禾谷镰孢原生质体的形成与再生

研究报道了制备禾谷镰孢（ＦｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍＳｃｈｗ．）原生质体的方法及影响原生质体再生的条件。ＰＤＳ培养液中培养的菌丝和５％绿豆汁中产生的分生孢子，在２８℃下通过蜗牛酶（３％）、蜗牛酶＋纤维素酶＋溶菌酶（１．５％＋１．５％＋１．５％）酶解，２ｈ开始有原生质体释放，５ｈ左右达释放高峰，后趋于稳定。而以纤维素酶（３％）、溶菌酶（３％）、蜗牛酶＋纤维素酶（１．５％＋１．５％）、蜗牛酶＋溶菌酶（１．５％＋１．５％）、纤维素酶＋溶菌酶（１．５％＋１．５％）处理，原生质体形成效果较差。原生质体在ＰＤＡＳ高渗培养基上再生频率较高（２０％～３０％），在ＭＭＳ上再生频率较低，而在ＮＭＳ上原生质体则不能再生。在ＰＤＡＳ中加入ＫＣｌＯ３和ＭＮＮＧ对原生质体再生有一定影响     

瓜类枯萎病菌粗毒素的致萎作用及其钝化研究

通过试验对瓜类枯萎病菌进行了产毒培养基的筛选,测定不同枯萎病菌菌株产毒能力,以及12种化合物对甜瓜枯萎病菌毒素的钝化作用。研究结果表明:改良的理查培养液最适于枯萎病菌的生长,其粗毒素对幼苗的致萎作用最强,并随着处理浓度的增加呈规律性变化;不同枯萎病菌菌株粗毒素对甜瓜幼苗的致萎作用差异显著;KMnO4、ZnSO4、VB6、VB1、CuSO4、CaSO4和MnSO4等均可不同程度地钝化甜瓜枯萎病菌毒素使其毒性降低。     

应用“棉枯萎抗性定向培育法”育成西农岱16抗、中7抗、徐142抗

1974～1979年我们创造了“棉枯萎抗性定向培育法”。用此法能不经杂交在3—5年内将原丰产、优质、而感病的品种定向改造为丰产、优质、高抗的新品种。在获高抗性后,其丰产、优质特性并未发生劣变,反而有所改进,在重、轻、无病地上都较原品种增产。西农岱16抗、中7抗、徐142抗等即用此法育成的新品种。本文介绍了这些品种的育成经过及其抗性、丰产性和品质。事实已证明本法的原理和方法是正确的。     

感染赤霉病菌后小麦穗组织蛋白的氧化交联

为探究细胞壁组成蛋白在抗赤霉病中的作用，对接种赤霉病茵后小麦抗、感品种穗组织中离子结合型蛋白进行了分析。样品过氧化物酶比活力测定结果显示，高抗品种苏麦3号和望水白在接种赤霉病茵孢子后的6d内，过氧化物酶(POD)比活力明显高于对照，中抗品种扬麦158比对照也略有增加，而感病品种宁麦6号和安农8455则与对照无差异。用凝胶层析的方法分析了抗赤霉病程度不同的5个小麦品种穗组织盐溶成份。结果表明，2个高抗品种在接种病原物或过氧化氢处理后．洗脱体积为8ml的蛋白质(P8)的吸收峰明显增高．而在感病品种中P8蛋白变化不明显。高抗品种的对照样品在过氧化氢水浴(35℃)处理后，P8峰有所提高，表现出与赤霉病茵接种处理一致的趋势。     

Laboratory screening for resistance to gangrene and toFusarium dry rot in potato

Summary For laboratory screening for resistance to gangrene andFusarium dry rot, the ‘scrape and paint’ method was compared to a ‘prick and paint’ method. In the latter method the potatoes were wounded before inoculation by rolling them over a group of nail points. The disease scores increased when the length of the nail points was increased from 2 to 6 mm, but the scores were lower than for scraped potatoes. For the 10 cultivars used, the results for the pricked and the scraped potatoes correlated equally well with the results from a ‘field inoculation’ method. The two laboratory methods discriminated equally well between resistant and susceptible cultivars. However, pricking is much less laborious than scraping. In routine tests with the ‘prick and paint’ method, differences between cultivars were highly significant over three years for resistance to gangrene but less significant forFusarium dry rot.

