植物病原菌寄生适合度测定方法的研究（以小麦条锈菌为例）

 在多品种-多小种系统的群体动态研究中,各小种在各品种上的相对寄生适合度的测定是一个关键问题。根据推理论证和模拟试验,作者认为:采用相对r值作为寄生适合度的量化指标是合理可行的。相对r值可以采用分小种方块圃法或根据田间病情进行直接测定,也可采用分小种短行圃法进行间接测定,即根据流行组分观察数据或反应型、普遍率、严重度和潜育期的记载,通过模型模拟推算出相对寄生适合度。间接测定较易操作,但它要求有一个相当可靠的流行模拟模型,并在模拟中选用适当的环境条件。根据反应型、普遍率、严重度和潜育期推算和模拟寄生适合度,是较最简便的间接测定方法,此法可利用品种抗病性分小种鉴定的数据来推算寄生适合度。     

小麦条锈菌相对寄生适合度继代测定方法的探讨

 将小麦条锈菌条中28号与条中27号小种等量混合,分别接种在铭贤169和东方红3号小麦品种的麦苗上。繁殖5个夏孢子世代并逐代检测混合群体中2小种所占比例。结果表明:随着世代数的增加,条中28号小种的比例均逐代上升,而且在东方红3号上上升速度更快。按照Leonard等人(1969)的公式,求得条中27号在2品种上的相对寄生适合度分别为0.7028和0.5807(以条中28号的适合度为1)。另外证明选择适当的鉴别寄主,依据病点数推测混合群体中小种比例的方法是可行的。最后,就相对寄生适合度测定方法进行了讨论。     

中国小麦条锈菌主要流行菌系的寄生适合度研究

 为了预测我国未来小麦条锈菌的优势种群,本研究采用抗性组分法测定了我国条锈菌主要流行菌系的寄生适合度。结果表明:决定我国小麦条锈菌最重要的寄生适合度属性为条锈菌的产孢能力(繁殖力),其次为条锈菌的侵染能力,再次为扩展能力;建立了小麦条锈菌寄生适合度属性3个主成份的数学模型;在供试的菌系中,Su11-4、Su11-14和CY32相对寄生适合度较高,已经成为我国目前小麦条锈菌的优势小种(类型);CY31由于其寄生适合度较低,出现频率逐年下降,已成为次要小种,感染"中四"苗期的新菌系T4类型,由于其寄生适合度低,也不会成为今后一个时期的流行小种。     

鄂西北地区小麦条锈菌主要流行小种的寄生适合度研究

 为准确预测条锈菌流行小种在鄂西北地区的变异动态,本研究采用抗性组分法测定了CYR32、CYR33对当地主栽品种的寄生适合度。结果表明:决定鄂西北小麦条锈菌最重要的寄生适合度组分依次为条锈菌的侵染能力、扩展能力和产孢能力;建立了小麦条锈菌寄生适合度属性3个主成份的数学模型;从总体结果看CYR32、CYR33均表现较高相对寄生适合度,且CYR32略高于CYR33,但相比感病对照品种和外来品种,供试小种对当地主栽品种鄂麦352和襄麦55表现出较低的寄生适合度。     

中国小麦条锈菌4个主要流行小种的寄生适合度

 以12个全国大面积种植的小麦生产品种和1个高感品种为试材,利用抗性组分法研究了中国小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)4个主要流行小种条中32号、条中31号、水源11-14和水源11-4的寄生适合度。因子分析结果表明,病害量是度量条锈菌生理小种寄生适合度最重要的参数,其次是夏孢子生活力、产孢能力、产孢面积、产孢期,由此提出寄生适合度=(产孢量×侵染概率×夏孢子堆密度×夏孢子萌发率)/潜育期。研究还发现,条中32号的寄生适合度最高,致病性最强,与目前该小种为优势小种的事实相符;水源11-14的寄生适合度较高,有较大的发展潜力,在抗病育种中应予以高度重视。     

