小麦条锈病是危害我国小麦生产最为严重的病害之一,评价已知抗条锈病基因相对于当前主要流行小种的抗病性对开展预见性抗病育种工作具有重要的指导意义。本研究利用当前流行频率最高的2个小种(CYR32、CYR33)和1个对Yr26基因有毒性的新菌系V26/CM42对已知抗条锈病(Yr)基因的小麦材料分别进行苗期小种抗病性鉴定和成株期病圃抗病性调查,以评估各已知Yr基因在中国抗病育种中的有效性。结果表明,只有3个Yr基因(Yr5、Yr15和Yr61)对当前流行小种和贵22新菌系表现为全生育期抗病性;3个Yr基因(Yr32、YrTr1和YrTye)具有成株期抗病性;此外,Mega、Ibis、Hyak、Maris Huntsman、Hobbit、CarstensV、Express、Lee和Compair等9个含多个Yr基因组合的抗源品种表现出良好的成株期抗条锈性。

为了阐明海南省玉米穗腐病病原菌的种类,结合形态学和分子生物学方法对83份病样进行了病原菌的分离和鉴定,最终获得12种病原菌,包括拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(F. proliferatum)、亚粘团镰孢(F. subglutinans)、木贼镰孢(F. equiseti)、新知镰孢(F. andiyazi)、棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、拟康宁木霉(T. koningiopsis)、卵孢木霉(T. ovalisporum)、喙刚毛球腔菌(Exserohilum rostratum)、玉蜀黍平脐蠕孢(Bipolaris maydis)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)和可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)。其中,拟轮枝镰孢分离频率占65.06%,为优势种。以拟轮枝镰孢的EF-1α、histone 3和β-tubulin基因序列为基础进行多基因家系分析,以明确海南省与内陆部分省份不同菌株之间的遗传关系。结果表明,海南省内菌株之间具有丰富的遗传多样性,而且海南省和内陆省份菌株之间存在高频率的基因交流。

项目组从健康香蕉植株根部中分离得到一株对多种植物病原真菌具有抑菌活性的内生细菌。结合形态特征观察、生理生化分析及分子鉴定,鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),命名为BEB17。双皿对峙实验结果表明,该菌株产生的挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOCs)可抑制多种病原真菌生长,其中对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4,Foc4)抑制效果最强,抑制率达66.86%±0.90%,并能抑制其孢子萌发。用BEB17产生的挥发性物质做熏蒸处理后,Foc4菌丝发生缢缩膨大,细胞膜被破坏。采用顶空法固相微萃取结合气质联用(HS-SPME-GC-MS)对BEB17产生的挥发性有机物(VOCs)进行收集鉴定,得到10类33种单体有机物组分。

内生真菌在生物防治上具有很大的应用潜力,本研究旨在明确棉花内生真菌球毛壳菌(Chaetomium globosum)CEF-082对黄萎病菌(Verticillium dahliae)的拮抗作用及对黄萎病(Verticillium wilt)的防治效果。采用圆盘滤膜法、凹玻片法等测定CEF-082对棉花黄萎病菌的抑制效果;温室采用滤液接种法和基质接种法测定其对棉花黄萎病的防治效果;并采用实时定量PCR检测棉株内防御基因的表达及黄萎病菌的含量。结果表明,CEF-082的非挥发性代谢物对棉花黄萎病菌菌落生长的抑制率为100%,对分生孢子产量的抑制率为70.5%,试验浓度范围内对分生孢子萌发没有明显抑制作用;棉苗预接种CEF-082培养滤液或将CEF-082的玉米沙粒培养物接入基质中再种植棉花,对黄萎病的防治效果分别为62.37%和66.88%;这两种处理对棉花的生长发育没有副作用,且后者对出苗有促进作用;荧光定量PCR结果表明,CEF-082代谢产物显著提高了棉花防御基因苯丙氨酸解氨酶基因(pal)、过氧化物酶基因(pod)和多酚氧化酶基因(ppo)以及β-1,3-glucanase基因的表达量,抑制了黄萎病菌在棉株体内的繁殖。棉花内生真菌CEF-082可以有效地防治棉花黄萎病,其作用机理主要有抗生作用和诱导抗性,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。

BEB17是本实验室从健康香蕉植株根部中分离得到的一株具有较强抑制真菌活性的内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。在本研究中,我们通过PCR检测多个脂肽类和聚酮类化合物的合成相关基因,并结合基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析,发现该菌株能产生表面活性素Surfactin、泛革素Fengycin和伊枯草菌素Iturin三类脂肽类化合物以及Bacillibactin、Difficidin和Bacillaene三类聚酮类化合物。通过比较两种发酵培养基(M9和Landy培养基)和两种提取方法(酸沉淀法和大孔树脂抽提法),结果发现酸沉淀法提取较为高效,Landy培养基更易于BEB17脂肽类和聚酮类化合物的发酵。活性检测表明,两种提取方法提取的粗提物对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4,Foc4)都具有较好的抑制作用,其中大孔树脂抽提法提取的物质抑制效果最好,当其浓度为300 μg·mL^-1时抑制率可达80.75%,说明该方法制备的粗提物的活性物质含量相对较高。进一步研究表明,该提取物能引起Foc4菌丝膨大和畸形,并抑制其孢子萌发。分析表明,该提取物对Foc4细胞膜具有破坏作用。

