玉米抗弯孢霉叶斑病遗传机理研究进展

弯孢霉叶斑病是一种由真菌感染引起的世界性病害,严重危害玉米群体生长和产量,研究弯孢霉叶斑病的遗传性状为培育抗病型玉米种质提供有效的理论依据。主要从玉米弯孢霉叶斑病病菌生物学特性、弯孢霉叶斑病抗性基因、抗病机理机制研究进展等方面对玉米抗弯孢霉叶斑病的研究现状进行总结。提出利用基因编辑技术结合分子生物学和细胞生物学进一步明确抗性基因的功能、转导通路、抗性机理机制,明确生物防治中木霉菌诱导植物免疫系统的作用机制以及防御系统互作动态过程中信号转导途径,为创制高抗病性玉米种质奠定基础。

温郁金弯孢霉叶枯病病原菌(Curvularia clavata)生物学特性研究

本文对温郁金叶枯病病原菌(Curvulariaclavata)生物学特性进行了研究,以期为温郁金叶病害的综合防治提供依据。结果表明,温郁金弯孢霉叶枯病病原菌生长的最适培养基是CA培养基,最适温度是30℃,最适pH值为7。不同碳源对弯孢霉菌丝生长影响差别不大,适宜碳源为葡萄糖,乳糖和D-山梨醇。不同氮源对弯孢霉菌丝生长有差异,适宜氮源为牛肉浸膏和酵母浸膏,弯孢霉菌在硫酸铵中生长缓慢。

玉米弯孢霉叶斑病的发生规律及防治措施

玉米弯孢霉叶斑病又称黑霉病、黄斑病等。近年来,随着玉米种植面积的扩大,玉米弯孢霉叶斑病发生呈上升趋势,其主要分布于东北、黄淮海等玉米主产区,在其他玉米产区也有局部发生,是一种危害较大的病菌。病株叶片自上而下相继枯死,果穗瘦小。

一株对新月弯孢霉等香蕉病原真菌具有良好拮抗作用的菊欧氏杆菌

研究了香蕉内生菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi Burkholder,McFadden et Dimock)E353菌株对香蕉弯孢霉叶斑病菌新月弯孢霉[Curvularia lunata(Wakker) Boedijn]等4钟香蕉病原真菌的抑制效果。对峙培养法和孢子萌发悬滴法检测结果表明,E353菌株对新月弯孢霉具有良好抑制效果。E353培养液滤液明显抑制靶标菌菌丝扩展,形成的抑菌带宽0.6cm;E353滤液使病原真菌芽管的生长点致畸膨大成串珠状,其半致死浓度EC50为4.48%(E353滤液的体积分数)。E353滤液对香蕉枯萎病菌香蕉镰刀菌、香蕉炭疽病菌芭蕉炭疽菌、香蕉链格孢叶斑病菌番茄链格孢亦有良好的拮抗活性,其EC50分别为6.14%、4.57%、7.59%。

新月弯孢霉对重楼皂苷的生物转化

目的寻找选择性水解甾体皂苷C-3位糖链末端糖基的微生物,同时制备甾体皂苷的去糖基衍生物。方法利用新月弯孢霉(3.438 1)培养,对C-3位有双糖基结构的甾体皂苷类化合物重楼皂苷Ⅴ(化合物Ⅰ)、重楼皂苷Ⅵ(化合物Ⅱ)进行生物转化;用反相C18开放柱进行转化产物的分离纯化,波谱方法鉴定其结构。结果新月弯孢霉(3.438 1)均能将化合物Ⅰ和化合物ⅡC-3位糖链末端的鼠李糖水解,转化为单糖基皂苷,转化产物分别鉴定为薯蓣皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即延龄草苷(trillin,化合物Ⅲ)和偏诺皂苷元-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(化合物Ⅳ)。结论首次发现新月弯孢霉(3.438 1)对重楼皂苷Ⅴ和重楼皂苷ⅥC-3位糖链的末端鼠李糖具有较强的水解能力。