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Zusammenfassung Für die Laborprüfung auf Resistenz gegenPhoma-Faule (Phoma exigua var.foveata) undFusarium-Trockenf?ule (Fusarium solani var.coeruleum) wurde die ‘scrape and paint’-Methode von Wiersema (1977a) mit einer ‘prick and paint’-Methode verglichen, wobei Kartoffeln vor Inokulation durch Rollen über eine Gruppe von Nagelspitzen, 1 cm auseinander und von einer h?lzernen Basis aufw?rtsweisend, besch?digt wurden. Für beide Krankheiten stieg der Krankheitsindex an, wenn die L?nge der Nagelspitzen von 2 auf 4 und 6 mm anstieg, war im Ganzen jedoch niedriger als bei geschürften Kartoffeln (Tabellen 2 und 4). Für die zehn für jeden Erreger in den Versuchen verwendeten Sorten korrelierten die Ergebnisse bei ‘prick’ (Rollen über Nagelspitzen) und ‘scrape’ (Schürfen) gleichermassen mit einem vermutlich besser zu verwirklichendem Feld-Inokulationstest (Bjor, 1980), dessen Ergebnisse in Tabelle 1 dargestellt sind. Die Unterscheidung von Sorten unterschiedlicher Resistenz war mindestens so deutlich beim ‘prick’ — wie beim ‘scrape’-Test, wie die F-Werte für Sorten in der Varianzanalyse zeigen (Tabellen 2 und 4). Darüberhinaus ist die ‘prick’-Methode betr?chtlich weniger arbeitsaufwendig als die ‘scrape’-Methode. Die ‘prick and paint’-Methode mit 4 mm-Nagelspitzen ergab Unterschiede zwischen 14 Standard-Sorten in Routinetests aus drei verschiedenen Jahren beiPhoma-F?ule, aber nicht so gut beiFusarium-Trockenf?ule (Tabelle 6). Die Korrelation zwischen den Ergebnissen nach der ‘prick and paint’-Methode und dem Feld-Inokulationstest bei den 14 Sorten warr=0,86 undr=0,71 beiPhoma-bzw.Fusarium-F?ule. Allerdings war die Variation innerhalb der Sorten bei Resistenz gegenPhoma-F?ule betr?chtlich gr?sser als die bei Resistenz gegenFusarium-Trockenf?ule.

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Résumé Le criblage au laboratoire pour la résistance à la gangrène (Phoma exigua var.foveata) et à la pourriture sèche fusarienne (Fusarium solani var.coeruleum) est réalisé selon deux méthodes. La méthode du ‘grattage et du badigeonnage’ est comparée à celle de la ‘piq?re et du badigeonnage’ où les pommes de terre sont blessées avant l'inoculation en les faisant passer sur un groupe de 10 clous distants de 1 cm, orientés vers le haut et fixés sur un support de bois. Pour les deux maladies, la note de maladie augmente quand la longueur de la pointe des clous passe de 2 à 4 et 6 mm, mais les tubercules blessés par piq?res sont moins malades que ceux ayant subi des égratignures (tableaux 2 et 4). Pour les 10 cultivars inclus dans les expériences pour chacune des maladies, les résultats des tubercules blessés par chacune des 2 méthodes sont également corrélés avec ceux d'un test ‘inoculation au champ’, plus s?r (Bjor, 1980) figurant au tableau 1. Le classement des cultivars de différents niveau de résistance est aussi clair à partir des tubercules blessés par piq?re que ceux blessés par grattage comme le montre la valeur du F pour les cultivars, des analyses de variance (tableaux 2 et 4). De plus, la méthode des piq?res est beaucoup moins fastidieuse que la méthode par égratignures. La méthode des piq?res avec des pointes de clous de 4 mm reproduit les différences entre 14 cultivars de référence inclus dans des tests de routine depuis 3 ans pour la gangrène, mais de fa?on moins nette pour la fusariose (tableau 6). La corrélation entre les résultats obtenus avec la méthode des piq?res et le test ‘d'inoculation au champ’ pour les 14 cultivars estr=0,86 etr=0,71, respectivement pour la gangrène et la fusariose. En outre, la variabilité des cultivars pour la résistance à la gangrène est considérablement plus grande que celle vis-à-vis de la fusariose (Figure 1).

     

Inheritance of resistance toFusarium spp. in tuber progenies of potato

Summary Glasshouse-grown seedling tubers of 22 progenies from parents differing in resistance toFusarium coeruleum andF. sulphureum (Gibberella cyanogena) were wound-inoculated with a cornmeal + sand culture of one or other of these dry rot pathogens. WithF. coeruleum, differences between progenies were due entirely to differences in the general combining abilities (gca) of the parents. Parental and gca values were highly correlated, as were the mean resistance of a progeny and that of its parents. WithG. cyanogena the agreement between replicates was poor and differences between progenies were less clear. It is suggested that different resistance mechanisms operate against these two pathogens.     

