转录组和代谢组联合分析揭示稻曲病菌的致病因子

【目的】由稻曲病菌引起的稻曲病是一种世界性水稻真菌病害,该病严重威胁水稻的产量和品质。探明稻曲病菌的致病分子机制,可为制定稻曲病防治策略和抗病分子育种开辟新思路。【方法】用稻曲病菌接种水稻幼穗,采用转录组和代谢组测序技术对接种后9 d显症的样本(S)和未接种的PXD25菌丝(CK)进行代谢组和转录组测序,以稻曲病菌菌株UV-8b基因组作为参考基因组进行对比,利用FPKM法计算基因表达量,以|log2fold change|≥1且P≤0.05为条件筛选差异表达基因(DEG);以P≤0.05且VIP≥1为标准筛选差异代谢物(DAM)。【结果】转录组测序分析表明,S vs.CK有6708个DEG,通过GO富集和KEGG代谢途经分析,将DEG划分为GO功能下的3708个词条、110条代谢途径;DEG中有91个转录因子,分属23个转录因子家族,包括bZIP、C6、C2H2等;分析显著富集代谢途径发现,线粒体自噬、次生代谢和氨基酸代谢等途径显著富集,基因表达量都发生显著变化,其中次生代谢途径中的差异表达基因都显著上调,推测这些基因在稻曲病菌致病中发挥重要作用。非靶代谢组共鉴定出392个差异代谢物(DAM),DAM分析发现丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸以及脂肪酸类物质(亚油酸、棕榈酸、月桂酸、肉豆蔻酸)等都显著积累。转录组和代谢组联合分析发现苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等氨基酸代谢途径与淀粉和蔗糖等与糖代谢相关途径显著富集,表明这些代谢物和基因可能与稻曲病菌的致病性密切相关。【结论】线粒体自噬、次生代谢和氨基酸代谢等代谢途径中DEG在稻曲病菌致病中发挥重要作用,丙氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸以及脂肪酸类物质等代谢物与稻曲病菌的致病性密切相关。

农药液滴在水稻叶面的动态润湿铺展行为

【目的】探究表面张力、液滴粒径和叶片倾角对农药液滴在水稻叶片近轴面、远轴面动态润湿铺展行为的影响,为通过调控农药液滴在水稻叶面的动态润湿铺展行为实现水稻施药的“减施增效”提供依据。【方法】通过调节Silwet-408的浓度配制出表面张力为21.4、33.2、43.7 mN·m^(-1)的Silwet-408溶液代替农药药液,利用液滴发生器生成532、627、746、830、957μm的单液滴,对其在倾角为40°、65°、85°水稻叶片近轴面、远轴面的动态润湿铺展行为进行全因子试验。【结果】表面张力、液滴粒径、叶片倾角均显著影响(P<0.05)水稻叶面的液滴接触角变化率,且近轴面、远轴面所受影响的整体趋势基本相同,增大叶片倾角或减小液滴粒径或降低表面张力均能增大接触角变化率,促进液滴润湿铺展。其中,以降低表面张力的效果最显著,当表面张力从33.2 mN·m^(-1)降至与水稻叶面临界表面张力接近的21.4 mN·m^(-1)时,叶片近轴面的接触角(前进角和后退角)变化率分别增大7.49、6.22倍,远轴面的分别增大11.13、7.61倍,液滴的润湿性在75 s内从较差或差(80°≤接触角<100°或接触角≥100°)转变成中等或好(60°≤接触角<80°或接触角<60°);当表面张力比水稻叶面临界表面张力大得多时,接触角变化率随叶片倾角的增大而增大,随液滴粒径的减小而增大,但叶片倾角的影响小于液滴粒径的影响,经过75 s后,几乎所有粒径的液滴仍保持较差或差的润湿性(80°≤接触角<100°或接触角≥100°)。液滴润湿滞后现象分析表明,水稻叶面的粗糙度相对较小,液滴润湿滞后现象并不严重。表面张力与水稻叶面临界表面张力接近的液滴在固-液-气三相体系动态表面张力的驱使下在叶面润湿铺展,接触角随时间的动态变化可使用模型θ=θe+Aexp(-Kt)进行拟合;表面张力比水稻叶面临界表面张力大得多的液滴虽能稳定地黏附在叶面上,没有出现滚落现象,但始终未突破叶面的钉扎效应和滞留阻力,无法实现润湿铺展。【结论】表面张力、液滴粒径、叶片倾角3个因素均显著影响农药液滴在水稻叶面的动态润湿铺展行为,在实际施药场景中,由于叶片倾角无法人为调节,因此可根据施药的目的调节药液的表面张力和液滴粒径进而调控液滴的动态润湿铺展行为。研究结果有助于理解农药液滴在水稻叶面动态润湿铺展的机理,并可为水稻施药场景中合理选择药液表面张力、液滴粒径提供理论支持与指导。

