香蕉根际微生态及其与枯萎病防治之间的关系

枯萎病严重危害香蕉生产,可致香蕉大幅减产甚至绝收。该病害通过土传、种苗调运等途径进行传播扩散,其病原菌产生的厚垣孢子在土壤中存活的时间长达30年,防治非常困难,是政府、学术界和产业界高度关注的对象之一。为了攻克这一难题,国内外科研工作者及相关从业者进行了广泛而深入的研究。本文从香蕉枯萎病的发生与危害、植物根际微生态及其与土传病害的关系、香蕉根际微生态及其在枯萎病防治中的作用和贡献等方面进行综述,并对其研究趋势进行了展望,以期为后续香蕉根际微生态的深入研究、优良生防资源的挖掘与创新利用及香蕉枯萎病的有效防治提供参考。

香蕉枯萎病菌内源报告基因Foc4carS的鉴定及其应用

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴转化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)引起的香蕉毁灭性土传病害,其中4号生理小种(Foc4)能感染几乎所有的香蕉品系,危害最严重。carS基因通过调控下游car结构基因参与调控镰刀菌类胡萝卜素的生物合成,本研究克隆鉴定了Foc4carS基因(FOIG_05085),Foc4carS蛋白具有典型的RING-finger蛋白结构域。利用分割标记法(Split-marker PCR)获得Foc4carS基因的融合片段,同时构建含有Foc4carS基因sgRNA591序列的pUC-fFuCas9-HTBNLS-hph-Foc4carS基因编辑载体,通过PEG介导的原生质体转化获得该基因的敲除突变体、回补突变体以及基因编辑敲除体,并对敲除和回补突变体的生物学特性和致病力进行分析。结果显示:ΔFoc4carS突变体的菌落直径、产孢量和致病力等生物学表型与野生菌株Foc4无显著差异,而ΔFoc4carS突变体菌落颜色呈深橙色,Foc4carS基因的缺失影响了次生代谢产物类胡萝卜素的生物合成;基因编辑的ΔFoc4carS(HDR)突变体不论是再生筛选板还是继代后的PDA平板,其菌落均出现典型的深橙色,表明Foc4carS可作为内源报告基因,在香蕉枯萎菌Foc4中进行基因质粒型CRISPR/Cas9编辑可行。

氯氟醚菌唑与醚菌酯组合物对草莓白粉病生物活性测定及田间药效评价

为明确氯氟醚菌唑与醚菌酯对草莓白粉病的防治效果及最佳复配比,采用盆栽法测定了氯氟醚菌唑、醚菌酯单剂及二者组合物对草莓白粉病的室内生物活性,并基于最佳增效配比进行了田间药效评价试验。结果表明,氯氟醚菌唑、醚菌酯单剂对草莓白粉病的LC50值分别为0.416 8、2.673 7 mg·L^(-1),二者质量比在3∶7~6∶4范围内呈现增效作用,以4∶6复配时增效最显著,共毒系数为149。基于该质量比的400 g·L^(-1)氯氟醚菌唑悬浮剂(SC)与50%醚菌酯水分散粒剂(WG)组合物,在用药量25 g·(667 m^(2))^(-1)时防效最佳,第1、2、3次施药后7 d对草莓白粉病的田间防效分别为78.67%、87.00%、91.07%。

复合生防菌对香蕉枯萎病的防效及其促生作用

香蕉枯萎病是香蕉生产上重要土传病害,生物防治是目前预防该病害发生的有效途径之一。通过不同生防菌平板生长共培养法和发酵液抑菌活性测定法,获得1组复合生防菌(解淀粉芽孢杆菌NJ-1+木霉菌T05-49)。采用发酵液灌根法测定了复合生防菌(NJ-1+T05-49)对香蕉枯萎病的防治效果、促生作用以及对根际土壤微生物种群数量的影响。结果表明:复合生防菌、解淀粉芽孢杆菌NJ-1和木霉菌T05-49发酵液对香蕉枯萎病的防效分别为78.92%、66.46%和52.46%。与解淀粉芽孢杆菌NJ-1和木霉菌T05-49发酵液相比,复合生防菌处理对病害的防效分别提高了18.75%和50.43%,株高和主根长度的增幅分别达9.22%、26.87%和8.58%、21.95%。复合生防菌处理21 d后,根际土壤中细菌和放线菌数量分别为9.10×10^(6)cfu·g^(−1)和20.83×10^(5)cfu·g^(−1),真菌数量仅为0.70×10^(3)cfu·g^(−1),细菌和放线菌的数量得到显著的增加。研究结果为复合生防菌(NJ-1+T05-49)在香蕉枯萎病生物防治上的开发应用提供依据。

