苜蓿根腐病的病原分离、鉴定与杀菌剂毒力测定

为了解河北苜蓿根腐病病原种类,以便有目的地加以防治,对从河北采集的苜蓿根腐病样品进行了病原分离、鉴定以及致病性和室内毒力测定。根据形态学和核糖体内转录间隔区ITS4和ITS5、延伸因子EF-1H和EF-2T序列作为引物鉴定,分离出的71株致病菌株均为镰孢菌属(Fusarium),其中,木贼镰孢(F.equiseti)55株,尖孢镰孢(F.oxysporum)7株,层出镰孢(F.proliferatum)6株,变红镰孢(F.incarnatum)2株,茄镰孢(F.solani)1株。尖孢镰孢菌株D19-2、层出镰孢菌株S45和茄镰孢菌株Q1的致病性最强。通过含毒介质法测定,结果表明,40%腈菌唑可湿性粉剂(WP)、50%多菌灵WP、嘧环·咯菌腈(37%嘧菌环胺和25%咯菌腈)水分散粒剂(WDG)、50%福美双WP、70%甲基硫菌灵WP和10%苯醚甲环唑WDG对这3个菌株菌丝生长均有较好抑制作用,而80%代森锰锌WP、99%恶霉灵WP、40%菌核净WP的抑制作用较弱。     

基于深度学习和支持向量机的4种苜蓿叶部病害图像识别

为实现苜蓿叶部病害的快速准确诊断和鉴别,基于图像处理技术,对常见的4种苜蓿叶部病害(苜蓿褐斑病、锈病、小光壳叶斑病和尾孢菌叶斑病)的识别方法进行探索。对采集获得的899张苜蓿叶部病害图像,利用人工裁剪方法从每张原始图像中获得1张子图像,然后利用结合K中值聚类算法和线性判别分析的分割方法进行病斑图像分割,得到4种病害的典型病斑图像(每张典型病斑图像中仅含有1个病斑)共1 651张。基于卷积神经网络提取病斑图像特征,建立病害识别支持向量机(Support vector machine,SVM)模型。结果表明:当病斑图像尺寸归一化为32×32像素,利用归一化的特征HSV(即特征H、特征S和特征V归一化后的组合特征)构建的病害识别SVM模型最优,其训练集识别正确率为94.91%,测试集识别正确率为87.48%。本研究基于深度学习和SVM所建立的病害识别模型可用于识别上述4种苜蓿叶部病害。     

基于图像处理技术的四种苜蓿叶部病害的识别

基于图像处理技术,对4种苜蓿叶部病害进行识别研究。利用结合K中值聚类算法和线性判别分析的分割方法对病斑图像作分割,获得了较好的分割效果。结果表明:该分割方法在由4种病害图像数据集整合成的汇总图像数据集上综合得分的平均值和中值分别为0.877 1和0.899 7;召回率的平均值和中值分别为0.829 4和0.851 4;准确率的平均值和中值分别为0.924 9和0.942 4。进一步提取病斑图像的颜色特征、形状特征和纹理特征共计129个,利用朴素贝叶斯方法和线性判别分析方法建立病害识别模型,并结合顺序前向选择方法实现特征筛选,分别获得最优特征子集;同时利用这2个最优特征子集,结合支持向量机(Support vector machine,SVM)建立病害识别模型。比较各模型的识别效果,发现利用所建线性判别分析模型下的最优特征子集,结合SVM建立的病害识别模型识别效果最好,训练集识别正确率为96.18%,测试集识别正确率为93.10%。由此可见,本研究所建基于图像处理技术的病害识别模型可用于识别上述4种苜蓿叶部病害,为苜蓿病害的诊断和鉴别提供了一定依据。     