为明确河南省小麦赤霉病种群组成和致病力分化情况,2007—2014年对河南省15个市84个田块的327个小麦赤霉病菌进行种群鉴定、毒素化学型分析和致病力分化研究,结果表明:Fusarium graminearum s. str.和F. asiaticum是河南省小麦赤霉病的优势种群(97%),F. pseudograminearum(2.1%)、F. culmorum(0.3%)、F. equiseti(0.3%)、F. verticillioids(0.3%)为次要种群;对于禾谷镰刀菌复合群来说,豫北地区分布只有F. graminearum s. str.,豫中地区F. graminearum s. str.和F. asiaticum都存在,以F. graminearum s. str.为主,豫南地区F. graminearum s. str.和F. asiaticum都存在,以F. asiaticum为主;291个F. graminearum s. str.都为15ADON类型,26个F. asiaticum菌株中22个为3ADON,1个为15ADON,3个为NIV类型;F. graminearum s. str.(15ADON)也存在致病力分化,强、中、弱致病力的菌株在河南省的比例约为2:2:1。

由丝核菌引起的根腐病是草莓生产上的重要病害之一。本研究基于形态学、菌丝细胞核荧光染色、菌丝融合群测定、rDNA-ITS序列分析和柯赫氏法则验证,对北京地区引起草莓根腐病的丝核菌进行了鉴定。2014年从北京市昌平区温室草莓根腐病病样中分离纯化获得的3个代表菌株,经形态学和细胞核荧光染色,确定均为双核丝核菌(binucleate Rhizoctonia, BNR),且与双核丝核菌AG-A融合群菌株发生菌丝融合,菌株CP-Z的rDNA-ITS序列与GenBank中丝核菌属的有性型角担菌属(Ceratobasidium)AG-A融合群 4个菌株的相似性达100%。菌株CP-Z接种草莓根部,引起根系变黑、腐烂,植株死亡,从接种发病的根部可重新分离到双核丝核菌。双核丝核菌AG-A融合群引起草莓根腐病为国内首次报道。该病原菌菌丝生长适温为25℃~28℃。

为了探寻烟草青枯病的生防菌剂,本研究以烟草青枯病菌为指示菌,从烟草根围土壤中分离获得拮抗细菌X-60,其抑菌圈大小约为37 mm。经形态观察、Biolog鉴定及16S rDNA序列分析,该细菌为解淀粉芽孢杆菌。抗菌谱测定表明,它对烟草灰霉病菌、烟草炭疽病菌、烟草黑胫病菌和烟草赤星病菌均具有较强的拮抗作用,菌丝生长抑制率分别为51.28%、58.97%、60.53%和72.78%。温室盆栽试验表明,X-60菌液灌根对烟草青枯病发生具有良好的预防作用。表型芯片研究结果表明,解淀粉芽孢杆菌能代谢41%的碳源、77%的氮源、86%的磷源、69%的硫源,具有91种生物合成途径;72种碳源、45种氨基酸类氮源和190余种肽类氮源均能显著促进该菌的生长;其高效代谢的磷源有二硫代磷酸盐和半胱胺S-磷酸盐,高效代谢的硫源有硫代硫酸盐、S-甲基-L-半胱氨酸和硫辛酰胺。研究结果为解淀粉芽孢杆菌X-60生防菌剂的开发及将其应用于烟草青枯病的生物防治提供了理论基础。

2012和2013两年度采用Burkard定容式孢子捕捉器,对田间空气中小麦白粉病菌分生孢子的监测结果表明,小麦冠层内、外白粉菌分生孢子浓度存在显著的正相关性,冠层内的白粉菌分生孢子浓度明显高于冠层外;田间空气中分生孢子的浓度逐渐升高,到小麦灌浆期达到最大值,之后逐渐降低。时间序列分析结果表明,两年度田间空气中白粉菌分生孢子浓度均符合ARIMA(1,1,0)模型,且与温度有显著的相关性,建立了基于温度的白粉菌分生孢子浓度预测模型,模型回归效果均达到了显著水平。研究结果发现,田间白粉病病情与空气中病菌分生孢子和关键气象因子具有显著相关性,并在此基础上分别建立了基于空气中分生孢子浓度,以及基于分生孢子浓度和气象因子的田间白粉病病情预测模型,其中基于分生孢子浓度的预测模型普适性要优于基于分生孢子浓度和气象因子的预测模型,可以用来预测田间小麦白粉病的发生流行程度。

