植物病理学报

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2025年, 第55卷, 第4期
刊出日期：2025-08-20

病原物致病机制
植物免疫学及作物抗病性遗传改良
植物病害的发生与防控
流行学与生态学

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病原物致病机制

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疫霉菌效应子的毒性机制与利用策略研究进展

杨波, 艾干, 孔亮, 沈丹宇, 景茂峰, 陈汉, 叶文武, 王燕, 马振川, 董莎萌, 窦道龙, 王源超

2025, 55(4): 555-569. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001707

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疫霉菌引发的作物疫病因其暴发迅速、危害严重且防控难度大,已成为全球农业生产的重大威胁。效应子是疫霉菌侵染植物时分泌的一类能够干扰植物免疫、促进病原菌侵染和定殖的核心武器,同时也是解析疫霉菌-寄主植物互作机制的关键切入点。近年来,疫霉菌效应子的研究进展迅速,极大地推动了研究者对疫霉菌致病机制的认识。本文系统综述了疫霉菌致病分子机制方面的研究进展,重点聚焦效应子的分类、时空表达、分泌转运机制、三维结构特征以及毒性机制,探讨了基于效应子靶标开发的抗病基因编辑、免疫受体设计等分子育种创新实践。在此基础上,对疫霉菌致病机制深层次解析和植物疫病绿色防控的未来研究方向进行了展望。
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水稻病毒致病机制的共性策略

亓庆玲, 闫文凯, 陈剑平, 孙宗涛

2025, 55(4): 570-580. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001697

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水稻病毒是制约水稻生产的重要生物因素之一,其致病机制涉及病毒与寄主植物之间复杂的相互作用。水稻病毒在致病过程中采取多种致病策略来操纵寄主细胞进程,从而促进病毒的侵染和复制。最近研究表明,不同类型水稻病毒的致病策略也存在一定的共性机制,表明有潜在的可用于这些病毒干预的保守靶点。本文围绕国内外水稻病毒研究的最新进展,对水稻病毒的不同致病机制以及不同水稻病毒致病因子的共性策略进行总结,以期为水稻广谱抗病毒育种以及精准防控提供靶标。同时,对未来水稻病毒致病机制的研究进行了展望。
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甜菜丛根病发病机理和介体传播研究进展

王颖, 郭志鸿, 秦鑫宇, 张宗英, 王献兵, 韩成贵

2025, 55(4): 581-591. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000986

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甜菜坏死黄脉病毒 (beet necrotic yellow vein virus,BNYVV) 引起的甜菜丛根病是甜菜生产中最重要的病毒病害,严重影响甜菜的产量和含糖量。BNYVV由根部专性寄生的甜菜多黏菌 (Polymyxa betae) 持久性传播。甜菜多黏菌的休眠孢子堆能在土壤中长期存活,因此该病一旦发生很难根除,目前只能通过种植抗性品种降低病害引起的损失。近几年,随着单一抗性品种的大规模种植,世界各地包括我国新疆、黑龙江等甜菜产区已出现新的BNYVV变异毒株,变异毒株突破品种的抗病毒能力,引起更加严重的丛根病。本文综述了甜菜丛根病研究概况,重点介绍了近年来关于BNYVV-寄主-介体互作的研究进展,并对未来亟待突破的研究方向进行了展望。
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病原菌操纵植物免疫应答的致病机制研究进展

孙毓璟, 刘华新, 杨书涵, 齐朝妹, 王群青

2025, 55(4): 592-605. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001705

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植物与病原菌在长期协同进化过程中形成了高度复杂的互作关系,其核心在于病原菌效应子和植物免疫系统之间持续升级的攻防博弈。植物通过先天免疫系统激活多层次防御反应以抵御病原菌侵染,而病原菌则进化出多样化的效应子,这些效应子能够精确靶向植物免疫系统的关键调控节点:不仅能干扰病原相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI)和效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity,ETI)等基础免疫通路,还能调控植物激素信号转导和活性氧代谢等防御网络。更为关键的是,病原菌效应子通过直接调控寄主基因表达、靶向关键转录调控元件、调控表观遗传修饰及转录后修饰等策略,实现对寄主转录网络的系统性重编程,完成免疫逃逸与侵染致病。近年来,植物病原菌操纵寄主免疫应答的致病机制研究取得显著进展,本文系统综述了病原菌效应子通过干扰免疫信号通路和重编程寄主转录组等途径调控寄主免疫的分子机制,探讨了相关研究在抗病材料创制中的应用,为解析植物与病原菌互作机制及作物抗病育种提供了理论依据。
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植物病原真菌致病过程的翻译后修饰调控

胡虹, 陈小林

2025, 55(4): 606-621. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001696

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植物病原真菌的生长发育、环境适应性及侵染过程受到不同分子层面的精确调控,翻译后修饰(Post-translational modifications, PTMs)作为协调这些过程的“分子枢纽”发挥着关键作用。本文综述了植物病原真菌中几种重要的翻译后修饰类型,包括磷酸化、糖基化、泛素化、脂化修饰、新型酰化、氧化还原修饰以及ADP核糖基化修饰等,探讨了它们在调控植物病原真菌生物学过程和致病过程中的作用机制,总结了相关研究策略和方法,分析了翻译后修饰与植物病害防控的关系,并对未来植物病原真菌翻译后修饰领域的研究趋势进行展望,旨在为深入理解植物病原真菌的致病机制及开发新的病害防控策略提供理论依据。
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禾谷镰孢DON毒素生物合成的分子调控

