带药移栽对水稻害虫防控的减药增效作用分析

【目的】以新型、高效、持效期长的杀虫剂三氟苯嘧啶和四唑虫酰胺为例,探究带药移栽对水稻害虫的防控效果及农药减量增效的实践意义。【方法】通过室内模拟秧苗带药移栽分别测定了1.95,5.85和9.75 mg a.i./m^(2)三氟苯嘧啶处理对褐飞虱Nilaparvata lugens和白背飞虱Sogatella furcifera成虫或若虫的毒力和持效期,并在浙江杭州和湖南衡阳两地评估了早、中、晚稻秧苗高剂量带药移栽处理对二化螟Chilo suppressalis和稻飞虱的田间防效以及不同施药模式对稻田寄生蜂种群动态的影响。【结果】室内经5.85和9.75 mg a.i./m^(2)三氟苯嘧啶处理的秧苗在移栽后35 d时使褐飞虱雌成虫和3龄若虫均能保持75%以上的校正死亡率,且5.85 mg a.i./m^(2)剂量处理在移栽后28 d时使白背飞虱雌成虫的校正死亡率大于80%;使用12.75和25.50 mg a.i./m^(2)四唑虫酰胺处理秧苗在移栽后35 d时对早稻二化螟为害的校正防效均在85%以上。综合浙江杭州和湖南衡阳两地中、晚稻田间试验结果表明,应用5.85 mg a.i./m^(2)三氟苯嘧啶和25.50 mg a.i./m^(2)四唑虫酰胺进行秧苗“送嫁药”处理可减少1~2次大田用药和98%以上的农药有效成分用量,同时还保持着与常规喷施相当的防效,并使寄生蜂总种类和总数量分别提高了29.0%~49.7%和61.2%~69.3%。【结论】秧苗移栽前施用防效优良且持效期长的杀虫剂能减少水稻前期的施药次数和用量,产生较好的经济和生态效益。本研究为利用带药移栽技术推行水稻病虫害的绿色防控提供了重要参考。

水稻稻曲病菌G蛋白β亚基基因的克隆、表达与序列分析

水稻稻曲病是由稻绿核真菌[Ustilaginoidea virens(Cooke)Tak]引起的一种常见的水稻后期穂部病害。G蛋白可能参与了稻曲病菌的致病过程。为了研究G蛋白在病菌致病过程中的作用,分离并分析了稻曲菌的G蛋白β亚基编码基因。根据丝状真菌G蛋白β亚基编码基因的同源保守序列设计简并引物,采用同源克隆和热不对称交错PCR的方法,分离得到了稻曲菌的G蛋白β亚基全编码基因序列。该序列的长度为2037bp,包含4个内含子,5个外显子和1个编码359个氨基酸的开放阅读框。根据克隆到的UvGβ1设计引物,通过RT-PCR克隆到包含整个开放阅读框的cDNA序列。该基因的DNA序列和cDNA序列在GenBank中注册的登记号分别为GU014921和GU065745。系统进化分析表明该片段与栗疫病菌(Cryphonectria parasitica)的G蛋白β亚基基因亲缘关系最近。将该基因的整个开放阅读框连接于pET-30a构建原核表达载体,通过诱导获得了重组蛋白。

农杆菌介导的绿木霉遗传转化及重寄生缺陷突变体的筛选

绿木霉（Trichodermavirens）是一种重要菌寄生真菌，该菌己广泛应用于多种病害的生物防治上。本研究构建了双元载体pCATPH—I（GenBank登录号为：KC252999），并利用该载体成功实现了农杆菌介导的绿木霉遗传转化，转化效率可达385～460个转化子／10s绿木霉分生孢子。转化子的PCR和遗传稳定性分析表明，T—DNA己整合进该菌的基因组中且在无选择压力的条件下能够稳定遗传。利用该转化体系成功建立了超过2000个转化子的转化子库，通过转化子与病原真菌立枯丝核菌限hizoctoninsolani）对峙培养在该转化子库中成功筛选到两个重寄生缺陷突变体，D441和A281。本研究的完成可为绿木霉的功能基因组学及重寄生分子机制的研究打下基础。