通过2012—2014年田间小区试验,对沈阳地区葡萄霜霉病自然发病情况进行了系统调查和对比分析,并对影响葡萄霜霉病流行动态的气象因素进行了相关性分析。结果表明,沈阳地区葡萄霜霉病的季节流行曲线是典型的单峰S形曲线。应用SPSS19.0软件分析,明确了Logistic模型能够反映沈阳地区葡萄霜霉病流行时间动态情况。同时,推导了病害流行阶段:指数增长期为7月上旬至7月下旬,该时期为最佳药剂防治时期;逻辑斯蒂增长期为7月下旬至8月下旬;衰退期为8月下旬至葡萄生育末期。不同生长季病害发生日期、流行阶段天数和最大病情指数虽各不相同,但与Logistic模型推导趋势基本一致。各个流行阶段病害的表观侵染速率表现为:始发期＞盛发期＞衰退期。始发期和盛发期的是决定整个生长季葡萄霜霉病流行程度的关键时期。气象因素对葡萄霜霉病的流行有明显影响,其中表观侵染速率与7 d平均相对湿度、7 d累计降雨量和7 d叶面湿润时数成显著正相关,而与7 d平均气温呈显著负相关,以上4个气象因素是影响沈阳地区葡萄霜霉病流行的主导因子。

炭疽病是鹅掌柴发生最严重的病害之一。本文从四川省成都市采集疑似为炭疽病的鹅掌柴病叶,进行了分离培养,获得培养形态完全不同的2株炭疽菌,致病性测定发现它们都为致病菌。多基因 (核糖体内转录间隔区、肌动蛋白、3-磷酸甘油醛脱氢酶、几丁质合成酶、β-微管蛋白、钙调蛋白) 的系统发育分析发现,分离获得的2株炭疽菌分别与暹罗炭疽菌(Colletotrichum siamense)和喀斯特炭疽菌(C. karstii)聚在一起,形成一个明显的分支,结合形态学特点,确定引起成都市鹅掌柴炭疽病的病原菌为暹罗炭疽菌和喀斯特炭疽菌,这是关于这两种病原引起鹅掌柴炭疽病的首次报道。本文还研究了不同的回接方式对致病性测定的影响,砂纸擦拭后选取中老叶片用孢子悬浮液接种是对鹅掌柴炭疽病最好的致病性测定方法。

闽楠是我国特有珍稀优良用材乡土树种,市场前景广阔。叶斑病是闽楠推广种植过程中新出现的叶部病害,可影响树木正常生长。闽楠叶斑病病原鉴定及生物学特性等研究,有助于明确病原分类地位和病害发生流行规律,从而科学有效地指导防治。通过形态学特征观测和rDNA-ITS序列分析,确定闽楠叶斑病病原为小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)。生物学特性测定结果表明:闽楠小孢拟盘多毛孢ZZ-03菌株以Czapek或PDA+PBL培养基(pH 6.0)28℃黑暗恒温培养有利于菌丝生长;以PDA培养基(pH 8.0)28℃黑暗恒温培养有利于菌株产孢;以pH 8.0、28℃、全黑暗有利于分生孢子萌发;以葡萄糖为C源、牛肉浸膏为N源有利于菌丝生长,以葡萄糖为C源、蛋白胨为N源有利于产孢;分生孢子萌发与相对湿度呈正相关。

为了解生防解淀粉芽孢杆菌LJ02诱导黄瓜抗灰霉病菌的防治效果和作用机制,分别测量了LJ02的发酵上清液和菌体悬浮液的诱导持效期、最适使用浓度以及最佳施用方法,并采用荧光定量PCR的方法法测定了LJ02诱导处理后黄瓜根部和叶部组织中分别表达PR1a蛋白、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶、过氧化物酶的抗性基因PR-1、PR-2、PR-3、PR-9的相对表达量。结果表明,LJ02诱导黄瓜抗灰霉病菌的持效期在7 d左右,且原液与100倍稀释液效果最好,灌根施用效果最佳。LJ02发酵上清液可诱导PR-1、PR-3、PR-9的表达,LJ02菌体悬浮液可诱导PR-1、PR-2、PR-3的表达。

A leaf spot disease on Chenopodium quinoa was found in Jingle, Shanxi. The leaf spots appeared as yellow nearly-circular spot on the surface at early stages, and gradually formed large lesions with pale brown mold at late stage. Based on analysis of LSU, rpb2 and ITS sequences, the strains used in this study were located in same cluster with Cercospora cf. chenopodii in phylogenetic tree. According to morphological characteristics, pathogenicity test, and molecular identification, the pathogen causing leaf spot on quinoa was identified as Cercospora cf. chenopodii.

In August 2014, a disease that caused severe losses on sorghum plants in farmland of Inner-Mongolia University for the Nationalities at Tongliao, Inner-Mongolia, China was found. Different pathogenic strains were isolated from symptomatic sorghum leaf tissues. Morphology, biological characteristics, pathogenicity and ITS and EF-1α sequences of these pathogenic strains were analyzed. Based on the morphological features, pathogenicity, sequence similarity of ITS and EF-1α, these pathogenic strains were identified as Alternaria alternata.

