132份葡萄种质资源叶片对灰霉病的抗性鉴定

为明确不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异,以132份葡萄种质叶片为试材,采用人工接种病原菌的方法鉴定其对灰霉病的抗性。结果表明,不同葡萄种质对灰霉病的抗性差异明显。对灰霉病表现高抗(highly resistant,HR)的种质2份,占鉴定资源总数的1.51%;表现抗(resistant,R)的种质14份,占总数的10.61%;表现中抗(middle resistant,MR)的种质89份,占总数的67.42%;表现感病(susceptible,S)的种质22份,占比16.67%;表现高感(highly susceptible,HS)的种质5份,占比3.79%。未发现对灰霉病完全免疫的葡萄种质,其中圆叶葡萄较抗病;其次为美洲种、欧美杂种;欧亚种易感病。此外,地方种质资源郧西葡萄对灰霉病表现良好的抗性。研究结果为抗灰霉病葡萄新品种选育及相关理论研究提供了优异的种质资源。

番石榴果斑病新病原的鉴定及室内药剂筛选

为明确引起番石榴果斑病病原菌并有针对性地对其进行防治,利用组织分离法对具有典型病症的番石榴叶片和果实进行病原菌的分离纯化,并采用系统发育学分析和形态特征观察对纯化后的菌株进行鉴定,结合柯赫氏法则对其进行验证。结果表明,引起番石榴果斑病的病原菌为小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)。通过菌丝生长速率法测定6种化学杀菌剂对小孢拟盘多毛孢Guava A、Guava B和Guava C的室内生物活性,结果表明,450 g/L咪鲜胺EW对菌丝生长抑制效果最好,EC_(50)为0.0019μg/mL;其次为60%唑醚·代森联WG、75%肟菌·戊唑醇WG、325 g/L苯甲·嘧菌酯SC,EC_(50)分别为0.1479、0.1697、0.1739μg/mL。研究结果可为田间防治番石榴果斑病提供参考。

放线菌LA-5主要抑菌成分及对灰葡萄孢的抑制作用

灰葡萄孢引起的灰霉病是葡萄采后重要病害之一。为筛选拮抗葡萄灰霉病的生防菌并明确其主要抑菌成分,本研究采用生长速率法分析了拮抗链霉菌LA-5发酵提取物的抑菌活性,测定了菌株LA-5发酵液提取物拮抗活性和稳定性,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析了代谢产物的主要成分。结果表明,LA-5发酵提取物对灰葡萄孢具有明显的抑制作用,其对灰葡萄孢的最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MFC)分别为9和14 mg·L^(-1)。LA-5发酵液提取物耐高温、酸和紫外照射,对病原菌具有较稳定的拮抗活性。GC-MS分析结果显示,LA-5发酵液中的主要活性成分有17种,其中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量高达52.87%。DBP对灰葡萄孢菌丝生长及分生孢子萌发均具有强烈的抑制作用。本研究为灰霉病的生物防治提供了理论基础。

葡萄褐纹病菌侵染过程的细胞学特性研究

为明确褐纹病菌侵染葡萄叶片的过程,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等技术手段,系统研究了葡萄褐纹病菌在‘无核白’和‘克瑞森无核’葡萄叶片上的侵染过程。结果表明:葡萄褐纹菌分生孢子在‘无核白’‘克瑞森无核’葡萄叶片接种1 d后均可萌发;后期发育过程,‘克瑞森无核’葡萄叶片上菌丝细长,生长停滞;‘无核白’葡萄叶片表面初生菌丝密布,持续在寄主体表生长扩展;接种3 d,‘无核白’葡萄叶片的表面形成了密集的菌丝网,同时观察到菌丝从气孔或直接入侵方式进入叶片表皮组织内部,随后,菌丝以胞间和胞内生长的方式扩展;接种6 d,菌丝达到上表皮,随菌丝在叶片组织内不断地生长扩展,使得寄主细胞坏死、解体。可见:‘无核白’是亲和葡萄褐纹病菌品种,而‘克瑞森无核’葡萄非亲和褐纹病菌。