苜蓿镰孢菌根腐病病原致病性和毒素化学型测定

为了解苜蓿镰孢菌根腐病病原的致病性差异和致病机制,本研究对分离自河北省黄骅市和张家口市宣化区部分苜蓿种植地苜蓿根腐病样品的150株镰孢菌(Fusariumspp.)(2015年分离获得72株,2016年分离获得78株),采用平皿法进行了致病性测定,利用分子生物学技术对所分离获得的镰孢菌菌株是否具有产脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和雪腐镰刀菌烯醇(NIV)毒素的潜力进行了检测,并对获得的粗毒素进行了生物活性测定。结果表明:分离获得的镰孢菌对萌发的苜蓿种子均具有致病性,但致病性强弱存在差别,除三线镰孢(F.tricinctum)和大部分木贼镰孢(F.equiseti)菌株致病性较弱外,大多数镰孢菌菌株表现出较强致病性;在所获得镰孢菌菌株中,菌株KD3(F.oxysporum)、菌株QD3-2(F.oxysporum)、菌株N6-1(F.equiseti)、菌株N9-2(F.acuminatum)、菌株NT1-1(F.acuminatum)和菌株QD10-1(F.acuminatum)共6株镰孢菌具有产NIV毒素潜力,未发现具有产DON毒素潜力的菌株;将NIV毒素化学型菌株QD3-2发酵培养后经有机溶剂萃取获得粗毒素,对其进行的生物活性测定结果表明,粗毒素对苜蓿种子的萌发具有较强抑制作用。本研究结果为探讨苜蓿镰孢菌根腐病致病机理、有效防治苜蓿根腐病和保障苜蓿安全生产提供了一定基础。     

河北苜蓿镰孢菌根腐病病原生物学特性研究

为明确河北省苜蓿镰孢菌根腐病病原的生物学特性,本研究对从河北省部分苜蓿种植地采集的苜蓿根腐病样品中分离获得的10株镰孢菌菌株D19-2(Fusarium oxysporum)、S45(F.proliferatum)、Q1(F.solani)、QD13-2(F.oxysporum)、QZ3(F.equiseti)、N12-1(F.acuminatum)、N1-2(F.redolens)、B1-6-3(F.oxysporum)、B2-1-2(F.tricinctum)和B1-7-5(F.proliferatum),从培养基、温度和培养基pH对各菌株菌丝生长和产孢量的影响方面进行了研究。并且探究了光照、碳源和氮源对菌株QD13-2、QZ3、N12-1、N1-2、B1-6-3、B2-1-2和B1-7-5菌丝生长和产孢量的影响。另外,测定了菌株QD13-2、QZ3、N12-1和N1-2的菌丝致死温度。结果表明,对于菌株D19-2、S45和Q1的菌落生长,最适培养基为PDA和Czapek,最适温度为26～28℃,最适pH为7～8;菌株QD13-2、QZ3、N12-1、N1-2、B1-6-3、B2-1-2和B1-7-5菌落生长的适宜条件为15～28℃,pH为5～11,全黑暗或光暗交替培养,可溶性淀粉为最适碳源,甘氨酸为最适氮源,氮源为氯化铵时具有抑制作用。菌株QD13-2、QZ3、N12-1和N1-2的菌丝致死温度分别为64、51、48和63℃。研究结果对于了解苜蓿镰孢菌根腐病发生规律和开展病害综合防治具有重要意义。     

北京地区日光温室草莓灰霉病发生 动态监测和影响因素分析

 草莓灰霉病是由灰葡萄孢(Botrytis cinerea Pers.)引起的一种真菌病害,可造成草莓烂果,严重影响草莓产量和采后保存。为了探明日光温室草莓灰霉病的发生流行规律,在2013—2014年生长季和2014—2015年生长季,对北京地区草莓日光温室空气中灰葡萄孢分生孢子数量、草莓花瓣带菌率和灰霉病病果数进行了动态监测和调查,同时对日光温室中气象因子进行了系统监测和记录。结果表明,在草莓日光温室中,利用孢子捕捉器捕获的灰葡萄孢分生孢子数量在一天中主要集中在5:00-18:00,以11:00-14:00数量最大。在一天中每小时捕获的分生孢子数量与温度和光照强度呈极显著正相关(P≤0.01),与相对湿度呈极显著负相关(P≤0.01)。新增草莓灰霉病病果数与7 d前当天捕获的分生孢子数量呈极显著正相关(r=0.872,P≤0.01),与7 d前当天的新鲜花瓣带菌率亦呈极显著正相关(r=0.807,P≤0.01),这为利用捕获的分生孢子数量和新鲜花瓣的带菌率预测7 d后草莓灰霉病的发生情况提供了重要参考。本研究结果有助于了解日光温室中草莓灰霉病的发生规律和影响因素,为该病害的防控和预测测报提供了依据。