小麦白粉菌小种-品种相对寄生适合度测定方法的研究

 在田间设置方块圃和穴植圃,进行小麦白粉菌寄生适合度测定方法的研究。在方块圃测定单小种和混小种的流行速率;在穴植圃测定单小种和混小种的多项抗性指标,并计算了综合病指。通过相关分析表明,用流行速率、综合病指和抗性组分中的普遍率、严重度、产孢量推算的寄生适合度之间相关极显著,均可作为估计相对寄生适合度的代表性指标。     

感染“中四”小麦条锈菌T4新菌系的寄生适合度研究

 为预测T4新菌系在我国未来小麦条锈菌的流行趋势,本研究以高感品种铭贤169为试材,以我国条锈菌5个主要流行小种（菌系）CYR29、CYR31、CYR32、CYR33、Su11-4为对照,采用主成分分析法测定了T4新菌系的寄生适合度。结果表明：在供试菌系范围内,决定其寄生适合度属性的3个主成分依次为条锈菌的侵染能力、扩展能力和产孢能力(繁殖力);通过建立数学模型计算供试菌系的侵染能力、扩展能力和产孢能力,结果表明：CYR33和CYR32相对寄生适合度较高,Su11-4的寄生适合度居中,CYR31及CYR29其寄生适合度较低,而感染“中四”苗期的新菌系T4,相对寄生适合度最低。结合该菌系对我国目前推广品种和后备品种致病性和毒性结果分析,该菌系在今后一段时间内不会成为我国小麦条锈菌的优势菌系。     

小麦叶锈菌相对寄生适合度变异研究

 本研究采用小麦叶锈菌的4个单孢菌株和由这4个单孢菌株组成的1个混合菌株,分别对5个小麦慢锈品种接种,继代繁殖8代和16代后,对所表现的潜伏期、侵染效能和产孢量进行测定,并提出用病害量=1/潜伏期×侵染效能×产孢量作为参数来评价相对寄生适合度。结果表明,继代互作后,潜伏期、侵染效能或产孢量在某些特定的品种:菌株组合中发生了显著变化,并相应地导致病害量也发生了显著变化。说明通过小麦叶锈菌与小麦品种间的继代互作,可以导致叶锈菌的相对寄生适合度发生变异。但这些变异,未能导致慢锈品种变为快锈品种或快锈品种变为慢锈品种。
为了检查寄生适合度属性的变异是否由于锈菌本身的变异,对各组合的第1、8和16代的叶锈菌的夏孢子芽管的核相进行了观察,并进行小种鉴定。结果表明,继代互作后锈菌出现的异核现象仅占0.18-2.00%,不能解释是寄生适合度发生变化的原因。小种鉴定,也没有观察到毒性发生变异。作者认为,在寄主和病原物长期相互作用的过程中,一些微观上的变异未必能在宏观上观察到,当人们检查到明显的变化时,可能是由于突变,也可能是由于渐变造成的。量变质变,质变建立在量变基础上。     

小麦白粉病菌对温度不同敏感性菌株的寄生适合度研究

 利用离体叶片接种法,将12个对温度不同敏感性的小麦白粉病菌株分别在18℃和22℃条件下的流行组分（潜育期、侵染几率、单病斑累积产孢量和病斑日扩展面积）和寄生适合度进行了测定。结果表明,对温度不同敏感性菌株的流行组分在18℃和22℃条件下均存在显著性差异,且单病斑累积产孢量与病斑日扩展面积的相关性最高。各供试菌株在22℃条件下的寄生适合度均低于18℃条件下的寄生适合度。在两温度条件下,对温度低敏感性菌株平均寄生适合度高于对温度高敏感性菌株,特别是在较高温度下这种趋势更为明显。     

小麦条锈菌生理小种动态预测

为定量预测小麦条锈病菌小种变化,通过田间小种圃人工接种试验、品种抗病性鉴定历史数据分析和专家评估等三种方法,获得了在中国多年栽种的192个小麦品种与24个小麦条锈病菌生理小种或菌系的接近实际的相对寄生适合度数据。以其为主要参数,结合历年不同小麦品种种植面积构建了多品种-多小种互作模型Cultivar-Race Dynamics Mode(CRDM)。该模型用VB6.0语言可视化编程,输入某年小麦条锈病菌各小种频率就能输出未来若干年各小种的频率。初步检验结果表明,此模型结构虽简单,但可以大体预测小种变化趋势。同时就模型的改进和条锈菌小种预测问题也进行了讨论。     

