植物病理学报

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罗朝喜

植物病理学报. 2017, 47(2): 145-153. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000015

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褐腐病是一种世界范围内广泛发生、严重危害核果类及仁果类水果生产的真菌性病害。经过一百多年的研究,人们对褐腐病的认识有了长足进展。本文从褐腐病的病原菌种群组成、生活史及危害症状、分布及寄主范围、病原菌生物学特性(菌落形态、分生孢子大小及形状、孢子萌发特征及致病力)、分子检测技术、抗药性及防治方法等方面进行综述,同时对未来的研究进行了展望,以便进一步认识果树褐腐病及其病原菌,提升褐腐病的防治水平,保障果业的安全生产。

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玉米圆斑病病原的快速检测

马庆周, 李跃, 马乐乐, 武海燕, 耿月华, 张猛

植物病理学报. 2017, 47(2): 154-161. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000007

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玉米生平脐蠕孢菌(Bipolaris zeicola)是引起玉米圆斑病的病原菌。本研究通过对玉米生平脐蠕孢菌及其近似种的EF-1α基因(elongation factor 1α)部分序列进行比对,设计出玉米生平脐蠕孢菌的特异性引物Y-EF-F和Y-EF-R,利用该引物可以从B. zeicola中扩增出137 bp的特异片段,而其余的17个参试菌株扩增结果为阴性。灵敏度实验表明该对引物可以检测到目标DNA的浓度为1 pg·μL^-1。用B. zeicola接种玉米叶片、苞叶以及玉米粒,然后以接种发病的病组织DNA为模板,利用引物Y-EF-F和Y-EF-R进行PCR 扩增,可以扩增出137 bp 的特异性条带,而健康玉米组织DNA中未能扩增出任何条带。用B. zeicola孢子悬浮液接种大田玉米叶片,接种第3 d可以检测到未发病组织中有B.zeicola病原菌,第5 d可以看到明显的病斑。研究结果表明该方法可用于快速、准确和灵敏地检测玉米组织中的潜伏期玉米生平脐蠕孢菌,为玉米圆斑病的快速检测,进而及早采取防治措施提供积极的指导。

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荷花腐败病病原菌的形态学与多基因分子系统学鉴定

曾莉莎,郑芝波,吕顺,夏玲,邓志平,胡规媛,杜彩娴,麦进培,周建坤

植物病理学报. 2017, 47(2): 162-173. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000052

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荷花(Nelumbo nucifera)是我国十大名花中唯一的水生花卉,在珠三角等湿地广泛栽培。近年来,荷花栽培集中区,大范围发生腐败病,影响了正常的生产与旅游观光产业,为了有效控制病害发生蔓延,生产上急需明确荷花腐败病的病原。本研究通过病原菌致病力测定、形态比较、分子特异检测,以及基于翻译延伸因子(TEF-1α)、rDNA基因内间隔区(IGS)、线粒体小亚基(mtSSU )等基因片段的系统发育分析,对采自广东、广西、江西、福建、湖南、湖北等地的荷花腐败病病原菌进行鉴定及系统发育研究,结果如下:(1)形态学与分子鉴定均表明荷花腐败病菌为Fusarium commune,该菌为尖孢镰孢菌(F. oxysporum)的近缘种,首次在荷花上报道。(2)F. commune与尖孢镰孢菌(F. oxysporum)在形态上非常相似,F. commune能产生长度大于25 μm的细长形单瓶梗及偶尔产生复瓶梗的形态特征,区别于F. oxysporum。MtSSU、EF-1及IGS等基因位点可用于F. commune 和 F. oxysporum这两个种的明确区分。(3)我国不同地区的荷花腐败病菌存在一定的遗传分化,荷花腐败病菌与分离自我国的荸荠枯萎病菌(Fusarium commune)为同一个种。

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芦蒿细菌性软腐病的病原鉴定

陈传翔,赵玉强,谢洪芳,王秀梅,王长春,田艳丽,范加勤,胡白石

植物病理学报. 2017, 47(2): 174-179. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000009

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芦蒿是一种因其具有独特气味而广受市民欢迎的野菜,尤其在南京被广泛种植与消费。南京的八卦洲地区每年因芦蒿可获得数亿的产值。自2012年,该地区芦蒿在8~9月份相继出现一种新病害。病害发生初期,扦插在土壤下部的植株茎秆外皮变褐色,伴有臭味,随着病害发生严重,植株表现枯萎直至全株死亡。在八卦洲每年该病害的发生率在10%~20%左右,部分田块绝产。本研究采集发病植株,进行组织分离,通过科赫氏法则验证,共获得了30余株具有致病性的分离物。随机挑选了12株细菌,通过生理生化反应、Biolog测定以及多位点序列分析,将该病原菌鉴定为胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)。本研究为芦蒿细菌性软腐病的首次报道。