香蕉枯萎病高效拮抗土著细菌的筛选及其防效

【目的】发掘防治香蕉枯萎病的高效生防菌资源,为有效控制香蕉枯萎病的发生提供参考。【方法】利用选择性培养基从福建省香蕉产区野生香蕉根际土壤中分离菌株,以香蕉枯萎病菌为靶标,采用平板对峙法、代谢物抑菌试验、抑菌谱和耐毒素能力测定筛选具有拮抗活性的生防细菌;通过形态学观察、生理生化特性测定、16S rDNA和gyrA基因序列分析及构建系统发育树进行生防菌株的鉴定,并采用灌根法测定生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果。【结果】利用选择性培养基从野生香蕉根际土壤中分离到195株细菌,以香蕉枯萎病菌为靶标,采用平板对峙法筛选出对香蕉枯萎病菌具有拮抗活性的细菌17株,其中菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病菌的抑菌带宽度分别达12.67和11.67 mm;不同拮抗细菌菌株间的代谢物对香蕉枯萎病菌的抑制率存在差异,其中菌株NJ-1和NJ-4的抑菌效果较好,抑制率分别达89.06%和88.47%。菌株NJ-1和NJ-4对12种植物病原真菌均具有较好的抑制作用,抑菌谱广,且对5%的香蕉枯萎病菌粗毒素具有一定的耐受性。经菌落形态、生理生化特征及分子鉴定,菌株NJ-1和NJ-4分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽试验结果表明,菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病具有较好的防治作用,其防治效果分别为71.69%和70.75%,且与对照药剂450 g/L咪鲜胺水乳剂1000倍液处理相比,菌株NJ-1和NJ-4对促进香蕉苗株高、根长生长有显著优势。【结论】菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病具有高效的生防潜力,而且对香蕉生长具有一定的促进作用。

应用捕食螨与生物药剂防治草莓二斑叶螨的试验研究

为了有效控制草莓二斑叶螨的危害,本研究评估了3种防控措施(释放捕食螨、喷洒生物药剂及两者联合使用)在不同草莓棚中的防治效果。结果表明,在二斑叶螨发生程度较轻的区域,无论是单独喷洒生物药剂还是单独释放智利小植绥螨,都取得了非常好的防治效果;在二斑叶螨发生程度中等的区域,喷洒生物药剂和释放智利小植绥螨的防治效果均较好,但后期释放捕食螨的效果优于药剂防治,而二者联合使用则表现出见效快、防治效果持续周期长的特点;在二斑叶螨发生程度严重的区域,单独使用药剂或捕食螨的效果都不理想,采取联合防治的措施,即在释放捕食螨后防治效果逐渐升高。因此建议根据二斑叶螨的发生为害程度采取不同的防治措施,这样可以获得较好的防控效果。

册亨县香蕉主要病虫害调查

香蕉产业是册亨县乡村振兴的重要产业之一。随着香蕉种植的规模化发展,香蕉病虫害发生加重。本研究在2021—2023年对册亨县岩架镇、高洛街道、丫他镇香蕉病虫害的种类、分布及发生危害情况进行了调查。调查结果显示,册亨县香蕉主要病虫害有12种,其中:病害5种,分别是枯萎病、叶斑病、黑星病、炭疽病和软腐病;虫害有7种,分别是冠网蝽、象甲、花蓟马、褐足角胸叶甲、交脉蚜、斜纹夜蛾和弄蝶。通过调查,本文总结了册亨县12种主要香蕉病虫害的危害症状和危害程度,并提出了综合防控技术,以期为广大香蕉种植户提供参考。

