大载荷植保无人机施药参数优选及不同药剂对橡胶树“两病”的飞防效果研究

本研究利用大载荷油动植保无人机(FBH300T)开展橡胶树白粉病和炭疽病(简称橡胶树“两病”)的飞防试验,分析飞行离冠层高度3、5、7 m和施药量60、90、105L/hm^(2)两个参数对橡胶树上、下层叶片雾滴沉积分布的影响。发现飞行高度和施药量对雾滴密度和雾滴覆盖率均表现出极显著的影响,筛选出飞行离冠层高度5 m、施药量90 L/hm^(2)、飞行速度5 m/s是该机型的最优施药参数。利用兼治橡胶树多种叶部病害的新型专用药剂19%保叶清微乳剂,以及60%硫磺粉悬浮剂、45%戊唑·咪酰胺水乳剂和50%硫磺·三唑酮悬浮剂等高效药剂与大载荷植保无人机配套施用,分析各药剂单独和两两混配施用对橡胶树“两病”的飞防效果。结果表明:4个单剂中对白粉病防效最好的是50%硫磺·三唑酮悬浮剂,其次是19%保叶清微乳剂;对炭疽病防效最好的是19%保叶清微乳剂,其次是45%戊唑·咪酰胺水乳剂。药剂两两混配施用下,19%保叶清微乳剂和60%硫磺粉悬浮剂按1∶1混配对白粉病和炭疽病的防效最好,其次是19%保叶清微乳剂和50%硫磺·三唑酮悬浮剂按1∶1混配。本研究结果可为橡胶树“两病”无人机飞防技术熟化和飞防专用药剂的选择提供参考依据。

橡胶树叶部病害大载荷植保无人机防治技术规程

白粉病、炭疽病和棒孢霉落叶病是国内橡胶树主要叶部病害,目前生产上主要采用人工背负式喷粉的施药方式,存在防治技术落后、施药效率低、用药量大、耗费劳动力等问题。大载荷植保无人机飞防将成为热带高大经济作物病害防治更为高效的技术手段。为了规范指导大载荷植保无人机在橡胶树叶部病害防治技术上的应用,确保防治效果和作业安全性,文章总结了飞防技术的适用范围、规范性文件引用、术语和定义、病情调查、无人机作业环境和条件、飞防作业要求、飞行参数、药剂准备和装载、防效调查等内容,并形成了一套橡胶树叶部病害大载荷植保无人机防治技术规程,对规范植保无人机在橡胶树上的应用、确保高质量安全作业、保证防效等方面具有重要意义,为制定橡胶树叶部病害植保无人机飞防技术标准提供参考。

ESD防护仿真技术研究

静电放电(ESD)一直是电子产品的重大威胁,严重的还会造成芯片失效。在设计阶段需对芯片受ESD冲击后的耦合情况进行预测评估,并为芯片设计有效的ESD防护,实现系统级高效ESD设计(SEED)成为发展趋势。文章研究了瞬态抑制二极管(TVS)对静电的响应情况,并将TVS分为回滞型与非回滞型,分别建立了SPICE模型。提出了一种新的ESD发生器电路模型和全波模型,所得电流波形与实测数据吻合较好。两种模型的电流特征值与IEC 61000-4-2:2008要求的偏差较小。为复现完整的系统级ESD测试环境提供了支持,也为探索芯片在系统级ESD测试下的行为模式打下基础。

内生真菌HND5挥发性物质组分分析及其抑菌作用测定

HND5是从健康的臂形草叶片中分离得到的一株顶孢霉属(Acremonium sp.)内生真菌,可通过产生挥发性物质抑制病原菌生长。采用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)提取富集了内生真菌HND5的挥发性有机物(VOCs),利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行了挥发性物质的组分分析,共分离鉴定得到14个单体化合物。活性分析发现,石竹烯(Caryophyllene)和4-乙烯基-1,2-二甲氧基苯(Benzene,4-ethenyl-1,2-dimethoxy-)具有抑菌活性,对峙试验表明2种物质均对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、胶胞炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)和多主棒孢菌(Corynespora cassiicola)具良好的抑制作用,其中石竹烯的有效中浓度(EC50)分别为2 916.07、729.54和404.23μL/L,4-乙烯基-1,2二甲氧基苯的有效中浓度(EC50)分别为62.72、27.60和23.54μL/L。

木薯新发藻斑病在中国的发生调查及病原鉴定

2010～2015年,笔者在对中国木薯主栽区的病害调查中发现了一种新的叶斑病。该病在云南、海南、广西、江西、福建等地区均有发生,生长中后期爆发流行,初步分析低温是该病成灾的关键因子。病原在叶片上形成黄褐色或黑褐色、近圆形、中央灰白色毛毡状的病斑,发病叶片大量脱落,严重影响木薯的长势和产量。对来自不同地区的病样进行显微观察。结果表明：病原在寄主组织上均形成有隔的孢囊梗,单生或丛生,其上着生数个圆形、黄色的孢子囊,表明其为寄生性头孢藻。