柑橘黄龙病症状较为复杂,且因寄主品种、生长期、病程等因素而异。利用PCR检测其病原菌“Candidatus Liberibac-ter spp.”是目前柑橘黄龙病诊断的可靠方法之一。分析柑橘黄龙病症状与PCR检测结果的相关性有助于提高黄龙病的田间诊断准确率。本研究结果表明,与PCR检测相比,根据症状诊断柑橘黄龙病具有较高的假阳性率(8.20%)和假阴性率(50%);通过分析1 839个样品的症状与病原PCR检测结果发现,表现为斑驳型黄化、均匀黄化和“绿岛”这3种叶部症状以及“红鼻子果”和畸形果这2种果实症状的PCR病原检出率高;具有斑驳和黄化、黄化和“绿岛”、“绿岛”和花叶等复合症状样品的PCR检测“Ca. L. asiaticus”的阳性率最高;直径小于1 cm的幼果中的“Ca. L. asiaticus”检测稳定性低。这些结果为更准确地通过症状诊断柑橘黄龙病提供了科学依据。

为掌握陕西省主栽与后备小麦品种对我国条锈菌的抗性水平,明确其抗锈基因分布,本研究选用条锈菌流行小种CYR32和新毒性小种V26对115份陕西省主栽和后备小麦品种(系)进行苗期抗病性鉴定,并分别利用抗条锈病基因Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr10、Yr18和Yr26的紧密连锁分子标记对这115份材料进行了分子检测。结果表明,供试小麦品种(系)中,抗CYR32的有61份,占53.04%;抗V26的有84份,占73.04%;对2个小种均抗病的有50份,占43.48%。分子检测发现115份材料均不含有Yr10;可能携带Yr9基因的有41份,占35.65%;可能含有Yr5、Yr18和Yr26的材料分别为3份、3份和2份,占2.61%、2.61%和1.74%。因此,当前陕西省主栽与后备小麦品种(系)对CYR32和V26的抗性整体水平还有待进一步提高,Yr9分布频率较高,而Yr5、Yr10、Yr18和Yr26分布频率较低,建议在以后小麦育种中减少Yr9的使用,加强利用Yr5和Yr18与其他有效基因聚合培育持久抗条锈病品种。

柑橘叶斑驳病毒(Citrus leaf blotch virus,CLBV)为柑橘病毒属(Citrivirus)代表种。本研究采用RT-PCR技术从我国栽培猕猴桃上首次检测到CLBV,总检出率为13.3%。测定了5个CLBV分离物的外壳蛋白基因(coat protein gene,cp)序列,全长均为1 092 核苷酸(nt),分离物间cp基因核苷酸和编码氨基酸序列相似性分别为83.2%~99.7%和91.9%~98.9%,这些分离物与新西兰报道的CLBV猕猴桃分离物M3-A核苷酸序列相似性仅为83%左右,与来源于柑橘及近缘种的CLBV分离物cp基因核苷酸序列相似性为84%~86%。在基于该病毒cp基因核苷酸序列的系统进化树中,本研究所测定的CLBV猕猴桃分离物与新西兰报道的除M3-A外的猕猴桃分离物聚在同一组群。研究结果为进一步明确CLBV在我国猕猴桃上的侵染和危害特点及建立该病毒的分子检测技术提供了重要信息。

丛枝菌根真菌(AMF)和根围促生细菌(PGPR)能在一定程度上拮抗土传病原物、提高植物抗病性而降低病害。本研究旨在(1)确定不同AMF与PGPR组合中,菌间相互作用的关系;(2)评价不同AMF与PGPR组合促进马铃薯生长、降低青枯病(Ralstonia solanacearum)危害的效果;(3)初步探索最佳AMF与PGPR组合降低马铃薯青枯病的作用机制。结果表明,与单接种AMF或PGPR相比,一些AMF与PGPR组合能够促进AMF的侵染和PGPR在马铃薯根围的定殖; AMF与PGPR组合能显著促进马铃薯的生长(如株高、茎粗、地上鲜重、地上干重、薯块重),其中以AMF摩西球囊霉(Glomus mosseae, Gm)与PGPR芽孢杆菌(Bacillus sp.)M3-4菌株组合以及地表球囊霉(G. versiforme, Gv)与 M3-4菌株组合促生效果最好。另外,接种AMF和PGPR的组合不同程度降低了马铃薯青枯病的危害,其中也以Gm与M3-4和Gv与M3-4的组合防治效果最佳,防治效果分别为65.2%和69.5%。并且,后者处理的叶片中超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶和过氧化氢酶活性显著高于其他处理,丙二醛含量则显著低于其他处理。实验结果表明,Gm与M3-4以及Gv与M3-4的AMF和PGPR组合能够协同作用大幅促进马铃薯的生长、诱导其防御反应而降低马铃薯青枯病危害。

为明确棉花根系分泌物对生防枯草芽胞杆菌NCD-2生物膜形成的影响,本研究首先比较了菌株NCD-2在不同棉花品种(冀棉11、中棉所41、中植棉2号、鲁棉29和海岛棉Pima90)根际的定殖能力。结果表明,菌株NCD-2在Pima90的根际定殖能力最强,播种35 d后在根际的群体数量达到7.63×10⁵ CFU·g^-1根重;而在中植棉2号的根际定殖能力最弱,播种35 d后根际菌株NCD-2的群体数量为6.51×10⁴ CFU·g^-1根重。通过再循环水培系统收集根系分泌物的方法获得了不同棉花品种的根系分泌物,测定了其对菌株NCD-2生物膜形成的影响。结果表明,海岛棉Pima90的根系分泌物对该菌株生物膜形成的促进作用最强,而中植棉2号的根系分泌物对菌株NCD-2生物膜形成影响最弱。进一步分析了棉花根系分泌物中6种糖分和13种氨基酸对菌株NCD-2生物膜形成的影响,结果发现,葡聚糖和脯氨酸显著促进了该菌株的生物膜形成。