Studies onFusarium wilt of potatoes. 1. Plant wilt and tuber infection in naturally infected fields

Summary Field surveys of 2600 plants during growth of the autumn crop and of 1700 plants of the spring crop showed that 6.5% and 4.0% respectively were attacked byFusarium wilt; on average, 40% of the tubers from wilted plants were infected. Similar results were obtained in an artificially infested field. Examination of 6105 planting positions in the field during growth of the autumn crop showed that 28.7% of seed tuber rots were caused byFusarium oxysporum f.sp.tuberosi, while in spring crop this percentage was much lower. The yield in an artificially inoculated field was reduced from 10 to 53% compared to controls, depending on the cultivar.

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Zusammenfassung In Felduntersuchungen wurden mitFusarium infizierte Pflanzen und Knollen nach dem Zufallsprinzip erfasst, und zwar an verschiedenen Orten in mehreren Feldern an jeweils mindestens 100 Pflanzstellen. Von den 2600 Pflanzen aus dem Herbstanbau und 1700 aus dem Frühjahrsanbau, waren 6,5% bzw. 4,0% von derFusarium-welke befallen (Tab. 5). Von 30 Pflanzen mit Welkesymptomen starben 6 vor dem Knollenansatz ab, die übrigen 24 hatten 119 Knollen, von denen 48 mitFusarium infiziert waren. Nach 3 Monaten waren von denselben Knollen noch 34% mitFusarium befallen (Tab. 6). Die Untersuchung des Knollenauflaufs an 6105 Pflanzstellen ergab im Herbst eine Auflaufrate von nur 81,7%. Von den restlichen 18,3% der nicht gekeimten Knollen wurden 29,7% nicht wiedergefunden, 23,3% hatten Nassf?ule und in nur 2,3% fauler Knollen wurdenRhizoctonia undSklerotium gefunden. 44,7% der F?ulen waren vonFusarium-Trockenf?ulen verursacht worden. Isolierungen von 106 dieser Knollen ergaben in 68 F?llen Befall mitFusarium oxysporum, das entspricht 5,2% von der gesamten Probe (Tab. 4). Die Ergebnisse aus dem Frühjahrsanbau waren ?hnlich, die Verluste jedoch viel geringer. In der experimentellen Arbeit wurden Knollen verschiedener Sorten aus Pflanzkartoffelgebieten verwendet sowie einF. oxysporum f.sp.tuberosi-Isolat von einer griechischen Kartoffelpflanze mit Welkesymptomen. Der Krankheitsindex erstreckte sich von 0,20 bis 1,07, so dass der mittlere Ertrag nicht reduziert war. Die neuen Knollen zeigten im Lager eine Gesamtinfektion mitFusarium von 5–42% (Tab. 7), was gut mit den Felduntersuchungen übereinstimmt. Die lineare Regression des Ertrages in Bezug auf den Krankheitsindex ergab eine Ertragsreduktion von 10 bis 53%.

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Résumé Au cours d'observations au champ réalisées dans différents endroits,Fusarium contamine les plantes et les tubercules dans pas moins de 100 cas par endroit. Un flétrissement provoqué parFusarium a été observé sur 2600 plantes en culture d'automne et sur 1700 plantes en culture de printemps, avec respectivement un taux de 6,5% et 4,0% (tabl. 5). Sur 30 plantes flétries, 6 sont détruites avant formation des tubercules. Les 24 plantes restantes produisent 119 tubercules dont 48 sont infectés parFusarium. Les mêmes tubercules, trois mois après, présentent 34% deFusarium (tabl. 6). L'examen de tubercules formés pendant l'automne dans 6105 endroits montre que 81,7% de tubercules ont germé et sur le reste non germé, 29,7% ont disparu, 23,3% sont pourris alors queRhizoctonia etSclerotium sont responsables de seulement 2,3% de tubercules pourris. Les 44,7% des tubercules restants sont atteints de pourritures sèches provoquées parFusarium. Les isolements réalisés à partir de 106 de ces tubercules metent en évidence la présence deF. oxysporum dans 68 cas ce qui représente 5,2% de l'ensemble des échantillons (tabl. 4). Les résultats concernant les cultures de printemps sont similaires mais les pertes sont plus faibles. Dans un travail expérimental sont utilisés des tubercules provenant de régions de production de différentes variétés de semences et un isolat deF. oxysporum f.sp.tuberosi provenant de plantes de pomme de terre flétries de Grèce. L'indice de maladie étant entre 0,20 et 1,07 ce qui ne réduit pas le rendement moyen. Les nouveaux tubercules stockés ont présenté un degré d'infection totale parFusarium de 5 à 42% (tabl. 7) ce qui est en complet accord avec les observations au champ. Une régression linéaire entre rendement et indice de la maladie montre des réductions de rendement de 10 à 53%.