葡萄霜霉菌株的收集及侵染12个葡萄品种后症状差异分析

葡萄霜霉病的广泛传播会对我国葡萄的产量及质量造成极大的危害。为了科学地防治葡萄霜霉病的传播,从江苏、浙江和上海等长三角省(市)的葡萄栽培区采集编号为BS的霜霉菌菌株样品进行鉴定,之后以12个葡萄品种为寄主材料进行致病力试验。将霜霉菌株侵染葡萄后的表型划分为5类:易感病(A型)、感病(B型)、较感病(C型)、较抗病(D型)、抗病(E型)。结果表明,17份菌株的致病力程度多在A型到C型之间,具有欧亚种背景的葡萄品种对所有菌株均较感病,其中以紫甜无核和黑比诺最为感病(A型);3种砧木葡萄对其中12份菌株较为抗病,叶片侵染部位有超敏反应的坏死斑点,其中以砧木Kober 5BB最抗病(E型);具有欧美杂交背景的品种抗病性居中,其中以夏黑和阳光玫瑰较为抗病(D型)。为了验证该分级系统的可行性,挑选了E型葡萄品种砧木Kober 5BB和A型葡萄品种紫甜无核进行进一步的致病力测试和霜霉孢子囊形态观察,发现试验结果一致。该研究为不同遗传背景的葡萄抗病杂交育种提供了一定的理论基础。

不同葡萄品种灰霉病抗性鉴定及褪黑素抗病机理初探

灰霉病是严重危害葡萄生长和果实品质的主要病害之一。为探究外源褪黑素(MT)缓解葡萄灰霉病发生的抗性机理,本研究以10个新疆主栽葡萄品种为试材,结合叶片、果实基本性状与病情严重度相关性分析,对不同葡萄品种灰霉病抗性进行综合评价;以成熟离体果实为试材,测定了MT对关键抗性指标的影响。结果表明,部分参试葡萄品种灰霉病抗性水平差异显著,接种灰霉病病原菌(Botrytis cinerea)10 d后,阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片和果实表现感病,蓝宝石葡萄叶片表现感病,其余品种均表现不同程度的抗性,其中巨峰葡萄隶属函数综合得分最高、抗性最强。B.cinerea侵染葡萄叶片后,不同抗性品种的叶片相对电导率、超氧阴离子、丙二醛及游离脯氨酸水平均呈上升趋势,其中阳光玫瑰和克瑞森葡萄叶片侵染前后各指标差异显著或极显著,巨峰葡萄叶片除游离脯氨酸水平在侵染前后差异显著外,其余指标均不显著。外源100μmol·L^(-1)MT提高了葡萄果实总酚含量、总抗氧化水平和苯丙氨酸淀粉酶、多酚氧化酶活性,缓解了B.cinerea对果实的危害,此外,MT显著上调了VvCu/Zn-SOD1a等活性氧清除相关基因的表达(以巨峰葡萄最为明显)。综上所述,MT通过促进葡萄果实酚类物质代谢与维持活性氧平衡提高对灰霉病的抗性。研究结果不仅为揭示褪黑素提高葡萄对灰霉病菌抗性的生理基础提供了理论依据,也为褪黑素提高葡萄灰霉病抗性的田间应用和优质抗病种质发掘利用提供了数据支撑。

基于边界样本分位数的葡萄霜霉病自适应识别方法

针对葡萄霜霉病病斑组织图像阈值难以确定的问题,提出一种基于边界样本分位数的自适应阈值确定方法,通过高斯滤波识别病斑边界,并采用边界样本的50%分位数确定为病斑阈值。之后采用蒙特卡洛方法,通过随机采样方法估算病斑比例。结果表明,与其他阈值确定方法对比,所提方法能够自适应获取病斑灰度阈值,识别精度达到92.2%,明显高于其他阈值确定方法;与传统的机器学习方法对比,在识别精度上高于BP神经网络、卷积神经网络、支持向量机,略低于VGG16模型的94.3%与ResNet50模型的96.26%,但计算时间为1.410 s,远快于VGG16模型与ResNet50模型的5.588 s与20.317 s,说明方法能够在较短的运行时间内实现较高的精度。

