外源壳聚糖对干旱胁迫下生姜幼苗光合特性及水分代谢的影响

为探明壳聚糖在干旱胁迫下对生姜的保护机制,以盆栽凤头姜幼苗为试材,通过盆栽控水模拟干旱胁迫,喷施10 mg·L^(-1)外源壳聚糖(CTS),研究干旱胁迫下喷施CTS对生姜幼苗光合特性及水分代谢的影响。结果表明,干旱胁迫下喷施CTS促进了生姜幼苗生长,改善了其根系构型,显著提高了生姜叶片的总含水量、相对含水量、根系水导及水势,提高了叶片的叶绿素含量及叶绿素荧光参数、光合参数;并提高根系水通道蛋白(AQP)基因PIP1、PIP2、PIP3基因的表达水平。由此可见,外源CTS可促进生姜幼苗的光合作用和调节水分代谢,从而增强生姜幼苗抗干旱胁迫的能力。

主要气候因子对长江上游生姜种植区姜瘟病发生动态的影响

以长江上游生姜种植区主栽品种小黄姜为材料,于2020—2021年在湖北省宣恩县、四川省开江县和重庆市永川区对姜瘟病流行动态进行观测研究,分析病害流行与当地环境因子变化的关系,为该区姜瘟病预测和防治提供参考借鉴。结果表明,随着时间推移,3个试验点姜瘟病发生均呈先升高再降低的二次曲线变化趋势。当盛夏季节(6月中旬—8月下旬)的旬平均气温达到23.6~31.6℃时,长江上游生姜种植区姜瘟病可能大规模发生,其最大病情指数高达43.6。姜瘟病始发期(5月)的旬降雨量为12.5~63.5 mm;高峰期(6—8月)总降雨量为381.5~879.0 mm,总降雨时间为43~63 d。不同试验点姜瘟病病情指数表现为宣恩>永川>开江;而在每个试验点,姜瘟病病情指数随旬降雨量增多而升高。总体来看,长江上游生姜种植区姜瘟病病情指数与旬平均温度、旬降雨时间,特别是旬降雨量均存在显著的相关性,且与三者呈现线性回归关系。因此,有效防控长江上游生姜种植区姜瘟病,需密切关注该区10 d范围内的平均温度、降雨量甚至降雨时间等主要气候因子变化。

生姜茎叶提取物对高粱蚜生长发育及防御酶活性的影响

为明确生姜(Zingiber officinale Roscoe)茎叶提取物(Ginger shoot extract,GSE)对蚜虫生长发育的抑制作用以及防御酶应答机制,以生姜茎叶和高粱蚜(Melanaphis sacchari Zehntner)为对象,研究GSE对高粱蚜生长发育及致死作用和虫体内超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,AChE)活性的影响。结果表明,与对照(CK)相比,5、10、15mg/mL的GSE对高粱蚜的产仔数、蜕皮数和体重增长均有抑制效应,且浓度越高对高粱蚜生长发育的抑制效果越强,15mg/mL的GSE在5d时对高粱蚜的产仔数、蜕皮数和体重增长抑制作用最强,分别下降了58.58%、93.81%和32.32%。3种浓度的GSE也能显著增加高粱蚜若蚜的死亡率,且浓度越高杀蚜活性越强,其中15mg/mL的GSE在1d时高粱蚜若蚜死亡率最高,达到72.23%。15mg/mL的GSE能显著增加高粱蚜体内SOD活性,且在1d时活性最强,相比CK增加23.85%。高粱蚜体内POD活性则呈现先激活后抑制的趋势,而高粱蚜体内AChE活性在饲喂5d内均受到显著抑制,且在1d时抑制效果最强,相比CK下降了96.90%。结果显示,GSE可能成为蚜虫防治的新型植物源杀虫剂。

生姜腐皮镰刀菌的分离鉴定及PCR快速检测方法构建

由腐皮镰刀菌(Fusarium solani)引起的生姜枯萎病是一种毁灭性真菌土传病害,其病原菌的快速高效检测,有助于枯萎病的早期诊断及预警。通过回接试验、形态学观测以及系统进化树分析,对湖北生姜产区分离的菌株进行鉴定,获得生姜腐皮镰刀菌(F.solani)。基于镰刀菌属通用引物TEF-1αF/TEF-1αR基因序列,以腐皮镰刀菌基因组DNA为模板进行扩增测序,根据序列信息设计筛选出一对腐皮镰刀菌特异性引物,构建了基于普通PCR的快速高效分子检测方法,并对接种过病菌的生姜植株和土壤进行检测验证。通过病原菌的菌落形态、孢子显微结构观察、真菌通用引物ITS1/ITS4鉴定和致病性测定,确定引起生姜枯萎病的病原菌为腐皮镰刀菌(F.solani)。用设计的特异性引物F8/R8进行PCR,特异扩增获得约381 bp的目标条带,检测灵敏度为454 pg·μL^(-1),利用该引物对带菌生姜幼苗和土壤进行检测验证,证实可从发病生姜幼苗和带菌土壤中特异性检测到腐皮镰刀菌(F.solani)。本研究明确了引起湖北生姜枯萎病的病原菌为腐皮镰刀菌(F.solani),并建立了PCR快速检测方法。该检测方法简便、灵敏、高效,可用于生姜枯萎病的早期诊断与预防。

生姜杀虫活性成分在植物源杀虫剂中的研究现状

开发和应用植物源杀虫剂防治害虫是保障农业绿色生产可持续发展的重要措施之一。近年来,化学杀虫剂的大量使用给环境和人类健康带来严重威胁。相比而言,植物源杀虫剂具有天然、低毒、易降解等优点,已成为一类新的绿色杀虫剂,是今后杀虫剂的重要发展方向。虽然植物源杀虫剂在田间害虫防治中有着天然优势,但目前仍存在杀虫植物资源不清、植物源杀虫剂的药效评价指标欠缺和植物杀虫活性成分分离纯化较为困难等问题。为挖掘高效杀虫植物资源并了解植物源杀虫剂的作用机制,本文综述了当前国内外杀虫植物资源和杀虫活性物质研究进展、植物源杀虫剂的作用机理,以及生姜的主要活性成分和杀虫特性。分析了植物源杀虫剂研发当前面临的困难,并展望了植物源杀虫剂的开发方向,讨论了生姜杀虫活性成分的杀虫功能,为新型植物源杀虫剂的开发提供参考。