     

Storage method affects disease suppression of flax wilt induced by composts

Compost can have a disease suppressive effect, but compost research is constrained by the fact that repetition of experiments with a similar batch of compost is impossible, since storage affects the organic material including the microbial communities. The objective of this study was to test the hypothesis that differential changes in microbial community structure and associated microbial activities after various storage methods (drying, freezing and cooling) lead to differential changes in the disease suppressive ability of compost material with respect to Fusarium oxysporum f. sp. lini induced by mixes of composts with peat substrate (20/80%, vol./vol.). A significant (P<0.0001) storage method × compost interaction was found with respect to suppression of Fusarium wilt of flax, indicating that the effect of storage type on disease suppression is compost-dependent. For seven composts storage had no (13 cases) or a significantly positive effect (eight cases) on disease suppression and for 1 compost there was a significant negative effect of storage on disease suppression. Significant changes in microbial activity and 16S-rDNA DGGE banding patterns of the composts were observed as a result of all tested ways of storage and these changes could be related to changes in disease suppression: relatively strong changes in microbial activity and bacterial composition due to storage had a relatively strong effect on disease suppression. The cool storage treatment (4 °C) resulted in the least deviation in disease suppression from the fresh compost, although the freezing treatment gave the most reliable results with the lowest standard deviation.     

4种周年轮作模式对耕作层土壤微生物的影响

为明确不同轮作模式下耕作层土壤微生物群落的变化,揭示水旱轮作有益于蔬菜可持续生产的潜在机理。本文设计4种常见的轮作模式,在同一地理区域固定试验田块进行长期轮作试验,并利用高通量测序技术测定土壤中真菌的ITS1区域序列和细菌的16S rDNA的V3-V4可变区序列,进行土壤微生物多样性分析。结果表明：Alpha多样性分析表明,在4种周年轮作模式下,耕作层土壤真菌群落多样性发生了显著变化,水旱轮作模式(SH)的Shannon指数显著高于嫁接模式(JJ)和蔬菜轮作LZ模式(LZ)的,而与蔬菜轮作LD模式(LD)的无显著差异。耕作层土壤细菌群落多样性和丰富度均发生显著变化,SH模式的Shannon指数和ACE指数均显著高于LD模式的,且SH模式的Shannon指数显著高于其他模式的。主坐标分析表明,4种周年轮作模式间,耕作层土壤微生物群落发生显著分化,SH模式和LZ模式均各自成组,JJ模式与LD模式聚为一组。组间物种差异显著性分析表明,SH模式有7个属真菌和26个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,LD和LZ模式分别有4个属真菌和7个属细菌的丰富度显著高于其他模式的,JJ模式只有1个属细菌的丰富度显著高于其他模式的。不同轮作模式长期周年轮作下耕作层土壤微生物群落发生了显著变化。长期水旱轮作提高了土壤微生物群落多样性,增加了有益菌种类和相对丰度,更有利于蔬菜可持续生产。     

假禾谷镰孢中三角状五肽重复蛋白的全基因组鉴定与表达分析

 假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum, Fp)是引起小麦茎基腐病的优势病原菌,但关于该病原菌致病机理的研究报道很少。三角状五肽重复蛋白(Pentatricopeptide repeat protein,Ppr)为一类核编码的RNA结合蛋白,通过结合特定的RNA序列调控靶标基因RNA的成熟过程,参与线粒体基因组转录和翻译。Ppr蛋白在植物、动物(包括人)及酵母中有一些研究报道,但在丝状真菌特别是植物病原真菌中鲜见报道。为了明确假禾谷镰孢中PPR基因家族的特征,本研究通过全基因组Blastp分析,共鉴定出8个PPR候选基因序列FpPPR1~FpPPR8,主要分布在1号、3号、4号染色体上,基本不含有内含子。理化性质与功能预测显示,Ppr为亲水性蛋白,氨基酸长度510~1 353 aa,分子量59.09~152.23 kDa,等电点为5.23~9.69,其中FpPpr3和FpPpr7为稳定蛋白,其他6个蛋白为不稳定蛋白。亚细胞定位预测显示,Ppr蛋白主要位于线粒体。FpPpr1、FpPpr3、FpPpr5、FpPpr6和FpPpr7的3D结构预测形成明显的超螺旋结构。在假禾谷镰孢营养阶段和侵染过程的转录组数据中分析了8个基因表达模式,通过qRT-PCR进行验证,FpPPR1、FpPPR3、FpPPR5在菌丝阶段高表达,FpPPR1、FpPPR5在侵染后期显著下调。本研究结果为进一步研究假禾谷镰孢中PPRs基因的生物学功能奠定基础。