黄柏活性提取物对葡萄炭疽病的防效研究

采用菌丝干质量法,研究黄柏不同提取方法获得的活性提取物对葡萄炭疽病病菌的室内抑制作用,筛选出抑菌活性较高的提取方法。以菌丝生长速率和孢子萌发率为指标,研究黄柏活性提取物对葡萄炭疽病病菌的室内抑制作用,并开展田间药效试验,评估黄柏活性提取物对葡萄炭疽病的田间防效。结果表明,4种提取方法获得的黄柏活性提取物对葡萄炭疽病菌丝生长的抑制作用均有显著差异,随着提取物质量浓度的增加,抑制率提高。超声波辅助醇提取法获得的提取物表现较优,提取物质量浓度为3×10^(4)mg/L处理对葡萄炭疽病病菌菌丝生长的抑制作用最强,抑制率为87.01%,最低抑菌浓度(MIC)为1.04×10^(4)mg/L,对病菌孢子萌发的抑制率高达100.00%。田间药效试验结果表明,超声波辅助醇提取法获得的提取物浸膏400倍液对葡萄炭疽病的防效最高,为87.67%,明显优于该浸膏800、1 000倍液,也明显优于80%代森锰锌可湿性粉剂各稀释倍数处理。黄柏活性提取物对葡萄炭疽病具有较优的防效。

植物提取物预防葡萄病毒病试验研究

本试验以商陆、鱼腥草、细辛为原材料,乙酸乙酯为溶剂,利用微波辅助提取方法获取了浓缩植物提取物,并研究了植物提取物对葡萄病毒病预防效果。结果表明,使用浓度为150μg/mL的提取物预防葡萄病毒病,平均小果率、平均花叶和畸形叶率均低于使用化学农药20%盐酸吗啉胍·铜,具有较好的预防效果,提高了葡萄产量,同时具有无污染、无残留的优点。

不同植物生长延缓剂对水稻抗倒伏能力及产量的影响

为进一步明确不同植物生长延缓剂在水稻分蘖末期的施用效果,选择3种已登记在水稻上的植物生长延缓剂(10%烯效唑悬浮剂、5%调环酸钙悬浮剂和30%多唑·甲哌鎓悬浮剂),验证其对水稻抗倒伏能力及产量的影响。结果表明:3种植物生长延缓剂均能有效降低水稻株高,显著增加水稻产量,其中30%多唑·甲哌鎓悬浮剂有效成分用量90 g/hm~2处理对水稻株高的抑制效果及抗倒伏能力最好,株高抑制率和抗倒伏效果分别为6.80%和72.8%,水稻增产率达8.9%。本研究所选3种供试药剂均可在生产上推广应用,助力水稻高产与稳产。

不同杀菌剂对葡萄白粉病的防效研究

葡萄白粉病是葡萄上一种常见的叶部病害,不仅降低葡萄产量,还严重影响葡萄品质和经济效益。为筛选防治葡萄白粉病的高效安全杀菌剂,明确不同杀菌剂对葡萄白粉病的防效及对葡萄的安全性,本文选取了8种生产上已登记的杀菌剂开展葡萄白粉病田间药效试验。结果表明:所有供试杀菌剂对葡萄白粉病均具有一定的防效且安全,在5个化学杀菌剂中30%己唑·乙嘧酚微乳剂有效成分用量120.0 mg/kg和40%苯甲·吡唑酯悬浮剂有效成分用量228.6 mg/kg对葡萄白粉病的防效均达80%以上,且持效性较长;在3个生物杀菌剂中对葡萄白粉病防效最好的是10%多抗霉素可湿性粉剂有效成分用量111.1 mg/kg,末次药后7、14 d的防效分别为72.5%和71.6%。30%己唑·乙嘧酚微乳剂、40%苯甲·吡唑酯悬浮剂和10%多抗霉素可湿性粉剂在生产上具有良好的推广应用前景,但应注意与其他药剂交替轮换使用,以延缓葡萄白粉病病菌产生抗药性。

