玉米秸秆堆上的镰刀菌引致小麦穗腐的初步试验

玉米秸秆堆上普遍产生的大量粉白色霉状物,经两年接种麦穗,引起了31.7—86.7％的穗腐,病穗上诱发出了大量的子囊壳,镜检证明,是引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌的有性时期玉米赤霉菌(Gibberella Zeae(schw.)Petch]。据此认为,玉米秸秆堆上的禾谷镰刀菌分生孢子在侵染循环中的作用,有必要深入研究。     

禾谷镰刀菌菌落角变的观察

 引起小麦赤霉病的禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)在PDA平板上可产生菌落角变。角变菌落有扇形、半月形及放射形等多种,角变率为4.3-11.4%,平均8.1%,扇形的角变菌落特征一般为深苋红色,气生菌丝很少或没有。经连续移植后,角变菌落也不稳定,并较亲本菌落生长速度慢,分生孢子和子囊壳产生能力下降或丧失,对小麦寄主的致病力减弱。在连续移植过程中,角变菌株陆续恢复为亲本性状。     

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)?     

小麦品种对禾谷镰刀菌毒素的抗性研究

 黄化小麦芽鞘生物测定法是一种敏感的生物测定方法,可用于探测禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)所产生的毒素的生物活性和不同小麦品种对这些毒素的反应。不同毒素的生物活性与不同小麦品种对毒素的反应均有显著差异,以deoxynivalenol的生物活性最强,抗赤霉品种望水白对供试7种毒素的敏感性最低。试验对毒素与品种之间的相互作用也作了初步研究。     

我国不同麦区小麦镰刀菌毒素检测及毒素污染分析

为明确镰刀菌毒素在我国不同小麦产区的污染与分布,利用超高效液相色谱-串联质谱仪对全国214个小麦品种籽粒中的7种镰刀菌毒素含量进行了测定和比较分析。结果表明:7种镰刀菌毒素的平均回收率在95.02%～116.52%之间,相对标准差为6.32%～21.50%。所有测试小麦样品均被镰刀菌毒素污染,7种毒素中以雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)含量最高,即使在NIV含量最低的长江中下游冬麦区,平均含量也高达182.56μg/kg,虽然目前并没有关于NIV的相关限量标准,但也应该予以足够重视;脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)含量较高,在8.07～337.23μg/kg之间,低于国家限量标准1 000μg/kg;T-2含量在4.05～78.05μg/kg之间,低于现有国际限量标准100μg/kg;玉米赤霉烯酮(zearalmone,ZEA)含量在5.30～12.50μg/kg之间,低于国家限量标准60μg/kg;其它3种毒素含量较低,均低于17.73μg/kg。不同麦区间毒素比较发现,DON和3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量在长江中下游冬麦区最高,分别为43.09μg/kg和6.39μg/kg,且显著高于其它麦区;来自长江中下游冬麦组和黄淮冬麦区南片水地组的小麦品种籽粒中毒素T-2和HT-2的含量显著高于其它麦区;其余毒素在不同麦区间均无显著差异。     

禾谷镰刀菌Fgβ2 S138A对多菌灵和噻菌灵敏感性的影响

由禾谷镰刀菌Fusarium graminearum引起的小麦赤霉病（Fusarium head blight,FHB）是小麦、大麦、燕麦、黑麦等禾谷类作物的毁灭性病害。目前,生产上防治小麦赤霉病主要依靠化学药剂防治,多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂使用较为广泛,其作用靶标为β微管蛋白。禾谷镰刀菌有2个β微管蛋白,通过分子对接结果发现β2微管蛋白第138位氨基酸位点可能为多菌灵结合位点。本研究对β2第138位丝氨酸位点进行突变研究,以明晰其生物学功能。结果表明Fgβ2S138A突变后禾谷镰刀菌对多菌灵的敏感性显著增加,EC50值由0.617 mg/L降至0.290 mg/L,但不影响对噻菌灵的敏感性,EC50值为0.950 mg/L左右,并且该突变不影响禾谷镰刀菌菌丝营养生长、无性繁殖、有性生殖和致病性。本研究结果可为多菌灵对小麦赤霉病的化学防治提供理论基础,在生产上具有一定指导意义。     

