Comparison of an in vitro and a damping-off assay to test soils for suppressiveness to Pythium aphanidermatum

Testing of soil samples in greenhouse assays for suppressiveness to soilborne plant pathogens requires a considerable investment in time and effort as well as large numbers of soil samples. To make it possible to process large numbers of samples efficiently, we compared an in vitro growth assay with a damping-off assay using Pythium aphanidermatum as the test organism on tomato seedlings. The in vitro test compares the radial growth or relative growth of the fungus in soil to that in autoclaved soil and reflects suppressiveness of soils to the pathogen. We used soils from a field experiment that had been farmed either organically or conventionally and into which a cover crop (oats and vetch in mixture) had been incorporated 0, 10, 21, and 35 days previously. We obtained a significant, positive correlation between damping-off severities of tomato seedlings in damping-off assays and both relative and radial growth in vitro. In addition, radial and relative growth of P. aphanidermatum in the in vitro assay were positively correlated with several carbon and nitrogen variables measured for soil and incorporated debris. We did not find differences between the two farming systems for either growth measures of P. aphanidermatum or disease severities on tomato at different stages of cover crop decomposition. The in vitro assay shows potential for use with any fungus that exhibits rapid saprophytic growth, and is most suitable for routine application in suppressiveness testing.     

Identification and use of a wild plant with antimicrobial activity against Ralstonia solanacearum, the cause of bacterial wilt of potato

Fresh aerial tissue and roots of 14 wild plants in Okinawa prefecture were investigated for their antimicrobial activity against Ralstonia solanacearum , which causes bacterial wilt of potato. A 70% aqueous ethanol extract of fresh aerial tissue of Geranium carolinianum L. showed strong antimicrobial activity against R. solanacearum . This extract also showed antimicrobial activity against the pathogens causing common scab of potato and soil rot of sweet potato. The antimicrobial substance could be extracted with hot water, and was effective against R. solanacearum in soil. In the field test, a treatment combining incorporation of dried aerial tissue into the soil and solarization was highly effective for control of bacterial wilt of potato. These findings suggest that G. carolinianum L. could be used as a biological agent for the control of bacterial wilt of potato.     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明:番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_cAcidobacteria、硝化螺菌属(Nitrospira)、芽孢杆菌属(Bacillus)、norank_fGemmatimonadaceae、norank_oGaiellales、norank_fXanthobacteraceae、norank_oSC-I-84、norank_fAnaerolineaceae、norank_fNitrosomonadace...     

芝麻棒孢叶斑病病原菌鉴定与致病力比较

为明确芝麻叶斑病病原菌及其致病力,本研究以河南不同地区芝麻上分离所得叶斑病分离物为研究对象,通过形态观察和分子鉴定探讨这些分离物的分类属性,并且进行离体叶片和活体茎杆接菌,进一步探究了不同菌株的致病力差异。结果显示分离所得的6株芝麻叶斑病分离物的菌落形态、生长速率和产孢量存在差异,分生孢子多数呈倒棍棒状,具隔膜,6个菌株的ITS序列与GenBank中Corynespora cassiicola的一致性达99%以上,结合形态特征与ITS序列将其鉴定为山扁豆生棒孢。室内人工接菌芝麻发现,这6个菌株的致病力存在显著的差异;在芝麻叶片上,20180909-03属强致病力菌株,20180821-01、20180909-05和20180824-01属中等致病力菌株,20180904-02-02和SF1-1属弱致病力菌株;在芝麻茎杆上,20180824-01致病力最强,其次是20180821-01、20180909-03和20180909-05,SF1-1和20180904-02-02致病力最弱。研究结果证明山扁豆生棒孢不同菌株在芝麻上的致病力存在明显的分化。     

覆土细菌群落在双孢菇栽培过程中的动态变化

微生物尤其是细菌,是双孢菇Agaricus bisporus栽培覆土的重要组成部分,对双孢菇菌丝体和子实体的生长发育有深远影响。利用16S rDNA测序技术,快速、准确检测不同生长阶段的双孢菇覆土中细菌生态群落动态变化,探究其中变化规律。在所有阶段覆土样品中,变形菌门Proteobacteria占据绝对主导地位,占菌群组成的38.67%～47.93%;其次是拟杆菌门Bacteroidetes,占总丰度的18.13%～37.80%。主要细菌组成较为稳定,有金黄杆菌属Chryseobacterium、鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas、黄杆菌属Flavobacterium、丛毛单胞菌属Comamonas、节杆菌属Arthrobacter等。总丰度占比最高的金黄杆菌属Chryseobacterium,在0 d覆土中丰度较低,覆土4 d时其丰度显著上升,8 d后呈下降趋势,并在培养结束前保持稳定。整个过程中,细菌属丰度变化分为3个阶段：0 d、4～17 d和17 d以后,4～17 d的苯基杆菌属Phenylobacterium丰度较高,而0 d 的unclassified_Rhizobiales丰度较高。所有细菌属中,苯基杆菌属Phenylobacterium对土壤微生物菌群关联影响最大。     