葡萄VvERF655基因响应可可毛色二孢的表达模式及VvERF655与VvWRKY75的互作

可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae引起的葡萄溃疡病是葡萄上的主要枝干病害之一,对葡萄生产造成巨大影响。课题组前期研究发现葡萄VvWRKY75负调控葡萄溃疡病的发生,共表达网络分析表明,VvERF655基因与VvWRKY75共表达。为明确VvERF655是否参与葡萄对葡萄溃疡病的调控过程,本研究克隆了VvERF655,运用生物信息学对VvERF655的理化性质等进行分析,并通过RT-qPCR对VvERF655基因的表达模式进行分析,结果表明,VvERF655响应L.theobromae侵染并明显受脱落酸、水杨酸激素诱导。通过酵母双杂交技术分析发现,VvWRKY75与VvERF655在酵母中存在互作关系。以上结果表明,VvERF655可能参与寄主对可可毛色二孢的侵染以及激素调控过程。本研究为进一步揭示葡萄VvERF655基因的生物学功能奠定基础。

Identif ication of a hypersensitive response core peptide of HrpZ and its role in increasing grape downy mildew resistance

Harpins play a key role in inducing disease resistance in crops,and identifying their core functional regions and establishing a system for their efficient expression would be very valuable.In this study,large amounts of soluble fusion proteins of harpin HrpZ and its subpeptides were obtained via the optimized induction conditions(28℃ with 0.5 mmol·L^(-1) IPTG for 6 h)in Escherichia coli BL21(DE3).Hypersensitive response(HR)assays demonstrated that the C-terminal 66 aa of HrpZ(HrpZ_C_2_2)elicited a strong HR in tobacco(Nicotiana benthamiana)and grape(Flame Seedless)leaves.Additionally,treatment with HrpZ,and particularly HrpZ_C_2_2,significantly reduced the disease incidence and severity index of field vine leaves and those inoculated with downy mildew.The determination of the physiological parameters indicated that HrpZ,and especially HrpZ_C_2_2,improved the photosynthesis-and chlorophyll fluorescence-related parameters,enhanced the activity of defense-related enzymes,including SOD,POD,CAT and PAL,and increased the H_(2)O_(2) level.Collectively,we efficiently expressed a core peptide of HrpZ and elucidated its strong ability to elicit a HR and resistance to downy mildew.This research provides insight into understanding the structure and function of HrpZ and will advance the application of HrpZ_C_2_2 to increase the resistance of grapevine to downy mildew.

巨峰葡萄9种元素缺素症的研究

为减少缺素障碍对巨峰葡萄(Vitis vinifera×Vitis labrusca)在生产栽培中的不利影响,本试验以1年生巨峰葡萄扦插苗为材料,采用大棚内珍珠岩盆栽方式,设置改良霍格兰完全营养液(CK)和缺素(-N、-P、-K、-Ca、-Mg、-Fe、-B、-Zn、-Cu)营养液培养处理,分析各处理条件下植株的表观差异与生长生理指标。结果表明,缺N、Ca、Mg和Zn时,巨峰较其他缺素处理优先表现症状,且缺Zn植株抗性弱,症状发生剧烈、死亡率高。巨峰缺N和缺P时老叶叶脉均变黄,黄化面积逐渐向周围叶肉扩散。缺K和缺Mg时,老叶叶肉呈条块状黄化,叶脉仍为绿色;缺Ca和缺Cu时,新叶叶肉褪绿,叶脉仍呈绿色。缺Fe、缺Zn、缺Cu老叶多呈“花叶”状,常见枯斑、灼叶。生长生理方面,与CK相比,缺N和缺Zn胁迫显著降低了巨峰株高;缺素胁迫总体显著降低了巨峰叶片叶绿素含量,但对叶形影响较小。葡萄遭受缺素胁迫时,丙二醛(MDA)含量和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性整体随处理时间的延长呈先升高后降低趋势。总体而言,巨峰对Zn元素的缺乏较敏感、耐性弱,对P元素的缺乏耐性较强。本研究结果为葡萄缺素营养诊断及指导田间施肥提供了参考依据。