小麦穗组织中脱氧镰刀菌烯醇毒素的免疫细胞化学定位

 采用免疫细胞化学技术对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)在侵染小麦穗部过程中产生的脱氧镰刀菌烯醇毒素(deoxynivalenol,DON)进行了定位分析。在接种后24h,当菌丝在外稃、内稃的内侧表面扩展而尚未侵入寄主细胞前,病菌已分泌DON,并且DON已扩散到寄主组织内。在菌丝细胞内,DON主要被定位于细胞质、线粒体及细胞壁上;在寄主细胞中DON主要分布于细胞壁、叶绿体、细胞质和内质网上。在侵染初期(接种后2 d),菌丝仅能在寄主细胞间隙扩展,随寄主组织中DON浓度的升高,寄主细胞相应发生了一系列病理变化。随寄主细胞坏死(接种后3~4d),病菌进入坏死的寄主细胞。上述结果表明,DON在禾谷镰刀菌的侵染、致病和定殖过程中起着重要的作用。毒素标记结果表明病菌产生的毒素可通过穗轴微管束组织从侵染部位向上、向下转输,毒素向上的转输量明显高于向下转输     

小麦赤霉病菌源种类和禾谷镰刀菌的特性及变异研究综述

小麦赤霉病是由真菌的镰刀菌引起的,其主要菌源种类各国各地有所不同,有禾谷、串珠、燕麦、黄色等镰刀菌。其中以禾谷镰刀茵引起穗腐致病力最强,分布最广。本文着重介绍了禾谷镰刀菌的生物学特性及其生理分化和变异。     

我国四大麦区小麦籽粒镰刀菌毒素检测与污染分析

为明确自然发病条件下我国小麦主产区小麦籽粒镰刀菌毒素污染情况,用超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS)测定了长江中下游冬麦组(CZX)、黄淮冬麦区南片冬水组(HNS)、黄淮冬麦区北片水地组(HBS)、北部冬麦区水地组(BBS)180份小麦样品中DON、3ADON、15ADON、T-2、HT-2和ZEN共6种镰刀菌毒素含量并对其进行比较分析。结果显示:来自CZX小麦籽粒中的DON、3ADON与ZEN毒素含量显著高于其他麦区;T-2毒素在CZX小麦籽粒中含量显著低于其他麦区;15ADON毒素含量在HNS与CZX、HBS与BBS以及CZX与BBS差异不显著,其他麦区间该毒素含量差异显著,15ADON在HNS含量最高;检出率方面,HT-2毒素均未检出;ZEN、3ADON检出率较低,DON、15ADON和T-2毒素的检出率较高。     

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。     

Characterization of Fusarium asiaticum and F. graminearum isolates from gramineous weeds in the proximity of rice fields in Korea