纤细齿梗孢丝氨酸蛋白酶cDNA克隆及其序列分析和表达

纤细齿梗孢Olpitrichum tenellum是一种寄生在轮枝镰孢菌Fusarium verticillioides上的活体营养菌寄生真菌。丝氨酸蛋白酶在菌寄生过程可能起到重要作用。根据丝状真菌丝氨酸蛋白酶的同源保守序列设计简并引物,通过RT-PCR及RACE的方法,克隆得到1845bp的全长cDNA片段。其可读框为1554bp(GenBank登录号为EU368754),编码517个氨基酸的蛋白质。比对分析发现该蛋白是一种分泌型的丝氨酸蛋白酶,属于丝氨酸蛋白酶S8家族的枯草杆菌蛋白酶subtilisin,具有典型的信号肽-前肽-成熟肽的结构。将该基因可读框除去信号肽插入酵母表达载体pPIC9K,转化毕赤酵母Pichia pastoris GS115,在甲醇诱导下成功分泌出具有生物活性的重组蛋白酶,诱导120h后酶活性可达153U/ml。重组蛋白酶经DEAE-Sepharose层析进行纯化,SDS-PAGE分析其分子量为39kD。其反应的最适温度为60℃,最适pH为8。

水稻穗腐病病原分离、鉴定及生物学特性

水稻穗腐病(rice spikelet rot disease,RSRD)是近年上升较快的一种水稻穗部重要病害,影响水稻产量和稻米品质。从稻穗发病谷粒中,共分离到4种真菌,经形态学、生物学及分子生物学鉴定,分别为层出镰刀菌(Fusarium proliferatum)、澳大利亚平脐蠕孢菌(Bipolaris australiensis)、新月弯孢菌(Curvularia lunata)和细交链孢菌(Alternaria tenuis)。4种病原菌均能在温度4℃～40℃、pH 3～12条件下生长,最适的温度范围是25℃～30℃,不同菌最佳产孢的pH值差异较大。4种菌均能在供试的碳、氮源培养基上生长,不同的碳、氮源对各菌的菌丝生长和产孢的影响不同。穗腐病是由多种病原菌引起的水稻后期穗部褐变病害,病原菌具有多样性、复杂性和致病性分化的现象。

药液量及施药方法对不同株型水稻生育后期主要病虫害防效的影响

设计不同药液量、喷雾方法(细雾、粗雾)防治水稻后期发生的重要病虫害。结果表明,在药剂有效成分用量相同时,对于发生在稻株上部的穗颈瘟、穗腐病和稻纵卷叶螟,同一品种和相同药液量下,细雾喷雾防效最好,粗雾喷雾防效最差;第1次喷细雾第2次喷粗雾,或第1次喷粗雾第2次细雾防效相当。同一品种相同喷雾方法,以用药量675 L/hm2或750L/hm2防效最好,其次是900 L/hm2、1200 L/hm2和450 L/hm2,最差的是225 L/hm2。对于发生在稻株中下部的纹枯病和稻飞虱,同一品种相同药液量时,2次粗雾喷雾防效最好,其次是第1次喷细雾第2次喷粗雾,再次是第1次喷粗雾第2次喷细雾,2次细雾喷雾防效最差。无论是发生在上部的病虫害,还是发生在中下部的病虫害,药液量和喷雾方法相同,对秀水09的防效均好于对甬优12。同一品种相同喷雾方法,以900 L/hm2药液量防效最好,其次是1200 L/hm2和750 L/hm2,药液量少于900 L/hm2时,防效随药液量减少而下降。225 L/hm2药液量且采用细雾喷雾,对纹枯病和稻飞虱的防效均低于50%,特别是对甬优12的防效更差。但在有效成分相同的情况下,并非药液量越多防效就越好。