徐怀键, 黄盼盼, 赵辰玥, 黄睿捷, 江聪

2025, 55(4): 622-635. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001689

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小麦赤霉病是由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)复合种引起的重大作物病害,在我国小麦主产区常年发生,严重影响小麦的高产稳产。禾谷镰孢在侵染过程中通过分泌脱氧雪腐镰刀烯醇(Deoxynivalenol, DON)促进侵染菌丝在小麦穗部的扩展。该真菌毒素能残留在小麦和小麦制品中,威胁人畜健康和食品安全。DON毒素的生物合成由TRI基因簇介导,TRI基因的有序表达及产毒小体的高效组装是DON毒素合成的关键环节。本文综述了近年来关于DON毒素合成调控以及产毒小体形成机制方面的研究进展,重点介绍了信号传导、表观修饰、转录因子对TRI基因表达及DON毒素合成的分子调控。基于此,本文对禾谷镰孢产毒机制的研究、高效控病抑毒技术的研发进行了展望。
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黄单胞菌III型分泌效应蛋白与植物靶标互作的分子机制

龚圣洁, 邓基利, 任可心, 李露晨, 刘明阳, 李大勇, 孙文献, 彭钊

2025, 55(4): 636-648. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001703

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黄单胞菌(Xanthomonas spp.)通过III型分泌系统(Type III secretion system, T3SS)向植物细胞递送效应蛋白(Type Ⅲ secreted effectors, T3Es),靶向寄主植物的免疫、代谢和激素信号网络,从而引发枯萎病、白叶枯病等重大病害。本文系统综述了黄单胞菌T3Es的功能多样性及其分子机制:转录激活因子样效应子(Transcription activator-like effectors,TAL效应子)通过特异性识别寄主基因启动子中的效应子结合元件(Effector-binding element, EBE),激活目标基因表达;非TAL效应子(non-TALEs)则通过泛素化、磷酸化等翻译后修饰或蛋白互作抑制植物免疫反应。为应对病原菌侵染,植物进化出多种抗病策略,包括:NLR(Nucleotide-binding leucine-rich repeat)受体介导的效应蛋白触发免疫(Effector-triggered immunity, ETI);执行基因利用EBE陷阱“劫持”TAL效应子从而激活超敏反应(Hypersensitive response, HR);以及感病基因启动子突变导致的抗病。本文深入解析了黄单胞菌T3Es与寄主植物的分子互作机制,为植物病害绿色防控提供了理论支持和技术路径。
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香蕉枯萎病菌C2H2型锌指转录因子FocFlbC的功能研究

卢松茂, 林秀香, 林亚琪, 林晓兰, 杨帅, 郑文辉, 云英子, 鲁国东

2025, 55(4): 649-662. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001711

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由香蕉枯萎病菌4号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4,Foc TR4)引起的香蕉枯萎病是全球香蕉产业面临的重大土传病害,其土壤中的分生孢子和厚垣孢子是主要侵染源。构巢曲霉(Aspergillus nidulans)C2H2型锌指转录因子FlbC是调控分生孢子发育的关键因子。本研究在Foc TR4中鉴定到FlbC的同源基因FocFlbC,利用原生质体介导的遗传转化技术构建了其敲除突变体(ΔFocFlbC)和回补菌株,并分析了该蛋白的亚细胞定位和生物学功能。结果显示,FocFlbC定位于菌丝和分生孢子的细胞核。与野生型相比,ΔFocFlbC突变体在麦芽糖培养基上的菌丝生长速率显著降低,但在其他碳源培养基上无明显差异;该突变体在不同碳源培养基上的产孢量均显著降低,其中在麦芽糖培养基上野生型与突变体的产孢量比率最高,显著高于其他碳源培养基。虽然FocFlbC缺失突变对Foc TR4生物量累积和分生孢子萌发无显著影响,但与野生型相比,该突变体表现出:细胞壁和盐胁迫耐受性降低;α-淀粉酶、滤纸酶及β-1,4-D-葡聚糖酶活性下降,且相应水解酶基因的表达水平下调;以及致病力减弱。上述表型缺陷均可被回补菌株恢复。综上, FocFlbC不仅调控Foc TR4在麦芽糖培养基上的菌丝生长与产孢,还参与调控细胞壁完整性、盐胁迫响应、水解酶合成以及致病力等多个重要生物学过程,为深入揭示Foc TR4生长发育和致病分子机制奠定了理论基础。