天门市水稻病虫害绿色防控技术示范

介绍天门市水稻(Oryza sativa L.)病虫害绿色防控技术的示范情况与成效,集成了一套以生态防控、物理诱杀、生物防治和化学农药减量增效为主的防控技术模式,厘清防控措施实施中存在的问题,提出加强农产品质量安全监管、打造绿色农产品品牌、加强宣传培训、加大政策与资金投入的对策与建议,为农作物病虫害绿色防控提供参考。

基于改进Yolov5s的水稻叶病检测方法

水稻叶病防治在提高水稻产量中具有重要作用,针对水稻叶病人工检查速度慢、主观性高的问题,提出一种基于改进Yolov5s的水稻叶病目标检测方法。采用K-means聚类算法得到先验框尺寸,增强检测模型对水稻叶病的适应性;将轻量级空间注意力与通道注意力融合,对高层语义特征信息增强,增强模型对病害信息的感知度;并结合特征金字塔网络,融合多尺度感受野获取目标上下文信息,有效地增强模型对目标周围特征的提取,提高目标检测的准确度。试验结果表明:改进后的Yolov5s算法平均检测精度(IOU=0.5)提高4.3%,F1值提高5.3%,帧率FPS为58.7 f/s。有效提升Yolov5s算法对水稻叶病的检测精度,达到实时检测的需求。

秀山县水稻病虫害防控成效植保贡献率评价试验

水稻病虫害防控是确保水稻产量的重要措施。为客观评价水稻病虫害防控成效,2023年秀山县组织开展水稻病虫害防控成效植保贡献率评价试验,试验设置完全不防治、严格防治、统防统治和农户自防区共4个处理。结果表明,统防统治区植保贡献率为53.49%,农户自防区为45.58%;按照严格防治区、统防统治区、农户自防区面积各占比15%、35%、50%测算,县域(水稻)植保贡献率为50.66%。2023年秀山县水稻病虫害防控共计挽回产量损失6.97万t,成效十分显著。

基于改进YOLOv3的水稻叶部病害检测

为了解决水稻小病斑检测不准确的问题,提出一种基于改进YOLOv3的水稻叶部病害检测方法Rice-YOLOv3。首先,采用K-means++聚类算法,计算新的锚框尺寸,使锚框尺寸与数据集相匹配;其次,采用激活函数Mish替换YOLOv3主干网络中的Leaky Relu激活函数,利用该激活函数的平滑特性,提升网络的检测准确率,同时将CSPNet与DarkNet53中的残差模块相结合,在避免出现梯度信息重复的同时,增加神经网络的学习能力,提升检测精度和速率;最后,在FPN层分别引入注意力机制ECA和CBAM模块,解决特征层堆叠处的特征提取问题,提高对小病斑的检测能力。在训练过程中,采用COCO数据集预训练网络模型,得到预训练权重,改善训练效果。结果表明:在测试集下,Rice-YOLOv3检测水稻叶部3种病害的平均精度均值(mAP)达92.94%,其中,稻瘟病、褐斑病、白叶枯病的m AP值分别达93.34%、89.68%、95.80%,相较于YOLOv3,Rice-YOLOv3检测的m AP提高了6.05个百分点,速率提升了2.8帧/s,对稻瘟病和褐斑病的小病斑的检测能力明显增强,可以检测出原始网络模型漏检的小病斑;与Faster-RCNN、YOLOv5等模型对比,Rice-YOLOv3提高了对相似病害和微小病害的识别能力,并在原始的基础上提高了检测速率。