放线菌SC11是一株从土壤中分离的具有广谱抑菌活性的壮观链霉菌。平板对峙试验表明SC11能显著抑制离体灰葡萄孢的生长;盆栽试验表明,SC11对番茄灰霉病的防病效果达到65.3%,高于对照药剂腐霉利(55.8%);对番茄植株内防御酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量的测定表明,SC11处理可诱导植株叶片组织防御酶活性、脯氨酸含量等升高,而MDA含量降低;SC11还能明显促进番茄幼苗的生长,株高、茎粗、叶绿素含量,和对照相比均达显著水平。上述结果表明,壮观链霉菌SC11能有效防治番茄灰霉病,诱导植株防御酶活性的提高,促进番茄幼苗生长。

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。

HOG-MAPK(high osmolarity glycerol mitogen-activated protein kinase)信号途径是真菌MAPK途径中参与渗透压响应的一条重要通路,在植物病原菌生长发育及致病过程中发挥着重要的作用。Sho1 (synthetic high osmolarity-sensitive protein 1) 是HOG-MAPK信号途径上游的一个重要感受器,在不同真菌中常具有不同的功能。本研究从胶孢炭疽菌中克隆了Sho1的同源基因,命名为CgSho1,该基因编码一个291个氨基酸的蛋白,含有4个跨膜结构域和一个SH3功能域。利用同源重组的方法获得了该基因的敲除突变体,与野生型相比,敲除突变体表现为营养生长缓慢,菌丝稀疏且疏水性增强,产孢量下降,对氧化压力和渗透压更加敏感,致病力明显减弱。上述结果表明,CgSho1参与调控胶胞炭疽菌的营养生长、分生孢子产量、氧化应激反应、渗透压响应及致病性。

研究温度对小麦茎基腐病发生的影响,可为病害的发生规律和生态防控措施的研究提供依据。本研究测定了温度对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、对寄主小麦侵染以及在植株体内扩展的影响,结果表明,假禾谷镰刀菌菌丝生长的温度范围为4℃~30℃,其中28℃最适于菌丝的生长,孢子萌发的温度范围为4℃~35℃,其中12℃~30℃较适宜分生孢子萌发,17℃~28℃为假禾谷镰刀菌侵染小麦的适宜温度范围,假禾谷镰刀菌在小麦植株体内扩展的适宜温度范围在22℃~30℃;通过不同温度培养试验以及田间小麦不同生育期接种试验测定温度对小麦茎基腐病发生的影响,结果表明,播种期、起身期接种的小麦茎基腐病发生高于越冬苗期接种处理,而此期的温度较越冬苗期利于假禾谷镰刀菌的侵染和小麦茎基腐病的发生。

本研究以紫花苜蓿品种、茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonnate, MeJA)浓度、MeJA诱导天数为处理因素,按照四因素三水平[L₉(3⁴)]的正交试验设计,通过测定发病情况和相关生理生化指标来探究MeJA对紫花苜蓿尖孢镰刀菌根腐病抗病性的作用。结果表明,施用外源MeJA能够降低甘农3号、龙牧803和中苜一号的发病率和病情指数。外源MeJA诱导处理可增强超氧化物歧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性,但对过氧化物酶的影响相对较小;经诱导处理后地上生物量鲜重和干重也有显著增加,而可溶性蛋白质的含量却显著降低。方差分析和极差分析结果表明,MeJA诱导处理存在品种、诱导浓度和诱导天数间的差异,其中MeJA浓度是影响各测定指标的主要因素。通过因子综合分析得出,本次研究中甘农3号,用MeJA 0.1 mg·mL^-1诱导处理并同时接种对尖孢镰刀菌引起的根腐病的抑制效果最佳。

The tea leaf disease, which led to a large loss of production and decrease of quality, was found in the tea region in Huishui county, Guizhou province. Some strains were isolated from the diseased samples, and the representative strains fulfilled Koch’s postulate. Then the isolates were further identified as Lasiodiplodia theobromae based on morphological characters and phylogenetic analysis with internal transcribed spacer (ITS) and elongation factor 1-α (EF-1α) regions. The results showed that the pathogen of the leaf disease occurred in Huishui county, Guizhou province was L. theobromae.