植物免疫学及作物抗病性遗传改良

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NLR基因:从挖掘、作用机制到改造

毕国志, 万里, 郭海龙

2025, 55(4): 663-674. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001706

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在农作物病害防控领域,利用抗病基因改良作物品种是最为经济有效的策略。其中,编码核苷酸结合和富含亮氨酸重复序列受体(Nucleotide-binding, leucine-rich repeat receptor, NLR)蛋白的抗病基因因其分离鉴定数量众多且应用广泛,成为该领域的研究重点。近年来,随着测序技术革新及结构生物学研究突破,NLR领域在基因高效克隆(含NLR基因及其对应病原菌无毒基因的挖掘)、激活机制解析(如抗病小体介导的钙离子通道信号传导及TNL介导的信号分子生成)及分子设计应用(包括结构域嵌合改造、跨物种抗性转移及 helper NLR共转移技术)等方面取得显著进展。本文系统综述了上述前沿成果,并结合高通量测序、人工智能结构预测及基因编辑技术,对解析NLR信号通路中钙信号解码机制与免疫稳态调控网络、创制持久广谱抗病品种的未来研究方向进行了展望。
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植物模式识别受体:从遗传变异到抗病育种

何胜凤, 陈俊斌, 李振菊, 朱旺升

2025, 55(4): 675-687. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001699

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在植物与病原物长期协同进化过程中,植物演化出一套完整的免疫系统用于限制病原物的侵染和危害。其中,定位于细胞质膜上的类受体激酶(Receptor-like kinases, RLKs)和类受体蛋白(Receptor-like proteins, RLPs)是植物先天免疫系统的关键组分。作为模式识别受体(Pattern recognition receptors, PRRs),它们通过感知病原相关分子模式(Pathogen-asso-ciated molecular patterns, PAMPs)或寄主衍生的损伤相关分子模式(Damage-associated molecular patterns, DAMPs),激活模式触发免疫(Pattern-triggered immunity, PTI)。尽管PTI的核心信号通路在植物中高度保守,但种内和种间PRRs的遗传变异显著影响其配体识别能力、信号激活效率及免疫反应强度。本文综述了PRRs的鉴定策略、其遗传变异的生物学意义及其在抗病育种中的应用潜力,并讨论了PRRs抗病谱的影响因素以及未来高通量鉴定PRRs抗性基因型的发展方向。
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异源三聚体G蛋白调控植物抗病性的研究进展

杨嘉文, 曹静茹, 肖丹, 龚国淑, 王文明, 王静, 马苗苗

2025, 55(4): 688-699. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001701

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异源三聚体G蛋白作为真核生物保守的信号元件,由Gα、Gβ和Gγ三个亚基组成,是跨膜信号转导的核心组份。在动物中,G蛋白通过G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors, GPCR)介导的鸟苷酸交换因子(Guanine nucleotide exchange factor, GEF)依赖途径实现信号转导。而植物则呈现出显著不同的调控模式,其异源三聚体G蛋白亚基数目明显减少,但参与调控的生物学过程却非常广泛,尤其在植物免疫防御中发挥核心作用。本文系统综述了植物异源三聚体G蛋白各组分的分子特征与结构-功能的关系,重点解析其在植物免疫信号通路中的调控网络与分子机制,并对该领域关键的科学问题进行了展望,以为相关研究提供参考。
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植物病原细菌保守分子模式及其诱导的免疫研究进展

张双喜, 崔浪军, 张美祥, 安玉艳

2025, 55(4): 700-714. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001698

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植物病害是制约农作物产量和品质提升的关键因素,涉及病原种类繁多。其中,病原细菌所致病害具有传播快、防治难、危害大的特点。在与病原菌长期协同进化的过程中,植物逐渐进化出多层次的防御体系,其中通过模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)识别病原菌保守分子模式(Pathogen-associated molecular patterns,PAMPs),从而激活模式触发免疫(Pattern-triggered immunity,PTI),是其抵御病原菌侵染的第一道防线,有效阻断了绝大多数病原菌的进一步侵染。然而,病原菌也通过持续进化来逃避寄主的识别。因此,挖掘新的PAMPs对于应对病原菌的适应性变异、强化植物免疫体系至关重要。本文系统综述了植物病原细菌PAMPs的典型特征和鉴定方法,梳理了已报道的细菌PAMPs及其识别机制,以及下游信号通路研究进展,以期为新的PAMPs的发现与功能解析提供理论依据,为作物病害绿色防控策略的制定奠定科学基础。
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基因编辑技术及其在作物抗病中的应用

姚璐, 王如意, 宁约瑟, 谢卡斌

2025, 55(4): 715-729. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001710

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基因编辑是对基因组特定位点进行精准修饰的分子技术,其底盘工具经历了从锌指核酸酶(Zinc finger nucleases, ZFNs)、转录激活因子样效应子核酸酶(Transcription activator-like effector nucleases, TALENs)到规律成簇间隔短回文重复序列/CRISPR关联蛋白(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins,CRISPR/Cas)系统的技术迭代,其中CRISPR/Cas凭借高效性和简易的可编程性已成为主流工具。除传统的靶向敲除突变外,单碱基编辑、引导编辑及靶向敲入等精准化工具在植物体系中的开发和应用日趋成熟。在植物抗病研究领域,该技术不仅助力基因功能解析,更通过高通量功能基因筛选和饱和突变文库构建加速了抗病基因挖掘,并为抗病种质创新提供了多维度策略。本文梳理了基因编辑技术的发展脉络,重点剖析其在作物抗病研究中的应用进展,包括小麦抗白粉病、水稻抗稻瘟病和白叶枯病以及其它作物抗病相关基因编辑材料的创制,旨在为作物抗病机制解析与精准抗病育种研究和应用提供参考。
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植物次生代谢物在植物-微生物互作中的功能和机制研究进展