玉米弯孢霉叶斑病的初侵染来源及几种杀菌剂的室内毒力测定

采用不同的方法对玉米弯孢霉叶斑病 (Curvlarialunata)的初侵染来源进行了初步研究。结果表明 :玉米种子内外均不带菌 ,不能作为病害的初侵染来源 ;病残体内的病菌能在地表越冬 ,作为翌年的初侵染来源 ;不同深度土壤中病残体上的病菌存活时间较短 ,不能越冬作为下翌年的初侵染来源。生长于PSA培养基上的病菌培养物在地表和不同深度的土壤中均能越冬 ,说明病菌的分生孢子可在不同环境下越冬 ,作为翌年的初侵染源。对 4种杀菌剂进行室内毒力测定的结果表明 :供试药剂中以 5 0 %福美双可湿性粉剂的EC50 值最小 ,为 1 1 .79mg kg,毒力最高 ,其毒力回归方程为y=3.33+ 1 .5 6x ,相关系数r为 0 .991 2 ,达极显著水平。其余供试药剂毒力大小依次为 :75 %百菌清可湿性粉剂 ,其毒力回归方程为y =3.78+ 1 .0 4x,相关系数r为0 .95 79,达极显著水平 ,EC50 值为 1 4 .89mg kg;75 %代森锌 ,其毒力回归方程为y=4 .0 1 + 0 .6 3x ,相关系数r为0 .95 5 5 ,达极显著水平 ,EC50 值为 4 4.5 7mg kg;75 %代森锰锌可湿性粉剂 ,其毒力回归方程为y =2 .0 8+1 .6 1x,相关系数r为 0 .96 70 ,达极显著水平 ,EC50 值为 6 4 .1 0mg kg。

香蕉弯孢霉叶斑病菌生物学特性及对杀菌剂的敏感性

香蕉弯孢霉叶斑病菌[Curvularia lunata（Wakker）Boed]适合生长的培养基有PSA、PDA和OMA；菌落生长、产孢和孢子萌发最适宜的温度为25～30℃，pH要求不严格为5～9；在碳源和氮源中，蔗糖、葡萄糖、尿素、磷酸氢二氨和硝酸钠有利于病菌生长和产孢；分生孢子萌发对湿度有严格的要求，RH≥80％以上分生孢子萌发，随湿度增加萌发率增高；光照对菌丝体无显著影响，光暗交替有利于孢子的形成；孢子致死温度为55℃（10min）。药物敏感性测定结果表明，6％戊唑醇微乳剂、25％丙环唑乳油、25％咪鲜胺水乳剂、25％戊唑醇乳油和25％苯醚甲环唑乳油对香蕉弯孢霉叶斑病菌菌丝生长均有较好的抑制效果，其中25％咪鲜胺水乳剂和25％苯醚甲环唑乳油的抑菌效果最好。

几种玉米弯孢霉叶斑病菌生物学特性的比较

对画眉草弯孢、新月弯孢、棒状弯孢和中隔弯孢4种玉米弯孢霉叶斑病菌的生物学特性进行了比较,明确了它们在分生孢子形态、大小、产孢量以及对温度、pH值、光照适应性等方面的差异。总的看来,这4种弯孢霉菌丝生长的最适温度为25～30℃,孢子产生的最适温度是25～35℃,最适pH范围为6～7,最适碳源为葡萄糖,碳源浓度对菌丝生长影响不大,光照能促进菌丝的生长。试验结果还发现,有的弯孢霉在培养基中可以产生不同的色素。供试所有种类弯孢霉的无菌培养滤液,可抑制玉米种子根的伸长,证明这4种弯孢霉在人工培养过程中都可产生致病毒素。

氢化可的松高产菌株新月弯孢霉的选育

应用酮康唑抗性筛选法,将经过紫外线诱变处理的甾体11β-羟基化菌株——新月弯孢霉的原生质体倾注在含有酮康唑最小抑制浓度(10μmol/L)的再生培养基平板上,再生出136株酮康唑抗性突变株。其中氢化可的松转化率高于出发菌株的有14株,正向突变率达到10.3％,同时获得了氢化可的松转化率为出发菌株1.42倍的遗传稳定突变株KA-91。