不同避雨栽培模式对葡萄主要病害的防治效果和植株冠层温湿度的影响

在云南高原葡萄主要产区弥勒县进行了8种不同规格的避雨栽培模式对主要葡萄病害的防治效果及对葡萄品质和植株冠层微气象因子变化影响的比较研究。结果表明,凡是能有效避免雨水淋到葡萄植株上的避雨栽培模式均能有效地控制葡萄霜霉病、白腐病、炭疽病等重要病害的发生危害,但对白粉病的防治效果均较差。各种模式的避雨栽培均能明显改变葡萄植株冠层的微气象条件。不同模式的避雨棚均能明显增加植株冠层的温度和昼夜温差,日最高温很少高于32℃。湿度监测结果表明,晴天各种避雨栽培模式下植株冠层的平均湿度均大于露天栽培,但植株冠层最高相对湿度均小于90%;雨天避雨栽培植株冠层的平均湿度小于露天栽培,相对湿度均小于95%,均不会导致棚内湿度过高而利于病害的发生和流行。各种避雨栽培模式对植株冠层微气象因子的改变也不会影响葡萄植株和果实的生长,还能提升葡萄的含糖量和外观品质,增加商品价值。综合本文的研究表明,在云南省特殊的高原葡萄产区采用适宜的避雨栽培模式可以有效调控葡萄植株冠层微气候因子,从而达到控制葡萄病害,提升葡萄品质的目的。

葡萄抗感白腐病品种PAL酶、PPO酶和SOD酶活性比较

对抗、感葡萄白腐病品种的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性动态变化进行测定,结果为抗、中抗品种的PAL酶活性,在病原菌侵染后呈上升趋势,而感病品种呈下降趋势;两个抗病品种的PPO酶活性迅速上升,并保持相当长时间的高活性值,而中抗、感病品种PPO酶活性几乎没有明显变化,或呈下降趋势.抗病品种的健康果粒中的SOD活性低于感病品种的SOD活性,但抗病品种在受病原菌侵染后SOD活性迅速上升,感病品种的SOD活性几乎没有改变.

中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性检测

【目的】检测中国葡萄灰霉病菌对苯胺基嘧啶类杀菌剂嘧霉胺的抗药性,明确中国不同葡萄产区灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性及抗性频率,为葡萄灰霉病的药剂防治提供理论基础。【方法】从中国葡萄主产区采集、分离纯化104个葡萄灰霉病菌(Botrytis cinerea Pers.)的单孢菌株,采用菌丝生长速率法测定其对嘧霉胺的抗药性。【结果】中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗性频率为22.22%—62.5%,且以高抗和中抗菌株为主,其中高抗菌株频率达44.23%;葡萄不同气候栽培区的灰霉病菌对嘧霉胺抗药性不同。【结论】中国葡萄灰霉病菌对嘧霉胺的抗药性较为普遍,且存在交互抗性,据此,在葡萄灰霉病的防治中应限制嘧霉胺的使用次数,可与二甲酰亚胺类、氨基甲酸酯类杀菌剂交替使用;引进防治葡萄灰霉病的新型杀菌剂或生物农药。

葡萄扇叶病毒的分离、鉴定、提纯及血清学研究

从表现扇叶和叶肉褪绿斑驳症状的先锋、葡萄园皇后和北醇的杂交单株中分离到3个与国外扇叶病毒(GFV)DIL分离物相似的GFY-DIL类似物。它们在昆诺藜、苋色藜、千日红和菜豆上表现症状。提纯病毒颗粒为直径约30nm的球形颗粒。在免疫双扩散试验中均与扇叶病毒抗血清形成完全融合的沉淀线。免疫电镜下病毒颗粒受扇叶病毒抗血清的修饰。利用三种间接异种动物抗体双夹心法和金黄色葡萄球菌蛋白A夹心酶联免疫吸附试验(PAS—ELISA)从感病的葡萄植株或组培苗叶片中检测了GF。间接异种动物抗休双夹心法能检测提纯GFV的最低浓度为1.6ng—8ng/ml。春季的芽和幼叶为合适的检测器官。