王伟杰, 王伟, 梁祥修, 羽健宾

2025, 55(4): 730-744. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000989

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植物次生代谢物是一类非植物生长发育必需的小分子化合物,包括酚类、萜类、含氮化合物等。次生代谢物是植物防御系统的重要组成部分,在植物与微生物的互作中发挥重要调控作用。微生物能够通过激活植物免疫系统或者分泌植物激素等多种策略调控植物次生代谢物的积累。同时,次生代谢物可通过多种机制抵抗病原菌侵染:1)促进水杨酸甲酯等信号分子合成,以激活系统抗性;2)作为植保素通过破坏病原菌膜结构、干扰代谢或诱导氧化应激实现直接抑菌;3)阻止病原菌毒性因子的合成和分泌。基于植物次生代谢物开发新型绿色农药已成为当前植物保护领域极具潜力的研究方向。本文系统综述植物次生代谢物在植物-微生物互作中的多重功能,总结其激活植物免疫和抵御病原菌的分子调控网络。
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植物挥发性化合物在植物与病原物互作中的作用

孟芹, 杨超

2025, 55(4): 745-755. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000993

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植物受到病原物侵染时会释放大量的挥发性有机化合物,这些化合物根据其化学结构及生物合成途径分为不同类型,主要包括萜烯类化合物、脂肪酸代谢化合物、苯类/苯丙烷类化合物以及含氮化合物。鉴于植物挥发性有机化合物具有抗菌活性和感染后大量释放的特点,已被认定在植物防御病原菌中发挥重要功能。本文从植物挥发性有机化合物与病原物的角度出发,围绕植物挥发性有机化合物的主要组分、植物挥发性有机化合物的直接抗菌作用以及对植物自身抗性的调节等方面,对国内外的研究成果进行综述,以期为植物挥发性化合物抵抗病原菌的侵染研究提供参考。
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STP糖转运蛋白家族调控水稻纹枯病抗性机制研究

田新华, 杨硕, 孙倩, 玄元虎

2025, 55(4): 756-768. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001704

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由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的水稻纹枯病是水稻三大病害之一,严重威胁水稻安全生产。当前,水稻纹枯病防控面临抗病种质资源严重匮乏、抗病机制尚未阐明等关键挑战。糖转运蛋白(Sugar transport protein, STP)在植物抗病中的作用已有报道,但在水稻抗纹枯病中的作用尚不清楚。本研究发现,接种立枯丝核菌可显著诱导水稻STP基因表达。结合生物信息学、蛋白结构预测、亚细胞定位及功能验证实验发现:OsSTP4和OsSTP14作为稳定表达的碱性跨膜蛋白,具备多种己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)转运能力,而OsSTP26则因蛋白结构不稳定性仅特异性转运葡萄糖;三维结构预测显示,OsSTP4胞外结构域存在独特的酸性氨基酸簇,可能通过静电相互作用参与底物识别;功能验证表明,OsSTP4基因沉默导致水稻对纹枯病的敏感性显著增强,而OsSTP26缺失突变体则表现出稳定增强的抗病表型。本研究发现了OsSTP4与OsSTP26在水稻纹枯病抗性中存在的功能拮抗效应,揭示了二者参与此抗性调控的分子基础,为解析STP家族成员的功能异质性提供了理论依据。
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马铃薯StXTH9在晚疫病抗性中的功能研究

盘加欣, 刘静, 毕伟帅, 徐光远

2025, 55(4): 769-779. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001708

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致病疫霉(Phytophthora infestans)引起的马铃薯(Solanum tuberosum L.)晚疫病是全球马铃薯生产中最具威胁性的病害,挖掘抗病基因及培育抗病品种是防治该病害的有效策略之一。木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(Xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase, XTH)作为细胞壁修饰的关键酶,在调控植物生长发育及非生物胁迫中发挥重要作用,但其在植物抗病过程中的具体功能尚不明确。本研究从马铃薯中鉴定到一个木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶StXTH9,通过转录组分析和反转录-实时荧光定量PCR(Reverse transcription-quantitative real-time PCR, RT-qPCR)验证,发现P. infestans侵染诱导StXTH9显著上调表达。亚细胞定位结果显示,StXTH9定位于细胞壁、细胞膜和细胞核。进一步通过农杆菌介导的遗传转化技术,获得了StXTH9基因编辑突变体和过表达的马铃薯植株,以及StXTH9过表达的本氏烟草(Nicotiana benthamiana)植株。抗病表型分析显示,StXTH9突变体对P. infestans的抗性显著增强,而StXTH9过表达植株则表现出感病性增强。进一步研究表明,StXTH9能够抑制flg22诱导的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)爆发和丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase, MAPK)激活,以及INF1诱导的细胞坏死,负调控植物模式触发免疫(Pattern-triggered immunity, PTI)。综上所述,StXTH9作为免疫负调控因子参与了马铃薯对P. infestans的抗性反应,为马铃薯抗晚疫病分子育种提供了新的理论依据和候选基因资源。