香蕉抗枯萎病株系内生菌的分离鉴定及抑菌促生效果

【目的】筛选和鉴定从威廉斯香蕉抗枯萎病株系根、球茎及假茎分离得到的可抑制香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,Foc)内生菌,研究其抑菌促生效果。【方法】通过16S rRNA基因序列测定和生理生化试验,对香蕉抗枯萎病株系内生菌进行种类鉴定和系统发育分析;通过平板对峙试验检测各菌株的抑菌能力,探究拮抗菌分泌抑菌相关活性物质的种类;采用盆栽试验对香蕉抗枯萎病株系内生菌进行生防功能和促生功能的分析,筛选出生防性能优良且兼具促生效果的内生菌,并在大田试验中验证。【结果】分离获得13株代表菌株,其中8株对枯萎病1号生理小种(Foc 1)具有抑菌活性,7株对枯萎病4号生理小种(Foc 4)具有抑菌活性;综合盆栽试验和大田试验中代表菌株的防治效果及促生能力,筛选出贝莱斯芽孢杆菌XG1028、变栖克雷伯氏菌XQJ0301和暹罗芽孢杆菌XG0103共3株具备高抑菌活性以及促生能力的生防菌株。【结论】本研究筛选出的3株菌株丰富了抗香蕉枯萎病微生物种质资源,为防治香蕉枯萎病寻找安全、环保的新型生物防治剂提供参考。

草莓连作根腐病原菌及根际真菌群落变化多样性研究

草莓是一种兼具营养和经济价值的水果,草莓连年栽培导致连作障碍发生严重,发病率逐渐增加,严重影响了草莓的产量。从连作3年且患有根腐病的草莓根际土壤中分离出病原菌,经鉴定分别为Fusarium pseudocircinatum、Fusarium solani、Fusarium luffae、Aspergillus westerdijkiae、Cladosporium oxysporum、Ectophoma multirostrata、Neopestalotiopsis rosae和Neocosmospora rubicola。进一步对连作前后草莓根际土壤真菌变化进行分析,结果表明,连作后真菌总数量下降,在属水平上,Pulvinula、Aspergillus、Acremonium、Funneliformis、unclassified_Cercozoa和unclassified_Pezizaceae等真菌的相对丰度均显著或极显著增加,unclassified_Hypocreales、Mortierella和Rhizophlyctis等真菌的相对丰度均显著或极显著降低。对连作后土壤的理化性质进行检测,结果表明,有机质含量极显著降低,全磷、硝态氮含量极显著增加,pH值显著增加。这说明土壤理化性质的改变和优势菌种的更替都是导致草莓连作障碍发生的原因,可为防治草莓根腐病和连作障碍提供科学依据。

香蕉枯萎和细菌性软腐病菌的多重PCR检测

香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense和细菌性软腐病菌Dickeya zeae的复合侵染为害给香蕉产业发展带来严重挑战,有必要建立相关病害的多重聚合酶链式反应(multiplex polymerase chain reaction, multiplex PCR)检测技术。本文基于尖孢镰刀菌古巴专化型1号生理小种(F.oxysporum f.sp.cubense race 1,FOC1)基因组contig 438区间(35 631-37 693 bp)(GenBank:AMGP01000438.1)和4号生理小种(F.oxysporum f.sp.cubense race 4,FOC4)基因组contig 195区间(4 028-6 126 bp)(GenBank:AMGQ01000195.1)存在160 bp插入序列差异设计特异扩增引物FOC-F/-R,同时以香蕉细菌性软腐病菌D.zeae的促旋酶B亚单位基因(the subunit B of gyrase gene)(GenBank:JQ284039)序列设计特异扩增引物gyrB-F/-R。多重PCR检测结果显示:本技术可在一次PCR扩增反应内同时检测香蕉枯萎病菌1号、4号生理小种和细菌性软腐病菌;多重PCR的灵敏度结果表明:检测香蕉枯萎病菌的DNA浓度最低限为0.1 ng/μL,细菌性软腐病菌的灵敏度为103cfu/mL;检测结果稳定可靠。因此,本研究建立的多重PCR检测方法可有效应用于检测香蕉发病组织中的香蕉枯萎病菌和细菌性软腐病菌,也可用于香蕉种苗和田间土壤带病菌的监测,为香蕉种植保驾护航。