广西越冬稻螟种类及其空间分布型研究

【目的】水稻螟虫在广西广泛分布,严重威胁水稻生产,明确广西稻螟的越冬情况及其空间分布型,了解水稻螟虫的种类及分布情况,为其预测预报及科学防治提供依据。【方法】分别在桂东北、桂西北、桂东南、桂西南和沿海地区,共27个市(县)进行越冬螟虫调查,并采用棋盘式取样法,将稻桩带回室内仔细剥查鉴定螟虫种类及数量,分析螟虫种群的空间分布型。【结果】本次越冬调查结果表明,广西越冬螟虫种类有大螟(Sesamia inferens)、二化螟(Chilo suppressalis)、三化螟(Scirpophaga incertulas)和台湾稻螟(Chilotraea auricilia),其中大螟和二化螟为优势种。三化螟主要分布在纬度23°-25°,其他螟虫在广西越冬未呈现明显规律。空间分布参数表明,除13、20和22号田块大螟呈均匀分布外,其他田块螟虫均呈聚集分布,且聚集度随密度的增加而升高。大部分田块螟虫聚集原因是由环境因素引起的。【结论】在广西,越冬螟虫呈聚集分布,大螟和二化螟为田间越冬优势种群,台湾稻螟次之,三化螟零星发生。

哈茨木霉UN⁃2β⁃葡聚糖酶诱导及对水稻纹枯病的抑菌防病作用

【目的】优化哈茨木霉UN⁃2菌株产β⁃葡聚糖酶的培养基组分及发酵参数,提高其产酶能力,研究β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病病原菌的拮抗作用及田间防效,阐明哈茨木霉菌株UN⁃2在水稻纹枯病生物防治中的应用潜力。【方法】采用单因素试验考察不同碳源、氮源和金属离子对哈茨木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶的影响,利用正交试验确定木霉菌株产β⁃葡聚糖酶的最适温度、pH、接种量、瓶装量、摇床转速和发酵时间,优化哈茨木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶诱导发酵条件;通过体外拮抗试验和田间防效试验研究β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病的抑菌防病作用。【结果】哈茨木霉菌株UN⁃2发酵产β⁃葡聚糖酶最佳碳源和氮源分别为麦麸和硫酸铵,金属离子Ca^(2+)和Mg^(2+)对木霉产β⁃葡聚糖酶活性具有明显的促进作用。哈茨木霉UN⁃2菌株以10.0 g/L麦麸、0.5 g/Lβ⁃葡聚糖、4.0 g/L硫酸铵、1.5 mmol/L Ca^(2+)、0.5 mmol/L Mg^(2+)为培养基,在温度32℃、起始pH 6.5、接种量8 mL(10^(6) cfu/mL)、瓶装量30 mL/250 mL、摇床转速160 r/min条件下发酵64 h获得β⁃葡聚糖酶活性最高。木霉菌株UN⁃2产β⁃葡聚糖酶粗酶液对立枯丝核菌和禾谷丝核菌的菌丝生长和菌核萌发具有明显的抑制作用,对由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病的田间防效达70.45%,与5%井冈霉素处理相当,β⁃葡聚糖酶粗酶液处理可提高水稻结实率和稻粒充实度。【结论】哈茨木霉菌株UN⁃2在最优发酵条件下产酶活性达97.68 U/mL,β⁃葡聚糖酶粗酶液对水稻纹枯病具有较强的抑菌防病效果,并对水稻植株具有一定的促生作用。

新型脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑对水稻恶苗病致病菌藤仓镰孢菌的抑菌活性

水稻恶苗病是水稻生产中的重要种传真菌病害,其在我国的主要致病菌为藤仓镰孢菌Fusarium fujikuroi。本研究采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了102株藤仓镰孢菌对新型脱甲基酶抑制剂氯氟醚菌唑的敏感性,明确了其敏感性分布,同时测定了氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌菌丝和孢子形态、细胞膜通透性、细胞壁和细胞膜完整性、麦角甾醇和毒素合成的影响。结果表明:氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌菌丝生长和孢子萌发的EC50值范围分别在0.0305~0.7579μg/mL和0.1091~1.6870μg/mL,平均EC50值分别为(0.2469±0.0167)μg/mL和(0.6397±0.0324)μg/mL。此外,用EC50浓度的氯氟醚菌唑处理,可使藤仓镰孢菌菌丝扭曲破裂、孢子皱缩扁平,可破坏菌丝细胞壁和细胞膜完整性,显著降低了麦角甾醇含量,影响毒素合成。研究结果证实了氯氟醚菌唑对藤仓镰孢菌的生物活性,可为水稻恶苗病的田间防治以及氯氟醚菌唑的科学合理使用提供依据。

