丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制活性及其作用机制研究

黑斑病是人参上最重要的真菌病害之一,严重影响人参的产量与品质。本文采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,研究了丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制活性,并评价了对病菌相对电导率、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:丁子香酚对人参黑斑病菌的抑制作用显著,0.30 mg/mL时,对菌丝生长和孢子萌发的抑制率分别高达90.14%和94.40%;丁子香酚处理病原菌菌丝12 h后,其相对电导率和丙二醛(MDA)含量明显升高,分别为66.18%和1.83nmol/g;抗氧化酶过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性峰值出现在24 h,分别为379.80、38.80和305.10 U/g。丁子香酚能够破坏细胞膜完整性、增强膜脂质过氧化反应、促使活性氧大量积累,从而诱导细胞死亡,发挥抑菌功能。本研究可为丁子香酚在人参黑斑病绿色防控中的合理应用提供参考,同时为人参黑斑病防控增加了用药选择。

哈茨木霉菌Tri41对连作人参根际土壤中酚酸物质的消减作用

由于酚酸物质的积累而产生的自毒作用是导致人参连作障碍的重要原因之一。为减缓自毒酚酸物质在人参连作障碍中的影响,选用前期试验中筛选出的生防菌株——哈茨木霉菌Tri41消减连作人参根际土壤中的自毒酚酸物质。采用HPLC法对连作人参根系土壤中的酚酸物质进行分离测定,结果表明,人参根系分泌物中含有没食子酸(GA)、水杨酸(SA)、3-苯基丙酸(3-PA)、苯甲酸(BA)和肉桂酸(CA)共5种酚酸物质。将哈茨木霉菌Tri41分别与这5种酚酸物质在PDB培养基中培养发现,哈茨木霉菌Tri41对5种酚酸物质均有消减作用,各酚酸物质的消减率在48~170h时间内均高于自然消减率,170h后消减率均接近100%,同时还发现,哈茨木霉菌Tri41在酚酸处理组中的平均菌丝干重在48h开始显著增加,170h达到最大值10.88g·L^(-1),显著高于同期无酚酸处理组的菌丝干重6.93g·L^(-1)。盆栽试验结果表明,在自然消减状态下,人参根际土壤中的各酚酸含量呈缓慢下降趋势,哈茨木霉菌Tri41处理对人参根际土壤中的这5种酚酸物质有消减作用,5种酚酸物质的含量在10~20d期间显著下降且在30d时趋近于0。另外,盆栽试验结果也表明,经过5种酚酸物质处理后的人参锈腐病发病率和病害严重度指数均显著上升,而经过哈茨木霉菌Tri41处理后,哈茨木霉菌Tri41可以通过对5种酚酸物质的消减作用显著降低人参锈腐病发病率及病害严重度指数。

不同生物杀菌剂对人参灰霉病的室内毒力及田间防效

采用菌丝生长速率法测定了14种生物杀菌剂对人参灰霉病菌的室内毒力,并进行了7种生物杀菌剂对人参灰霉病的田间药效试验。室内毒力测定结果表明：0.3%丁子香酚 SL 和2%蛇床子素 EC 对人参灰霉病菌毒力最强,其 EC50分别为0.129、0.623 mg/L,2%春雷霉素 AS 等5种生物杀菌剂对人参灰霉病菌也具有较好的抑制效果,其 EC50在12.857～127.012 mg/L 之间。田间试验结果表明：0.3%丁子香酚 SL 在田间对人参灰霉病表现较高的防效,2%春雷霉素 AS 和3%中生菌素 WP 次之。初步筛选出了对人参灰霉病具有较好防效的生物杀菌剂,为人参灰霉病的安全防控提供科学依据。