为明确云南省马铃薯疮痂病病原菌(Streptomyces spp.)的种类及其生物学特征,自2013年从云南省13个马铃薯主产区采集疮痂病病样,共分离到200株链霉菌,通过温室盆栽致病性试验筛选出67株致病菌。通过形态学、生理生化指标、致病性测定及16S rDNA序列分析对获得的菌株进行鉴定。结果显示,引起云南地区马铃薯疮痂病的病原为10种链霉菌,分别为S. caviscabies、S. anulatus、S. scabies、S. turgidiscabies、S. acidiscabies、S. europaeiscabiei、S. luridiscabiei、S. enissocaesilis、S. griseus和S. aureofaciens。其中S. enissocaesilis和 S. anulatus为优势种群,S. caviscabies、S. anulatus和S. luridiscabiei为国内首次报道的病原菌。因此,认为云南省马铃薯疮痂病菌种类复杂多样。

为明确河北廊坊中国农科院植保所试验基地大豆孢囊线虫病田内大豆枯萎病病原镰刀菌的种类,对362份罹病枯萎大豆植株进行病原真菌分离,得到335株真菌;使用镰刀菌通用引物鉴定出镰刀菌(Fusarium spp.) 279株,占分离菌株83.3%;镰刀菌特异性引物、测序等分子生物学技术结合形态学特征进一步鉴定镰刀菌种类,鉴定出尖孢镰刀菌(F. oxysporum)189株,占分离菌株56.4%;茄病镰刀菌(F. solani)67株占20.0%、禾谷镰刀菌(F. graminearum)16株占4.8%、木贼镰刀菌(F. equiseti)3株、层出镰刀菌(F. proliferaum)2株、燕麦镰刀菌(F. avenaceum)和厚孢镰刀菌(F. chlamydosporum)各1株;致病性测试结果表明数量最多的尖孢镰刀菌(F. oxysporum)中约92.8%菌株具有不同程度的致病力;这些结果表明该试验基地大豆枯萎病的优势病原菌为尖孢镰刀菌(F. oxysporum);研究结果可为大豆枯萎病的防治提供科学依据,并为大豆孢囊线虫与尖孢镰刀菌复合侵染大豆的研究奠定基础。

为丰富甘蔗花叶病毒(Sugarcane mosaic virus，SCMV)种群信息，探索SCMV种群结构，本研究运用RT-PCR方法克隆了采自福州的2个SCMV分离物(分别命名为 FZ-C1和FZ-C2)的全基因组，结合已公布的18个SCMV分离物的全基因组序列，利用MEGA 4.1和Simplot软件对SCMV的种群结构进行了分析。结果显示，FZ-C1和FZ-C2全长分别为9 570 nt和9 573 nt，均包含一个9 189 nt的开放阅读框，编码长度为3 063个氨基酸的多聚蛋白。这2个分离物与SCMV-A株系的相似性最高，酶切位点也与SCMV-A株系的基本一致。系统发育进化分析表明，SCMV可以分为3组，分别命名为SSGⅠ、Ⅱ、Ⅲ。SSGⅠ来源于玉米(Zea mays)，SSGⅡ和SSGⅢ来源于甘蔗(Saccharum spp. hybrid)，其中SSGⅢ主要来源于果蔗。FZ分离物聚在SSGⅡ组内。研究结果丰富了SCMV全基因组序列信息，有助于全面了解SCMV种群的遗传进化关系。

In order to clarify the current Fusarium species and the dominant species causing tomato Fusarium wilt in Tongshan, Qintong and Shuyang. 12 soil samples were collected from tomato rhizosphere and the pathogens were isolated. Fusarium species were identified on the basis of morphological characteristics and ITS sequences, and their pathogenicity was also tested. Three Fusarium species, namely F. oxysporum, F. solani and F. verticillioides, were classified with the numbers of 111, 32 and 7, respectively. The result of analysis of the Fusarium species distribution in different regions indicated that Fusarium oxysporum was the dominant species in Tongshan, Qintong and Shuyang with frequencies of 66%, 72% and 84%, respectively.

华占是近年来我国新选育的恢复系,广泛应用于杂交稻育种中,其配组的杂交稻组合对稻瘟病均表现出良好的抗性。本研究利用来源于华南稻区的62个稻瘟病菌株对恢复系华占、明恢63和广恢998进行抗病性鉴定,结果表明:华占对接种菌株的抗谱达到95.2%,对稻瘟病表现出广谱抗性。为进一步了解该恢复系所含的抗稻瘟病基因,以高感稻瘟病品种丽江新团黑谷为母本,以华占为父本,构建了丽江新团黑谷(LTH)/华占的F₂抗病遗传分析群体。利用对华南水稻品种具有致病谱较广的稻瘟病代表菌株GD00-193a对随机选择的1 000个来源于LTH/华占的F₂个体及其F₁个体进行抗病遗传分析,结果发现F₁个体表型全为抗病,1 000个F₂个体的抗/感比率符合3∶1的显性单基因分离比,说明华占至少含有一个显性抗稻瘟病基因。利用均匀分布于水稻12条染色体的250对SSR引物,通过分离群体分析结合隐性群体分析法将华占的一个抗稻瘟病基因定位于水稻第6染色体的Pi2/Pi9/Pi50区域。通过Pi2等位基因的测序分析,结果表明华占含有Pi2抗病基因。本试验结果为华占在杂交稻上的应用及其配组组合的品种布局提供重要依据。