避雨栽培对葡萄霜霉病菌孢子囊飞散时空动态的影响

【目的】葡萄霜霉病是葡萄生产上最重要的病害之一,在多雨潮湿地区常造成严重的产量损失。研究旨在明确避雨栽培对葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)孢子囊飞散的影响,确定孢子囊飞散与病情变化之间关系,揭示避雨栽培对病菌数量的控制作用,推测避雨栽培下霜霉病的初侵染来源,为葡萄霜霉病的科学防控提供理论依据。【方法】2013年生长季7—9月份,分别对沈阳地区露地和避雨栽培小区内葡萄霜霉病发病情况进行定株定枝系统调查,统计得到病叶率和病情指数。应用SPSS19.0中回归曲线估计程序构建葡萄霜霉病流行时间动态模型,获得能描述不同栽培模式下葡萄霜霉病发病动态的模型参数,并推导2种栽培模式下霜霉病流行时期和流行速率。通过对田间小区内的孢子囊飞散进行定期监测,对比不同栽培模式下孢子囊飞散时间动态差异,探索关键流行时期内病害流行速率与捕孢量之间的关系。对比分析避雨栽培对葡萄霜霉病孢子囊水平、垂直方向飞散的影响,明确关键流行时期内孢子囊的主要来源和孢子囊飞散的主要影响因素。【结果】避雨和露地栽培下葡萄霜霉病的季节流行曲线趋势一致,均表现为典型的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。露地和避雨栽培下病害流行时期:指数增长期分别为7月5—23日和8月18—30日,逻辑斯蒂增长期分别为7月23日至8月19日和8月30日至9月17日,衰退期分别为8月19日至葡萄生育末期和9月17日至葡萄生育末期。露地栽培下整个生长季孢子囊飞散表现为多峰曲线,当日降雨对孢子囊飞散有显著的冲刷作用。沈阳地区露地和避雨栽培下孢子囊飞散盛期分别为7—8月和8—9月。避雨栽培可明显降低空中孢子囊数量,从而减少孢子囊与避雨设施内葡萄叶片的接触概率,达到降低菌源基数的作用。避雨设施边行最早捕获孢子囊,且数量最多,随着逐渐向中心靠近,首次捕孢时间逐渐推迟,数量逐渐降低。葡萄叶幕对于孢子囊水平方向的飞散具有显著的阻隔效应。不同栽培模式下均以接近地面处的捕孢量最大,且随着高度增加,捕孢量逐渐减少。避雨设施对于接近棚顶处的孢子囊飞散有着显著的遮蔽作用。【结论】避雨栽培可推迟葡萄霜霉病始发时间和首次捕孢时间,缩短病害流行过程和孢子囊飞散周期,显著降低病害流行程度和孢子囊飞散数量。孢子囊飞散受到葡萄叶幕和避雨设施显著的阻隔效应。避雨栽培下葡萄霜霉病的初侵染主要为本地露地栽培下葡萄霜霉病病株上的病斑产生的孢子囊。

避雨栽培对葡萄霜霉病发生的影响与葡萄冠层微气象因子的关系

系统比较了云南省石林县(‘红地球’)和弥勒县(‘水晶葡萄’)葡萄园采用避雨栽培和露天栽培对葡萄霜霉病Plasmoparaviticola(Berk.&Curtis)Berl.&de Toni.的防治效果,监测了田间葡萄园内避雨栽培和露天栽培处理中葡萄霜霉病的发生流行与植株冠层气象因子的变化情况,并结合适宜葡萄霜霉病病害循环的温度、相对湿度、叶面持露时间及田间葡萄植株冠层微气象因子的变化对避雨栽培有效防治葡萄霜霉病的气象原理进行了分析。结果表明,避雨处理可有效控制葡萄霜霉病的发生和危害,石林县和弥勒县两地葡萄园的防治效果分别达到97.84%和66.29%。弥勒县‘水晶葡萄’对霜霉病的抗性较强,霜霉病发生较轻,但在避雨栽培条件下霜霉病的病情指数也显著低于对照。植株冠层微气象因子变化分析表明,避雨栽培可以减少决定霜霉病菌能否成功侵染的叶面水膜持续时间,创造不适宜霜霉病菌萌发和侵入的条件,还可以显著减低棚内植株冠层适宜孢子囊产生的相对湿度的持续时间,减少霜霉病菌的侵染菌量,从而有效地控制了霜霉病的发生和危害。