不同人参灰霉病的灰葡萄孢菌生物学特性及致病性比较

为了探究人参灰霉病新流行成因,对来源不同寄主和地区的16株灰葡萄孢（Botrytis cinerea）菌株的生物学特性及致病力进行比较。结果表明：供试菌株在PDA和PSA培养基上生长较好,PJAR1、PJAL3、PYCL1和PJLL1最适培养基为PSA,FSYL1、PJAL1、PJAL2、PYLL1、PBLL1、PQAL1、PHLL1和LSYF1最适培养基为PDA,其余菌株最适培养基为查氏培养基;菌丝生长温度范围均为5~25℃,FSYL1、PJLL2、PRHL1、PHLL1和LSYF2最适生长温度为25℃,其余菌株在20℃时生长最快;供试菌株在p H值3~11的范围内均能生长,PYCL1和LSYF2菌丝最适生长p H值为6,PJAR1、PJAL2、PJAL3和PYLL1最适生长p H值为4,其余菌株最适生长p H值为5;菌丝生长最适碳源为葡萄糖和麦芽糖;菌丝生长最适氮源为酵母膏、牛肉膏和蛋白胨;光照对菌丝直径影响不显著。接种供试灰葡萄孢菌株后均能引起人参叶片发病,但来自相同寄主的菌株间致病力也存在差异,按病斑大小可将供试菌株划分为强致病力菌株（PJAR1、PJAR2、PJAL2和LSYF1）、中等致病力菌株（PJLL1、FSYL1、PHLL1、PRHL1、PBLL1、PQAL1、PJLL2）和弱致病力菌株（PJAL3、LSYF2、PJAL1、PYCL1和PYLL1）。

人参核盘菌菌核分泌液致病性及生物学特性研究

为明确人参核盘菌菌核分泌液致病性及其生物学特性,利用离体接种法比较人参核盘菌菌丝及其分泌液对人参根组织的侵染特性,运用3,5-二硝基水杨酸法测定人参核盘菌菌丝及其分泌液中细胞壁降解酶种类及活性差异,采用平板培养法分析了不同培养基、碳源、氮源和pH值对人参核盘菌菌丝生长、产核及分泌液形成的影响。结果表明:接种病菌分泌液和菌丝均能导致人参根部产生坏死状病斑,且接种分泌液的病斑出现时间早于接种菌丝,但分泌液持续侵染能力比菌丝弱。分泌液和菌丝中均含有PG酶和Cx酶,分泌液中的PG酶活性高于菌丝,Cx酶活性低于菌丝,PMG酶仅在菌丝中检测到,分泌液和菌丝中均不含β-葡萄糖苷酶。病菌在SDA培养基中生长速度最快,在V8培养基中菌核产生数量最多,在MEA培养基中菌核鲜重和干重最重,在PDA培养基中,供试菌株分泌液产生量最大。以蔗糖与葡萄糖为碳源时,供试菌株菌丝生长速率最快,以葡萄糖酸钠为碳源时,菌核产量最多,以果糖为碳源时,菌核鲜重和干重值最大,以葡萄糖为碳源时,菌核分泌液产生量最大。以蛋白胨、牛肉膏和酵母浸粉为氮源时,供试菌株菌丝生长速率最快,以酵母浸粉为氮源时,菌核产量、鲜重、干重和分泌液产生量最大。供试菌株菌丝生长、菌核数量、鲜重、干重和分泌液形成最适pH值均为5。综上所述,人参核盘菌分泌液中存在PG酶和Cx酶,可导致参根出现坏死斑。不同培养条件和营养物质可促进人参核盘菌的不同发育进程。

东北地区人参锈腐病菌的分子鉴定

人参锈腐病一直是人参生产中的重要病害之一,严重影响人参产业的持续健康发展。为明确东北人参主产区人参锈腐病的病原菌种类,从辽宁、吉林和黑龙江省人参主产区罹病植株上共分离纯化获得菌株45株,采用rDNA-ITS序列分析方法鉴定了东北人参主产区人参锈腐病致病菌,在PDA培养基上观察病原菌菌落及分生孢子形态特征,通过针刺离体接种法测定不同种间的致病力差异。结果表明:在45个菌株中,28个菌株为毁灭柱孢(Cylindrocarpon destructans),rDNA-ITS序列与GenBank中的C.destructans相似性达99%,菌落呈浅褐色,质地毡状,分生孢子圆柱型,直立,基部稍窄;3个菌株为毁灭柱孢毁灭变种(Cylindrocarpon destructans var.destructans),rDNA-ITS序列与GenBank中的C.destructans var.destructans相似性达99%,菌落呈深褐色,质地绒毛状,分生孢子棍棒型,稍弯曲,基部钝圆;14个菌株为强壮土赤壳(Ilyonectria robusta),rDNA-ITS序列与GenBank中的I.robusta相似性达99%,菌落呈棕灰色,质地毛絮状,分生孢子长椭圆形,稍弯曲,两端钝圆。生长11d后的菌落直径为(4.21±0.16)^(7.78±0.25)cm,其中生长速度最快的病原菌为强壮土赤壳(I.robusta),其次为毁灭柱孢(C.destructans),毁灭柱孢毁灭变种(C.destructans var.destructans)生长速度最慢。致病力测定结果表明,不同种间致病力差异显著,毁灭柱孢毁灭变种(C.destructans var.destructans)致病力最强,其次为毁灭柱孢(C.destructans),强壮土赤壳(I.robusta)相对较弱。