寄主品种-病原物小种寄生适合度中水平抗性与侵袭力关系的初步研究

 通过8个马铃薯品种与2个晚疫病菌生理小种组合寄生适合度的测定,对品种-小种寄生适合度中水平抗性与侵袭力之间的关系进行了研究。从初步研究结果可基本确定,在没有垂直抗性或垂直抗性被相应毒性基因克服了的组合中,品种水平抗性和小种侵袭力以乘积的方式构成寄生适合度。其关系可表示为:相对寄生适合度=品种水平抗性(以相对感病性表示)×小种侵袭力。     

宁夏南部山区马铃薯晚疫病菌寄生适合度测定

为了解宁夏南部山区马铃薯主栽品种对马铃薯晚疫病菌的抗病性情况,明确不同菌株的寄生适合度,采用离体叶片接种法,用4个马铃薯品种对采自宁夏南部山区的5个马铃薯晚疫病菌分离株进行了侵染率、病斑面积、产孢能力的测定和寄生适合度的计算。结果表明,‘克新18号’对供试的晚疫病菌分离株具有较高的抗病性,其次为‘中薯3号’和‘克新1号’,‘费乌瑞它’的抗病性最差;来源于固原原州区的分离株(GL2和GL7)寄生适合度较高,来源于泾源县的分离株(JZ)寄生适合度较弱。采自宁夏不同地区的晚疫病菌分离株对同一马铃薯品种的寄生适合度有较大差异,同一晚疫病菌株在不同马铃薯品种上的寄生适合度也有一定的差异,表明宁夏南部山区马铃薯晚疫病菌分离株存在一定的致病性分化。     

紫外线照射对小麦条锈菌生物学效应的研究

 以紫外线(UV)不同剂量照射小麦条锈菌夏孢子,结果表明,其严重削弱夏孢子的存活,剂量效应曲线无明显肩区和尾指数区,小表条锈菌夏孢子对低剂量照射较为敏感;经紫外线照射的夏孢子接种小麦感病品种,其致病性发生改变,潜伏期延长,反应型降低,严重度减少;亦降低了小麦条锈菌的繁殖能力,单叶孢子堆数量减少,孢子堆长度变短,产孢量降低,产孢期缩短。这些生物学效应随照射剂量增加而加强。     

陇南和阿坝地区小麦条锈菌传播的研究

 研究结果表明,甘肃陇南越夏区条锈菌源的主要传播路线是沿康县至略阳的近正西气流轨道和文县至广元的西北气流轨道,主要对汉中地区和绵阳的大多数地区小麦秋苗吹送,并可波及陕西安康地区和商洛部分地区及四川达县和万县等地。四川阿坝州越夏区菌源的主要传播路线是沿汶川至灌县的西北偏北气流轨道。其菌源与成都平原麦区的关系密切,对绵阳地区的北川、平武和绵竹等地也很重要,并可波及南充、内江及江汉流域等地区。湖北秋苗的初始菌源多来自西北越夏区。     

小麦条锈病菌致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33在四川省小麦品种(系)上寄生适合度的测定及分析

为了解致病类型G22-83及流行小种CYR32和CYR33对四川省近年小麦生产品种和后备品种的寄生适合度,在田间分别将致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33接种于四川省109个小麦品种(系),采用综合病情指数法测定3个供试菌株的相对寄生适合度。结果显示,致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33的平均寄生适合度分别为0.1930、0.0560和0.0379,且前者显著高于后两者;流行小种CYR32和CYR33的平均相对寄生适合度有差异,但是差异不显著。致病类型G22-83、流行小种CYR32和CYR33在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的中位数分别为0.0626、0.0000和0.0000,前者在四川省109个小麦品种(系)上相对寄生适合度的平均水平和波动程度均高于后两者。致病类型G22-83在四川省小麦生产品种和后备品种上的寄生适合度较高,在今后一段时间内可能成为该地区小麦条锈菌的优势菌系。     