凋萎病是近年来危害杨梅的主要病害。为了快速灵敏的检测杨梅凋萎病菌(Pestalotiopsis versicolor和P. microspora),本研究开发了常规PCR和SYBR Green实时荧光定量PCR技术各一套。利用P. versicolor (JN861773)和 P. microspora(JN861776)的ITS1-5.8S rDNA-ITS2序列的相同部分设计引物对(Pvm1L/Pvm1R)。该引物对利用常规PCR技术能特异性扩增出杨梅凋萎病菌188 bp的目标产物,而对照菌株则呈阴性。该常规PCR体系能够检测人工接种后21 d和田间自然发病的有病症杨梅组织中的凋萎病菌,检测下限是0.6×10⁵拷贝数。利用Pvm1L/Pvm1R进行SYBR Green实时荧光定量PCR,检测灵敏度是常规PCR的100倍,检测下限是0.6×10³拷贝数,能够检测出人工接种及田间已经感染但尚未表现症状的杨梅组织中的凋萎病菌。这两项技术,简单、快速、灵敏,特异性强,可以应用于杨梅凋萎病的诊断和苗木检疫。

2014年从海南省4个市(县)分离获得43株橡胶炭疽病菌,进行病原菌鉴定后,采用菌丝生长速率法,测定了其对多菌灵和咪鲜胺的敏感性,结果表明:供试菌株中,有23个属于胶孢炭疽病菌,20个属于尖孢炭疽病菌。所有供试菌株对多菌灵和咪鲜胺的EC₅₀值分布范围分别为(0.332 3~7.425 6)和(0.009 1~0.113 3) mg·L^-1,平均值分别为(1.714 1±1.684 7)和(0.036 8±0.023 8)mg·L^-1。其中尖孢炭疽病菌对多菌灵的EC₅₀值要显著高于胶孢炭疽病菌,EC₅₀平均值分别为(2.922 7±1.556 3)和(0.663 2±0.194 4)mg·L^-1,但2种病原菌对咪鲜胺的EC₅₀值没有显著差异,EC₅₀平均值分别为(0.038 3±0.015 2)和(0.035 5±0.020 1)mg·L^-1。供试菌株对多菌灵和咪鲜胺的敏感性无显著相关性,可以在生产上交替使用。

红麻曲叶病是2012年在海南省海口市发现的一种新病害,病株表现为叶片向上卷曲、叶脉肿大、叶脉变深绿色等症状。PCR检测结果显示,该病样中均存在菜豆金色花叶病毒属病毒。基因克隆及序列分析结果表明,该病毒分离物(HN08)基因组仅含A组分(DNA-A),其全长为2 738 nt,与木尔坦棉花曲叶病毒(CLCuMuV)各分离物的相似性均大于89.0 %,其中与中国各分离物的相似性均大于99.0 %。该病毒分离物也伴随有β卫星分子,其全长为1 346 nt,与CLCuMuV各分离物伴随的β卫星分子(CLCuMuB)序列相似性大于83.0 %,其中与分离物Fz1的序列相似性最高,为99.7 %。构建了HN08 DNA-A及其β卫星分子侵染性克隆,通过农杆菌注射接种红麻,接种后30 d,HN08 DNA-A及其β卫星分子混合接种的红麻植株新出叶片开始产生曲叶症状;接种后60 d,二者混合接种的植株大部分叶片表现为严重的曲叶症状,且与田间自然病株症状相同,而二者各自单独接种的红麻植株没有产生明显的症状。PCR及Southern blot检测进一步证实这些症状是由HN08 DNA-A及其β卫星分子的共同侵染引起的。因此,海南红麻曲叶病是由CLCuMuV及其伴随的β卫星分子(CLCuMuB)共同侵染引起的。本文首次报道了红麻是CLCuMuV自然新寄主。

根结线虫是一种重要植物病原线虫,常用杀线虫剂噻唑膦、阿维菌素等进行防治。研究生防真菌淡紫紫孢菌颗粒剂与低剂量杀线虫剂复配对根结线虫的防治效果,结果显示当浓度低于100 μg·mL^-1时,噻唑膦对淡紫紫孢菌的菌落生长和孢子萌发无显著影响;且低剂量噻唑膦与淡紫紫孢菌复配对线虫二龄幼虫的致死率高于单独使用噻唑膦或淡紫紫孢菌的。盆栽及大棚试验都表明阿维菌素减量25%、或噻唑膦减量25%、或噻唑膦减量50%后分别与淡紫紫孢菌颗粒剂复配,对根结线虫的防效与单独使用阿维菌素、噻唑膦或淡紫紫孢菌相当。因此,噻唑膦及阿维菌素与淡紫紫孢菌复配,可减少农药使用量,并弥补生物防治稳定性不强等缺点,是可选的植物线虫病害防治策略之一。

本文报告了国际病毒分类委员会(ICTV)于2020年3月批准的最新2019病毒分类系统,全面采用了十五级分类阶元,分别为:域、亚域、界、亚界、门、亚门、纲、亚纲、目、亚目、科、亚科、属、亚属、种。寄主为植物的病毒包括了植物病毒和亚病毒感染因子(类病毒、卫星病毒和卫星核酸)。植物病毒共有1 608种,涉及2个域、3个界、8个门、13个纲、16个目、31个科、8个亚科、132个属、3个亚属。亚病毒感染因子包括33种类病毒,涉及2个科、8个属;6种卫星病毒,涉及4个属;142种卫星核酸,涉及2个科、2个亚科和13个属。