植物病害的发生与防控

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稻瘟病绿色防控研究进展

刘锦涛, 张峰瑞, 赵文生, 刘俊峰, 陈倩, 彭友良, 杨俊

2025, 55(4): 780-794. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001702

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由稻梨孢(Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病是我国水稻生产中的重大生物灾害,在各稻区频繁暴发流行,严重威胁水稻的高产、稳产。本文简要综述了我国稻瘟病的发生与危害、稻梨孢的生物学与稻瘟病的侵染源、防治稻瘟病的化学药剂、稻梨孢致病机理与绿色农药开发候选靶标、稻梨孢无毒基因与水稻主效抗瘟基因、水稻抗瘟机理,以及水稻品种抗瘟性鉴定中存在的问题,并展望了稻瘟病绿色防控未来的研究重点,旨在推动我国稻瘟病绿色防控水平的提升。
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小麦赤霉病流行关键环节:从病菌生态适应到防控策略

侯孟德, 冯婵婧, 刘慧泉

2025, 55(4): 795-805. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001700

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小麦赤霉病是一种极具破坏力的全球性病害,严重威胁小麦产量与品质,其产生的多种毒素还危害人畜健康。目前,针对小麦赤霉病的抗病品种选育受限于抗源匮乏及关键抗性基因缺失;化学防治作为该病防控的主要手段面临抗药性加剧与环境污染的风险。现有防控体系对病原菌生活史中驱动病害流行的关键环节重视不足。本文系统综述了气候、种植制度对赤霉病菌生态适应性及毒素化学型的影响,探讨了病害易感窗口期与后期侵染的风险。同时,分析了赤霉病抗性鉴定中单一菌株、混合菌株接种方法的局限性及优化策略。着重强调了有性孢子在赤霉病流行中的关键作用,解析了作物残体、秸秆还田及杂草寄主对赤霉病流行的具体贡献。此外,还揭示了赤霉病菌有性生殖的生态适应策略,尤其是A-to-I mRNA编辑机制在保障其有性生殖适应环境波动中的关键作用。这些研究成果为构建赤霉病协同防控体系提供了科学依据,有利于推动绿色防控技术的创新发展。
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小麦土传病毒病发生机制与绿色防控技术

冯丽肖, 姜瑶瑶, 陈露, 刘芃, 刘佳倩, 钟凯丽, 张天烨, 雍斌, 陈剑平, 羊健

2025, 55(4): 806-817. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001709

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小麦土传病毒病是由土壤习居菌禾谷多黏菌(Polymyxa graminis)传播的土传病害。我国小麦土传病毒病的病原是小麦黄花叶病毒(Wheat yellow mosaic virus,WYMV)和中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus,CWMV)。这两种病毒的基因组序列、分子变异,病毒的分子特征和侵染过程都已得到了深入研究。本文一方面系统综述了小麦土传病毒病的病原特性、分布范围、传播机制、重要病毒蛋白的生物学功能及其致病机制,寄主关键的抗性数量性状基因座(Quantitative trait locus, QTLs)、抗病基因及其抗性机制;另一方面探讨了根际微生物对病害发生的调控机制以及当前病害绿色防控的主要措施。在此基础上,提出未来应聚焦于关键抗性基因的挖掘及其在抗性品种培育中的利用研究,建立基于土壤微生态的病害防控技术,从而为小麦土传病毒病的可持续防控提供技术支撑。
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小麦赤霉病生物防治研究进展

汪宏凯, 王璇, 周雅琦, 吴紫薇, 孙加鑫, 于傲然, 马忠华, 陈云

2025, 55(4): 818-831. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000988

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由禾谷镰孢复合种群(Fusarium graminearum species complex, FGSC)引起的小麦赤霉病是当前制约小麦丰产和品质的重大真菌病害,严重威胁粮食和食品安全。由于缺乏抗病品种,化学防治长期作为防控小麦赤霉病的主要措施;随着农业高质量发展对绿色、可持续生产技术的需求日益增强,生物防治正逐渐成为作物病害可持续防控体系的重要组成部分。近年来,一批生防微生物被挖掘并用于小麦赤霉病的防控,展现出良好的应用潜力。本文系统梳理了已报道用于小麦赤霉病防控的微生物资源,归纳了生防菌的作用机制,评述了生防菌剂开发现状,并针对生防菌剂开发与应用中存在的问题提出相关建议,旨在为小麦赤霉病可持续防控提供相关理论与技术支撑。
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我国小麦孢囊线虫病成灾机制与防控技术研究进展

东晔, 坚晋卓, 彭德良, 黄文坤, 胡先奇, 彭焕

2025, 55(4): 832-845. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000984

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小麦作为我国重要主粮作物,其安全生产在保障国家粮食安全中具有关键战略意义。小麦孢囊线虫病是由禾谷孢囊线虫(Heterodera avenae)、菲利普孢囊线虫(H. filipjevi)等病原物引起的重要土传病害,目前在全球40多个国家及地区均有发生和危害。1989年,小麦孢囊线虫病在我国湖北首次发现后,目前已蔓延至全国16个省(直辖市),发生面积超4×10⁶hm²,已成为小麦生产的严重威胁。本文系统梳理了近年来我国小麦孢囊线虫病的发生分布、灾变规律及传播途径,两个主要病原线虫H. avenae和H. filipjevi的生物学特性及侵染机制,以及小麦孢囊线虫病防控技术等研究进展,旨在为我国小麦孢囊线虫病的绿色可持续防控提供理论依据与技术支撑。
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小麦-玉米一年两熟区小麦茎基腐病周年发生规律与综合治理