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番茄细菌性髓部坏死病病原的鉴定

佘小漫,汤亚飞,何自福,蓝国兵

植物病理学报. 2017, 47(2): 180-186. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000008

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2015年,在广东省广州市番茄种植区发生番茄髓部坏死病,从番茄病样中分离到一种细菌。随机选取5株细菌进行致病性测定,结果显示,这5株细菌均可侵染番茄植株产生典型的髓部坏死症状,与田间病株的症状相同。5株细菌的16S rDNA序列间同源性为99.9%～100%,且与菊苣假单胞菌(Pseudomonas cichori) MAFF211996、TIs01和IP1-05菌株的16S rDNA序列同源性最高,为99%。利用菊苣假单胞菌hrcR基因的特异引物Hrp1a/Hrp2a进行PCR,从这5株细菌的DNA中均能扩增出大小约897 bp的特异片段;这些片段序列间同源性为99%～99.9%,且与P. cichori 83-1菌株hrcR基因的序列同源性为99.9%。这些结果表明,引起广东番茄髓部坏死病的病原为菊苣假单胞菌(P. cichorii)。生理生化试验显示,该病原菌与文献报道的菊苣假单胞菌的生理生化特征均相吻合,进一步证实引起广东番茄髓部坏死病的病原为菊苣假单胞菌。

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应用TaqMan real-time PCR研究BSV在带毒香蕉组培苗中传递

孙洁,王婉,饶雪琴,李华平

植物病理学报. 2017, 47(2): 187-196. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000091

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由香蕉线条病毒(Banana streak virus, BSV)引起的香蕉线条病,严重影响了香蕉产量及种质资源交流。本研究根据BSV ORF III基因保守序列设计引物和探针,建立了BSV的实时荧光定量PCR检测方法。该法检测BSV时,与黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)和香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)无交叉反应;不论是检测质粒DNA还是香蕉病株总DNA,其灵敏度都比普通PCR高,检测质粒DNA的灵敏度比普通PCR高100倍,检测香蕉病株总DNA的灵敏度比普通PCR高10倍,且具有良好的重复性。利用建立的实时荧光定量PCR方法检测我国主栽的不同香蕉品种‘大蕉’、‘粉蕉’和‘粤优抗一号’香蕉组培苗中BSV的浓度,发现不同品种BSV传递规律不同。‘大蕉’第3代、第9代组培分化芽中BSV含量较原代显著减少;‘粉蕉’中BSV含量随继代数增加表现为先增加后减少;‘粤优抗一号’中BSV含量随继代数增加呈增加趋势。BSV在‘粉蕉’、‘大蕉’和‘粤优抗一号’第10代到第12代组培苗中以顶部第1片或(及)第2片叶中含量最高。直接结合PCR分析初步表明不同品种在原代和组培至第12代,其植株中的BSV均为游离状态。本文通过对带毒香蕉组培苗中BSV的含量监测,明确了BSV在不同品种带毒香蕉组培苗中的传递和分布规律,为研究BSV与寄主互作及BSV检测提供了理论依据。

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进境荷兰百合中车前草花叶病毒的分子鉴定及序列分析

李鑫,陈雅诗,朱连,张寅寅,黑多尔,廖富荣

植物病理学报. 2017, 47(2): 197-202. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000088

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对一株进境隔离种植中疑似病毒症状的荷兰百合进行检测、鉴定。采用RT-PCR方法对疑似样品的部分基因序列进行扩增、测序,比对后,建立系统发育树进行亲缘关系分析。结果表明,采用香石竹潜隐病毒属和马铃薯X病毒属(Carla-pCar1I / M4T和Potex 5/Potex 1RC)简并引物均可扩增到预期大小的片段(1 257 nts和737 nts)。序列分析显示,扩增片段与车前草花叶病毒(Plantago asiatica mosaic virus,PlAMV)3′端序列(包含TGBp2、TGBp1、CP,3’-NTS)和部分依赖于RNA的RNA聚合酶基因序列一致性可达79.9%~99.5%和80.5%~99.3%。利用PlAMV的特异性引物(PlAMV-cpup / PlAMV-cpdw)进行检测,结果进一步证实该百合样品含有PlAMV。通过建立系统发育树得出,该病毒分离物与来自荷兰的PlAMV百合分离物优先聚为一簇,表明二者的亲缘关系最近。这是我国口岸首次截获车前草花叶病毒的报道。