水稻穗腐病病菌致病性、发生规律及防控技术研究

穗腐病是近年发生危害严重的水稻穗部病害。本研究对穗腐病的发生、流行原因进行了分析,分离了病原菌并测定了致病性,筛选了防治该病的杀菌剂并进行了田间防效试验。结果表明,紧穗型的粳稻及籼/粳杂交稻组合较穗型松散的籼稻及其杂交组合更易感病。水稻孕穗后期-抽穗扬花期遇阴雨高湿、温暖天气该病发生危害重。用分离到的4个菌(层出镰刀菌、澳大利亚平脐蠕孢菌、新月弯孢菌和细交链孢菌)进行人工接种,均能使稻粒感病,初步确定层出镰刀菌为主要初侵染菌。室内抑菌测试结果显示,5mg/L以上浓度的多菌灵、咪鲜胺和苯醚甲环唑.丙环唑(爱苗)对层出镰刀菌生长的抑制效果达到81.31%～100%。抑制中浓度为0.000 7～0.947 6mg/L。田间试验结果表明,在水稻孕穗后期和抽穗扬花期用三唑酮、多菌灵或甲基硫菌灵喷雾防治一次,防效在70%左右。

碧苗防治水稻纹枯病田间药效试验

碧苗(40%戊唑醇与噻唑锌复配剂)对水稻纹枯病具有较好的防效,每667 m2使用剂量60～75 g,在分蘖盛期和孕穗后期用药2次,对纹枯病的病情防效达81.09%～85.19%,株发病率防效69.37%～74.00%,显著优于对照药剂430克/L戊唑醇悬浮剂每667 m2使用剂量15 mL的效果。

水稻穗腐病和穗枯病的研究进展

水稻穗腐病和穗枯病是我国新上升或新出现的两个水稻后期穗部病害。近年来,随着气候的变化、耕作栽培制度及肥水管理的改变以及品种(组合)的更替,两病在我国的发生和危害程度越来越严重。穗腐病和穗枯病病原菌有色,可产生毒素,不但直接影响水稻产量,还导致稻米品质降低,危害食用者的健康。穗腐病和穗枯病在发病时期、发生部位和危害程度上具有相似性。综述了两病害的发生、流行规律、危害状况、病原菌生物特性和毒素研究以及防治方法,提出了研究上目前存在的问题和今后的研究方向。

