基于标准菌株Vd076的棉花黄萎病抗性快速分子评价方法初报

本研究旨在探索能够在病原菌侵染寄主的早期快速、准确、高效鉴定棉花品种对黄萎病抗性的方法。以标准菌株Vd076和28个不同抗病性的陆地棉品种为研究对象,通过人工病圃鉴定及实时荧光定量聚合酶链式反应检测苗期根部黄萎病菌DNA含量,建立快速鉴定棉花品种黄萎病抗性的新方法。利用标准品的Ct值和DNA含量绘制标准曲线,计算标准曲线方程,通过对未知样品的实时荧光定量分析,计算出棉花根部所检测Vd076的DNA含量,确定接菌后1 d为最佳取样时间。28个棉花品种根部Vd076的DNA含量检测结果表明,它与病圃鉴定的相对病情指数呈显著正相关（R2＝0.958 8）。确定接种后1 d棉花根部Vd076的DNA含量在0～0.3 mg·g^－1为高抗品种,0.3～1.0 mg·g^－1为抗病品种,1.0～3.0 mg·g^－1的为耐病品种,＞3.0 mg·g^－1的为感病品种。该方法具有准确、快速、高效的特点,为大批量棉花材料的黄萎病抗性快速鉴定奠定了基础。     

棉萎克对棉花黄萎病的防控效果及使用技术

2015年于河南安阳黄萎病人工病圃和新疆黄萎病重病田研究了棉萎克对棉花黄萎病的防治效果。结果表明:在人工病圃黄萎病发生的中期,连续喷施600倍棉萎克2次后,处理区的病情指数下降14.3%,标记病株的平均病级由4.0下降到2.8;而对照区病情指数增长92.6%,标记病株的平均病级由4.2上升到5.9,对黄萎病的防治效果为55.4%。在新疆阿拉尔和石河子重病田黄萎病发生初期,连续喷施棉萎克3次后,对黄萎病的防治效果分别为66.1%和73.1%。本研究表明,在棉花黄萎病发生初期喷施棉萎克对棉花黄萎病具有较好的防治效果。     

棉田废弃聚乙烯农膜回收再利用发展现状

使用地膜可以起到保温保湿的作用,有利于农作物特别是棉花等经济作物的生长。目前用于农用地膜生产的材料大部分是聚乙烯。聚乙烯本身是一种无毒无嗅的化学物质,但残存在土壤中时间过久会形成微塑料,不仅影响棉花的产量,而且在累年耕种或者畜禽养殖过程中很有可能进入人体造成很严重的健康威胁。因此,对棉田废弃的聚乙烯地膜回收再利用有着良好的环保效益和经济效益。对棉花种植过程中废弃的聚乙烯地膜的回收经济性进行了总结,并根据废弃聚乙烯农膜处理后得到不同的产物进行了分类讨论,从实际应用出发表明废弃聚乙烯农膜回收利用的必要性和经济性。     

0.5%嘧菌酯·口恶霉灵颗粒剂对棉花苗期枯萎病防治效果

棉花苗期枯萎病的防治是保证棉花产量的重要措施之一。以冀棉11为供试材料,设置0.5%（质量分数,下同）嘧菌酯·口恶霉灵颗粒剂3个不同剂量进行播种前土壤处理（混土撒施）。结果表明,2016年和2017年使用0.5%嘧菌酯·口恶霉灵颗粒剂200 g·hm^－2（有效成分,下同）防治棉花苗期枯萎病药后3周时的防治效果均超过36.0%,与单一使用25%嘧菌酯悬浮剂135 g·hm^－2和15%口恶霉灵颗粒剂150 g·hm^－2相当;该药剂处理对棉花出苗没有显著影响。而且使用该混剂可降低使用单一药剂导致棉花枯萎病菌产生抗药性的风险。推荐使用方法和剂量：先用该药剂与土壤按质量比1∶3混匀,然后均匀撒施土壤中,制剂用量为40.0 kg·hm^－2（有效成分用量200 g·hm^－2）。     

蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法鉴定棉花品种(系)的抗黄萎病性

试验建立了一种鉴定棉花品种(系)抗黄萎病性的新方法。该方法采用商品蛭石和晒干的河沙为基质,制作无底纸钵,于可控条件下种植棉苗;在棉苗第一片真叶平展时,定量蘸根接种棉花黄萎病菌的孢子悬浮液(接种孢子浓度为1×106~5×106个.mL-1);棉苗普遍发病后进行分级调查,以相对病情指数来评价供试棉花品种(系)的抗病性。采用该方法和人工病圃成株期鉴定方法对20个品种进行了鉴定,两种鉴定结果达极显著相关。该方法具有快速、准确、经济、环保等特点。     

1998-2011年黄河流域棉区棉花品种区域试验参试品种(系)抗病性评述

比较分析1998-2011年黄河流域棉区棉花品种区域试验560个参试品种(系)的抗病性表明:品种的抗枯萎病性水平较高,而抗黄萎病性和兼抗性水平较低;常规品种与杂交种抗病性差别不大,中熟、中早熟品种抗性总体好于早熟品种。参试品种的总体抗黄萎病指数和兼抗指数分别较1991-1997年参试品种高9.4和4.6百分点,总体抗枯萎病指数与之相当。参试品种中抗病品种比例的变化趋势为,抗枯萎病品种比例在达到较高水平后有回落趋势,抗黄萎病和兼抗品种比例起伏不稳,仍在较低水平。     

棉花铃病防治药剂筛选及应用

针对棉花铃病连年对棉花产量造成严重损失而无有效防控措施的问题,于2017-2018年,在河南安阳中国农业科学院棉花研究所试验地,开展了防治棉花铃病药剂筛选及应用试验。结果表明,50%(质量分数,下同)多菌灵、75%代森锰锌、75%百菌清等6种杀菌剂中,50%多菌灵和75%代森锰锌与成膜剂高脂膜桶混后喷雾对棉花铃病具有较好的防治效果,同时能够显著增加棉花的产量。该研究可为棉花铃病的有效控制提供技术支持。     

转双价几丁质酶和葡聚糖酶基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响

以转双价基因（Chi+Glu）棉花株系61217-1为对象,以其受体品种“中棉所24”和转Bt棉花品种“鲁棉研28”为对照,研究转双价基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响。结果表明,转基因株系61217-1的抗黄萎病性较受体品种显著提高,同时对苗病、早衰和铃病具有显著的控制作用,对叶斑病发生具有显著促进作用,对角斑病无显著影响;与受体品种相比,转基因株系61217-1上蚜虫、棉铃虫和棉盲蝽发生危害显著减轻,对红蜘蛛、白粉虱、蓟马及天敌瓢虫、草蛉、小花蝽、蜘蛛均无显著影响。     