香蕉枯萎病无人机多光谱影像数据集

香蕉枯萎病被称为香蕉“癌症”,目前已严重威胁着全球香蕉生产。及时精准地识别香蕉枯萎病植株对疫株除治及农业种植结构优化调整具有重要意义。为探究香蕉枯萎病的无人机遥感识别方法,本研究在广西隆安县的一个香蕉种植农场,选择有香蕉枯萎病发生的区域,获取了香蕉枯萎病遥感综合实验数据,经过整理和预处理制作了本数据集。本数据集包含了无人机多光谱反射率数据和香蕉枯萎病发生状况地面样点调查数据,无人机多光谱影像数据采集时天气晴朗、无云且光照充足,飞行高度120 m,空间分辨率8 cm/pixel;香蕉枯萎病发生状况样点调查采用过高精度手持GPS单元进行样点经纬度信息采集,并在室内将地面调查样点位置与无人机影像上对应香蕉植株的中心位置进行匹配。本数据集的无人机多光谱影像数据空间分辨率高,地面样点调查数据准确,可应用于香蕉枯萎病无人机遥感识别与监测相关研究,对促进农作物病害遥感监测研究及应用具有重要意义。

草莓黄单胞菌RPA-LF快速检测方法的建立与应用

建立一种适用于田间稳定、快速、准确地检测草莓黄单胞菌的技术方法,有助于该病原菌的早期诊断和有效控制。将重组酶聚合酶扩增(recombinase polymerase amplification,RPA)和胶体金侧流层析试纸条技术(lateral flow strip,LF)相结合。根据草莓黄单胞菌的限制性核酸内切酶亚基S基因序列保守区设计RPA特异引物及探针,通过对反应条件优化及对灵敏性、特异性与疑似样本的分析,成功建立了草1莓黄单胞菌RPA-LF检测方法。该方法最佳反应条件为39℃恒温反应10 min,最低检测限为1.0×10^(1)copies/μL,能够特异地检测出草莓黄单胞菌,从采集疑似症状植株到检测可在30 min内实现,而且用RPA-LF方法检测疑似样本结果与常规PCR检测方法一致。综上,建立的草莓黄单胞菌RPA-LF检测方法快速、简单、准确、可视化,可用于该病原菌的早期诊断。

草莓茎基腐病病原菌鉴定、致病力分析及防治药剂筛选

浙江是中国草莓主要种植区。为明确引起浙江省建德市草莓茎基腐病的病原菌,筛选有效防治药剂,本研究从浙江省建德草莓基地采集具有草莓茎基腐病典型症状的样本,进行病原菌分离鉴定,并对病原物的生物学特性、寄主范围和防治药剂展开研究。结果显示,从茎基部病健交界处分离出形态一致的黄色、圆形、粘稠状、透明锃亮,散发刺激性气味的菌落,经形态学、分子生物学和生理生化特性鉴定,确定该病原菌为菠萝泛菌(Pantoea ananatis)。该病原菌适合在中性及偏碱性环境生长,最适生长pH值为8,最适生长盐浓度为1%~5%,最适生长温度为28℃。经寄主致病性测定发现,P.ananatis草莓致病菌株还能够侵染番茄、辣椒、西瓜和水稻,但对白菜、西兰花和豆角没有致病性,且与P.ananatis水稻致病菌株的致病性有明显差异。室内防治药剂筛选发现在20种供试药剂中有4种对P.ananatis具有抑菌效果,其中50%福美双可湿性粉剂抑菌效果最好,抑制中浓度(EC_(50))值为20.8057 mg·L^(-1),可作为防治草莓茎基腐病的主选药剂。研究结果为后续草莓茎基腐病有效防治提供了理论依据,同时为研究P.ananatis的致病机理提供了参考。