一株木薯拮抗内生细菌CEB33的鉴定及田间防效初步测定

以木薯细菌性萎蔫病病菌为靶标,从健康木薯组织中分离获得一株有较好抑菌作用的内生细菌。生理生化测定、形态观察及16S rDNA序列分析表明其为类芽孢杆菌属。拮抗试验表明该菌株对木薯细菌性萎蔫病菌、疫霉根腐病菌、棒孢霉叶斑病菌和胶孢炭疽病菌均有较强的抑制作用。田间防控试验表明该菌株对木薯细菌性萎蔫病有较好的防治效果,具有良好的开发前景。

一个木薯候选STK类抗病基因的分离及其生物信息学分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类(STK)结构域Ⅰ和Ⅷ氨基酸保守序列设计了1对简并引物,以细菌性萎蔫病抗/感木薯种质E1340和GR911基因组DNA为模板,通过PCR扩增,均获得大小约0.5 kb的扩增片段。两个片段纯化、克隆、测序后获得完全一致的505 nt序列,比对发现,木薯种质AM560带有和该序列高度同源的核苷酸片段。对包括同源片段上下游各约2.0 kb的大片段序列进行基因预测,获得1个有4个外显子、ORF全长1866 nt的预测基因,命名SSK1。序列分析表明,该基因编码621 aa,有细胞壁受体激酶结合、偶联位点和8个跨膜结构域,具有典型的STK类抗病基因的保守结构,是一个候选的抗病基因,可能在木薯抗病反应中发挥重要作用。

内生细菌BEB33的分离、鉴定及对香蕉枯萎病的生防作用评价

从健康香蕉植株根内分离得到1株对香蕉枯萎病病原菌FOC4具有强抗菌活性的内生细菌。通过形态观察、生理生化特性测定及分子分析,鉴定该菌为解淀粉芽孢杆菌,编号为BEB33。平板对峙和盆栽苗评价结果表明,该菌株对香蕉枯萎病具有较好的生防作用;该菌株发酵产物的拮抗活性对温度、pH不敏感;进一步研究表明,该菌株能够产IAA促进香蕉植株生长,同时产生铁载体,具有较好的生防潜力。

苏云金芽孢杆菌的概况及其研究进展

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)杀虫剂是对人和环境友好的安全型细菌杀虫剂。目前Bt杀虫剂已被广泛应用,但因使用剂量较大,导致防治害虫时费用过高。若在生物防治中使用超高效的细菌杀虫剂,就可降低其使用剂量。Bt 00-50-5菌株是从美国引进的高效杀虫菌株,其晶体蛋白的特征分析尚未完成,其毒素的作用机理研究也未进行。本项目即将开展如下研究:(1)先用具有特异性杀虫功能的Bt 00-50-5菌株进行发酵,继续完成对防治中国害虫防治效果的评价;再分析细菌的编码杀虫毒素基因和毒素的生化特征;然后混合荧光标记毒素和中肠细胞,加入昆虫中肠蛋白酶(或单独加入氨肽酶、碱性磷酸酶、ATP酶、枯草杆菌蛋白酶、钠或钾离子代之)反应,用荧光显微镜观察细胞变化;最后阐明杀虫毒素对靶标细胞作用机制。(2)通过研究毒素分子与受体分子的作用关系,拟在分子水平上阐明毒素的作用机制。

7个木薯细菌性萎蔫病菌致病性相关突变体的鉴定及插入位点基因的分子分析

由地毯草黄单胞木薯萎蔫致病变种(Xanthomonas axonopodis pv.manihotis)侵染引起的细菌性萎蔫病是世界范围内木薯种植中的重要病害,也是为害中国木薯最严重的病害。目前,国内外有关该病病原菌致病分子机理方面的研究还很少,制约了相关防控工作的开展。本项目组在前期构建国内菌株Xam GX11的转化子库的基础上,开展了7个致病相关突变体的分子鉴定、表型变异评价、插入位点侧翼序列的分离和相关基因的分子分析等研究,发现氨基转移酶、葡萄糖-果糖氧化还原酶等基因可能参与病原菌的致病过程。

一株拮抗香蕉枯萎病菌内生细菌的抑菌机制研究

采用生物化学方法,分析了一株香蕉内生细菌BEB99发酵液的乙酸乙酯粗提物对香蕉枯萎病菌4号小种(FOC4)的抑菌机制,结果表明,其对香蕉枯萎病菌菌丝脂质过氧化、麦角甾醇含量、蛋白质含量及果胶酶活性均有一定的影响,但不能产生几丁质酶。

