豌豆不同品种对茄病镰刀菌感病性及对其毒素敏感性之间的相关性

 茄病镰刀菌(Fusarium solani(Mart.) Sacc.)是甘肃中部干旱地区引起豌豆根腐病的主要病原菌。经测定该菌在PSC培养液内培养可产生新茄病镰刀菌烯醇、T₂等毒素。其滤液具有植物毒性效应,与病程密切相关。用10%培养滤液测定17个品种对毒素的敏感性,并用茄病镰刀菌对这些品种进行接种测定其感病性。结果表明:不同品种对茄病镰刀菌感病性及对其毒素敏感性两者之间成正相关,相关系数r=0.9216,经t测验表明;相关系数在p=0.001水平上显著。因此认为,用测定毒素对豌豆胚根抑制率的方法,可作为抗病性鉴定的一种手段。     

稻曲病菌白化菌株生物学特性研究

 从水稻白叶枯病菌培养滤液中提取到毒素。菌体培养滤液和毒素对抗、感水稻品种的作用不一致,培养滤液中可能含有激发子。毒素稀释液抑制水稻出苗,引起水稻幼苗萎蔫和烟草坏死反应。该毒素薄层层析显示含有七种组分,野生菌与毒性基因突变体毒素组分大体相同,但含量有明显差异。不同小种间的毒素产量有区别,组分区别不大。     

中国大豆疫霉根腐病和大豆种质抗病性研究

 大豆疫霉根腐病在中国的发生区域逐渐扩大,局部地区发生严重。大豆疫霉菌1号生理小种是黑龙江省的优势小种,同时也存在其它已知生理小种和新生理小种。不同大豆生态区之间大豆疫霉菌生理小种差异显著。在总体上,中国大豆种质的抗病性不强,长江流域大豆中抗病种质比率最高,其次为黄淮海流域种质,而东北地区抗病种质较少。按省归类,大豆种质抗性由强至弱依次为河南、江苏、湖北、山西、河北、辽宁、吉林、黑龙江、山东。吉林和黑龙江选育推广品种中,感病品种分别高达80%和73%;在462份大豆品系中,也表现出南方材料抗病性高于北方材料的趋势;地方品种中感病类型也高达60%以上。     

尖孢镰刀菌的分离鉴定及不同苜蓿品种芽期抗病性

为了解黑龙江省大庆市苜蓿根腐病的病原,评价不同苜蓿品种芽期对根腐病的抗病性,于2018年采集疑似感染根腐病的苜蓿病株,对其进行了病原分离与鉴定。将鉴定得到的致病菌接种于18个品种的紫花苜蓿幼芽,测定相对根长、相对苗长、发病率和病情指数,利用隶属函数进行抗病性综合评价。形态学和rDNA-ITS序列分析结果表明,分离获得的致病菌为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,其对不同苜蓿品种芽期相对根长、相对苗长、发病率和病情指数均有显著影响(P0.05)。说明尖孢镰刀菌对苜蓿有较强致病性。抗病性综合评价表明:不同苜蓿品种芽期对尖孢镰刀菌根腐病抗性由强到弱依次为:‘龙牧801’‘斯贝德’‘SK3010’‘巨能-CR’‘肇东’‘DS310FY’‘WL168HQ’‘WL354HQ’‘TG4’‘WL319HQ’‘擎天柱’‘WL298HQ’‘龙牧806’‘北极星’‘皇后’‘北极熊’‘CW2000’‘敖汉’。     

低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液对玉米叶片过氧化物酶活性的诱导作用

分别用不同低浓度玉米小斑病菌C小种毒素培养滤液处理两种基因型(C103和B37)的同核异质系的玉米叶片,以提高玉米叶片内过氧化物酶(POD)的活性;结果说明:过氧化物酶的活性变化与植物抗病性呈正相关,低浓度C毒素培养滤液本身能够作为激发子来诱导玉米获得抗性,故低浓度C毒素培养滤液作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性具有一定的广适性。对CB37和CC103的处理中,1∶60处理组效果均表现为较好,POD酶活性最高。     

大豆灰斑病菌毒素生物活性分析

 大豆灰斑病菌[Cercosporium sojina(Hara) Liu&Guo]可以产生有毒代谢物。滤液透析及热稳定性测试结果表明:该毒素可以穿过半透膜,为较小分子化合物并具有很强的热稳定性。该菌培养物浸提液经浓缩,硅胶柱层析可得粗毒素。生物测定结果表明:该毒素对大豆幼苗及叶片具有致萎作用。针刺叶片可产生类似真菌感染的病斑。浸渍处理后,可使叶组织失绿、萎蔫最后坏死,同时毒素对抗性不同的品种有鉴别作用。     

