玉米线虫矮化病病原对玉米叶片超微结构的影响

利用透射电镜技术对健康和感病玉米叶片细胞超微结构进行观察,明确玉米线虫矮化病病原侵染后玉米叶片病理反应的细胞学特征。结果表明,与健康植株相比,玉米线虫矮化病病原与玉米植株之间的互作均可导致寄主发生明显的细胞病理学变化。在受侵染的玉米叶肉细胞中叶绿体膨胀变形,数量相对减少,双膜结构破损;基粒片层结构膨胀、排列无序、甚至解体;线粒体数量增多、肿胀变形、内嵴模糊不清,严重者内嵴消失并空泡化;细胞核形态变为不规则,核膜破裂;染色质分布不均匀,呈降解状态。     

苯醚甲环唑和丙环唑对黄淮海夏玉米区主要叶斑病的防治效果

为有效控制玉米后期叶斑病,本研究通过人工接种和自然发病两种方式,针对玉米小斑病、南方锈病和弯孢叶斑病进行了叶斑病防治技术的研究。结果表明,选用10%苯醚甲环唑WG和45%丙环唑ME,在玉米大喇叭口期采用机械喷雾的方式施药1次,对玉米小斑病、南方锈病和弯孢叶斑病都具有一定的防治作用,其中10%苯醚甲环唑WG对小斑病的最高防效为63.83%,挽回产量14.52%。两种药剂对弯孢叶斑病的最高防效都在60%以上,挽回产量最高达11%,但对南方锈病的防治效果并不理想,最高为29.91%。     

禾谷镰孢复合种毒素化学型及遗传多样性分析

【目的】明确不同省（自治区）引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种（Fusarium graminearum species complex,FGSC）的毒素化学型和它们之间的遗传差异以及亲缘关系。【方法】选用根据基因Tri13和Tri3序列设计的特异性引物分析来自11个省（自治区）的92株禾谷镰孢复合种菌株的毒素化学型;从100条哥伦比亚大学（UBC）开发的通用引物中筛选出13 条扩增条带丰富、重复性好、信号强、背景清晰的引物,利用筛选出的引物对供试菌株进行ISSR-PCR扩增,使用Popgen32软件计算多态性位点百分率、Shannon’s多样性指数、群体间的遗传距离和遗传相似性;依据Nei’s 遗传距离,利用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析,并构建供试菌株的聚类图。【结果】供试的92株禾谷镰孢复合种菌株的产毒素化学型有4种：DON、15-ADON、DON+15-ADON和NIV+15-ADON。其中产生DON和15-ADON的菌株分别为1株和20株;同时产生15-ADON和NIV的有1株;同时产生15-ADON和DON的有55株。筛选出的13条引物对所有供试菌株进行PCR扩增,共获得102条带,其中多态性条带101条,多态性比率为99.02%,平均每条引物产生条带为7.85条。在群体平均水平上,基因多样性指数（H）为0.3129,Shannon’s的信息指数（I）为0.4774,表明禾谷镰孢复合种存在较高的遗传多样性水平;不同地理种群间,各群体的遗传多样性水平具有一定差异,河北、山西、黑龙江和吉林种群遗传多样性最高,安徽和河南种群最低。地理种群间的基因分化系数（Gst）为0.2722,说明不同地理种群间存在一定的遗传变异,但大部分遗传变异（72.78%）发生在种群内。遗传分化系数估算的基因流值Nm=1.3372（＞1）,表明不同地理种群间存在一定的基因流动;遗传关系结果表明河北、山西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和甘肃菌株群体间亲缘关系较近,山东、江苏、河南和安徽菌株间亲缘关系较近,安徽和内蒙古菌株间的亲缘关系最远。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.43-0.95。在相似系数为0.43时,所有菌株分成2大类群,Group 1包括4株北方春播区菌株（吉林、山西和河北张家口）,不产生NIV和DON;Group 2由余下的88株菌株构成,产生的毒素类型主要为DON和15-ADON,其来源于北方春播区（山西、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃和河北张家口、唐山）和黄淮海夏播区（河北石家庄、河南、山东、江苏和安徽）,在相似系数为0.664时,各类群分成不同的亚群,亚群的结果与菌株来源有一定的相关性。聚类分析结果和毒素化学型分析显示,同一地理种群的菌株多数聚在一起,个别菌株分散到不同的分支上。【结论】北方春播区和黄淮海夏播区的禾谷镰孢复合种主要的毒素化学型为DON和15-ADON。引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种菌株群体内存在丰富的遗传变异,不同地理种群间存在一定的基因交流,遗传多样性与地理来源有关。     