长白山区人参锈腐病发生危害调查及杀菌剂田间药效试验

就长白山区人参锈腐病发生危害进行调查,并选用新型杀菌剂对人参锈腐病菌的毒力及田间防效进行了测试,以期为生产上安全高效防治该病提供理论依据。采用菌丝生长速率法测定11种杀菌剂对人参锈腐病菌的毒力,并进行田间防效试验。室内毒力测定结果表明10%世高水分散粒剂、18.7%凯特水分散粒剂和60%百泰水分散粒剂对人参锈腐病菌毒力最强,其EC50值分别为1.19、20.56、27.77 mg/L。田间试验结果表明10%世高WG、18.7%凯特水分散粒剂和60%百泰水分散粒剂对人参锈腐病防效达50%以上。人参锈腐病发病盛期为6月上旬至7月下旬,10%世高水分散粒剂、18.7%凯特水分散粒剂和60%百泰水分散粒剂是目前防治人参锈腐病的有效药剂。

新型栽培模式对玉米大斑病流行时间动态的影响

根据植物病害流行学原理,通过田间试验设计及人工接种技术,考察二比空栽培模式、大垄双行栽培模式和常规栽培模式下玉米大斑病的发生流行动态。采用温湿度记录仪24小时定点监测温度和湿度,结果表明:从接种开始到流行末期二比空栽培模式小区比常规栽培模式小区日平均温度低0.8℃,比大垄双行栽培模式小区日平均温度低1.5℃,日平均湿度分别低3.4%和8.2%。二比空栽培模式病情指数比常规栽培模式低11.4,比大垄双行栽培模式低16.0。整个病害流行过程中3种栽培模式温湿度依次为大垄双行栽培模式>常规栽培模式>比空栽培模式,且不同栽培模式的玉米大斑病的发生和流行差异显著。整个病害流行过程中病情严重程度依次为:大垄双行栽培模式>常规栽培模式>比空栽培模式。应用SPSS11.5软件对通过计算机所调查的3种栽培模式的病情指数进行曲线回归分析,拟合出最适Logistic模型,该模型最适用于描述二比空栽培栽培模式、大垄双行栽培模式和常规栽培模式下玉米大斑病流行时间动态。应用该模型推导病害指数增长期(始发期,该时期也是最佳药剂防治时间)可知大垄双行栽培模式的始发期出现较晚,而Logistic增长期(盛发期)常规模式长于二比空栽培模式和大垄双行栽培模式。

数码显微互动系统在药用植物病理学实验教学中的应用与探索

为提高药用植物病理学实验课程教学水平、创新教育教学方法、实现实验教学信息化,沈阳农业大学植物保护实验教学中心将数码显微互动系统引入实验教学过程中,不断探索与实践药用植物病理学实验教学新模式。本文介绍了药用植物病理学实验课程的基本情况,分析了传统实验教学现状与不足,探讨了数码显微互动系统的优势及其应用于该课程的模式构建,并分享了取得的教学效果,以期为数码显微互动与农林院校实验教学融合的教育教学方法研究提供参考借鉴。

人参核盘菌侵染对参根不同部位细胞壁降解酶及防御酶活性的影响

为了明确人参不同部位对人参核盘菌的敏感性,在温室分别对人参芦头部和须根部接种病菌,观察不同部位发病情况,并对人参不同部位细胞壁降解酶活性及寄主防御酶活性进行测定。结果表明,人参菌核病芦头部发病时间早于根须部。人参芦头部多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)活性在侵染过程中大于根须部,而多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)活性在侵染中期及羧甲基纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶活性在侵染后期出现芦头部小于根须部的现象。人参根须部过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性在侵染前期,超氧化物歧化酶(SOD)活性在侵染中期大于芦头部。可见,人参芦头部对菌核病较根须部敏感,可能主要是芦头部在病菌侵染前期细胞壁降解酶(PG、PMG、PMTE)活性较高,而防御酶(POD、CAT)活性较低造成。