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茎基腐亚洲镰孢菌侵染抗感小麦品种的组织病理学观察

赵芹,张向向,邓渊钰,李伟,孙海燕,陈怀谷

植物病理学报. 2017, 47(2): 203-213. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000054

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小麦茎基腐是由多种镰孢菌侵染的世界性土传病害,亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum)是我国冬小麦主产区茎基腐镰孢菌的优势种群,对小麦生产造成巨大损失。本研究利用绿色荧光蛋白报告基因标记亚洲镰孢菌,研究其侵染抗感小麦的病理组织学过程,建立了茎基腐病菌与寄主互作的直观性的研究体系,对病害防治及抗病育种具有重要意义。基于PEG-CaCl₂介导原生质体转化法将gfp导入亚洲镰孢菌株CF0915,对转化子进行荧光表达、PCR验证、遗传稳定性、生长特性及致病力分析,选取与野生型表现相近的转化子进行侵染分析。结果表明,绿色荧光蛋白基因(gfp)与潮霉素基因(hyg)PCR扩增表明gfp已整合入真菌基因组中,转化子菌丝与分生孢子表现强烈绿色荧光信号,gfp能够在转化子中稳定遗传,菌落形态、生长速度及致病力与野生型菌株无显著差异;将gfp标记病菌分生孢子接种感病品种1 d后,大量孢子附着于根毛及根表皮细胞开始萌发,接种2 d后观察到抗性品种分生孢子萌发;感病品种接种3 d后,菌丝直接侵入表皮细胞或沿表皮细胞间层定殖生长,扩展至皮层组织,8 d后菌丝从根部迅速扩展至茎基部,至第10 d大量菌丝充塞根皮层细胞,叶鞘维管束也被菌丝侵染,并产生大量大型分生孢子,植株表现褐色病斑,14 d后根部及茎维管束被大量菌丝体填充,而后产生大量厚垣孢子,至25 d大部分感病品种幼苗萎蔫死亡;与感病品种相比,抗性品种在整个侵染过程中表现时间滞后。本研究对引起茎基腐病的亚洲镰孢菌侵染小麦的组织学过程观察,为病菌致病机理的阐释及抗病资源的利用提供了重要理论依据。

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香豆素合成途径关键酶基因Ghpal、Ghc4h和Gh4cl在棉花抗链格孢菌中的作用

张珊珊,翟伟卜,郭慧敏,张文蔚,简桂良,齐放军

植物病理学报. 2017, 47(2): 214-223. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000090

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链格孢菌Alternaria alternata引起的棉花轮纹斑病,是导致棉花早衰发生的主要成因之一,严重危害棉花生产。香豆素合成途径作为合成植保素的一条代谢支路,其产物能够抑制病原菌,增强植物的抗病性。为了揭示该途径在棉花抗链格孢菌中的作用,本文利用棉花皱缩病毒介导的基因沉默技术,通过对棉花香豆素合成途径中编码关键酶基因的沉默抑制,来解析其在棉花抗链格孢菌中的作用,所选择的基因有编码苯丙氨酸解氨酶(PAL)的基因Ghpal、肉桂-4-羟化酶(C4H)基因Ghc4h和4香豆酸-辅酶-A(4CL)的基因Gh4cl。结果显示,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因受链格孢菌诱导转录,表明这些基因可能参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因分别被沉默后,结果显示各基因沉默植株对链格孢菌的抗性下降,表现为接种链格孢菌后,基因沉默植株的病情指数分别为43.36、38.27和44.78,显著高于野生型和VIGS空载体对照植株。这表明,Ghpal、Ghc4h和Gh4cl参与了棉花对链格孢菌的抗性反应。此外,离体条件下给Ghpal、Ghc4h和Gh4cl基因沉默植株叶片饲喂外源香豆素,结果发现基因沉默植株对链格孢菌的抗性得到恢复。这一结果进一步表明香豆素合成途径在棉花抗链格孢菌中起着重要作用。

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杧果与Fusarium mangiferae在转录水平上的互作机制

柳凤, 欧雄常, 韦继光, 詹儒林, 常金梅

植物病理学报. 2017, 47(2): 224-233. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000087