抗香蕉枯萎病菌菌株F2-14的鉴定及其抑菌机制初探

香蕉枯萎病已严重威胁全球香蕉产业发展,生物防治是防控香蕉枯萎病的重要途径之一。本研究筛选香蕉土壤中的拮抗香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)活性细菌,得到1株具有高拮抗活性的菌株F2-14。采用生理生化特性、形态特征和基因组ANI值分析鉴定该菌株,并进行其生物信息学分析,利用antiSMASH预测其次级代谢产物合成基因簇,与CAZy等数据库进行比对分析;并进行其抑菌物质粗提及其抑菌机制研究。结果表明,菌株F2-14鉴定为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis。其基因组中具有产生几丁质酶、葡聚糖酶、蛋白酶等的基因,还含有编码杆菌溶素、儿茶酚型嗜铁素、丰原素、表面活性肽等7种抗菌活性的基因簇。菌株F2-14具有广谱抗真菌活性,能够平板抑制辣椒炭疽病菌Colletotrichum acutatum等15种病原真菌菌丝生长,且能通过产生次级代谢物致使Foc TR4病菌的细胞壁破裂和细胞膜受损,从而抑制Foc TR4病菌生长。说明贝莱斯芽孢杆菌菌株F2-14在植物病害防控方面有着较好的应用潜力。

北京地区不同品种草莓种苗中草莓轻型黄边病毒的检测与分析

以产自北京地区的36个品种的草莓种苗为试材,采用田间调查和RT-PCR方法,研究草莓轻型黄边病毒(SMYEV)在不同品种草莓种苗上的影响,以期为草莓品种选育和推广工作提供参考依据。结果表明:采集的431株草莓种苗中检出SMYEV阳性样品30份,病毒检出率为6.96%。其中,8个品种的草莓种苗中检出SMYEV,检出率为6.5%~23.1%,而其他28个品种均未检出。通过基因克隆、序列测定和比对分析,获得3个北京分离物的SMYEV外壳蛋白(CP)核苷酸序列,北京分离物BJHY253与美国草莓分离物WSU1988CP基因序列的同源性为98.63%;北京分离物BJHYZ83与阿根廷草莓分离物Berra-2CP基因序列的同源性为99.04%,北京分离物BJLYN与中国福建草莓分离物FJ2 CP基因序列的同源性为98.63%。通过对不同草莓品种中的SMYEV进行检测分析和序列测定,发现SMYEV在不同品种草莓种苗中的检出率存在差异,北京地区草莓种苗中SMYEV序列具有多样性,属于不同的株系,这些结果可以为草莓的田间生产和病毒防控提供数据支持。

香蕉主要病虫害及防治措施研究进展

香蕉作为我国热带与亚热带地区种植的主要水果之一,是重要的热带经济作物。随着种植面积不断扩大,香蕉面临的病虫害问题愈发严重。香蕉病虫害的防控也成为香蕉种植的重中之重。基于此,从香蕉黑星病、香蕉叶斑病和香蕉枯萎病3种病害与香蕉冠网蝽、斜纹夜蛾、褐足角胸叶甲和黄胸花蓟马4种虫害的发生情况、危害症状、病原和综合防治措施4个方面内容进行了总结,分析了存在的问题,提出了展望,以期为今后香蕉病虫害防治提供参考。

草莓二斑叶螨外部形态的扫描电镜观察

【目的】为深入了解草莓二斑叶螨(Tetranychus urticae Koch)各发育阶段的外部形态和超微结构特征,为草莓害螨的生物学研究和科学防控提供参考。【方法】以草莓植株培养获得不同发育阶段的二斑叶螨个体样本,采用扫描电镜观察各生育阶段的外部形态和超微结构。【结果】草莓二斑叶螨卵为圆形;幼螨足3对,有肛毛无生殖毛,生殖区完全不可见;若螨4对足,第Ⅰ若螨无生殖毛,腹面肛区末端肤纹纵向,背毛c1之间出现肤纹突;第Ⅱ若螨出现生殖区痕迹和1对生殖毛,sc1至c1之间出现肤纹突;雌成螨呈椭圆形,腹毛3a至4a、4a至ag两侧发现肤纹突;雄成螨呈卵圆形,背腹表皮肤纹大致为横向,无肤纹突。

