燕麦红叶病介体蚜虫获毒前后差异表达基因分析

燕麦(Avena sativa L.)红叶病是由蚜蚧体传播的大麦黄短病毒(Barley yellow dwarf virus,BYDV)引起的病毒病,已成为燕麦生产上的常发病害。为探讨BYDV与蚜虫互作机制,以麦长管蚜(Sitobion avenae)为研究对象,通过高通量转录组(RNA-Seq)测序和分析技术对其获毒前后的转录组进行了测定和分析。结果表明,在获毒前后转录组中共获得622个差异表达基因,获毒蚜虫中有406个上调基因,216个下调基因。共有53个基因比对上NCBI蛋白数据库并获得功能注释;其中36个被聚类到GO的三大功能中;32个被注释到KEGG的77个代谢通路中。根据差异表达基因的GO和KEGG分析,麦长管蚜代谢过程和催化活性的相关基因明显上调。筛选出与细胞免疫和免疫信号路径相关的基因8个,其中75%的基因表达上调。BYDV和介体昆虫麦长管蚜存在互作关系,病毒入侵后可能通过代谢活动相关基因的上调和免疫相关基因的差异表达而影响麦长管蚜的代谢活动和免疫反应过程。

杀菌剂对燕麦炭疽病菌的毒力和田间防效

为防治燕麦炭疽病,采用菌丝生长速率法和孢子萌发法测定12种杀菌剂对燕麦炭疽病菌的毒力并用拌种和叶面喷施的方法进行田间药效试验,结合经济效益分析,筛选出有效防治燕麦炭疽病的杀菌剂。结果表明,50%多菌灵WP对燕麦炭疽病菌菌丝生长的抑制作用最强,有效抑制中浓度(EC_(50))为0.093 mg/L,其次是430 g/L戊唑醇SC、10%苯醚甲环唑WG、450 g/L咪鲜胺EW和250 g/L嘧菌酯SC;对燕麦炭疽病菌孢子萌发抑制作用较强的是250 g/L嘧菌酯SC、50%多菌灵WP、19%啶氧·丙环唑ME、80%代森锰锌WP,EC_(50)分别为0.123、0.451、0.490、0.562 mg/L。药剂拌种防治炭疽病效果最好的是430 g/L戊唑醇SC、10%苯醚甲环唑WG、450 g/L咪鲜胺EW,防效分别为38.69%、36.90%和35.23%;叶面喷施防治炭疽病效果较好的药剂为450 g/L咪鲜胺EW和43%戊唑醇SC,田间防效最大分别为76.79%和65.66%,其次是10%苯醚甲环唑WG。杀菌剂叶面喷施处理的防效高于拌种处理的防效。叶面喷施戊唑醇、咪鲜胺净收益最好,分别为1270.40~1530.03元/hm^(2)、1066.99~1413.71元/hm^(2)。可见,燕麦孕穗期用戊唑醇、咪鲜胺喷施叶面,对于防治燕麦炭疽病具有良好的效果和较大的收益。

4株生防细菌对燕麦根腐病原菌抑菌特性研究

【目的】探究3株芽孢杆菌LSH11、R1、TZF-1和1株类芽孢杆菌CCM对燕麦根腐病病原菌的抑制效果及其抑菌特性。【方法】以燕麦根腐病病原菌麦根腐平脐孺孢菌(Bipolaris sorokiniana)和串珠赤霉菌(Gibberella moniliformis)为靶标菌,利用十字交叉法测定4株生防细菌的抑菌能力;采用透明圈法测定菌株产蛋白酶、纤维素酶及其淀粉酶的能力;采用结晶紫染色检测菌株形成生物膜的能力,利用分子生物学方法检测菌株是否具有合成相关脂肽类物质的基因。【结果】4株生防细菌对两种病原菌均具有较好的抑制效果,抑制率达53%以上,并导致真菌菌丝出现异常断裂、分枝、畸形、内含物质外泄的现象。4株菌均具备产蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶的能力,并且均具有形成生物膜的能力。扩增脂肽物质相关基因(ituA、ituB、ituC、ituD、fenA、fenD、srfAA)发现3株芽孢杆菌均具有脂肽类物质合成的相关基因。【结论】4株生防细菌可分泌水解酶等抑菌类物质,具有良好的应用潜力,其中菌株R1和TZF-1综合生防特性较好,可用于后期生防菌肥的制作和燕麦根腐病的生物防治。