淡紫拟青霉发酵滤液对大豆胞囊线虫趋化性的影响

 实验室条件下,研究了大豆胞囊线虫幼虫对大豆根和根浸出液的趋化性以及淡紫拟青霉代谢产物对其趋化性的影响。结果表明,大豆胞囊线虫二龄幼虫(J₂)对大豆根存在着一定的趋化性,而淡紫拟青霉发酵滤液对J₂存在明显的驱避性。在根浸出液、真菌滤液及其混合液剂处理下,大豆胞囊线虫J₂在WA平板上靠近处理液的0~1cm区间中分布率存在极显著差异(P <0.0 1),而加样时间(液剂与线虫同时放置或提前2 4h处理)对其分布率没有显著影响。大豆幼根蘸取滤液后对线虫J₂在该区间的分布与不经处理的幼根差异显著(P <0.0 5),证明淡紫拟青霉发酵滤液可以明显地降低线虫与大豆根的亲和力,并强烈抑制线虫对大豆根的侵染。     

β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性与大豆对疫霉根腐病抗性的关系

 为了明确β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶与大豆抗疫霉根腐病的关系,测定了不同抗性大豆品种接种大豆疫霉菌后β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性的变化情况和2种酶对大豆疫霉菌的抑制作用。结果表明,大豆疫霉菌能诱导大豆β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性增强,但2种酶在积累速度和幅度上,抗病品种和感病品种有显著的差异。与感病品种"857-1"相比,抗病品种"垦农4号"2种酶活性不仅升高的速度快、幅度大,且高活性维持的时间长。β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶混合液对大豆疫霉菌的菌丝生长、孢子囊形成和孢子萌发的抑制作用明显,其次是β-1,3-葡聚糖酶,而几丁质酶对大豆疫霉菌的抑制作用不明显。表明大豆对大豆疫霉根腐病的抗性与β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的活性呈正相关关系。β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶混合对大豆疫霉菌的抑制具有协同增效作用。     

离体玉米根冠细胞对Hm—毒素敏感性的研究

 在试验的两种Hm-毒素生物测定法中,根冠细胞测定法的效果比种子根伸长法好,主要是前者对Hm-毒素的敏感性强,与病斑大小有极显著的相关性。抑制种子根伸长法由于不能确切反映玉米对小斑病的反应,因而不宜用作Hm-毒素的生物测定。在不同的毒素制剂中,以病叶提取液处理根冠细胞最能反映小斑菌接种玉米后的实际情况,与病斑大小的相关系数r=0.9315,居供试的三种制剂之首,其次是粗提制剂和培养物滤液。试验还发现酒石酸铵不仅影响Hm-毒素测定的效果,而且还影响毒素产生的量,因而进行Hm-毒素的生物测定,最好使用病叶提取液或用无酒石酸铵的改良Fries培养基制备的毒素粗提制剂或培养物滤液。     

小麦抗根腐病突变体的获得及其鉴定

 本研究利用细胞工程技术将根腐病菌分生孢子定量直接接种在筛选出的小麦抗根腐病菌培养滤液的植株上进行连续抗病性鉴定,并在根腐病严重发病地区进行多年多点的抗病性鉴定,并在愈伤组织阶段和再生植株的幼苗阶段进行早期鉴定。     

抗、感大豆品种对尖镰孢根腐病菌侵染及毒素的反应

为了进一步明确大豆抗感品种对根腐尖镰孢的抗病机制,通过透射电镜和形态观察分析了尖镰孢(M38)侵染及产生的毒素对抗感大豆品种的影响。研究表明大豆幼苗胚根经粗毒素处理后,抗病品种‘东农56’幼苗胚根生长没有显著差别,但显著抑制了感病品种‘黑农53’胚根的伸长和侧根的生长;尖镰孢毒素高浓度和低浓度(V粗毒素∶V无菌水=1∶0和1∶15)对抗感品种的致萎能力无显著差异,高浓度处理平均萎蔫指数为100,低浓度处理为17.9~18.1左右;但中等浓度(V粗毒素∶V无菌水=1∶1,1∶5,1∶10)对于感病品种的致萎作用更大;同时,发现尖镰孢侵染感病大豆品种根内侵染量要明显多于抗病品种,且感病品种组织中菌丝的直径明显大于抗病品种,都出现很明显的质壁分离和细胞壁加厚的现象。     

Real-time quantitative PCR assays for evaluation of soybean varieties for resistance to the stem and root rot pathogen Phytophthora sojae