配施硅肥对稻飞虱取食量、田间种群数量及水稻产量的影响

为探明增施硅肥在水稻田稻飞虱绿色防控中的作用,本文采用室内蜜露测定、田间盆拍调查等方法研究了在广西代表性土壤条件下增施硅肥对稻飞虱蜜露量、田间种群数量及水稻产量的影响。结果表明:褐飞虱Nilaparvata lugens St l和白背飞虱Sogatella furcifera Horváth在施硅量为15 kg/hm^(2)和45 kg/hm^(2)水稻上的平均蜜露量均显著低于不施硅对照。在水稻分蘖期,与不施硅对照相比,15 kg/hm^(2)施硅处理下两个试验点稻飞虱发生量均显著减少;45 kg/hm^(2)施硅处理下宾阳试验点的稻飞虱发生量显著减少,而合浦试验点在水稻分蘖盛期稻飞虱发生量虽未显著减少,但水稻分蘖后期稻飞虱发生量极显著低于不施硅对照,减少了51.03%。在水稻灌浆期,与不施硅对照相比,宾阳试验点15 kg/hm^(2)和45 kg/hm^(2)施硅处理稻飞虱的发生量均极显著减少,而合浦试验点稻飞虱发生量没有显著变化。15 kg/hm^(2)和45 kg/hm^(2)施硅处理的稻谷千粒重均显著高于不施硅对照,产量比不施硅对照提高1.88%~9.05%。增施硅肥可明显降低水稻田稻飞虱的取食量和田间种群发生量,同时在一定程度上提高了稻谷产量,因此,水稻增施硅肥有助于广西稻飞虱的绿色防控。

2021年广西稻瘟病菌致病性分化及其无毒基因分析

【目的】探究广西稻瘟病菌的致病力、优势种群和优势生理小种,分析其无毒基因,了解其生理小种及无毒基因组成与分布情况,为水稻抗性育种和品种推广提供参考。【方法】使用7个我国统一鉴别品种和26份已知抗病基因的近等基因系,采用室内苗期人工喷雾接种方法对2021年从广西南部(桂南)、中部(桂中)、北部(桂北)和高寒山区4个不同生态稻作区分离得到的128株稻瘟病单孢菌株进行致病性测定。【结果】60.16%供试稻瘟病菌菌株表现出强致病力,128株稻瘟病菌株被划分为7个种群26个生理小种,ZB群为优势种群,出现频率为69.53%,优势生理小种为ZB_(13)和ZB_9,出现频率分别为25.00%、14.84%。供试菌株对26个抗病基因的毒力频率为28.12%~100.00%,其中,供试病菌对Pik、Pikm、Pi1、Pi9基因的毒力频率较低,分别为28.12%、28.91%、35.94%、37.50%。供试的广西稻瘟病菌含有与测试抗病基因相对应的无毒基因,其中15个无毒基因在桂南、桂中、桂北和高寒山区4个不同稻作区均有分布,无毒基因Avr-Pia(1)、Avr-Pia(2)、Avr-Pii、Avr-Pik^(s)、Avr-Pib、Avr-Pit、Avr-Pish(2)、Avr-Pi3(t)、Avr-Pi5(t)、Avr-Pi12(t)、Avr-Pi19(t)出现频率均低于20.00%。携带有5、6、7、8、10个无毒基因组合的菌株较多,其在供试菌株中占比分别为19.53%、11.72%、11.72%、15.63%、10.16%。【结论】2021年广西稻瘟病菌致病力强,优势种群为ZB群,优势生理小种为ZB_(13)和ZB_9,无毒基因Avr-Pia(1)、Avr-Pia(2)、Avr-Pii、Avr-Pik^(s)、Avr-Pib、Avr-Pit、Avr-Pish(2)、Avr-Pi3(t)、Avr-Pi5(t)、Avr-Pi12(t)和Avr-Pi19(t)出现频率较低,在水稻抗病育种与品种布局中,与之对应的抗病基因应慎用。

黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病病原比较分析

【目的】明确中国黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病病原种类及优势致病菌,为水稻穗腐病的精准防控提供参考。【方法】在黑龙江、四川和海南省的13个水稻主要生产区采集水稻穗腐病样品,通过组织分离和单孢分离法,共分离纯化到568个菌株,对各菌株进行形态学鉴定,结合rDNA-ITS序列分析及科赫氏法则验证,明确13个水稻主要生产区穗腐病病原菌种类,分析其优势菌株及致病特征。【结果】黑龙江省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、链格孢属和镰孢菌属3类,分别占总病原菌数的1.10%、83.43%和15.47%,链格孢属为该省份的优势菌种。海南省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、镰孢菌属、黑孢霉属、毛色二孢属及蠕孢菌属5类,分别占总病原菌数的1.62%、89.47%、0.81%、1.62%和6.48%,镰孢菌属为该省份的优势菌种。四川省水稻穗腐病病原有弯孢菌属、链格孢属、镰孢菌属、黑孢霉属、蠕孢菌属5类,分别占总病原菌数的23.57%、13.47%、22.86%、16.43%和23.57%,无优势菌种。根据分生孢子及菌落形态差异筛选出具有代表性的23个菌株,结合rDNA-ITS序列分析及科赫氏法则验证,明确了水稻穗腐病的致病菌有弯孢菌属的新月弯孢(Curvularialunata),链格孢属的细交链格孢(Alternariatenuissima)、链格孢(A.alternata)、芸薹链格孢(A.brassicae),镰孢菌属的拟轮枝镰孢(Fusariumverticillioides)、新知镰孢(F.andiyazi)、木贼镰孢(F.equiseti)、变红镰孢(F.incarnatum)、厚垣镰孢(F.chlamydosporum),黑孢霉属的稻黑孢(Nigrosporaoryzae)、球黑孢霉(N.sphaerica),毛色二孢属的可可毛色二孢(Lasiodiplodiatheobromae)及蠕孢菌属的嘴突凸脐蠕孢(Exserohilumrostratum)。分别于孕穗期和抽穗扬花期接种穗腐病致病菌,发现无论是粳稻还是籼稻品种,海南省致病菌在水稻抽穗扬花期接种后平均病情指数均高于孕穗期接种的平均病情指数;黑龙江和四川省的致病菌在抽穗扬花期接种的平均病情指数略低于孕穗期接种的平均病情指数。【结论】中国黑龙江、四川和海南省稻作区水稻穗腐病致病菌具有多样性,黑龙江省以链格孢属为优势菌种,海南省以镰孢菌属为优势菌种,四川省优势菌种不明显。

辽宁盘锦地区稻飞虱天敌螯蜂种群动态研究

【目的】螯蜂科昆虫是稻飞虱的重要天敌,兼具捕食与寄生习性,其在发挥稻田生态系统有害生物的自然调控功能方面具有重要意义,连续4年在我国粳稻重要产区辽宁省盘锦市进行稻田螯蜂科昆虫调查研究,以明确我国北方稻飞虱天敌螯蜂的种类及田间发生情况。【方法】以寄主稻飞虱体背出现“背囊”(下称“背囊”寄主,螯蜂卵期至幼虫期)、蜂茧(螯蜂幼虫期至蛹期)、螯蜂雌成虫三个虫态为考查指标,开展盘锦地区稻飞虱天敌螯蜂种类调查,研究了常规稻田和养蟹稻田中不同虫态螯蜂的种群动态,分析了常规稻田中螯蜂与寄主稻飞虱种群动态的相关性。【结果】结果表明,盘锦地区稻飞虱天敌螯蜂共有2种,分别为黑腹单节螯蜂[Haplogonatopus oratorius(Westwood)]和稻虱红单节螯蜂[Haplogonatopus apicalis R.C.L.Perkins],优势种为黑腹单节螯蜂;8月15日盘锦地区养蟹稻田中,稻飞虱天敌螯蜂种群数量达到峰值(9.80±0.20头/点)。考查螯蜂的不同虫态,雌成虫的数量峰值(4.40±0.60头/点)、“背囊”寄主的数量峰值(6.40±0.51头/点)、蜂茧的数量峰值(3.20±1.24头/点)均出现在养蟹稻田,高峰期分别为7月30日、8月15日和9月15日。【结论】盘锦地区养蟹稻田中稻飞虱天敌螯蜂种群数量高于常规稻田,常规稻田中螯蜂与寄主稻飞虱种群动态无明显相关性。养蟹稻田几乎不施用杀虫剂,促使稻飞虱螯蜂科天敌种群密度增加,有利于其发挥稻田生态系统自然控害功能。