为了解太子参蚕豆萎蔫病毒2(Broad bean wilt virus 2,BBWV2)的遗传多样性及分子进化关系,本研究对5个不同地理来源的6份太子参病叶样品进行了BBWV2外壳蛋白(coat protein,CP)基因的RT-PCR扩增和克隆。序列分析结果表明,所得13条太子参BBWV2 CP基因序列均为1 345 bp,其核苷酸序列同一性在81.0%～99.0％之间,氨基酸序列同一性在93.5%～99.3％之间;核苷酸多样性为0.084 00;存在280个核苷酸多态性位点,其中232个为地域特异性位点;总变异数为278个,其中同义突变29个,异义突变249个。不同地理来源的太子参BBWV2分离物之间遗传分化程度较高,基因交流不频繁,遗传漂变可能导致分离物间明显的遗传分化。在系统进化树中,太子参分离物的聚类呈现出明显的地域特异性,江苏、贵州、湖南、福建分离物均聚类在I-a亚组,而山东分离物聚类在II-c亚组,遗传距离较远。研究表明,太子参BBWV2存在很高的遗传变异,基因突变是其产生遗传多样性的主要驱动力,而地理因素与其具有较高的核苷酸多样性密切相关。

由尖孢镰刀菌古巴专化型1号小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1,Foc1)引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害之一。分泌蛋白作为一类重要致病因子,在Foc1与香蕉互作过程中起着重要作用。本文利用SignalP、WoLF PSORT、TargetP、TMHMM和big-PI Predictor等生物信息学软件,对Foc1全基因组编码的15 438条蛋白质氨基酸序列进行了分泌蛋白及效应子的预测分析。结果表明,Foc1全基因组编码蛋白中有988个经典分泌蛋白,占编码蛋白总数的6.40%。蛋白特征分析表明,其氨基酸长度主要集中在101~500个氨基酸(占总数的71.26%),信号肽长度集中在17~20个氨基酸(占61.94%),信号肽切割位点以SPaseⅠ型为主(占92.91%)。碳水化合物酶类(CAZymes)分析表明,有281个分泌蛋白属于CAZymes,其中以糖苷水解酶家族最多。对细胞壁降解酶类分析表明,有27个分泌蛋白属于纤维素降解酶类,73个属于果胶降解酶类,42个属于木聚糖降解酶类。以氨基酸长度≤400和半胱氨酸残基数≥4为筛选条件,发现Foc1经典分泌蛋白中有378个候选效应子。qRT-PCR分析表明,7个候选效应子均在香蕉组织提取物诱导后获得上调表达,从实验角度证实了其为真正的效应子。

代谢组学与基因组学、转录组学、蛋白组学共同构成系统生物学。代谢组学作为连接基因、蛋白与表型的重要桥梁,正逐步被应用于植物病理学研究的各领域。本文系统综述了代谢组学在植物侵染性病害的病原学、病害诊断、病原与寄主互作、植物抗病性、植物非侵染性病害和杀菌剂作用机制等领域应用的最新进展。将为采用代谢组学手段深入揭示生物或非生物因素作用下植物病害的发生规律、植物自身的防御机制以及外源药物的防病机理提供有益借鉴。代谢组学将通过解析生物标志物或代谢途径为生物表型相关蛋白功能的研究提供重要参考。

甘蔗花叶病是中国蔗区危害最严重的病毒病,利用抗病品种是控制该病害最经济有效的方法。本研究以中国蔗区甘蔗花叶病的2种主要病原甘蔗线条花叶病毒分离物(SCSMV-JP1,GenBank登录号JF488064)和高粱花叶病毒分离物(SrMV-HH,GenBank登录号DQ530434)为接种毒源,采用人工切茎接种和RT-PCR检测相结合方法,于2015年、2016年2次对中国近年选育的71个优良甘蔗新品种(系)进行了双抗SCSMV和SrMV鉴定与评价。结果表明:71个优良甘蔗新品种(系)中,对SCSMV表现高抗到中抗的有24个,占33.8%,感病到高感的有47个,占66.2%;对SrMV 表现高抗到中抗的有27个,占38.03%,感病到高感的有44个,占61.97%。综合分析结果显示,福农30号、福农36号、闽糖01-77、桂糖02-467、柳城 05-129、粤甘34号、粤甘40号、粤糖55号、粤糖96-86、粤糖00-318、赣蔗 02-70、云蔗03-258、云蔗04-241、云蔗05-51、云蔗06-80等15个优良新品种(系)双抗SCSMV 和SrMV 2种病毒,占21.13%,其中粤甘34号、粤糖55号、云蔗03-258、云蔗05-51、云蔗06-80等5个优良新品种(系)对2种病毒均表现为高抗,占7.04%,。研究结果明确了71个甘蔗优良新品种(系)对甘蔗花叶病2种主要致病病原的抗性,筛选出双抗SCSMV和SrMV的甘蔗优良新品种(系)15个,为生产用种选择和有效防控甘蔗花叶病提供了科学依据。