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基于Illumina HiSeq^TM 2000平台,对健康与感病杧果顶芽的转录组进行测序,采用BLAST软件将获得的Unigene与NCBI-nr、Swiss-Prot、KEGG和COG数据库进行比对,根据基因功能注释后分析杧果病健组织的差异表达基因(DEGs),并对DEGs进行GO和Pathway富集分析。结果表明: 2个样品共获得119 815条Unigene,N50为1 546 bp,平均片段长度为880 bp;鉴定了29 878个DEGs,对随机挑选的11个差异表达基因进行了qRT-PCR验证,结果与转录组一致。以corrected P-value ≤ 0.05为阈值的代谢途径有22条,其中大多数代谢途径与植物的抗逆响应密切相关;153个DEGs参与了淀粉和蔗糖代谢途径,DEGs主要是编码糖类异构酶、水解酶和转移酶等,参与葡萄糖水解、细胞碳水化合物、丙酮酸盐和核苷酸代谢等生物进程;在抗氧化生物过程中,编码活性氧代谢相关酶且log₂ Ratio>10或<-10以上的DEGs有20个,14个属上调表达,表明活性氧代谢在杧果与病原互作过程中起到重要的调解作用;F. mangiferae侵染杧果后,以log₂ Ratio>10或<-10为筛选条件,共获得酚类代谢相关差异表达基因53个,其中40个DEGs上调表达,推测杧果可能是通过合成加固细胞壁的木质素或生成抑菌作用的酚类化合物来提高对病原菌的抵抗能力;杧果与F. mangiferae互作过程中,钙信号传导、SA信号途径和丝裂原活化蛋白信号传导途径相关基因表达下调,造成了下游植物抗病基因RPM1的表达受到抑制,这可能是杧果畸形病的主要成因之一。

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甜瓜坏死斑点病毒山东分离物的基因组

吴会杰,古勤生

植物病理学报. 2017, 47(2): 234-239. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000092

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甜瓜坏死斑点病毒(Melon necrotic spot virus, MNSV)是我国甜瓜病毒新纪录种,主要靠种子和土壤真菌传播。本文以MNSV山东分离物(MNSV- Shandong)为材料,利用RT-PCR和RACE技术获得了MNSV山东分离物基因组,并分析了其基因组成和进化关系。MNSV- Shandong基因组为4 267 nt,编码5个ORF,参与复制的p29和p89基因分别编码29 kDa和89 kDa蛋白质;p42基因编码的外壳蛋白为42 kDa;p7A和p7B基因编码的移动蛋白均为7 kDa。系统进化树表明MNSV- Shandong与海门分离物(MNSV-HM)聚在一起,与欧洲、部分亚洲及北美洲在一个分支上,与日本分离物距离较远。本文为国内首次报道MNSV山东分离物基因组。

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甘薯潜隐病毒单克隆抗体的制备及初步鉴定

乔奇,张振臣,秦艳红,张德胜,田雨婷,王爽,王永江

植物病理学报. 2017, 47(2): 240-245. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000089

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以原核表达的甘薯潜隐病毒(SPLV)的外壳蛋白(CP)为抗原免疫小鼠,经过细胞融合和亚克隆,筛选出2株稳定分泌抗SPLV CP的单克隆抗体杂交瘤细胞株(5B₁₁-2和5G₈-2),并分别制备了单克隆抗体腹水。间接ELISA结果表明,用SPLV CP包被酶联板,5B₁₁-2和5G₈-2单克隆抗体的效价均为1∶512 000;用感染SPLV的甘薯叶片汁液包被酶联板,2株单克隆抗体的效价均为1∶6 400。抗体类型及亚类鉴定结果表明,2株单克隆抗体均为IgG1、κ轻链。Western blot分析表明,2株单抗均能与SPLV CP和感染SPLV的甘薯叶片汁液有特异性反应。利用单克隆抗体建立的间接抗原包被ELISA(ACP-ELISA)检测SPLV方法,病叶1∶3 840倍稀释仍能检测到病毒。血清学和RT-PCR检测结果表明,制备的单克隆抗体可用于田间甘薯样品的检测。

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以铭贤169为遗传背景的小麦抗条锈病基因YrJu4的单基因近等基因系构建

张建周,王凤涛,冯晶,蔺瑞明,徐世昌

植物病理学报. 2017, 47(2): 246-252. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000017

