玉米南方锈病鉴别寄主筛选及其在病菌致病型研究中的应用

由多堆柄锈菌Puccinia polysora Underw.引起的玉米南方锈病是一种暴发性和气传性的大区流行性病害,流行年份可造成严重的产量损失。病害流行主要是由病原菌毒性优势小种所致,但我国目前尚缺乏玉米南方锈菌生理小种的研究,给该病害的预测预报及防治带来许多困难。本研究在温室对采自不同地区玉米南方锈菌的分离物在含已知抗性基因的自交系及骨干自交系上进行了苗期抗性鉴定,根据基于生物间遗传学方法计算的不同玉米自交系毒力频率,筛选出具有鉴别能力的‘CML470’、‘齐319’、‘F939’、‘W2D’、‘P138’、‘昌-470’、‘X178’和‘黄早四’8个自交系,构建了一套玉米南方锈菌鉴别寄主谱,并对我国玉米南方锈菌致病型进行了研究,共发现14种致病型,其中1号致病型(只能侵染黄早四)的频率最高,为0.58,其在2016年和2017年均被发现,且分布区域广,在海南,广西,广东,山东等7个省份均存在,是目前我国玉米南方锈菌的主要流行致病型,由此确定为我国玉米南方锈菌的一个新的生理小种,命名为南中1号生理小种(NZ1),这也是我国内地第一个正式命名的玉米南方锈菌生理小种。

甘肃省甘谷县小麦条锈菌群体遗传结构分析

为明确我国小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici主要越夏地区的群体遗传结构及演变情况,利用SSR荧光检测技术,对甘肃省甘谷县2013-2015年期间连续5个小麦生长季采集的141株小麦条锈菌单孢系基因组DNA进行分子标记分析,对小麦条锈菌季节亚群的遗传多样性进行分析。结果表明,甘谷地区小麦条锈菌的遗传多样性丰富,有效等位基因数为1.71,Shannon信息指数为0.66,2014年秋季(2014A)亚群体的基因型多样性低于其余亚群体。分子变异方差分析结果显示,小麦条锈菌季节亚群体间变异仅占21%,变异主要出现在亚群体内部,表明甘谷地区各季节亚群体间遗传分化水平差异较小,小麦条锈菌群体在一个小范围内基本能维持稳定状态。主坐标分析(PCoA)、遗传分化、基因流以及共享基因型分析均表明2014年秋季(2014A)亚群体的遗传结构与相邻季节亚群体存在一定差异,表明越夏过程对甘谷地区个别年份小麦条锈菌群体周年稳定性造成较大的影响,越冬过程对小麦条锈菌群体的影响相对较小,春季受外来菌源干扰的可能性较低。

宁夏温室瓜菜白粉病菌鉴定及病害流行预测模型构建

为明确宁夏回族自治区温室瓜菜白粉病菌的分类地位,对采自该地区温室的南瓜、黄瓜和甜瓜上的白粉病菌基于ITS序列分析进行分子鉴定;利用孢子捕捉器对温室中甜瓜白粉病菌的孢子量进行监测,分析环境因子、孢子量和病情指数之间的关系,并采用逐步回归分析法构建温室甜瓜白粉病的流行预测模型。结果表明,基于ITS序列的分子鉴定结果,3种瓜菜白粉病的病原菌均为单囊壳白粉菌Podosphaera xanthii。发病期间,每日温室中甜瓜白粉病菌的孢子量在12:00—16:00时段最多,占24 h内总孢子量的34%~81%,20:00—08:00时段最少;白粉病菌孢子的释放与光照强度有关,相关系数为0.602。第t天的病情指数与标准累积温度、标准累积湿度、t-4 d前08:00—12:00时段的累积孢子量、第t-4天16:00—20:00时段的孢子量均具有显著的相关性,相关系数分别为0.935、0.938、0.956和0.921。以标准累积湿度和第t-4天16:00—20:00时段的孢子量为预测变量构建了温室甜瓜白粉病流行预测模型,决定系数为0.962,表明该模型具有较好的实际应用价值。