大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫作用及机制

【目的】明确大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）弱致病力菌株Vd171对棉花黄萎病的诱导免疫效果及作用机制, 为探索棉花黄萎病生物防治新途径提供依据。【方法】以大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171为研究对象,温室苗期评估不同接种方法、接种时期、接种次数及接种体类型的诱导免疫效果;不同接种方法包括蘸根、灌根、茎部针刺、叶面喷雾和浸种,均采用Vd171分生孢子悬浮液（1×10⁷个分生孢子/mL）,蘸根、灌根和叶面喷雾为每钵10 mL,茎部针刺为每株0.2 mL,浸种时间为12 h;不同接种时期试验设置接种棉花黄萎病菌强致病力菌株Vd080前2、4、6、8 d及之后的1、2、4 d接种Vd171共7个处理;接种次数试验设置接种Vd080前接种Vd171 一次和两次;接种体类型采用Vd171的分生孢子悬浮液和查氏培养滤液。采用水培方法培育棉苗,先接种Vd171,4 d后接种Vd080GFP,不同时间取根组织,振荡冲洗Vd080GFP分生孢子,显微镜下计数,测定弱致病力菌株免疫后病原菌在棉苗根部的定殖量;接种Vd080GFP后第7天,PDA平板上分离棉苗下胚轴切段,检测病原菌在植株体内的扩展速度。取接种Vd171后不同时段的棉苗,采用qPCR方法检测植株内防御相关酶基因4CL、CHI、POD、PPO和PAL的表达量;测定POD、PPO、PAL和CHI的活性变化。将棉苗茎部做切片,用间苯三酚染色,显微镜下观察茎部维管束木质化情况;将棉苗叶片用DAB染色,观察叶片活性氧爆发情况。【结果】在接种大丽轮枝菌强致病力菌株Vd080前4 d接种Vd171,棉株的免疫效果最好,防治效果达到89.4%;几种接种方法相比较,以蘸根防治效果最好,为70.0%,其次是叶面喷雾,为54.3%,浸种和灌根分别为45.0%和39.0%,而针刺效果最差,为2.2%;接种Vd171一次和两次对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.4%;先接种分生孢子、培养滤液对棉株均具有较好的免疫效果,其防治效果分别为85.6%和81.1%;先接种Vd171能阻止Vd080在棉花根部的定殖和在植株体内的扩展;Vd171能显著诱导棉苗防御相关基因PAL、4CL和CHI的表达,其中,GhPAL、Gh4CL和GhCHI变化最大,分别为对照处理的2.2、8.5和2.6倍,均显著或极显著高于对照;经Vd171诱导的棉苗下胚轴中PPO、PAL、POD和CHI酶活性均极显著高于对照,分别较对照提高31.9%、131.0%、57.1%和102.1%,子叶中PAL、CHI和POD酶活性也显著高于对照,分别较对照提高22.1%、39.6%和7.1%,PPO酶活性与对照无显著差异;先接种Vd171诱导了细胞木质化和活性氧的爆发。【结论】大丽轮枝菌弱致病力菌株Vd171可以有效地诱导棉花对黄萎病产生抗性,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。     

不同年代大丽轮枝菌菌株的生物学特性和ISSR分析

 为了探究不同年代的大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb.)菌株生物学特性和遗传多样性方面的差异,本文以我国黄河流域和长江流域主产棉区6个省的不同年代大丽轮枝菌菌株为研究对象,观察培养性状,测定致病类型(致病力、落叶型),同时采用ISSR指纹图谱分析其遗传多样性。结果显示,不同年代大丽轮枝菌之间菌丝生长速率无显著差异,但菌核型菌株所占比例有减少趋势;2007~2009年和2017年的菌株全部为落叶型菌株,而1983~2000年的菌株中落叶型菌株仅占28.6%,表明随着年代的推移,黄河流域和长江流域的落叶型菌株所占比例呈上升趋势;不同年代菌株之间致病力存在显著差异,1983~2000年、2007~2009年和2017年的菌株中强致病力类型菌株分别占21.4%、25.0%和38.9%,仅有的5株弱致病力类型菌株均为1983~2000年的菌株;与2000年后的菌株相比,1983~2000年的菌株,Nei′s基因多样性指数为0.205 1,Shannon信息指数为0.299 0,表现出更丰富的多样性,利用NTSYS软件和Structure软件对ISSR指纹图谱进行聚类分析,两种方法均将所有供试菌株分为4个类群,且聚类结果与致病力和不同年代之间均具有一定的相关性,与地理来源无明显相关性。本研究结果表明,过去30年间我国黄河流域和长江流域棉田黄萎病菌落叶型和强致病力类型菌株所占比例逐渐升高,且不同年代和不同致病力的菌株在遗传上有差异,为进一步探究大丽轮枝菌的遗传与进化奠定了基础。