浙皖鄂地区水稻纹枯病菌5个种群的遗传结构分析

水稻纹枯病是世界性的主要病害之一。目前对该病病原菌种群的遗传多样性研究不多,知之甚少,了解其种群的遗传结构可以增加对其进化历程的了解,以制定科学的防治策略。水稻纹枯病菌通常被认为是以无性克隆繁殖为主,但有研究报道它具有混合繁殖方式。有关我国浙皖鄂地区水稻纹枯病菌种群的遗传多样性研究尚未见报道。为了解该地区水稻纹枯病菌种群的遗传变异、基因流、繁育方式及其遗传背景,采用ITS-5.8SrDNA测序技术,分析了分离自浙江富阳(FY)、安徽绩溪(JX)和巢湖(CH)以及湖北荆州(JZ)和孝感(XG)的5个水稻纹枯病菌种群75个菌株的遗传多样性。RhizoctoniasolaniAG-1IA是采集地区水稻纹枯病菌的优势类群。ITS-5.8SrDNA序列经测定共检测到78个多态位点,碱基A、T、C、G的平均含量分别为25.4%、33.6%、21.0%和20.0%。序列的平均转换与颠换比(Ti/Tv)为1.65,其中密码子第3位点的变异最高。根据序列的核苷酸变异共定义了29种单倍型,其中单倍型H5为5个种群的共享单倍型,占样本数的61.33%。5个种群的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.627和0.482%,显示水稻纹枯病菌种群具有较高的遗传多样性。种群间固定化指数Fst为-0.0253-0.0170,基因流Nm为5.56-11.12,说明种群间基因交流频繁,基因流抑制了由遗传漂变引起的遗传分化,菌丝或菌核短距离扩散和带菌种子远距离传播增加了种群间的基因交流。AMOVA分析显示,种群间的遗传变异仅占总变异的19.03%,而80.97%的变异存在于种群内部,种群间的遗传分化很低。Mantel检验发现,遗传距离与地理距离无显著相关性(r=-0.241,P=0.499)。采用UPGMA法构建的单倍型间的系统发育树表明,不同地点的单倍型分支混合分布,这进一步验证了Mantel检验的结果。单倍型的网状分析显示,水稻纹枯病菌种群曾经发生过种群暴发而不断扩散,因还未能获得足够的时间建立更加复杂的结构故而呈非典型"星状"。采用中性检验分析了水稻纹枯病菌种群遗传结构,结果表明,种群间存在很强的自然选择作用,群体符合Hardy-Weinberg遗传平衡,说明水稻纹枯病菌群体是一个随机交配群体,具有以担孢子进行有性繁殖和以菌丝或菌核进行无性繁殖的混合繁殖方式。这种生物学特性可能是导致其在较小生态范围内较高的遗传多样性水平和较低的种群遗传分化的原因。另外,水稻纹枯病菌经有性繁殖产生新的基因型,并通过无性繁殖在群体内固定繁殖,这种遗传模式极有可能导致其进化潜能提高,极易对杀菌剂产生抗性。因此,对水稻纹枯病菌的防治,除了施用化学药剂和种植抗性品种外,还需要防治农田灌水引起的病原菌(菌丝和菌核)在地区间的流动传播,减少带菌种子迁移或农用机械的交叉污染,对水稻、大豆和玉米等寄主作物的种子进行播前处理等等,这些对于水稻纹枯病菌的防治也是极为重要的。

黑浙桂稻瘟病菌生理小种鉴定与遗传多样性分析

从黑龙江、浙江、广西3个稻区内采集稻瘟病样品,分离得到144个菌株。对其中的89个菌株进行了生理小种鉴定,将它们分成7群35个生理小种。结果表明,ZB、ZA、ZC和ZE种群出现频率分别为50.56%、22.47%、12.36%和7.86%,ZD、ZF和ZG种群频率均为2.25%。优势生理小种为ZB15和ZB1,出现频率分别为12.36%和6.74%。黑龙江优势生理小种是ZB1和ZE1,出现频率均为12.5%;浙江优势生理小种是ZB15和ZB9,频率分别达到19.15%和10.64%;广西优势生理小种为ZA11、ZA7和ZA15,出现频率分别达到16.67%,11.11%和11.11%。使用UPGMA方法对3个稻区内分离的144个稻瘟病菌进行遗传多样性分析,在0.83的相似水平可划分为7个遗传宗谱。其中宗谱I为优势宗谱,占所有菌株比例的74.31%。黑龙江和浙江稻瘟菌株划分为多个宗谱,且存在特异性宗谱,广西菌株全部归为宗谱I。

水稻穗腐病菌强致病力且高产伏马菌素菌株筛选

【目的】旨在确立稳定高效的水稻穗腐病人工接种技术,鉴定不同菌株致病力。利用已有的伏马菌素检测方法分析测定两种培养基中不同菌株的伏马菌素合成能力,基于上述方法筛选强致病力高产伏马菌素菌株。【方法】分别在水稻孕穗期和抽穗期采用注射法和喷雾法接种,观察不同时期、不同接种方法下层出镰刀菌的致病性和稳定性;利用适合的接种方法和液相色谱-串联质谱检测法比较不同菌株的致病力和产毒能力。【结果】在花粉母细胞减数分裂期-花粉母细胞成熟期采用注射法接种水稻穗腐病,发病率较高且稳定;在花粉母细胞形成期-始穗期接种对水稻产量影响较大。基于该方法成功筛选出了强致病力菌株FP4、FP6、FP8、FP9、FP10;经HPLC-MS/MS分析测定了层出镰刀菌产生伏马菌素能力,获得了强致病力高产毒菌株FP4和FP9。稻谷培养基比玉米培养基更适合层出镰刀菌合成伏马菌素。【结论】水稻穗腐病初侵染为花粉母细胞形成期-花粉母细胞减数分裂期,最佳侵染时期为花粉母细胞形成期-齐穗期;穗腐病对水稻产量的影响与感病时期密切相关。