多堆柄锈菌孢子数量与病情以及气象因素的相关性分析

为了解空气中引起玉米南方锈病病原菌多堆柄锈菌孢子数量与田间病情的关系以及气象因素对孢子和病情的影响,于2017年6~9月,在中国农业大学开封实验站,监测空气中多堆柄锈菌的孢子动态,并调查病情和记录气象数据,分别利用Pearson和Spearman等级相关分析孢子数量与病情以及气象因素与孢子数量和病情的相关性,进一步利用多元逐步回归分析构建病害预测模型。结果表明,在调查日期内(8月5~26日),孢子数量呈现先升后降的趋势;孢子的空间分布和扩散方向与风向基本一致。8 d前和3 d前的孢子数量均与病情呈显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.720和0.755。孢子浓度与温度(≥27℃)、日照时数呈显著负相关;8d前的气象因素能够显著影响田间病情的发生。建立了玉米南方锈病病害预测模型:Y=70.938+0.009 SC-2.180 MT(其中Y表示的是病情指数,SC表示孢子数量,MT表示日平均气温,R^2为0.716),为病情预测提供指导。

甘谷县小麦条锈菌小范围传播分析

小麦条锈病是由活体专性寄生菌条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）侵染引起的严重威胁我国小麦生产的重要病害（Wan et al.,2004）。其能否成功越夏是制约我国小麦条锈病周年循环的关键环节。而陇南天水地区地形复杂,夏季冷凉,海拔差距较大,不同海拔小麦生长季及自生麦苗之间存在重叠,

我国玉米南方锈病研究进展

玉米南方锈病是我国玉米的重要病害之一。近年来已成为玉米生产上的严重生物灾害,全国常年发生面积在667万hm^(2)左右,造成了严重的产量和经济损失,如何有效防控已成为亟待解决的生产问题。该文综述了我国玉米南方锈病的发生危害情况、分布、发生流行和传播规律、研究热点及存在的问题等,以期为该病害的研究和有效防控提供参考。

玉米南方锈病菌和普通锈病菌的快速区分方法

玉米锈病是我国玉米生产中的重要病害,其病原菌隶属于担子菌亚门冬孢菌纲锈菌目柄锈菌属真菌。我国发生的玉米锈病主要是玉米南方锈病和普通锈病(梁克恭和武小菲,1993),分别由多堆柄锈菌Puccinia polysora和高粱柄锈菌P.sorghi引起。多堆柄锈菌夏孢子呈圆形或椭圆形,表面有少量刺状突起,橘黄色至红褐色(赵志祥等,2018)。高粱柄锈菌夏孢子近似球形或椭圆形,淡黄色或黄褐色,表面有微刺(傅俊范等,2011)。

玉米南方锈菌在玉米品种上的相对寄生适合度研究

在无鉴别寄主体系的现状下,为研究不同地区的玉米南方锈菌Puccinia polysora Underw.的相对寄生适合度(relative parasitic fitness)和致病性,以及不同玉米品种对其抗性水平,本试验以采自海南三亚、广东河源、广西河池、广西桂林、湖南邵东、云南玉溪6个地区的可能存在致病性分化的同种玉米南方锈菌为研究对象,将其分别接种到28个玉米品种上,分析其病情指数和相对寄生适合度。结果表明:抗病性最高的玉米品种为登海605,致病性最强的菌株来源于广西河池;不同来源的玉米南方锈菌在同一玉米品种上的相对寄生适合度存在较大差异;相同来源的菌株在不同玉米品种间相对寄生适合度之间也存在显著差异;玉米南方锈菌存在致病性分化。本研究可为抗玉米南方锈病品种选育及玉米南方锈菌致病类型与生理小种鉴定提供科学依据。

多堆柄锈菌潜育期侵染量实时荧光定量PCR检测体系的建立

为快速及时诊断并定量监测玉米内多堆柄锈菌Puccinia polysora潜育期的侵染量,根据多堆柄锈菌的ITS序列和玉米Actin2基因序列,分别设计多堆柄锈菌特异性引物PpoF/PpoR和TaqMan探针PpoP以及玉米特异性引物ZmF/ZmR和TaqMan探针ZmP,对引物和探针的特异性和灵敏度进行测定,并用这2对引物和探针建立多堆柄锈菌潜育期的实时荧光定量PCR检测体系,定量监测接种后玉米叶片中多堆柄锈菌DNA量随时间的变化。结果表明,多堆柄锈菌和玉米的特异性引物和探针对各自靶标片段均具有良好的特异性,灵敏度分别为10^(-3) ng/μL和10^(-2) ng/μL;在接种后24 h,利用所建实时荧光定量PCR检测体系即可在玉米叶片中检测到多堆柄锈菌,且潜育期内多堆柄锈菌的侵染量随时间呈指数增长。表明所建实时荧光定量PCR检测体系可用于多堆柄锈菌潜育期侵染量的定量检测和监测。