Phytophthora root and stem rot caused by Phytophthora sojae is one of the most destructive disease of soybeans in the world. Effective management of the disease depends on selection and use of soybean varieties resistant to the disease. Fast and reliable procedures are vital to screen soybean varieties against the pathogen. Novel real-time quantitative (qPCR) assays were developed for both absolute and relative quantification of P. sojae in infected root tissues. QPCR assays were based on the detection of the internal transcribed spacer (ITS) gene of the pathogen and 18S ribosomal gene of the host plant. Absolute qPCR allowed the detection of as low as 10 femtograms (fg) of P. sojae DNA in soybean roots. Relative qPCR, employing the comparative threshold cycle (Ct) method, was effective and reliable for quantification of P. sojae DNA normalized to plant DNA in infected soybean root tissues. P. sojae DNA quantities detected in both qPCR assays had high correlations with disease severity index (DSI) ratings of soybean varieties. QPCR assays developed in this study were useful for determination of the levels of P. sojae DNA in different varieties of soybean and for evaluation of them for relative resistance to the pathogen.     

Characterization of Components of Partial Resistance, Rps2, and Root Resistance to Phytophthora sojae in Soybean

ABSTRACT Phytophthora root and stem rot of soybeans caused by Phytophthora sojae is a serious limitation to soybean production in the United States. Partial resistance to P. sojae in soybeans is effective against all the races of the pathogen and is a form of incomplete resistance in which the level of colonization of the root is reduced following inoculation. Other forms of incomplete resistance include the single dominant gene Rps2 and Ripley's root resistance, which are both race-specific. To differentiate partial resistance from the other types of incomplete resistance, the components lesion length, numbers of oospores, and infection frequency were measured in eight soybean genotypes inoculated with two P. sojae isolates. The Rps2 and root-resistant genotypes had significantly lower oospore production and infection frequency compared with the partially resistant genotype Conrad, while the root-resistant genotype also had significantly smaller lesion lengths. However, the high levels of partial resistance in Jack were indistinguishable from Rps2 in L76-1988, based on the evaluation of these components. Root resistance in Ripley and Rps2 in L76-1988 had similar responses for all components measured in this study. Partial resistance expressed in Conrad, Williams, Jack, and General was comprised of various components that interact for defense against P. sojae in the roots, and different levels of each component were found in each of the genotypes. However, forms of incomplete resistance expressed via single genes in Ripley and Rps2 in L76-1988, could not be distinguished from high levels of partial resistance based on lesion length, oospore production, and infection frequency.     

新疆大豆孢囊线虫病的初步研究

大豆孢囊线虫病是威胁大豆生产的主要病害之一。随机调查了大豆孢囊线虫（Heterodera glycines Ichinohe）在新疆的分布;运用鉴别寄主法鉴定新疆大豆孢囊线虫的生理小种;室内盆栽法测定新疆主栽大豆品种对大豆孢囊线虫的抗病性。结果表明大豆孢囊线虫主要分布在新疆阿勒泰地区,为4 号生理小种,新疆主栽大豆品种均为高感品种,研究结果将为控制新疆地区大豆孢囊线虫的危害提供理论依据。     

不同基因型大豆叶片生理特性的研究

为揭示自然界不同基因型大豆冠层温度是否存在分异,应用红外测温仪对5个大豆品种植株的冠层温度进行了长期观测,并同步测定了大豆主茎功能叶片的绿叶百分率、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量.结果表明,自然界存在冠层温度偏低的低温大豆种质即冷型大豆(如汾豆55、冀NF58)和冠层温度偏高的高温大豆种质即暖型大豆(如东大2号、渭豆20).在整个籽粒灌浆期,冷型大豆绿叶百分率、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均比暖型大豆优越,丙二醛(MDA)含量随生育期的推移积累速度也较暖型大豆明显慢.由此认为不同基因型大豆冠层温度存在分异,且温度型与功能叶片衰老特性的优劣有着紧密的联系.     

B型烟粉虱对12个大豆品种的选择及适生性研究

在温度(26±1)℃、湿度60%～70%、光周期L∥D=14h∥10h的试验条件下,研究了B型烟粉虱对12个大豆品种的选择性以及这些品种对其生长发育、繁殖、存活和种群增长的影响。结果表明,B型烟粉虱对12个大豆品种的选择性有明显差异,其中对3618-4和浙春3号有很强的选择性,而对辽鲜1号的选择性最弱;此外,B型烟粉虱在不同大豆品种上的适生性也存在显著差异,其中在3618-4和浙春3号上的生存和繁殖适合性最高,即抗虫性最弱,而在辽鲜1号和5702上的生存和繁殖适合性最低,即抗虫性最强。     