花生疮痂病菌全基因组PKS基因簇挖掘及毒素生物合成基因ESCB1生物信息学分析

痂囊腔菌素(Elsinochrome,ESC)是由花生疮痂病菌(Elsinoëarachidis)产生的一种具有光敏活性非寄主选择性毒素,是病菌侵染和病斑扩展过程中重要的毒力因子。本文在全基因组测序的基础上,开展了次生代谢相关PKS基因簇挖掘、毒素生物合成相关基因ESCB1克隆和生物信息学分析。结果表明,基因组含有6条PKS和PKSNRPS基因簇,ESCB1开放阅读框全长6636 bp。编码长度为2212 aa,分子量为238.84 kDa,理论等电点5.65,亚细胞定位在叶绿体中,是一个主要由α-螺旋和无规卷曲组成的亲水性蛋白。Q-PCR定量分析表明,ESCB1表达模式与毒素积累趋势基本一致,光照条件下ESCB1基因的表达量显著高于黑暗条件。本研究结果为解析ESC生物合成途径、构建调控网络和阐明花生疮痂病菌致病机制提供了理论基础。

花生疮痂病菌蓝光受体EaWC 1基因克隆及生物信息学分析

光是真菌感知和适应环境的重要信息载体,调控多种生理生化过程。痂囊腔菌素(Elsinochromes,ESC)是花生疮痂病菌重要的毒力因子,蓝光对其具有正调控作用,为了进一步揭示光调控ESC机制,开展了花生疮痂病菌蓝光受体基因EaWC 1克隆、生物信息学分析和表达模式研究。结果表明,蓝光受体基因EaWC 1全长为3 261bp,具有一个完整的开放阅读框,编码长度为1 086个氨基酸的蛋白质,相对分子质量11.95 kD,理论等电点为8.81,具有核定位信号,为稳定亲水性蛋白。qPCR定量分析表明,EaWC 1基因表达受到蓝光诱导,其表达模式与ESC毒素含量呈显著正相关。研究结果对于阐明花生疮痂病菌蓝光受体生物功能,揭示ESC毒素生物合成光调控机制和调控网络奠定了理论基础。

辽宁省药用植物白鲜病害种类调查及病原鉴定

白鲜为我国传统药用植物,具有较高的经济价值和药用价值,近年来在辽宁省大面积人工种植。为明确白鲜主要病害种类及发生危害情况,2018年-2020年生长季在辽宁省本溪、清原和西丰等主要种植地区进行了病害系统调查。调查和鉴定结果发现,危害白鲜生产的主要病害有5种,分别为由Phoma dictamnicola引起的茎点霉叶斑病、由Paracercospora dictamnicola引起的灰斑病、由Rhizoctonia solani引起的立枯病、由Fusarium oxysporum引起的根腐病和由Meloidogyne hapla引起的根结线虫病,并对各病害症状进行了详细描述。其中茎点霉叶斑病、灰斑病和立枯病分布广且危害较重,病害种类和发病情况地区间差异较大。立枯病主要发生在一年生育苗田,病株率一般为0.6%~19.0%,灰斑病和茎点霉叶斑病主要发生在生产田,病株率分别为38.2%~100.0%和17.6%~99.0%。研究结果将为白鲜病害的准确识别诊断及综合防控策略制定提供科学依据。

人参连作根际土壤中酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应

采用高效液相色谱法对人参连作根际土壤中的酚酸物质进行了分离鉴定,检测发现人参根际土壤中含有没食子酸、水杨酸、3-苯基丙酸、苯甲酸和肉桂酸5种酚酸物质.采用外源添加法研究该5种酚酸物质对人参锈腐病菌的化感效应.结果表明:5种酚酸对人参锈腐病菌的菌丝生长和孢子萌发都表现出高浓度抑制、低浓度促进的作用.没食子酸、水杨酸和苯甲酸在0.5 mmol·L^(-1)处理浓度下,3-苯基丙酸和肉桂酸在0.05 mmol·L^(-1)处理浓度下,均能够显著促进人参锈腐病菌菌丝生长和孢子萌发,并显著加重人参锈腐病病害严重度.

药肥处理对老参地土壤微生物区系及化学性质的影响

采用棉隆和多菌灵结合拌施有机肥处理技术对老参地进行改造,研究了药肥处理对老参地土壤微生物区系及化学性质的影响。结果表明:老参地经过棉隆和多菌灵拌肥处理后,土壤中真菌数量分别下降24%和27%,细菌数量分别增加15.09%和24.52%,放线菌数量分别增加8.84%和31.54%;土壤p H分别提高4.18%和7.57%,有机质含量分别增加5.09%和5.72%,速效氮含量分别增加28.36%和3.67%,速效磷含量分别增加51.13%和16.87%。通径分析结果表明,药肥处理主要通过增加老参地土壤中速效磷含量来降低土壤中真菌数量,通过增加有机质含量来增加细菌及放线菌数量。综上,药肥处理可以改善老参地的土壤微生物区系及土壤化学性质,从而可能减轻人参轮作障碍的发生。