华南籼稻骨干亲本稻瘟病基因检测与抗性评价

选用Pi2、Piz-t、Pi9、Pi25、Pi5、Pita、Pia、Ptr、Pi1、Pikm、Pi54等11个抗稻瘟病基因的功能性分子标记,对华南稻区近年育成的90个籼稻骨干亲本进行抗性基因鉴定与稻瘟病抗性评价。结果表明,综合抗性等级达到高抗、抗、中抗、中感、感及高感的亲本分别为0份、3份、35份、38份、14份和0份,且年度间表现较为一致。不同鉴定时期的稻瘟病抗性级别相关性分析进一步显示,苗瘟与叶瘟、苗瘟与穗颈瘟以及叶瘟与穗颈瘟的抗性级别呈极显著正相关。对上述11个抗性基因在90个亲本中的分布进行检测,发现除Pi9基因以外,其他10个抗性基因在亲本中的分布频率分别为75.56%(Pi54)、70.0%(Pi5)、47.78%(Pi2)、31.11%(Pi25和Pia)、20.0%(Ptr)、15.56%(Pi1)、13.32%(Pita)、4.44%(Pikm)和1.11%(Piz-t)。11个抗性基因在不同省际间育成亲本中的分布频率差异较大。进一步结果表明,随着聚合抗性基因数量的增加,亲本抗性水平呈相应提升趋势,但不同抗性基因组合对于提升水稻亲本抗病性的贡献呈现明显差异。本研究为华南稻区新育成籼型常规水稻品种的合理布局及抗稻瘟病基因的育种应用提供有益的参考。

海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性及抗性菌株适合度

通过检测海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感性及抗性菌株的适合度,了解海南省稻瘟病菌对戊唑醇的抗药性风险,为该杀菌剂的科学使用及抗性治理提供理论依据和策略。采用菌丝生长速率法测定2022年采集分离自海南省的144株稻瘟病菌株对戊唑醇的敏感性,根据菌株的敏感性频率分布,建立海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感基线。选取敏感基线建立过程中测得的有效抑制中浓度(EC_(50))较低的敏感菌株15个,在连续选择压下进行抗药性驯化,对驯化出的菌株进行抗性水平划分,并测定抗性菌株的遗传稳定性及其对戊唑醇与杀菌剂吡唑醚菌酯、氟环唑、咪鲜胺、苯醚甲环唑、烯唑醇之间的交互抗性以及适合度。结果表明,供试144株菌株的EC_(50)值在0.176 9~0.998 0μg/mL,其中最不敏感菌株的EC_(50)值是最敏感菌株的5.64倍,EC_(50)平均值为(0.476 3±0.174 5)μg/mL。菌株的敏感性频率呈连续性单峰曲线分布,海南省稻瘟病菌对戊唑醇的敏感基线为0.476 3μg/mL。通过对15株敏感菌株进行药剂驯化共获得2株抗性菌株,其EC_(50)值分别为1.289 5μg/mL和1.868 4μg/mL,抗性倍数分别为5.38倍和6.65倍,均属低抗性水平。将上述2株抗性菌连续转接8代后,其始终保持低水平抗性。通过测定吡唑醚菌酯、氟环唑、咪鲜胺、苯醚甲环唑、烯唑醇对戊唑醇抗性菌株及亲本菌株的EC_(50)值并进行对比,结果显示,戊唑醇在对海南省稻瘟病菌的防治上与上述药剂均不存在交互抗性。对戊唑醇抗性菌株的离体适合度进行测定发现,相比于亲本菌株,2株抗性菌株的菌丝生长速率显著降低,且孢子产量均出现不同程度下降。此外,其对强酸和强碱环境更加敏感,致病力也大大减弱。因此,海南省稻瘟菌株对戊唑醇产生抗药性突变的频率较低,其抗性菌株的环境适合度显著下降,抗药性风险较低。此外,海南省稻瘟病菌对戊唑醇与常用杀菌剂无交互抗药性,可在生产上通过交互轮换使用或与多作用位点保护剂混合使用等策略来延缓抗药性的产生。

浅析现阶段水稻干尖线虫的危害及防治

水稻干尖线虫是危害水稻的主要病原线虫之一,随着我国水稻节水栽培模式的推广、品种布局及耕作制度的改变,该线虫病害日趋严重。介绍了水稻干尖线虫的形态特征,简析了水稻干尖线虫对水稻的侵染危害过程及水稻干尖线虫病的田间症状表现;根据水稻干尖线虫病的研究进展,总结归纳该病害的防治手段及近年存在的相关防治问题并提出展望,以期为今后水稻干尖线虫的相关研究提供参考依据。