玉米茎腐病病原菌检测方法研究

为提高玉米茎腐病病原菌检测结果的准确性和可信度,以组织分离法做对比,采用分子检测法,对采自田间的189个玉米茎腐病病株进行真菌种类的鉴定和数量的统计。结果表明,分子检测法对腐霉Pythiumspp.的检出频率为29.24%,对镰孢菌Fusariumspp.的检出频率为73.68%,组织分离法对腐霉的检出频率仅为0.58%,对镰孢菌的检出频率为60.82%,两方法的符合率最高仅为35.92%,最低为0。因此,采用组织分离和分子检测相结合的方法可提高玉米茎腐病病原菌鉴定结果的准确性。     

二点委夜蛾越冬场所调查初报

为了明确二点委夜蛾的越冬场所,为预测预报和防治提供科学依据,对玉米田、豆田、花生田、棉田、甘薯田等作物植株、地表和0~5 cm表土进行调查,记录二点委夜蛾幼虫的分布部位和数量。结果表明,在玉米植株苞叶、玉米田的麦秸和杂草下、豆田、棉田、花生田、甘薯田、冬瓜田植株下或落叶下、桃园、田边地头和废弃农田杂草下均发现有二点委夜蛾幼虫,以植株密度大、落叶多、地表覆盖程度高的棉田、豆田和花生田虫口密度高。说明二点委夜蛾食性杂,越冬场所复杂, 棉田、豆田、花生田和玉米田等多种作物田以及田间杂草均可为其越冬场所。     

春玉米区穗腐病病原菌组成、分布及禾谷镰孢复合种的鉴定

 本研究对2015年收集的春玉米区玉米穗腐病样本的病原菌进行了分离鉴定。结果表明,禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex)的总分离频率最高,为35.90%,为优势菌。进一步分析显示,山西、河北、吉林和黑龙江省以禾谷镰孢复合种为主,分离频率分别为81.25%、 75.00%、 44.00%和44.44%;内蒙古以拟轮枝镰孢菌(F. verticillioides)为主,分离频率为56.25%;辽宁省拟轮枝镰孢菌和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的分离频率分别为34.48%和31.03%;而在陕西省,禾谷镰孢复合种、拟轮枝镰孢菌和亚粘团镰孢菌(F. subglutinans)分离频率均为28.57%。以禾谷镰孢复合种的EF-1α基因序列为基础构建系统发生树,进一步对分离到的禾谷镰孢复合种进行亚种鉴定。结果表明,春玉米区禾谷镰孢复合种为禾谷镰孢菌和布氏镰孢菌,且以布氏镰孢菌为主。     