13种杀菌剂对玉米大斑病菌和弯孢霉叶斑病菌的毒力测定

为了筛选出高效、低毒的杀菌剂,采用生长速率法和孢子萌发法比较了13种杀菌剂对玉米大斑病菌和弯孢霉叶斑病菌的毒力作用。结果表明,不同杀菌剂之间对2种病菌菌丝生长和孢子萌发的抑制活性存在显著差异。其中氟啶胺、苯醚甲环唑、烯唑醇、丙环唑、腈苯唑、咪鲜胺锰盐等对病菌菌丝生长具有较强的抑制效果,其EC50值均低于1μg·mL^(-1),而代森锰锌的抑制作用较差,EC50值分别为5.3745和6.4650μg·mL^(-1);6种不同作用机理的杀菌剂中,氟啶胺和异菌脲对大斑病菌孢子萌发抑制效果较好,EC50值分别为0.3147和1.5156μg·mL^(-1),而丙环唑和吡唑醚菌酯则对弯孢霉叶斑病菌孢子萌发抑制作用较佳,EC50值分别为5.0490和18.8439μg·mL^(-1)。

新月弯孢霉P450酶在甾体11β羟基化过程中的作用

目的 :考察底物 17α 羟基孕甾 4 烯 3 ,2 0 二酮 2 1 醋酸酯 (RSA)对P450酶的诱导作用 ,探讨P450酶在细胞内作用的部位 ,进而研究P450酶与新月弯孢霉转化氢化可的松能力的关系。方法 :采用CO差光谱法对新月弯孢霉P450酶含量进行检测 ,分别在转化过程的不同时期加入不同浓度的RSA ,检测P450酶含量和氢化可的松产量。分别考察RSA在菌体细胞悬液和去菌体细胞上清液中的转化情况。结论 :RSA对P450酶具有诱导作用 ,在对数期初期 (12h)加入 0 5g/L的RSA对P450酶的诱导作用最佳 ,对细胞的生长抑制作用较小。P450酶是胞内酶。氢化可的松转化过程中 ,在对数生长期 ,P450酶含量平稳升高 ,进入产氢化可的松时期后 ,经过一段迟滞期 ,P450酶含量迅速增高。

新月弯孢霉原生质体制备及再生条件的研究

以从自然界中筛选的新月弯孢菌Ｄ－１为出发菌株，进行原生质体制备及再生条件的研究。将培养至１６ｈ的Ｄ－１菌丝体经ＤＴＴ溶液处理３０ｍｉｎ后，用溶壁酶和纤维酶的混合酶液于３０℃下酶解４ｈ，原生质体释放量达到６．０×１０＾６个／ｍＬ，原生质体再生率为８．３％。

黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病病原鉴定

玉米弯孢霉叶斑病是近年我国玉米生产中发生的一种叶部病害,在黑龙江省已演变为主要病害。通过采集黑龙江省哈尔滨、绥化、大庆、齐齐哈尔和牡丹江等玉米产区病叶标样,经病原菌分离培养、致病性测定、形态鉴定和rDNA-ITS序列分析,明确黑龙江省玉米弯孢霉叶斑病可由新月弯孢Curvularia lunata、棒状弯孢Curvularia clavata、不等弯孢Curvularia inaequalis、苍白弯孢Curvularia pallescens 4种弯孢霉引起,且对玉米叶片均具有致病性,其中新月弯孢为优势种,致病力最强。

有机杀菌剂与苦皮藤素对玉米弯孢霉的联合毒力研究

采用生长速率法,测定了生产上常用防治玉米弯孢霉叶斑病的7种有机杀菌剂和1种植物源农药--苦皮藤素对玉米弯孢霉的毒力,得到8个毒力回归方程及相应EC50值。结果表明:供试有机杀菌剂中烯唑醇和扑海因对玉米弯孢霉属极强毒力杀菌剂,其抑制中浓度分别为1.4048E+1和2.2172E+1。苦皮藤素对玉米弯孢霉菌丝生长的抑中浓度为5.8235E+5。所筛选出的两种对玉米弯孢霉菌丝生长具极强抑制作用的有机杀菌剂分别与苦皮藤素的混配,试验结果表明:苦皮藤素与烯唑醇3∶7的混配比例对玉米弯孢霉菌丝生长的实际相对抑制率最大,达74.29%,且为增效作用组合,增效比为1.87。