王逍冬, 王永芳, 董志平, 王烨, 陈雅琳, 吴玉星, 马骏, 齐永志, 张娜, 闫红飞, 杨文香, 甄文超

2025, 55(4): 846-858. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000992

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小麦茎基腐病主要由假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)引起,受秸秆还田、免耕或少耕等保护性耕作的影响,在我国黄淮海小麦-玉米一年两熟区呈现逐年加重的趋势。该病可导致小麦茎秆基部褐变腐烂,引发植株枯茎,形成“白穗”、瘪粒,严重影响小麦产量。F. pseudograminearum主要通过小麦地中茎或根茎结合部位侵染寄主;小麦收获后,病原菌在麦茬上持续繁殖,在田间借助粉碎秸秆进行扩散并周年积累;带菌种子或收割机上携带的病原菌可能参与该病害的远距离传播。苗期抗病性鉴定采用浸种接种法或病粒混土法;成株期鉴定可优先基于白穗率开展快速调查,并结合茎基部腐烂程度进行抗病性精准评价。病害综合治理采用生态调控为主,生物防治与化学防治相结合的分级治理方式。选用‘衡观35’等抗茎基腐病小麦品种,重病田优先采用土壤深翻、化学药剂拌种、肥水管理、返青期防治、适期晚播等综合防治措施,可有效控制病害的发生与危害,保障小麦稳产与粮食安全。
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苯基吡咯类(PPs)杀菌剂作用机制及抗性研究进展

王晨光, 侯毅平

2025, 55(4): 859-871. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000990

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苯基吡咯类(Phenylpyrroles, PPs)杀菌剂因其独特的作用机制,逐渐成为现代农业中防治植物病害的重要杀菌剂品种。然而田间抗药性菌株的出现和发展,已经成为其长效应用的制约因素。本文综述了苯基吡咯类杀菌剂的研发历程、主要品种、作用机制及其抗性发展状况,详细阐述了植物病原真菌对该类杀菌剂的抗性机制,主要包括Hog1-MAPK信号通路中组氨酸激酶基因Os1(HHK3)及其下游组分OS2、OS4、OS5等相关基因的突变,转录因子Mrr1的突变激活外排泵AtrB过表达等,旨在为苯基吡咯类杀菌剂的科学应用和抗药性治理提供参考。
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淡紫紫孢菌在水肥药一体化条件下对番茄根结线虫病的生物防治效果

匡超, 王舒琪, 张敏, 田甜, 王高峰, 肖炎农, 谢甲涛, 姜道宏, 肖雪琼

2025, 55(4): 872-885. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001690

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淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum)对植物病原线虫具有良好的生防效果,但其田间应用长期局限于灌根、撒施和穴施等传统施药方式,亟需寻找更加高效的施药方法。本研究选取10种常见的水溶性肥料,通过平板测试及盆栽和田间试验,探究其对淡紫紫孢菌菌株36-1菌丝生长、产孢、孢子存活、根系定殖以及防治根结线虫病的影响。结果表明,史丹利、莱绿士、阿法姆和美乐棵4种水溶肥在商品推荐浓度范围内与菌株36-1的适配性相对较好,均能提高菌株36-1的孢子存活率及对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)卵的寄生率。此外,上述4种水溶肥对菌株36-1发酵滤液毒杀线虫的能力均无显著影响。在人工接种M. incognita后线虫病发生较为严重的番茄地块中,将淡紫紫孢菌菌株36-1分别与美乐棵(2.5 g·L^-1)、莱绿士(0.5 g·L^-1)混合使用,在水肥药一体化条件下对根结线虫病的防治效果分别为39.41%和37.47%,与单独施用菌株36-1的防效无显著差异(P<0.05),但是番茄产量分别增加了34.64%和28.44%。因此,可以将淡紫紫孢菌应用于水肥系统,建立水肥药一体化的轻简化绿色防控作物线虫病害新模式。
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广东稻区水稻病毒病综合防控技术体系的构建与应用

黄钦诗, 陈彪, 曾宇, 张强, 吴勇昊, 周亮, 杨新, 周国辉, 张彤

2025, 55(4): 886-897. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000983

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水稻病毒病作为威胁我国粮食安全的重大生物灾害,近年呈现高发态势,其中南方水稻黑条矮缩病毒(southern rice black-streaked dwarf virus, SRBSDV)、水稻条纹花叶病毒(rice stripe mosaic virus, RSMV)等在华南稻区的复合流行尤为严重。针对传统防治技术存在监测滞后、农药过量施用及防控效率低下等存在的问题,本研究创新性地整合了“监测预警-源头阻截-精准施药”三位一体的水稻病毒病绿色轻简化防控技术体系。在广东省云浮市病害流行区开展系统验证的基础上,该技术体系形成了三大核心措施: 1)构建基于带毒率监测的早期预警系统; 2)采用防虫网覆盖育秧结合带药移栽的秧苗期防控; 3)建立基于病虫动态的大田精准施药规程。示范区应用结果表明,该体系对水稻病毒病的防控效果达96.7%以上,较常规防治区减少农药使用量30.0%,有效实现了病害防控效率提升与化学农药减量增效的双重目标。目前,本技术体系已形成可复制、可推广的标准化操作方案,不仅为广东稻区的病毒病防控提供了关键技术支撑,其“预防为主、绿色防控”的理念也为我国其他稻区的病害综合治理提供了重要的参考价值。
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烟草黑胫病生防菌的筛选鉴定及防治效果研究