基于地上部症状的玉米根腐病分级及严重度与农艺性状的关系

【目的】 基于苗期根腐病植株地上部症状制订规范、简单易操作的玉米根腐病严重度分级标准,并明确不同病害严重度对玉米生长发育和产量的影响。【方法】 采用开沟点播的方式播种玉米,同时在两穴种子中间撒施禾谷镰孢（Fusarium graminearum）接种体进行根腐病接种。出苗后,持续观察根腐病的症状,根据5叶期植株地上部症状制订病害严重度分级标准;分别于11叶期和蜡熟期测量不同病情级别植株的株高、茎基部粗、茎粗、穗位高等农艺性状;同时,在蜡熟期调查根腐病植株的茎腐病发病率;收获后,测量穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、穗粒重等产量相关性状,并分析根腐病严重度与产量性状的关系。【结果】 通过观察发现,1叶期症状表现为叶色发黄,叶片尖端萎蔫,种子根和胚轴上可见黄褐色病斑,部分中胚轴维管束组织褐变。3叶期,发病植株胚轴和根系上有不同程度的坏死斑,胚轴的坏死导致部分植株地上部枯死。5叶期症状主要分为以下3种类型,由下而上叶片出现不同程度黄化,甚至逐渐干枯;植株发育缓慢或者停滞,直观表现为植株矮小;植株枯死。根据5叶期植株地上部症状,将根腐病病情严重度划分为1、3、5、7和9级共5个级别。农艺性状调查结果显示,在11叶期和蜡熟期,随着根腐病病情级别升高,株高、茎基部粗、茎粗和穗位高呈逐级降低趋势,且大部分9级植株发育受到抑制或处于生长停滞状态,出现分蘖或畸形。茎腐病调查结果表明,部分玉米根腐病病株在生长后期发展为茎腐病,茎腐病的发病率随着根腐病病情级别升高呈降低趋势。产量性状的分析结果表明,根腐病病情级别与7项产量相关性状均呈负相关,当病情达到5级时即可造成50%以上的产量损失,9级时甚至造成绝产。【结论】 在系统观察、描述玉米根腐病症状的基础上,基于5叶期植株地上部症状制订了高效、简便易行的根腐病严重度分级标准;根腐病的发生会降低玉米的株高、茎粗、穗位高等,且易导致茎腐病;根腐病严重度与多项产量相关性状均呈负相关。研究结果对于玉米品种抗根腐病评价、根腐病防治以及产量损失评估等具有指导意义。     

储粮害虫大黑粉盗Cynaeus angustus(LeConte)发生初报

在河北顺平县首次发现和报道粮食仓储害虫——大黑粉盗[Cynaeus angustus(LeConte)]。对大黑粉盗成虫的_形态特征、为害特点、发生分布规律进行了调查。发现该虫喜好在储粮场所、加工车间、晾晒的玉米穗、农户窗前及门槛角落聚集;主要以成虫排泄物、尸体影响仓储粮食质量,使其产生霉变。另外,大量成虫聚集于农户室内,严重干扰居民生活。针对其为害,提出了综合防治建议。     

二点委夜蛾幼虫高毒力球孢白僵菌菌株筛选与生物学特性初步研究

本研究对分离自二点委夜蛾Athetis lepigone（Moschler）越冬幼虫僵虫上分离的43株球孢白僵菌菌株进行生物测定,筛选到致病力较强的4株菌株,并对这4株菌株的菌落形态、菌株生长速度、产孢量和萌发率等生物学性状进行了测定。同时以二点委夜蛾2龄幼虫为供试虫源,测定了这4株白僵菌菌株对二点委夜蛾的致病力,从中筛选出具有生长速度快、萌发率高、产孢量大等培养性状优及毒力较强的球孢白僵菌Ed-41菌株。该菌株在浓度为1×107孢子.mL-1悬浮液喷雾接种处理后,在26℃条件下,第8 d供试幼虫的死亡率达85%,显示出对靶标害虫的具有较好的毒力,在二点委夜蛾害虫生物防治中将有潜在的的应用价值。     

黄淮海夏玉米主产区穗腐病病原菌的分离鉴定

为明确我国黄淮海夏玉米主产区玉米穗腐病的病原菌种类、优势种群及虫害、年度、省份对病原菌的影响,以形态学为基础,结合分子生物学方法对2013、2015年随机采自河南、河北、山东3省的155份玉米穗腐病样品进行分离鉴定。结果表明,引起黄淮海夏玉米主产区玉米穗腐病的主要致病菌为镰孢菌Fusarium spp.,包括拟轮枝镰孢F.verticillioides、禾谷镰孢F.graminearum、层出镰孢F.proliferatum、木贼镰孢F.equiseti及藤仓镰孢F.fujikuroi,分离频率分别为49.7%、28.4%、12.3%、3.9%和1.3%;其次为木霉菌Trichoderma spp.,包括哈茨木霉T.harzianum、绿色木霉T.viride和棘孢木霉T.asperellum,分离频率分别为8.4%、3.2%和5.2%;青霉菌Penicillium spp.分离频率较低,为14.2%;曲霉菌Aspergillus spp.包括黑曲霉A.niger和黄曲霉A.flavus,分离频率分别为2.6%和1.9%。研究表明,黄淮海主产区玉米穗腐病优势病原菌为拟轮枝镰孢、禾谷镰孢和木霉菌,不同省份不同年度间病原菌种类及优势病原菌存在差异,虫害能加重玉米穗腐病的发生。