哈茨木霉菌Tri41对人参锈腐病菌的抑制作用

我国是人参的生产和销售大国,近年来农药残留问题严重影响我国人参出口,研究生物菌剂代替化学菌剂防治人参病害已成为人参安全生产的主要环节。试验研究了哈茨木霉菌Tri41(Trichoderma harzianum Tri41)对人参锈腐菌(Cylindrocarpon destructans)的抑制作用。结果表明:哈茨木霉菌Tri41对锈腐菌的抑制作用受温度影响,25℃条件下,菌株Tri41对人参锈腐菌的抑制率高达80.1%,20℃条件下抑制率降低9.7%;菌株Tri41的挥发性代谢物和难挥发代谢物对人参锈腐菌的抑制率分别为57.3%和48.0%;菌株Tri41发酵液对锈腐菌菌丝生长和孢子萌发均有一定的抑制作用。初步明确了哈茨木霉菌Tri41对人参锈腐菌的拮抗机理以竞争和抗生作用为主。

双株定向栽培模式对玉米纹枯病发生和流行影响的初步研究

根据植物病害流行学原理,通过田间试验设计及人工接种技术,对双株定向栽培模式与常规栽培模式下玉米纹枯病发生流行动态进行初步比较研究。结果表明,玉米双株定向栽培模式冠层内温湿度均低于常规栽培模式,而其玉米纹枯病发病也较轻。通过SPSS11.5软件对比分析,Logistic模型能够用于描述双株定向栽培模式下玉米纹枯病流行时间动态。应用该模型推导病害指数增长期(始发期)双株定向栽培模式出现较晚,而Logistic增长期(盛发期)则长于常规模式。

《普通植物病理学》线上线下混合式教学的改革和实践

《普通植物病理学》课程是植物保护专业本科生一门重要的专业基础课,普及植物病理学基本原理和现代植物病理学基础理念,是培养植物病害专业技术人员的基本知识和基本技能的通识课。为开拓新型教学模式,应用现代化教学技术更好地为学生服务,《普通植物病理学》课程组总结多年教学经验,针对理论教学和实践教学部分进行了线上线下混合式教学的研究,在教学方法和考核方式等方面进行了探索实践。

人参内生拮抗细菌分离、鉴定及其对人参菌核病抑菌作用研究

以人参核盘菌(Sclerotinia ginseng)为靶标,采用抑菌圈法,测定了221株人参内生细菌对其菌丝生长的抑制作用,筛选出3株(Psn52、Psn61、Psn214)抑菌圈大于30 mm的高效拮抗细菌,对其进行了离体防效测定及种类鉴定。Psn52、Psn61、Psn214菌株对人参核盘菌菌丝抑菌率分别为62.72%、61.45%、63.20%。3株无菌发酵液对人参核盘菌菌核萌发抑制效果显著,抑制率分别可达80%、68%、76%。显微镜下观察Psn52、Psn61、Psn214菌株均对人参核盘菌菌丝内含物有明显的溶解作用,导致菌丝变粗、菌丝细胞空洞、原生质分布不均匀。菌株Psn52、Psn61、Psn214无菌发酵液对人参菌核病防治效果明显,防治效果分别达81.25%、75.01%、81.25%。通过培养性状、形态特征、生理生化试验及16Sr DNA同源序列比对分析,将菌株Psn52、Psn61、Psn214鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。

长白山区人参菌核病发生为害及其病原生物学研究

近年来对辽宁和吉林人参主产区病虫害调查发现,人参菌核病发生普遍,为害严重,病田率近90%,病株率5.7%,已经成为长白山区人参主要病害之一。病原生物学研究表明,人参菌核病病原菌菌丝生长及菌核形成的最适温度为20℃,以Czapek培养基为基础的氮源均为蛋白胨。菌丝生长最适pH为4,碳源为山梨醇,最适培养基为胡萝卜培养基;菌核形成的最适pH为6、碳源为果糖,最适培养基为PDA培养基。菌核萌发最佳条件为15-25℃、pH 6-8、碳、氮源分别为乳糖和甘氨酸。菌核在PDA培养基、PSA培养基、人参培养基、燕麦培养基及玉米粉培养基的萌发率均达100%。黑暗条件促进菌丝生长,有利菌核形成及菌核萌发。菌丝致死温度为42℃,菌核致死温度为47℃。