对中国南方部分籼型杂交水稻纹枯病抗性的评价

由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病是世界性的水稻严重病害之一,且在育种和生产上可利用的抗病种质极少,迫切需要发掘抗源。本研究鉴定了来自中国南方11个省（市、自治区）的166个籼型杂交稻组合对纹枯病菌的苗期抗性。未发现免疫或高抗的组合,但不同组合间的抗性差异极显著,平均病情指数符合正态分布N（5.27,0.682）,变化幅度为2.847.64。根据动态聚类分析,参试组合被划分为抗、中抗、中感、感和高感5级,分别占总数的1.20%、13.86%、36.14%、43.37%和5.42%。参试的大多数组合为感病,仅K优88和中优9801抗病,但其抗性还需在大田进行成株期验证。用Bayes法建立了各抗性级的判别函数,判别准确率达96.39%。根据综合病情指数,上述5级的组合分别占总数的1.20%、13.25%、63.25%、21.69%和0.60%。与动态聚类比较,两者极显著相关（r=0.81,P〈0.01）,说明这两种方法均可用于水稻对纹枯病的抗性评价。但动态聚类法较适用于接种环境相对一致的苗期鉴定,而不能比较不同环境条件下的鉴定结果;综合病情指数法则不受时间、地点和批次的限制,更具实用性。通过这两种方法共筛选出26个抗或中抗的组合,它们之间的遗传距离为0.040.71;在遗传距离为0.36处,可将其中的22个组合聚为一簇,表明其遗传基础较窄。系谱追踪表明26个抗或中抗的杂交稻亲本亲缘关系较近。因此,在抗纹枯病育种中,需要拓宽抗病种质的遗传基础,培育聚合有数量抗性的材料或组合。

安徽省水稻纹枯病菌致病力分化与遗传多样性

对分离自安徽省7个县(市)的32株水稻纹枯病立枯丝核菌在5个鉴别寄主上进行了致病力测定,分析了其遗传多样性。结果表明,水稻纹枯病菌各菌株间的致病力存在显著差异,安徽省水稻纹枯病菌中大多数为中等致病力。对这些菌株进行RAPD分析,结果显示,DNA多态率达98.2%,遗传相似性系数在0.62～0.84之间,表明水稻纹枯病菌遗传分化较大,群体结构多样性较丰富。在相似系数为0.653时,所有菌株可聚合为4类,聚合类型与菌株的地理来源相一致,菌株的致病力与RAPD聚类分析结果无相关性。

皖鄂地区水稻纹枯病菌致病力分化研究

采用温室苗期接种鉴定法,以抗感反应不同的5个水稻品种为材料,对从安徽省和湖北省采集的水稻纹枯病感病标样上分离的200个菌株进行了致病性鉴定。结果表明,水稻纹枯病菌不同菌株间致病力存在明显差异,在鉴别品种上的病情指数呈正态分布。基于5个鉴别品种的平均病情指数的动态聚类分析,将200个菌株划分为弱、中、强3种致病型,分别占供试菌株的29.5%、60.5%和10.0%,其中中等致病型菌株占优势。各致病型在地区间呈随机分布,表明自然条件下水稻纹枯病菌为混合致病群。Mantel测验表明,菌株致病力差异与菌株地域来源无明显相关。采用Bayes法建立了各致病型的判别函数,判别准确率达95.00%,说明采用聚类判别分析能够对水稻纹枯病菌致病力的分化进行合理的判断。