Morpho-cultural, Pathogenicity and Molecular Characterization of Phyllosticta capitalensis Inciting Cavendish Banana Freckle Disease in Hainan

[Objectives]The study was to identify the casual agent of freckle disease on Cavendish banana in Hainan Province,China.[Methods]Fungal isolates were isolated from affected leaf tissues and identified by the morphological features,molecular identification and pathogenicity test.[Results]The fungus isolated from affected leaf tissues was identified as Phyllosticta capitalensis based on the morphological properties of the colony and spore,coupled with sequence analyses of the internal transcribed spacer(ITS)region and the large subunit(LSU)rDNA gene.Koch s postulates were fulfilled by successfully re-isolating the pathogen from the artificial inoculated leaves.[Conclusions]P.capitalensis is a new pathogen responsible for Cavendish banana freckle disease in Hainan.

基于Android的草莓电特性参数采集系统设计与实现

阻抗谱技术是一种无损伤电特性测量方法,草莓病害检测中尝试引入阻抗谱技术,为确保阻抗谱技术得到准确的实验结果,测量前后要能够准确记录每次实验数据。草莓种植地通常位于户外,实验检测场景因素在网络和供电上受到限制。考虑到实验参数和实验环境的影响,结合终端上移动应用程序便携、易用和功耗低等优势,课题组基于Android平台架构,开发了一款草莓电特性参数采集系统的应用程序,该程序设计了系统登录、健康草莓和患病草莓参数信息输入三个界面,登录界面负责用户识别,健康和患病草莓界面负责采集实验数据并进行文件保存。应用程序开发完成后对所有功能进行测验,实验测量数据都能准确记录保存,实验结果达到了预期目标。

一株香蕉枯萎病菌拮抗菌的筛选鉴定及盆栽防治效果

[目的]从香蕉根际土壤等材料中分离筛选获得对香蕉枯萎病菌有抑制作用的拮抗菌,为香蕉枯萎病生物防治提供理论基础及菌株资源。[方法]采用稀释平板分离法,从香蕉枯萎病罹病土壤、桑蚕和发酵藻等材料中分离得到微生物,再分别采用平板划线法和单孢分离法对细菌、真菌进行分离和纯化,以香蕉枯萎病菌亚热带4号生理小种(Foc STR4)为靶标菌,采用平板对峙法进行拮抗菌的筛选试验,对抑制效果最好的菌株进行基因测序鉴定、生理生化指标测定;以只接种Foc STR4为对照进行防治香蕉枯萎病的盆栽试验。[结果]从罹病的香蕉根际土壤中筛选得到1株对Foc STR4有明显抑制效果的拮抗细菌TU3-1,抑制率为56.18%,在试验中发现TU3-1对香蕉炭疽病菌等其他13种供试植物病原菌有抑制作用,其中对香蕉炭疽病菌的抑制效果最好,抑制率为75.99%。盆栽试验结果显示,与只接种Foc STR4处理相比,对香蕉枯萎病的防治效果为51.81%。经基因测序、序列比对和生理生化实验观测,TU3-1菌株被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌属(Bacillus),该菌株为革兰氏阳性菌,厌氧性,可水解淀粉和纤维素,产生氨气和蛋白酶,最适宜培养基为PDA培养基,最适培养温度为30℃,最适生长pH为7。[结论]筛选鉴定得到1株对Foc STR4抑制率为56.18%、对香蕉枯萎病防治效果为51.81%的拮抗细菌TU3-1,被鉴定为B.velezensis,TU3-1对其他10种植物病原真菌及3种植物病原细菌也有抑制作用,表现出广谱抑菌活性,可进一步开发作为生防菌种质资源。