Fusarium graminearum species complexes (FGSCs), such as Fusarium asiaticum and F. graminearum, are important pathogens that cause Fusarium head blight (FHB) in several cereal crops worldwide. In this study, we collected 342 gramineous weed samples in the proximity of rice fields from May to June 2018 in Korea. Among the 500 Fusarium isolates from the weed samples, 13 species of Fusarium were identified, and F. asiaticum (41.2%), F. avenaceum (18.0%), F. acuminatum (16.4%) and F. graminearum (14.8%) were the most frequently isolated. The trichothecene genotype analysis showed that 206 F. asiaticum strains consisted of the nivalenol (NIV) genotype (n = 195, 94.7%) and 3-acetyldeoxynivalenol (3ADON) genotype (n = 11, 5.3%), whereas 74 F. graminearum strains consisted of the 15-acetyldeoxynivalenol (15ADON) genotype (n = 58, 78.4%) and 3ADON genotype (n = 16, 21.6%). Geographical differences were observed in the FGSC and trichothecene genotype compositions, which appeared host-dependent between the southern provinces and mid-eastern provinces. The aggressiveness assessment of FHB showed that the 3ADON chemotype was most aggressive followed by the 15ADON and NIV chemotypes in wheat, while the NIV chemotype was most aggressive followed by the 3ADON and 15ADON chemotypes in rice. The F. asiaticum strains grew slowly and produced fewer conidia and perithecia than the F. graminearum strains, regardless of their chemotypes. The results of this study suggest that F. asiaticum with the NIV chemotype has a host preference for rice, and FHB-causing pathogens can be harboured in gramineous weeds, which play a role in the dispersal of FHB pathogens to rice and other cereal crops.     

2017年-2021年江苏省小麦赤霉病菌群体对4种杀菌剂的抗药性监测

为明确江苏省小麦赤霉病菌群体对常用杀菌剂的抗药性情况,本研究于2017年-2021年连续5年分别从苏南、苏北及苏中小麦种植区采集病穗,分离培养获得赤霉病菌菌株共计4 055株,采用区分剂量法测定了供试菌株对4种杀菌剂(多菌灵、氰烯菌酯、戊唑醇和咪鲜胺)的抗性频率。结果表明:2017年-2021年江苏省田间小麦赤霉病菌对多菌灵的抗性频率分别为58.44%、56.30%、44.68%、48.28%、46.39%,呈逐年下降的趋势;不同地区小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性呈现地区差异性,苏北地区对多菌灵的抗性频率最高,其次是苏中地区,抗性频率最低的是苏南地区。2021年首次在田间采集到对氰烯菌酯、戊唑醇和咪鲜胺的抗性菌株,其抗性频率分别为0.45%、0.89%和0.09%,在以上的抗性菌株中同时具有多菌灵抗性的双重抗性菌株。表明江苏省小麦赤霉病菌对氰烯菌酯、戊唑醇和咪鲜胺产生了抗药性,虽抗性频率较低,仍需尽快制定田间抗性治理方案,延缓田间病菌对常用杀菌剂的抗性发展。     

北京地区小麦赤霉病和茎基腐病的病原群体组成

随着北京市小麦种植面积的逐步恢复, 小麦赤霉病和茎基腐病的发生范围也逐渐扩大。为明确北京地区小麦赤霉病及茎基腐病的病原群体组成, 于2023年从北京市6个区14个采样点采集小麦赤霉病和茎基腐病样品, 采用组织分离法得到290株小麦赤霉病菌株及163株小麦茎基腐病菌株。采用翻译延伸因子TEF1-α基因进行分子鉴定, 明确了北京地区不同区县小麦赤霉病菌和茎基腐病菌的群体组成。北京地区小麦赤霉病的病原主要是禾谷镰孢Fusarium graminearum和假禾谷镰孢F. pseudograminearum, 其中禾谷镰孢占群体总数的92.41%, 是整个北京地区的优势致病菌, 也是海淀、平谷、顺义、密云和延庆地区的优势致病菌, 假禾谷镰孢是怀柔地区的优势致病菌。北京地区小麦茎基腐病的病原主要是假禾谷镰孢(45.40%)和禾谷镰孢(37.42%), 还分离出层出镰孢F. proliferatum (1.23%)、中华镰孢F. sinense (7.36%)、锐顶镰孢F. acuminatum (4.29%)、三线镰孢F. tricinctum (3.07%)和木贼镰孢 F. equiseti (1.23%)。海淀和密云地区的小麦茎基腐病优势致病菌是假禾谷镰孢, 平谷、顺义和延庆地区的优势致病菌是禾谷镰孢。该研究结果为小麦赤霉病和茎基腐病的预测预报和精准防治提供依据。     