果脯中二氧化硫含量检验及2种测定方法的比较

目的了解市场上果脯类食品中二氧化硫含量,并对2种测定方法进行比较。方法采用2种检验方法对随机抽样的30份果脯中二氧化硫含量进行测定。结果在30份被检样品中,二氧化硫含量超过国家标准的为6个,不合格率为20%。2种方法测定结果差异无统计学意义。结论该次抽样检测不合格率较高,需加强对果脯类产品过程管理与卫生监督。盐酸副玫瑰苯胺比色法快捷,准确,操作方便,但易造成环境污染;而滴定法对实验条件要求不高,成本低,操作较难且误差较难控制,应用时可根据实际情况选用。

一株香蕉内生细菌挥发油成分及抑菌活性研究

测定一株香蕉内生细菌BEB99发酵液的石油醚和乙酸乙酯粗提物对香蕉枯萎病菌4号生理小种的(FOC4)菌丝生长和孢子萌发的影响,并测定粗提物中的主要成分。研究结果表明:其发酵液的石油醚和乙酸乙酯粗提物对香蕉枯萎病菌的菌丝生长和孢子萌发均具有明显抑制作用,可造成病菌菌丝的畸形,抗菌物质浓度为1.67 mg/m L时,其孢子萌发抑制率分别达到92.99%和82.96%。GC/MS分析从粗提物中鉴定到18个成分,其中主要成分包括油酸(14.98%)、油酸乙酯(11.38%)、亚麻油酸乙酯(14.86%)、亚油酸(13.20%)、棕榈酸(11.36%)和棕榈酸乙酯(11.26%),及一个未知化学成分。

纯化的苏云金杆菌00-50-5晶体和芽孢对甘蓝尺蠖的杀虫活性

苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)00-50-5菌株可以高效地杀死多种鳞翅目昆虫害虫。为了深入研究该菌的治病机理和作用方式,首先需要分离和纯化晶体和孢子,研究它们的杀虫活性。本研究用纯化后的00-50-5菌株晶体和芽孢,比较它们对昆虫甘蓝尺蠖(Trichoplusia ni)的杀虫活性。初步的活性测定结果证实,在用100μg/mL浓度处理48 h后,00-50-5菌株纯晶体以及晶体和孢子混合物都能够杀死二龄甘蓝尺蠖幼虫,死亡率达100%,纯芽孢则无毒杀效力。致死中浓度(LC50)的测定结果表明,Bt 00-50-5菌株纯晶体的杀虫活性(LC50=0.32μg/mL)高于晶体和孢子的混合物(LC50=0.48),然而纯孢子的杀虫活性是非常低的(LC50大于500.00)。因此,00-50-5的晶体主要负责引起幼虫的死亡。

橡胶树HAD家族蛋白酸性磷酸化酶基因VSP2的表达分析

植物营养储藏蛋白VSP2是HAD家族蛋白(haloalcanoic acid dehalogenase super family,HAD)的主要成员之一。该蛋白具有酸性磷酸化酶的功能,在橡胶树氮素储存和植物凝集素防御胁迫中发挥着重要的作用。在前期研究中,利用c DNA-AFLP获得了1条与橡胶树棒孢霉落叶病抗病性相关的差异表达片段EST-IAN-24,通过Blast比对分析,发现该基因片段与其他物种的VSP2基因具有较高同源性。采用PCR和RT-PCR技术,克隆获得了一个橡胶树VSP2基因的c DNA和基因组序列,并将该基因命名为Hb VSP2。基因序列分析显示,该基因编码区全长(CDS)975 bp,含有4个内含子和5个外显子,编码324个氨基酸,推测该蛋白的分子质量为30.01 ku,等电点为4.80。该基因蛋白是HAD家族蛋白中的酸性磷酸酶,具有DXDXT基序特征。q RT-PCR定量分析发现,受多主棒孢病菌侵染后,Hb VSP2基因在橡胶树抗、感品种中的表达量存在着明显的差异,抗病品种(IAN873)的表达量显著高于感病品种(PR107),且在接种12 h达到了峰值;此外,该基因在水杨酸、茉莉酸甲酯、乙烯的处理下均能诱导其表达,对茉莉酸甲酯的敏感性明显高于其他2个激素。本研究初步表明,Hb VSP2基因可能参与橡胶树与多主棒孢病菌的互作并且与抗病性相关。

加强热作线虫学研究 促进热作产业健康发展

植物线虫是危害热带作物生产的一大重要植物病原。由于适宜热带气候和土壤条件,热作线虫病害具有种类丰富、繁殖世代多和群体大的特点,掌握热作线虫发生规律,控制热作线虫病害发生对保障热作顺利生产必不可少。概述了热带作物线虫病害危害情况、热带作物线虫学研究及服务三农现状,提出提升热带作物线虫学研究水平及服务三农的策略。