周嘉敏, 赵阿慧, 郑琳冉, 崔永和, 蒋春号, 李江舟, 代快, 牛冬冬

2025, 55(4): 898-910. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001712

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烟草黑胫病是由烟草疫霉(Phytophthora parasitica var. nicotianae)引起的重大土传病害,严重影响烟草生产。本研究采用稀释分离法从云南省玉溪市8个县(区)烟草根际土壤中分离获得16 000余株微生物,通过平板对峙法筛选出7株对烟草黑胫病菌具有显著拮抗作用的菌株。盆栽试验结果显示,7株拮抗菌均能显著抑制烟草黑胫病,其中菌株CJ-S-5292的防治效果最佳,达到75.79%,并表现出良好的根系定殖能力。经形态学观察、生理生化特性测定及基于16S rRNA和gyrB序列的系统发育分析,鉴定该菌株为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。进一步研究发现,CJ-S-5292不仅能有效抑制烟草黑胫病菌菌丝伸长,还可导致菌丝出现分支增多、断裂等异常形态,其无细胞发酵上清液对病原菌生长也有显著抑制作用。施用方式比较试验表明,灌根(72.22%)和复合处理(75.91%)的防治效果显著优于叶面喷施(42.59%)。大田试验进一步证实,CJ-S-5292灌根处理对烟草黑胫病的田间防效达66.62%,与常规化学药剂的防效相当。本研究表明,B. amyloliquefaciens CJ-S-5292具有显著的生物防治潜力,为烟草黑胫病的绿色防控提供了优质菌种资源。

流行学与生态学

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中国小麦条锈病传播路径研究进展

李宇翔, 胡小平

2025, 55(4): 911-921. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000980

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小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f. sp. tritici)引起的典型气传病害,严重威胁着小麦安全生产。明确条锈病的菌源中心与传播路径对病害防控策略的制定具有重要意义。本文系统梳理了近70年来,我国4代锈病工作者通过田间调查、群体遗传学分析和气流轨迹模拟等方法,在小麦条锈病菌源中心及传播路径方面取得的进展,提出了“以田间调查为基础,群体遗传学分析为核心,气流轨迹模拟为验证”的综合研究方法体系,指出尚需进一步验证的路径,探讨未来融合前沿技术实现传播路径修正与细化的可能性,提出由定性研究向定量研究的发展设想,为实现条锈病可持续防控策略的制定奠定基础。
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竞争与协作:植物病害发生过程中的微生物-微生物互作

李明家, 尹家康, 津田贤一, 韩晓伟

2025, 55(4): 922-936. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000987

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植物病害的发生不仅是植物与病原菌之间的互作,更是植物-微生物群-病原菌三者共同参与的复杂互作过程,其中微生物-微生物之间的互作在其中发挥着关键作用。近年来,随着高通量测序和微生物互作研究方法的发展,病原菌入侵对植物微生物组结构的影响逐步被揭示,包括寄主微生物组结构多样性变化、植物发病状态下的核心微生物组成及其功能的验证。在病害发展过程中,不同微生物之间通过资源重分配、直接接触互作、化学信号调控等方式相互影响,从而促进或抑制病原菌的定殖和致病力。本文综述了植物病害发生过程中的微生物组特征变化,探讨了在病害发生过程中微生物与病原菌之间的竞争与协作关系,并展望了生防菌高效利用、生防菌-病原菌互作、生防菌-微生物群互作等未来研究方向,以期为病害防控与植物健康微生物组设计提供理论基础。
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从理论到实践:植物微生物组在病害防控中的研究应用与思考

吕天星, 潘潜倩, 徐皓榕, 方宏达, 王蒙岑, 松本春柰

2025, 55(4): 937-948. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000991

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植物的表面与内部栖息着各种各样的微生物,这些微生物及其产生物质被称为植物微生物组,对植物营养获取、免疫调节和胁迫耐受性等一系列基本生命活动产生影响。本文围绕植物微生物组的最新研究进展,着重阐述了植物微生物组的形成规律及对宿主表型的调控机制,深入探讨了植物微生物组在病害防治中的应用前景。此外,针对植物微生物组在引发或加剧病害方面的争议,文章进一步探讨了致病微生物组这一新兴研究范式的作用机制和驱动因素。未来通过人工智能、多组学技术与经典植物病理学研究技术手段交叉融合,有望揭示植物微生物组共生态与致病态的形成机制,为精准发掘和利用植物微生物组有益性状、构建高效安全环境友好的植物病害防控体系奠定理论基础,对推动农业可持续发展具有重要意义。
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土传植物病原物的定量检测