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条锈病是我国小麦种植区域重要的流行病害之一。病原菌群体中流行小种改变常导致抗病品种“丧失”抗锈性。构建单基因近等基因系对于抗条锈病基因鉴定分析、病原菌小种毒性变异监测具有重要的意义。本研究以高感病冬麦品种铭贤169为遗传背景、尤皮Ⅱ号为抗条锈病基因供体转育构建单基因近等基因系。采用基因推导并结合遗传分析方法,明确铭贤169*6/尤皮Ⅱ号的近等基因株系N27和N36所含抗条锈病基因的个数,并利用与YrJu4紧密连锁的SSR分子标记对鉴定株系进行分子检测。基因推导分析结果表明,N27和N36近等基因株系可能含有YrJu3或YrJu4,或YrJu3+YrJu4。用菌系CY17和CY26对利用N27和N36株系构建的群体进行遗传分析,发现这两个株系对CY17和CY26的抗性都是受1对显性基因控制。分子标记检测结果表明,N27和N36株系都可扩增出与来源于抗性基因供体尤皮Ⅱ号的YrJu4相同的型带。因此,来源于小麦条锈菌鉴别品种尤皮Ⅱ号的抗病基因YrJu4已成功转育到轮回亲本冬麦品种铭贤169中,N27和N36株系是以铭贤169为遗传背景的YrJu4的单基因近等基因系,即铭贤169*6/YrJu4。

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基于田间空气中病菌孢子浓度的小麦白粉病病情估计模型研究

闫征远,范洁茹,刘伟,周益林

植物病理学报. 2017, 47(2): 253-261. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000055

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2014和2015两年度利用Burkard定容式孢子捕捉器监测了高感小麦白粉病品种京双16种植区和中感品种众麦2号种植区田间空气中的病菌孢子浓度变化动态,同时利用小型气象站监测了田间的气象因子,通过分析京双16和众麦2号种植区空气中孢子浓度与空气温度、湿度、降雨、风速和太阳辐射率的相关性,发现空气中的孢子浓度主要与空气温度呈显著的正相关性(r>0.348 3,P<0.05)。在此基础上,分别分析了田间病情与调查日期前累积孢子浓度、一周前累积孢子浓度、前一周累积孢子浓度和当周累积孢子浓度的关系,结果表明,中感品种众麦2号田间病情与累积孢子浓度的关系均呈指数关系,其中田间病情与调查日期前累积孢子浓度或一周前累积孢子浓度的拟合效果最好,而感病品种京双16的田间病情与累积孢子浓度多呈对数关系,其中病情指数与一周前累积孢子浓度的拟合效果最好。

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乙酸对淡紫紫孢菌生长发育及杀线虫能力的影响

孟俊峰,袁和奇,杨波,王高峰,肖雪琼,彭德良,肖炎农

植物病理学报. 2017, 47(2): 262-269. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000056

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为探究乙酸对淡紫紫孢菌生长发育及杀线虫能力的影响,比较了不同乙酸浓度下淡紫紫孢菌的生长速率、孢子萌发率、菌落形态及产孢量的变化。在 0~200 μg·mL^-1的浓度范围内,乙酸对淡紫紫孢菌的生长发育无抑制作用;淡紫紫孢菌在PDB 中培养 3 d 后,发酵液中乙酸含量为 146 μg·mL^-1,随着培养时间的增加,养分不断消耗,发酵液中乙酸产量逐渐减少;当碳源匮乏时,无乙酸产生。在碳源匮乏时,淡紫紫孢菌能够将乙酸根作为碳源利用,在 3~10 mg·mL^-1的乙酸根浓度范围内,淡紫紫孢菌表现出较好的生长态势。此外,乙酸能够增强淡紫紫孢菌的杀线虫效果,随着乙酸浓度的增加,抑制根结线虫卵孵化和杀二龄幼虫(J2)的效果呈上升趋势。

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感染“中四”小麦条锈菌T4菌系SCAR检测标记的开发

李强,樊玉,郭婧,李高宝,康振生,王保通

植物病理学报. 2017, 47(2): 270-273. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000043

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小麦条锈菌转主寄主小檗(Berberis germanensis)的人工接种鉴定

赵杰, 赵元元, 李巧, 黄丽丽, 康振生

植物病理学报. 2017, 47(2): 274-277. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000010

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河南省小麦纹枯病菌及小麦全蚀病菌对丙环唑的敏感性

徐建强,段晓欣,赵一通,范倩倩,刘庆涛,李佳婷

植物病理学报. 2017, 47(2): 278-281. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000051

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高粱链格孢叶斑病病原鉴定

赵艳琴,于华荣,石凯,张丽娟,张冬梅,朱鹏涛,柴畅,贾爱民

植物病理学报. 2017, 47(2): 282-285. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000012

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内蒙古赤峰市保护地蔬菜根结线虫种类鉴定

李敏,白全江,席先梅,李玉民,简恒

植物病理学报. 2017, 47(2): 286-288. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000011

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2017年, 第47卷, 第2期　刊出日期：2017-04-10

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