Interactions Between the Soybean Cyst Nematode and Fusarium solani f. sp. glycines Based on Greenhouse Factorial Experiments

ABSTRACT The soybean cyst nematode, Heterodera glycines, and the fungus that causes sudden death syndrome (SDS) of soybean, Fusarium solani f. sp. glycines, frequently co-infest soybean (Glycine max) fields. The interactions between H. glycines and F. solani f. sp. glycines were investigated in factorial greenhouse experiments with different inoculum levels of both organisms on a soybean cultivar susceptible to both pathogens. Measured responses included root and shoot dry weights, H. glycines reproduction, area under the SDS disease progress curve, and fungal colonization of roots. Both H. glycines and F. solani f. sp. glycines reduced the growth of soybeans. Reproduction of H. glycines was suppressed by high inoculum levels but not by low levels of F. solani f. sp. glycines. The infection of soybean roots by H. glycines did not affect root colonization by the fungus, as determined by real-time polymerase chain reaction. Although both pathogens reduced the growth of soybeans, H. glycines did not increase SDS foliar symptoms, and statistical interactions between the two pathogens were seldom significant.     

转G2_EPSPS和GAT基因大豆栽培地生存竞争能力以及对节肢动物多样性的影响

转基因作物的全球快速发展,其对环境的安全性影响成为人们关注的热点。我国转基因大豆的发展还处于试验研究阶段,对转基因大豆环境安全性进行科学严谨评价是我国转基因大豆商业发展的有力支撑,具有非常重要的理论和实践生产意义。本研究以转G2_EPSPS和GAT双价基因抗草甘膦大豆材料GE-J16与受体材料Jack以及当地主栽品种中黄37为研究对象。采用田间栽培试验,比较其生长时期的竞争能力以及成熟期繁育和生存能力的差异,研究了转基因和非转基因大豆栽培环境生存竞争安全性;连续3年调查供试大豆品种田间节肢动物的种类与数量,分析其多样性指数、优势集中性指数、均匀性指数的动态变化,明确转基因和非转基大豆以及草甘膦除草剂对豆田节肢动物群落多样性的影响。试验结果显示,不同生育时期的3个大豆品种的株高、复叶数、田间覆盖度、繁育系数和落粒性都基本一致无差异显著性,无栽培地生存竞争优势;转基因大豆GE-J16人工除草、转基因大豆GE-J16喷施草甘膦和非转基因大豆Jack人工除草三个处理3年的节肢动物的多样性指数、均匀性指数、优势集中性指数变化趋势一致,且3个处理同一生育时期之间各指标无显著性差异,说明耐草甘膦转基因大豆以及草甘膦除草剂并不会引起豆田节肢动物群落多样性的明显变化。     

甘薯根腐病病原菌粗毒素对甘薯生长的影响

 本文鉴定了茄病镰孢甘薯专化型[Fusarium solani(Mart)Sacc.f.sp. batatas McClure, 简称FSB]引起甘薯胜利百号根腐病以及诱导胜利百号显蕾开花, 并研究了菌株V100-93-06粗毒素对胜利百号组培苗生长的影响。结果表明, 菌株V100-93-06对不同甘薯栽培品种呈现不同的致病性, 其粗毒素能够诱导甘薯出现和病原菌寄生相似的部分症状。粗毒素原液处理胜利百号薯苗2、3、5和9 d, 病情指数分别为0.9、2.8、2.5和3.0, 而10倍稀释浓度的粗毒素处理2、3、5和9 d, 病情指数分别为0、1.5、2.8和2.5。1~1 000倍稀释浓度的粗毒素处理胜利百号组培苗3 h, 就能够诱导出现黄叶, 浓度越高诱导出现黄叶数越多;对基芽和根的影响则表现为抑制基芽和根的生长, 浓度越高基芽和根的数量越少;对根伸长生长的影响表现为1倍稀释浓度粗毒素抑制根的伸长生长, 10~1 000倍稀释浓度都能够促进根的伸长生长。     

玉米弯孢叶斑病菌毒素对寄主防御酶系活性的影响及诱导抗性效应

 本文系统地研究了玉米弯孢叶斑病菌毒素对不同玉米抗性品种苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(PO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响及在一定条件下对寄主抗性的诱导效应。研究结果发现,抗病品种的PAL和PO酶活性比感病品种易被毒素激活,但抗病品种被毒素处理后的SOD活性明显低于感病品种,而且峰值出现得晚,这可能与抗病品种SOD活性的下降有利于积累活性氧、进一步激发寄主的抗性有关。此外,研究发现毒素在一定浓度下可作为抗性的诱导因子,为深入研究抗性机制和防病手段提供了新途径。