姜文君, 曾舒泉, 陈伟, 席先梅, 卢灿华, 郭庆港, 马平, 张力群

2025, 55(4): 949-963. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000994

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土传植物病原物可侵染多种作物,造成重大经济损失,严重威胁全球农作物生产安全。鉴于土传病害独特的侵染循环特征,精准定量检测播前土壤中的病原物含量对防控此类病害具有重要意义。本文梳理了土传病原物定量检测方法的发展历程,并以兼具高灵敏度、高特异性和绝对定量能力的qPCR技术为例,详细阐述了大样本土壤处理和基于内参校正的qPCR检测体系的一般流程和影响因素;解析了土壤病原菌水平与病害的关系和风险预警的依据;介绍了国内外检测技术的现状和未来发展趋势。本文旨在为大田土传病害治理及相关领域的研究者、技术服务部门和政策制定者提供理论依据和技术参考。
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植物病害图像识别及其发展前景

王海光

2025, 55(4): 964-977. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.000981

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植物病害可对农业生产造成严重危害。及时、准确识别植物病害是开展有效病害管理的基础和前提。随着信息技术的迅速发展,利用图像处理技术进行植物病害识别的研究和应用日益增多,提高了植物病害监测和管理水平,为保障农业安全生产提供了有力支撑。本文从植物病害图像识别、病害图像获取和预处理、病害图像分割、病害图像特征提取和选择、病害图像识别模型和应用等方面对植物病害图像识别研究和应用中存在的问题进行讨论,提出相关的解决方案,并从病害图像获取和管理、病害图像识别关键技术、多平台病害图像识别等方面对未来植物病害图像识别研究和应用前景进行展望,旨在为植物病害图像识别研究和应用提供参考,促进植保信息化和智慧植保的发展。
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香蕉根部内生细菌群落多样性及香蕉枯萎病拮抗细菌筛选

林亚琪, 杨俊杰, 卢松茂, 吕培涛, 郑文辉, 云英子

2025, 55(4): 978-990. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001695

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香蕉枯萎病(Fusarium wilt)是由尖镰孢古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)引起的一种土传病害,严重威胁着香蕉生产。生物防治是香蕉枯萎病综合治理体系中的重要组成部分。本研究以同一生境中的2种二倍体香蕉(斑叶蕉、野蕉)和2种三倍体香蕉(天宝矮蕉、矮杆大蕉)为研究对象,通过高通量测序分析其根部内生细菌群落的多样性,发现二倍体植株的内生细菌群落多样性高于三倍体植株;这两种类型香蕉根部内生细菌群落结构也存在一定的差异,二倍体植株中芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)等重要生防微生物的物种相对丰度高于三倍体植株。从二倍体香蕉(紫苞芭蕉、斑叶蕉)中分离筛选到14株对Foc具有拮抗效果的内生细菌,盆栽试验结果表明其中2株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) ZB-1和Z-7灌根处理均能有效减轻由Foc引起的香蕉枯萎病的发病程度,其脂肽提取物可影响Foc分生孢子及菌丝的形态建成,导致Foc分生孢子产量分别下降了99.02%和98.67%,并破坏菌丝生物膜系统及抑制脂质代谢。本研究表明二倍体香蕉富含有益生防菌群,为开发基于微生物调控的香蕉枯萎病绿色防控技术体系提供了重要的理论依据和菌种资源。
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水稻矮缩病毒次要外壳蛋白P9多克隆抗体的制备和应用

李晶, 张雅婷, 林泽芬, 魏太云, 陈倩

2025, 55(4): 991-1000. https://doi.org/10.13926/j.cnki.apps.001694

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由水稻矮缩病毒(Rice dwarf virus,RDV)引起的水稻矮缩病是危害水稻安全生产的主要病毒病害,建立RDV的监测技术体系对于水稻矮缩病的田间早期预警与防控具有重要意义。本研究通过反转录PCR(Reverse transcription-PCR, RT-PCR)从RDV感染的水稻病株中扩增1 056 bp的P9基因片段,并将其在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中表达。以纯化的P9蛋白为抗原免疫新西兰雄兔,制备P9多克隆抗血清。酶联免疫吸附测定 (Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)结果显示该抗血清效价为1:32 000。蛋白质印迹(Western blotting)结果表明经抗原亲和纯化获得的多克隆抗体可特异性识别RDV感染的水稻病株及带毒介体黑尾叶蝉中的RDV P9蛋白。进一步将该多克隆抗体应用于间接ELISA和斑点ELISA(dot-ELISA)分析,并结合RT-PCR对采集自福建省莆田市仙游县的田间样品,包括水稻、稗草及3种昆虫介体(黑尾叶蝉、电光叶蝉、褐飞虱)共223份样本进行检测。结果显示:相对于RDV,水稻和稗草的感病率分别为29.03%和19.05%,黑尾叶蝉、电光叶蝉和褐飞虱的带毒率分别为12.28%、2.56%和0。本研究成功制备了高效价、高特异性的RDV P9多克隆抗体,基于此建立的血清学检测方法不仅提升了水稻矮缩病诊断的可靠性,更为后续P9蛋白功能研究及RDV检测提供了技术支撑。

期刊信息

主管：中国科学技术协会
主办：中国植物病理学会
　　　中国农业大学
主编：范军
1955年创刊
中文核心期刊
中国科技核心期刊
中国农林核心期刊
《CAJ-CD规范》执行优秀期刊
征订发行：010-62732364
国际标准刊号：ISSN 0412-0914
国内统一刊号：CN 11-2184/Q
国内邮发代号：82-214
国外刊号：Q447

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