水稻纹枯病立枯丝核菌的分类及遗传多样性研究进展

水稻纹枯病是一种世界性病害,目前该病已成为限制水稻高产、稳产的主要障碍之一。本文简述了引起水稻纹枯病的病原菌立枯丝核菌的形态特征,概述了依据菌丝形态特征和融合群进行分类的概况,阐述了同工酶、RAPDI、SSR和AFLP等分子生物学技术在水稻纹枯病菌遗传多样性研究中的应用。

水稻对穗枯病的抗病机理初步研究

【目的】水稻在孕穗期比苗期更容易感染穗枯病(Bacterial panicle blight of rice)并出现病症。本研究旨在探究水稻不同时期对穗枯病的抗性机理,为培育抗病水稻品种奠定基础。【方法】采用喷雾法和注射法分别对苗期和孕穗期的抗、感病水稻品种接种颖壳伯克氏菌(Burkholderia glumae),测定处理组与对照组的3种抗氧化酶(POD、CAT、SOD)活性的差异,并利用实时荧光定量PCR测定5种防卫反应基因(PR1a、PR10b、Rcht、LOX、PAL)的表达量。【结果】B.glumae的侵染能引起水稻活性氧的积累,提高抗氧化酶活性,使部分防卫反应基因大量表达,但是苗期和孕穗期的应答有较大区别。水稻孕穗期的抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性和防卫反应基因(PR10b、Rcht和PAL)的表达量比苗期高,但PR1a和LOX的表达量却低于苗期。【结论】B.glumae能诱导孕穗期的水稻产生更多抗病反应,参与抗病反应的主要是水杨酸信号传导途径。

三种研究农田土壤微生物多样性方法的比较

以传统的培养技术分离培养的微生物不到土壤微生物总数的1%,在土壤微生物多样性研究中有很大的局限性。磷脂脂肪酸图谱法、BIOLOG微平板分析法和DNA指纹图谱技术,可描述和表征未被培养的土壤微生物,获得有关土壤微生物多样性的更完整的信息。本文对这三种技术在农田土壤微生物多样性研究中的应用机理、研究现状及其优缺点进行了较系统的概述、分析和探讨。建议在实践中联合使用多种研究方法,综合其优势,确保农田土壤微生物多样性研究方法的有效性和科学性。

新霉素磷酸转移酶基因npt Ⅱ的原核表达、蛋白纯化及其活性鉴定

通过PCR方法从pCAMBIA1305载体上克隆了新霉素磷酸转移酶基因nptⅡ的全编码序列,并插入到原核表达载体pET30a(+)中,构建了重组质粒pET30a-nptⅡ。将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)宿主菌,经IPTG诱导,获得了相对分子量为35kD的表达蛋白,约占全菌总蛋白的45%。表达蛋白以可溶性和包涵体两种形式存在。用5mmol/L二硫苏糖醇和1%十二烷基肌氨酸钠变性溶解包涵体,经透析后复性获得了可溶性重组蛋白。将可溶的表达蛋白用Ni 2+-NTA亲和层析纯化,获得纯化的NPTⅡ蛋白,电泳谱带扫描分析表明蛋白纯度达95%以上。体外活性检测显示,NPTⅡ蛋白具有良好的生物活性,在浓度30μg/mL以上时可使卡拉霉素失去抑菌活性。

三唑类杀菌剂对水稻药害机理及解决方案

三唑类杀菌剂(triazole fungicide,TFs)是一类广谱、高效、低残留、长效、内吸传导性好,同时具有保护和治疗作用的新型杀菌剂,对真菌性病害有较好的防控效果,在作物病害防治上被广泛应用。三唑类杀菌剂在防治水稻中、后期真菌性病害上取得了极好的防效,是应用量较大的杀菌剂之一。但由于三唑类杀菌剂使用不当,在生产上造成了大量的药害实例,导致水稻减产或绝收,同时引起了一些社会问题,需要引起高度重视。本文在作者多年的调查和研究基础上结合相关文献资料,阐述了三唑类杀菌剂的分类、使用方法、作用机制,对水稻产生药害的原因、症状表现和机理,使用三唑类杀菌剂时避免发生药害的措施及药害发生后的补救方法。