【目的】 针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢（Curvularia lunata ）在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】 对2013、2016和2017年采集自黄淮海地区5省（河南、河北、山东、安徽、江苏）的病样进行分离,并采用形态学和分子生物学（ITS和EF-1α 序列分析）对分离到的菌株进行鉴定,共获得175个新月弯孢菌株。从哥伦比亚大学开发的通用引物中筛选出13条多态性高、重复性好的引物,利用筛选出的引物对175个新月弯孢菌株进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32软件计算多态性比率、Shannon’s信息指数、群体间的遗传距离和遗传相似性,使用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析和基于遗传相似系数的主坐标分析,构建聚类分析图和散点图。【结果】 利用筛选出的引物对175个菌株进行PCR扩增,共获得105条多态性条带,多态性比率为100%。在群体平均水平上,基因多样性水平（H）为0.3867,Shannon’s的信息指数（I）为0.5682,表明玉米弯孢叶斑病菌具有丰富的遗传多样性;不同地理种群间的遗传多样性存在一定差异,河南和安徽种群遗传多样性最高,江苏种群较低;年度间相同地理来源的菌群亲缘关系较远,相同年份不同地理来源菌群亲缘关系较近。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.51—0.93,在相似系数为0.59水平上,175个菌株被划分为2群5个亚群,亚群间表现出年度间的差异,不同地理种群病菌间存在基因交流,遗传相关性较高;主坐标分析结果与聚类分析结果一致,同一年份的菌株明显聚集在一起。【结论】 引起黄淮海地区玉米弯孢叶斑病的病原菌群体存在较高的遗传变异,地域相邻的病菌遗传关系较近;同一地区的菌株在年度间表现出一定遗传距离,而同一年份不同地理来源的菌株遗传距离较近。引起该地区玉米弯孢叶斑病的新月弯孢菌株不是以本地菌源为主,其主要菌源可能来自南方水稻和草坪草或东南亚玉米生产区,但也存在少量存活于地表病残体上的菌株可作翌年的初侵染源。     

玉米弯孢菌叶斑病研究进展

玉米弯孢菌叶斑病[Curvularialunata(Wakker)Boed．]是我国新近几年玉米上发生的重要病害。其危害性在一些地区已经超过大小斑病,成为主要玉米病害．国内外关于该病害的研究,在寄主方面主要侧重在抗病性、抗病性遗传及品种抗病性鉴定上。在我国,普遍缺少高度抗病的品种和自交系,抗病的品种和自交系的遗传背景和抗病基因也不清楚,目前主推的品种遗传基础过窄,是寻找多抗品种的主要障碍．在病原菌方面,我国以新月弯孢菌气生变种（Curvularialunata）危害玉米为主,该病菌致病性和产毒能力都很强,不同地区的病菌菌株存在致病力的差异,但其遗传背景和相互关系尚需深入研究。该病害蔓延快,危害重,应引起广泛重视．     

玉米弯孢菌叶斑病菌生物学特性研究

对新月弯孢菌的生物学特性进行了初步研究,结果表明,该菌生长温度为10～35℃,最适生长温度为25～30℃;孢子萌发温度为10～35℃,最适温度为25～30℃;病原菌对酸碱度的适应范围较广,以pH6～8为最适pH值;光照对菌丝体无显著影响,光暗交替有利于孢子的形成;孢子致死温度为55℃(10min)。     

玉米弯孢菌叶斑病病原菌与症状的初步研究

玉米弯孢苗叶斑病是近几年我国玉米生产上发生的一种新病害。本文通过对不同地区病叶标样的病原苗分离与鉴定及病原苗致病力测定，初步明确了新月弯孢苗Curvularia junata(Wak-ker)Boed是黑龙江省玉米弯孢苗叶斑病的主要致病菌。田间症状观察结果表明，不同玉米品种上症状表现有明显差异，根据病斑大小、形状、颜色将病斑分为抗病型(R)、感病型(S)和中间型(M)。     

玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

试验用田间自然每件下人工接种的方法,对四川省主栽玉米品种（组合）和自交系共119份玉米种质进行了抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,结果表明没有对新月弯孢菌免疫和高抗的材料,绝大多数表现中感。少数具有一定的抗性。自交系中Mo17、156,7922,81565、南21—3、自48—2等为中等抗病材料,其中Mo17抗性最好。品种中苗期和成株期都表现抗性的材料有3个,即白蜜超甜玉米、济单7号、济单94—2。抗性材料所占比例较大的是四川农业大学玉米研究所提供的杂交组合,32个材料中共有7个组合种具有抗性,约占21．9％,全表现为中抗,可能有望筛选出抗病的材料。     

玉米弯孢菌叶斑病调查初报

玉米弯孢菌叶斑病调查初报徐德坤，王琪，殷秀东，刘向元，杜国锋（临沂市植保站２７６００１）玉米弯孢菌叶斑病ＣｕｒｏｕｌａｒｉａＬｕｎａｔａ（Ｗａｌｋ．）Ｂｏｅｄ．俗称拟眼斑病。据报道，该病在欧洲、美洲、亚洲及非洲的玉米产区均有发生，严重时可造成六成以上...     

玉米种质资源对弯孢菌叶斑病的抗性评价

试验用田间自然条件下人工接种的方法,对四川省主栽玉米品种(组合)和自交系共119份玉米种质进行了抗玉米弯孢菌叶斑病的鉴定,结果表明没有对新月弯孢菌免疫和高抗的材料,绝大多数表现中感,少数具有一定的抗性.自交系中Mo 17、156,7922,81565、南21-3、自48-2等为中等抗病材料,其中Mo 17抗性最好.品种中苗期和成株期都表现抗性的材料有3个,即白蜜超甜玉米、济单7号、济单94-2.抗性材料所占比例较大的是四川农业大学玉米研究所提供的杂交组合,32个材料中共有7个组合种具有抗性,约占21.9%,全表现为中抗,可能有望筛选出抗病的材料.     

黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病病原鉴定

玉米弯孢霉叶斑病是近年我国玉米生产中发生的一种叶部病害,在黑龙江省已演变为主要病害。通过采集黑龙江省哈尔滨、绥化、大庆、齐齐哈尔和牡丹江等玉米产区病叶标样,经病原菌分离培养、致病性测定、形态鉴定和rDNA-ITS序列分析,明确黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病可由新月弯孢Curvularia lunata、棒状弯孢Curvularia clavata、不等弯孢Curvularia inaequalis、苍白弯孢Curvularia pallescens 4种弯孢霉引起,且对玉米叶片均具有致病性,其中新月弯孢为优势种,致病力最强。     

玉米杂交种对弯孢菌叶斑病抗性鉴定

对１２个玉米杂交种,进行了室内人工接种、田间人工接种和田间自然抗病性鉴定。结果表明,杂交种３２６２、沈９７２８和丹３０３４对弯力叶斑病具有较稳定的抗性,适合在葫芦岛地区推广种植。     

玉米弯孢菌叶斑病抗性机制的初步研究

玉米弯孢菌叶斑病菌［Curvularialunata（Wakker）Boed．］侵染不同抗性品种后,寄主叶片防御酶系和PR蛋白活性的变化及叶片汁液对病菌孢子萌发有影响,研究发现：PAL,PO,SOD和β-1,3-葡聚精酶在对弯孢菌叶斑病的抗性中起到一定的作用,尤其是PR蛋白β-1,3-葡聚糖酶活性在抗性机制中发挥更为重要的作用。木质素可能是在病菌侵染初期发挥抗侵入的作用。抗病品种叶片汁液可能含有抑菌物质,病菌侵染有利于刺激这种物质抑菌作用的提高,在抗病品种中更为明显。     

利用Nit突变体和RAPD标记研究玉米弯孢叶斑病菌的营养体亲和性

分别利用Nit突变体技术和RAPD标记,对来自河南省不同地区的10个新月弯孢菌株的营养体亲和性进行了研究。结果显示:利用Nit突变体技术将供试菌株分为3个VCGs;利用RAPD标记,以0.5为阈值将供试菌株分为3个遗传类型;来自同一个VCGs的菌株属于同一个遗传类型,表明Nit突变体技术可用于玉米弯孢叶斑病菌菌株间亲缘关系的研究。     

玉米弯孢菌叶斑病田间流行动态研究

通过对玉米弯孢菌叶斑病（Curvularia lunata（Wakker）Boed）时间（季节）流行动态和空间流行动态的系统研究,绘制出时间流行曲线和空间流行曲线。研究结果表明,相同菌株在不同玉米品种上及不同菌株在相同玉米品种上的致病性和发展速度有差异,并随着调查时间的延后,病情指数有增加趋势,流行曲线经过升高—平稳的循环过程达到高峰值,8月下旬至9月初各个品种均达到发病高峰。玉米弯孢菌叶斑病以中心传播方式进行传播,随着距菌源中心距离的增大,东、西、南、北各个方向的病情指数均有降低趋势。不同发病时期每个距离调查点的不同方向病情指数存在差异,距菌源中心较远处,东向比西向发病重,而发病前期和发病中期南向比北向发病重,发病后期距菌源中心近处各个方向无差异。     

玉米弯孢菌叶斑病侵染概率测定

试验采用人工接种方法，初步测定了室内和田间条件下玉米不同生育期的病害侵染概率。结果表明，玉米弯孢菌侵染概率界于0.0101-0.2628之间，其中玉米拔节期室内离体叶保湿接种侵染概率平均值为0．1627，而玉米拔节期田间雨天 接种侵染概率平均值为0．1543；玉米开花期室内离体叶保湿接种侵染概率平均值为0．2628；而玉米开花期田间干旱条件下接种，侵染概率平均值仅为0.0101。玉米在开花期比拔节期抗病性差，同时湿度是影响侵染概率高低的主要因素。试验为玉米弯孢菌叶斑病流行模型的组建提供了理论依据。     

玉米弯孢菌黑色素性质及其在致病性中的作用研究

为了探明玉米弯孢菌黑色素性质及其在致病性中的作用。利用酸碱沉淀法提取了玉米弯孢菌胞内及胞外黑色素,并分别采用紫外光谱、红外光谱研究了黑色素的性质;采用黑色素抑制实验研究了黑色素在玉米弯孢菌致病性中的作用。紫外光谱分析表明,黑色素在紫外及可见光区光谱扫描没有极值,吸光值取对数后对波长作图可以得到一条斜率为负值的直线,说明该实验提取的物质确实是一类黑色素类物质。红外光谱分析表明,玉米弯孢菌叶斑病菌菌株CX-3胞内与胞外黑色素红外光谱图有一定差异。玉米弯孢菌胞内黑色素以DHN为主,胞外是DOPA;初步证明DHN黑色素在病菌侵染感病玉米叶片过程中有一定作用。     

玉米弯孢菌叶斑病时间流行动态分析及产量损失测定

通过人工接种方法研究了玉米弯孢菌叶斑病流行的时间动态,结果表明:在玉米弯孢菌叶斑病的发病流行中,病情指数随时间的变化动态用Weibull模型拟合较好,病情曲线下面积(AUDPC)随接种后天数的变化情况则可用直线模型来描述。同时,该病害产量损失研究表明,该病对玉米的穗粒数和百粒重均有影响,百粒重损失率明显高于穗粒数损失率,为穗粒数损失率2～3倍。