基于BSA-seq法的水稻稻瘟病抗性基因定位

为挖掘水稻稻瘟病抗性相关性状基因位点,于2022—2023年以水稻2013ZJP-3×京宁11杂交得到的重组自交系群体为试验材料,采用人工接种和自然诱发相结合的方法鉴定其对叶瘟、穗颈瘟的抗性,并采用BSA-seq法进行QTL定位分析。表型鉴定结果表明,F11群体的稻瘟病抗性呈连续性分布,且大部分材料表现为中抗,偏向于抗病亲本京宁11。筛选出19个抗性株系和17个感性株系材料,构建了抗感池。经过测序、变异检测和关联分析,共得到2个与稻瘟病抗性相关的区间,主要分布在5号和7号染色体上,区间总长度为1.45 Mb,共筛选出94个差异基因,其中,移码突变基因12个,非同义突变基因82个,移码和非同义突变基因9个。最终预测,基因LOC_Os05g10630、LOC_Os05g10650和LOC_Os07g08960与水稻稻瘟病抗性的相关性较大。

基于FPGA加速的Mask R-CNN稻瘟病高通量自适应识别模型研究

针对基于图像的稻瘟病现场检测技术依赖先验知识且受制于算力与田间网络状况,无法实现自适应实时检测的问题,提出一种可利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)加速的Mask R-CNN(Mask region-based convolutional neural network)稻瘟病高通量自适应快速识别模型。首先将骨干网络改进为MobileNetV2,利用其倒残差模块降低计算量,提高模型并行处理能力;随后增加用于稻瘟病多尺度特征融合的特征金字塔网络模块,使模型具备多尺度自适应处理能力;最后由全卷积网络(Fully convolutional network,FCN)分支输出稻瘟病病斑的实例分割,同时使用交叉熵损失函数完成稻瘟病的定位与分类。稻瘟病实测数据集对模型的验证结果表明:当输入为全高清图像时,模型平均推理时间减少至85 ms,相较GPU服务器、同级别GPU边缘计算平台,速度分别提高86.2%、63.0%。在交并比为0.6时,准确率可达98.0%,病斑捕获能力平均提升21.2%。提出的Mask R-CNN自适应快速识别模型能够在田间恶劣网络状况下实现稻瘟病的快速现场检测,具有更好的抗噪能力和鲁棒性能,为水稻病害实时检测、察打一体提供了高效实时的片上系统方案。

水稻立枯病的发生与防治技术研究进展

水稻是世界主要粮食作物之一。随着水稻旱育技术的推广,秧苗立枯病的发生十分严重,立枯病已经成为水稻秧田高发的毁灭性病害,大大阻碍了我国水稻产业的发展,进而对我国的粮食安全造成严重威胁。明确其发生规律和综合防治技术对有效控制水稻立枯病的发生进而保障我国粮食安全生产具有重要意义。介绍了水稻立枯病的主要致病菌、发病症状和发生规律,从病原菌的积累、低温条件、土壤水分状况和空气相对湿度、秧苗质量及苗床管理等方面阐述了水稻立枯病的发生因素,从控制播种密度、培育壮苗、加强田间管理等方面介绍了水稻立枯病的农业防治措施,从种子处理、苗床消毒、化学防治等方面介绍了主要药剂防治措施。认为对水稻立枯病的防治,应在以合理选用品种、控制育秧、科学管理等农业防治措施的基础上,适时采取种子处理、苗床消毒、农药喷施等药剂防治措施的综合防治模式,有效控制病害的发展,保障我国水稻安全生产。

气象因子对河池市南方水稻黑条矮缩病发展的影响

利用河池市2005—2023年南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的发病面积比例数据和期间气象数据,通过卡方分布的概率密度函数拟合流行周期内的发病趋势概率,分离出发病浮动概率,探究关键气象因子与发病浮动概率的相关性,并基于显著相关气象因子构建发病气象评价模型。结果表明:(1)2010年为河池市SRBSDV的暴发期,2010—2023年为SRBSDV的一个流行周期,发病概率符合自由度为3的卡方分布的概率密度函数;(2)发病浮动概率与12月—次年2月的平均气温、6—7月的降水量和相对湿度呈显著正相关,与安全播种期日序数负相关;(3)发病气象评价模型在预测暴发期的发病程度时预测偏轻,其他年份均预测正确,模型在一个流行周期内的定性评价效果较好。通过气象发病评价模型可定性评价流行周期内的发病程度,研究结论可为河池市的水稻病害防治工作提供参考依据。