香蕉弯孢霉叶斑病菌的药物敏感性测定

选用5种杀菌剂对香蕉弯孢霉叶斑病菌菌丝生长进行了药物敏感性测定。药物敏感性试验结果表明,6%戊唑醇ME、25%丙环唑EC、25%咪鲜胺EW、25%戊唑醇EC和25%苯醚甲环唑EC对香蕉弯孢霉叶斑病菌菌丝生长均有较好的抑制效果,其中25%咪鲜胺EW和25%苯醚甲环唑EC的抑菌效果最好。

番木瓜弯孢霉叶斑病病原菌鉴定及生物学特性研究

对番木瓜弯孢霉叶斑病叶进行组织分离、病原菌鉴定及其生物学特性测定。结果表明,该病原菌初步鉴定为番木瓜生弯孢Curvularia caricapapayae Sricastava et Bilgrami。菌丝生长和分生孢子萌发的适宜温度分别为20～30℃和20～35℃,适宜pH值分别为6～11和6～8。供试碳源中半乳糖有利于病原菌生长,果糖和葡萄糖有利于分生孢子萌发;氮源中,酵母浸膏最有利于菌丝生长和分生孢子萌发。光暗交替有利于菌丝生长,完全黑暗有利于孢子萌发。

马唐生防菌画眉草弯孢霉毒素α,-βdehydro-curvularin对马唐叶绿体功能的影响

马唐(D ig itaria sanguinalis(L.)Scop.)生防菌画眉草弯孢霉(Curvularia erag rostidis)菌株QZ2000产生一种具有除草剂活性毒素α,-βdehydrocurvu larin。通过研究该毒素对马唐类囊体膜光合活性的影响,发现毒素对马唐类囊体膜希尔反应活性、非环式光合磷酸化活性、M g2+-ATP酶活性和Ca2+-ATP酶活性均有较强的抑制作用,并且M g2+-ATP酶较Ca2+-ATP酶对毒素更为敏感,但毒素不抑制环式光合磷酸化活性。毒素对马唐叶片叶绿素含量影响较小。从试验结果还可看出,非环式光合磷酸化与希尔反应活性及ATP酶活性呈明显的正相关。上述结果表明,该毒素影响马唐叶绿体的功能。另外,根据我们的试验结果及文献报道,该毒素还具有抗菌活性和杀线虫活性,推测叶绿体可能不是该毒素的惟一作用位点。

不同玉米品种对小斑病和弯孢霉叶斑病的抗病性分析

对20个玉米品种分别对小斑病和弯孢霉叶斑病的抗病性进行了研究。结果表明,不同玉米品种对小斑病和弯孢霉叶斑病存在着一定的抗病性差异,其中玉米小斑病的发病程度为中偏重,并将这20个玉米品种划分为高感、中感和中抗三种抗病类型;弯孢霉叶斑病为轻发生,并将20个玉米品种划分为中感和中抗两种抗病类型。此外,还利用柱形图对小斑病和弯孢霉叶斑病的发病程度进行了对比。并分析了影响其发生的因素主要是品种的抗病性。

用新月弯孢霉11β-羟基化16α-甲基化合物RS-21醋酸酯

对新月弯孢霉AS3.4381的菌丝体转化16α-甲基Reichstein's化合物S21-醋酸酯(Ⅰ)生成16α-甲基氢化可的松(Ⅱ)进行了研究。培养24h的菌丝体的11β-羟基化活性最高;乙醇对此羟基化活性的抑制作用明显。当(Ⅰ)浓度为0.15%,转化72h,产物(Ⅱ)的重量收率为55.4%。

新月弯孢霉原生质体的形成与11β-羟基化反应

研究了新月弯孢霉原生质体形成的条件以及 1 1 β-羟基化反应。将培养 1 6～ 1 8h的菌体 ,以0 .6mol/LKCl作为渗透压稳定剂 ,3 0℃下 ,经过 1 %溶壁酶和 1 %纤维素酶混合酶液 ( pH5.6)酶解 4～ 5h ,原生质体释放量达 6.1 1× 1 0 6/ml,再生率为 1 3 .1 %。原生质体细胞具有 1 1 β -羟基化反应的能力 ,氢化可的松转化率为 4 4.4 4%。