2018年我国小麦赤霉病菌对多菌灵抗性检测

以多菌灵为主的苯并咪唑类杀菌剂一直是小麦抽穗扬花期防控赤霉病的主要手段之一。本研究对2018年我国主要麦区采集的1 464株赤霉病菌菌株进行多菌灵抗性分子检测。共检测出多菌灵抗性菌株97株,抗性频率为6.63%,同时发现抗性菌株以F167Y突变频率最高,其次为E198Q和F200Y。通过比较不同省份间多菌灵抗性发生频率发现,长江中下游麦区赤霉病菌群体抗性频率明显高于黄淮麦区群体。本研究相比之前研究中的抗性频率大幅度上升,表明在多菌灵的选择压力下,多菌灵抗性种群发展迅速。为防止抗性群体的进一步发展,致使多菌灵防治赤霉病失效,应采用混配、复配药剂、不同作用机理的杀菌剂交替轮换使用来防治小麦赤霉病。     

麦类赤霉病研究进展

由镰刀菌引起的麦类赤霉病是大麦和小麦最重要的病害之一。本文综述了近年来在麦类赤霉病致病病原菌种及分子鉴定、病原菌产毒及毒素化学型分子检测、大、小麦赤霉病病原菌种群结构、病原菌抗药性及新药剂研发、病害流行预测和品种抗病性研究等方面的进展。     

Variation in Pathogenicity Associated with the Genetic Diversity of Fusarium graminearum

We screened 188 isolates of Fusarium graminearum, which originated from northwest Europe, the USA and Nepal, for genetic diversity using a sequence-characterised amplified region polymorphism (SCAR). On the basis of this analysis, 42 of the 118 isolates were selected for random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis. Three groups were identified, two of which, A and B, contained the isolates from Nepal, and a third, group C, contained the isolates from Europe and the USA. In pathogenicity tests on wheat and maize seedlings, group C isolates were more pathogenic than the group A and B isolates. The isolates were assigned chemotypes based on their ability to produce the trichothecene mycotoxins nivalenol (NIV) and deoxynivalenol (DON). Isolates from group A were equally likely to produce NIV or DON while group B isolates produced predominantly NIV, and group C isolates produced predominantly DON. Within group A, isolates of the two chemotypes were equally pathogenic to wheat but isolates with the NIV chemotype were significantly more pathogenic to maize. The results confirm that distinct genetic groups exist within F. graminearum and demonstrate that these groups have different biological properties, especially with respect to their pathogenicity to two of the most economically important hosts of this pathogen.     

Fusarium graminearum sensu stricto和F.asiaticum在玉米秸秆和水稻秸秆上子囊壳形成的比较

为探究麦田前茬作物玉米秸秆和水稻秸秆上中国小麦赤霉病菌的两个优势种Fusarium graminearum sensu stricto (F.graminearum)和F.asiaticum子囊壳形成和发育成熟过程的差异,分别选择3株F.graminearum菌株(SE81,3-ADON型;LcA-2,15-ADON型;HX5-1,NIV型)和2株F.asiaticum菌株(M4A,3-ADON型;M31-2,NIV型),用其孢子悬浮液接种玉米秸秆和水稻秸秆,放置于花泥和地表两种环境条件下,比较接种不同菌株秸秆上子囊壳的形成和发育成熟情况及5个菌株对‘郑麦366’(高感小麦赤霉病品种)的致病力。结果表明：花泥环境下产生子囊壳的速度要快于地表,以玉米秸秆为载体子囊壳产生速度比水稻秸秆快且多数密度大,3个F.graminearum菌株(SE81、LcA-2和HX5-1)在同种秸秆相同环境下比2个F.asiaticum菌株(M4A和M31-2)产生子囊壳的速度快且子囊壳密度大。5个菌株在不同环境的不同秸秆上产生的子囊壳的成熟度均无规律,接种‘郑麦366’后其病情指数间有极显著差异(P<...