粉锈宁药效与小麦品种对条锈菌感病性关系的研究

在田间小区试验条件下,粉锈宁喷雾防治小麦条锈病,每666.6m~28克用药量对各类型感病小麦品种的效应是有显著差异的,对慢锈品种和前期中感,但抽穗后有抗性的品种均可控制为害,而对极感品种则未能控制产量损失;等比系列用药量对各类型感病品种的效应也是有明显差异的,在 ED_(50)和 ED_(95)(克/666.6m~2)平均值上,极感品种为9.38和74.85,高感品种为4.53和25.43,中感品种为3.62和20.96,慢锈品种为1.82和15.30。根据这一结果,模拟出各类型感病品种大田防治的每666.6m~2适宜用药量,高感品种9—12克,中感品种7—9克,慢锈品种4—6克,并经实践证明,这一剂量标准是可行的。拌种对压低各类型感病品种的成株期病情也有明显差异,造成这种差异的主要原因是各类型品种流行速度不同。     

基于GIS的新疆小麦条锈菌越夏区划研究

为明确新疆小麦条锈菌越夏区分布情况及其与实际病情间的关系,基于地理信息系统(GIS)以2010—2020年42个气象站点最热旬(7月下旬或8月上旬)平均温度作为越夏区划指标进行了相关研究。结果表明,新疆小麦条锈菌易越夏区和可越夏区范围分布广泛,面积可达7 217万hm²,新疆北部的小麦种植区易越夏区和可越夏区面积占比较高。同时,各年小麦条锈菌越夏区划分布与条锈病实际发病情况具有相关性,相关系数为0.82,模型预测准确度为81.9%。以上研究结果可为新疆小麦条锈病预测预报提供重要依据。     

小麦条锈菌国际鉴别寄主Lee对中国条锈菌系CY23的抗性遗传分析

采用常规杂交方法,以国际小麦条锈菌鉴别寄主Lee与感病品种铭贤169杂交、自交、测交,获正、反交的F1、F2和BC1代。根据条锈菌小种的毒性谱,选用CY23单孢菌系,对其双亲及其杂交后代进行苗期抗性鉴定和统计分析,明确抗性基因数目、显隐性、互作方式和抗性特点。结果表明,在正交情况下,Lee对CY23菌系的抗性由1对显性基因和1对隐性基因互补控制,反交情况下也由1对显性基因和1对隐性基因互补控制,正反交分析结果一致,说明Lee对CY23的抗性属核遗传,由1对显性基因和1对隐性基因互补控制。通过对CY23毒性分析和对Yr7、Yr22和Yr23遗传特点研究,表明Lee对CY23抗性的1对显性基因和1对隐性基因分别为Yr7和Yr23,两者互补控制对CY23的抗性。在抗性鉴定中可用CY23区别Yr22与Yr23,并作为标准菌系用于基因推导分析。     

1985~1990年我国小麦条锈菌生理专化研究

 本文报道了1985~1990年对我国小麦条锈菌8446个标样的监测结果。对发现的条中29号和洛13、洛10类群等进行了广泛研究。反映了这一时期我国条锈菌的变化,1988年前条中25号仍居首位,出现频率在19.3~27.5%,其次为23号(15.1~18.4%),26号(10.9~17.3%);1988年起,条中29号跃居为优势(28.0%),1989和1990年达40.3%和30.8%,25、23和26号等小种均下降到4%以下,进入了以29和28号为代表的洛13和洛10类群为主体的阶段。对条锈病流行和抗锈育种产生了重要影响。     

潜育期小麦条锈菌的高光谱定性识别

小麦条锈病的发生流行严重影响小麦的生产安全,其早期的监测预警对病害发生的防控具有重要作用。本研究利用Hand Held 2地物光谱仪获取不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层高光谱数据,基于定性偏最小二乘(discriminant partial least squares,DPLS)、人工神经网络(artificial neural networks,ANN)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法建立识别潜育期小麦条锈菌的模型,并分析接菌间隔日、建模比及光谱特征的差异对模型效果的影响。结果显示,在全波段(325~1 075 nm)建模,SVM识别效果优于ANN,而ANN优于DPLS,其中以一阶导数为光谱特征所建模型识别效果最优,在不同建模比下其识别准确率均可达到100.00%。