内生解淀粉芽胞杆菌BEB33脂肽类化合物分析及对香蕉枯萎病菌拮抗作用研究

为解析内生解淀粉芽胞杆菌BacillusamyloliquefaciensBEB33的生防机理,检测了该菌株脂肽类化合物合成相关基因,利用基质协助激光解吸附离子化-飞行时间质谱分析了该菌株脂肽类化合物的种类,评价了脂肽类粗提物对香蕉枯萎病菌(FOC4)形态、镰刀菌酸合成的影响,以及粗提物对香蕉枯萎病的生防潜力分析。结果显示,BEB33基因组中编码有surfactin、fengycin、iturin和bacillomycin D 4种脂肽类物质合成酶基因。使用M9培养基发酵能产生surfactin、fengycin和bacillomycin D 3种脂肽类物质;脂肽类粗提物可导致香蕉枯萎病菌菌丝细胞膨大,细胞膜穿孔,镰刀菌酸产量降低70%;并发现脂肽类粗提物对香蕉枯萎病具有明显的防治效果。在不同处理中,枯萎病发病率分别降低47.67%、23.22%和36.56%,病情指数分别降低38.09、28.56和35.87。本文所获研究结果为进一步利用该菌株进行香蕉枯萎病生防制剂的研发提供理论基础。

拮抗内生细菌BEB17对4个香蕉品种组培杯苗的定殖、促生分析和抗病性评价

BEB17是分离自健康香蕉根部的具有良好抑菌活性的内生解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。本研究采用直接灌根法,评价了该菌株对4个不同香蕉品种组培杯苗的促生作用和其对香蕉枯萎病菌(Fusarium.oxysporum f.sp.cubense race 4,Foc4)的防治效果。结果表明,经BEB17回接后的香蕉杯苗平均株高、叶片数和鲜重均显著优于对照,其中对南天黄品种的促生效果最好,株高增加48.24%,鲜重增加111.19%;带菌植株接种Foc4后,香蕉杯苗在发病率和病情指数上均显著低于对照,其中该菌株对南天黄和桂蕉1号的防治效果最明显,相对防效分别可达81.51%和77.46%。通过稀释平板涂布法,观察其在不同品种香蕉苗的定殖情况,发现BEB17能稳定定殖于4种香蕉品种,其中在南天黄的根部定殖10 d后定殖量最高,达6.43×10~4 CFU/g,在桂蕉1号定殖10 d和20 d后茎部和叶部定殖量达峰值,分别为1.58×10~3 CFU/g和1.43×10~3 CFU/g;品种比对发现菌株BEB17与南天黄和桂蕉1号的亲和性较强,定殖数量呈先升后降趋势。

茄类镰刀菌引起的橡胶树茎杆溃疡病防治药剂筛选试验

通过菌落生长速率法对由茄类镰刀菌(Fusarium solani)引起的橡胶树茎杆溃疡病进行防控药剂筛选试验。结果表明,卉友(50%咯菌腈WP)的EC_(50)最小,抑菌效果最好,其次是施保功(50%咪鲜胺锰盐WP)和多菌灵(50%多菌灵WP),凯润(250g/m L吡唑醚菌酯EC)和甲基硫菌灵(70%甲基托布津WP)的EC_(50)最大,抑制作用最差。3个混配组合中多菌灵和施保功混配具有增效作用,其他组合表现加和作用。建议生产上使用咯菌腈、咪鲜胺锰盐和多菌灵等防治橡胶树茎杆溃疡病。

橡胶树类萌发素蛋白基因HbGLP01的克隆及其表达分析

类萌发素蛋白(GLPs)是一类重要的胁迫响应蛋白,参与植物的多种生理调控过程。试验前期通过cDNA-AFLP技术,从橡胶树转录组中筛选到一个与麻风树JcGLP(XM_012225699.1)高度同源的差异表达片段。在此基础上,通过基因预测和PCR扩增克隆到一个GLPs类基因HbGLP01。该基因包含2个外显子和1个内含子,cDNA全长696nt,编码231个氨基酸,预测蛋白分子量和等电点分别为24.8ku和5.54。同源比对表明,该蛋白与麻风树JcGLP1-13蛋白的同源性最高,达到81%。聚类分析研究表明,该蛋白与JcGLP1-13、胡杨PeGLP1-13及三角叶杨PtGLP等聚为一个分支。qRT-PCR分析发现,多主棒孢病菌侵染能诱导橡胶树HbGLP01基因的上调表达,其中高抗棒孢霉落叶病品种IAN873在侵染后24h时表达量达到峰值,高感品种PR107在48h后达到峰值,而且在IAN873中的表达峰值显著高于PR107。