不同产地烤烟细菌群落组成与结构研究

为研究不同产地C2F等级烤烟表面细菌微生物的组成和结构,利用高通量测序技术测试了6个不同产地的C2F等级烤烟在醇化初期烟叶表面可培养细菌的组成和结构。结果表明：6个不同产地的烟叶样品表面分别检测到55、39、33、26、24和15个OTU,其中6个烟叶样品共同的OTU为6个。在属分类水平上,大部分烟叶表面可培养的优势细菌微生物是芽孢杆菌属（Bacillus）,部分烟叶表面活跃着肠杆菌属（Enterobacter）,伯克霍尔德菌属（Burkholderia）和罗尔斯通菌属（Ralstonia）。不同品种和产地的烤烟表面细菌结构具有明显差异,同一品种不同产地的烤烟表面细菌结构也存在明显差异。研究结果为利用细菌微生物醇化不同产区烟叶,提高烟叶品质、优化烟叶醇化流程提供理论依据。     

滴灌下氮盐交互对加工番茄荧光特性及产量品质的影响

【目的】新疆有着全中国最大面积的盐碱地和加工番茄的种植基地。在新疆开展两年试验以研究加工番茄在氮盐交互下生长、生理、产量和品质的变化规律,获得适宜新疆盐碱地种植加工番茄的合理施氮量和土壤盐分范围,为新疆扩大加工番茄种植面积和合理施氮提供科学的理论依据及技术途径。【方法】试验于2017和2018年在石河子大学现代节水灌溉兵团重点实验基地进行,以当地主栽品种3166为试验材料,2017年试验共设置4个土壤含盐量水平:1.5、4.0、7.0和10.0 g·kg^-1及4个氮素水平:201、166、131和96 kg·hm^-2,2018年在2017年的基础上去除10.0 g·kg^-1的土壤含盐量,增加5.0 g·kg^-1的土壤含盐量和不施氮量处理。试验测定和分析加工番茄的荧光叶绿素参数、产量和品质指标。【结果】在氮盐交互下,加工番茄荧光参数及产量等指标均呈现出复杂的变化规律。绝大多数的荧光参数及产量受土壤盐分的主导作用较氮素强,在同等氮素水平下,7.0 g·kg^-1和10.0g·kg     

番茄ShARPC5抗白粉病功能分析

【目的】白粉病(powdery mildew)是番茄生产上的重要病害,严重影响番茄的产量。番茄基因组测序工作的完成为抗病基因挖掘提供了重要的信息资源。ARP2/3(actin-related protein 2 and 3)复合体是肌动蛋白微丝骨架动力学的主要调控因子,能够参与包括响应外界胁迫等多种细胞学过程。本研究通过对番茄ARPC5(actin-related protein C5)进行克隆和抗病功能验证,为番茄基因组信息完善、抗病机制解析和分子育种等方面打下基础。【方法】从番茄LA1777(Solanum habrochaites)cDNA中PCR扩增ShARPC5,使用DNAMAN 6.0进行多序列比对;MEGA 6.0构建系统发育树;应用在线工具ProtComp v. 9.0进行亚细胞定位预测。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)比较接种白粉菌(Oidium neolycopersici,On-Lz)后高感品种Moneymaker(MM)和高抗品种LA1777中番茄ARPC5的表达特征,分析白粉菌侵染与ARPC5表达的相关性。应用病毒诱导的基因沉默(virus-induc...     

基于温室番茄产量和果实品质对加气灌溉处理的综合评价

【目的】研究不同灌水水平和滴头埋深条件下加气灌溉对温室番茄产量、灌溉水分利用效率(IWUE)和果实品质的影响,进而对不同试验处理进行综合评价。【方法】试验以常规地下滴灌(S)为对照,设置在W1、W2和W3(对应作物-皿系数kcp分别为0.6、0.8和1.0)3个灌水水平与D1和D2(分别对应15 cm和25 cm)2种滴头埋深下进行加气灌溉(O),共12个处理。基于各处理下果实产量和品质指标的差异,通过主成分分析法探索较优的试验处理。【结果】加气灌溉下单株产量、单果重、IWUE、果实中番茄红素、Vc、可溶性糖含量和糖酸比较对照分别显著增加了21.2%、23.9%、21.0%、28.1%、36.0%、22.8%和28.0%(P<0.05)。主成分分析中,第1主成分主要受番茄红素、Vc、灌溉水分利用效率和糖酸比的正影响,且处理W2D1O和W2D2O的得分分列第1和2名。因此处理W2D1O和W2D2O在兼顾节水和番茄果实营养品质方面较优。第2主成分主要受单株产量的正影响和有机酸的负影响,各处理有机酸含量未形成显著性差异且处理W3D1O的单株产量最高,因此得分最高。处理W3D1O的综合得...     

柑橘轮斑病的适生区预测及风险分析

【目的】柑橘轮斑病(citrus target spot)作为一种新发柑橘病害,造成发病果园严重的经济损失。本研究针对该病害进行适生区预测及风险分析,以便对该病采取及时、有效的管控措施,最终达到降低其流行风险等级,防止病害传播扩展的目的。【方法】基于环境变量数据和柑橘轮斑病发生分布数据,运用MaxEnt生态位模型模拟预测柑橘轮斑病菌(Pseudofabraea citricarpa)在中国的潜在适生区分布。并通过ROC(receiver operating characteristic)曲线下面积(area under the curve,AUC)评估预测模型的精度,运用正规化训练增益刀切法(regularized training gain)获取气候因子与分布概率间的关系。同时采用有害生物风险分析理论,以有害生物风险分析的规定程序为依据探索柑橘轮斑病病害的风险分析体系和评价值的计算方法,对评价指标进行定性分析,进而量化评价值。在建立综合评价模型的基础上,计算柑橘轮斑病风险性危害值,最后对病害的风险性危害值进行评价。【结果】柑橘轮斑病菌MaxEnt模型预测结果的平均AUC值为0.998...