Bacillus megaterium L6 菌株防治燕麦炭疽病的研究

【目的】研究对燕麦炭疽病具有防效的生防菌。【方法】采用平板拮抗试验及促生效果盆栽试验,设置喷施清水(CK)、喷施炭疽菌孢子悬浮液、喷施Bacillus megaterium L6菌悬液和炭疽菌孢子悬浮液、喷施Bacillus megaterium L6菌悬液4组处理,利用紫外-可见分光光度计测定并计算苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性和丙二醛(MDA)含量。【结果】亲缘关系进化树分析发现,L6菌株与Bacillus megaterium OUCMDZ4181菌株聚为一类,并鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。通过平板拮抗试验发现Bacillus megaterium L6菌株对炭疽菌的抑菌率达89.89%。经过Bacillus megaterium L6菌株与炭疽菌混合处理后,9 d内燕麦的MDA含量降为炭疽菌处理的28.07%,PAL活性水平较炭疽菌处理也有提高;在Bacillus megaterium L6菌株单独接种和与炭疽菌株混合接种下对燕麦植株均具有促生效果,对苗高和根长的促生率分别为15.13%、25.40%和11.06%、17.24%。【结论】Bacillus megaterium L6菌株可激发燕麦对炭疽菌的诱导抗性,且对燕麦根与苗的生长有促进作用。

燕麦病害研究进展

病害是燕麦生产的主要限制因素之一,直接影响燕麦的产量和品质,进而影响草地农业生态系统的生产力。本研究通过国内外相关文献的回顾,对燕麦病害的病原学、种带真菌、病害的发生规律、品种抗病性、防治措施等方面的研究进展加以综述,探讨了国内的研究现状与国外存在的差距,展望了我国燕麦病害的研究前景和发展目标。

两种悬浮种衣剂对燕麦蚜虫及红叶病的防治效果

为给种衣剂在燕麦上的推广应用提供依据,研究了吡虫啉和噻虫嗪两种种衣剂对燕麦蚜虫及红叶病的田间防治效果及增产作用。结果表明,两种种衣剂以4~6 mL/kg种子剂量一次性包衣后,对燕麦蚜虫和红叶病均有较好防效,在燕麦扬花期对麦蚜的防效大于50%,成熟期对红叶病的防效也在43%以上,增产效果显著。相比而言,吡虫啉种衣剂防治效果优于噻虫嗪。

燕麦抗蚜性和抗BYDV病毒病鉴定及利用评价

【目的】明确燕麦品种对蚜虫和BYDV的抗性水平,筛选和推广一批广谱抗性的品种以确保燕麦生产安全。【方法】用等行距开畦条播方式种植鉴定圃。于灌浆期分别用模糊识别法和目测法调查圃内自然感染蚜虫和人工接种饲毒蚜虫的数量和病叶级数,计算蚜害比值和平均严重度后进行抗蚜性和抗BYDV性评价。【结果】72份燕麦材料中,无免疫蚜虫和BYDV材料。抗蚜性评价结果表明,14份材料抗蚜、58份材料感蚜;抗BYDV性评价结果表明,自然接种后,9份材料抗病,63份材料感病,而人工接种后,6份材料抗病,66份材料感病。【结论】燕麦抗蚜和抗BYDV材料较少,抗蚜性与抗BYDV性之间有一定相关性,人工接种BYDV较自然感染BYDV易增加病害严重度。QO245-7和白燕2号对蚜虫分别表现中感,对BYDV一致表现抗病,是优质的抗蚜和抗BYDV材料,在今后大面积推广中可优先考虑。

西藏秋播燕麦苗期褐斑病病原鉴定及生物学特性研究

通过病原菌的分离、回接及病原菌形态学鉴定,将西藏秋播燕麦褐斑病的病原鉴定为麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)。病菌菌丝在5～35℃均可生长,最适生长温度30℃;在10～30℃均可产孢,20℃时的产孢量最大。培养温度不同,孢子大小亦不同,20℃时孢子最大;15℃时孢子隔膜数最多。分生孢子在10%的燕麦叶汁中,5～35℃均可萌发,15～35℃5h的萌发率≥90%;20～30℃5h的萌发率>95%。对燕麦、玉米、高粱、青稞、小麦、豌豆具有较强的致病性。

燕麦种质资源抗白粉病鉴定及利用评价

采用田间自然感病的方法,于2009-2011年在甘肃省天水市甘谷县对128份燕麦品种进行了由白粉菌(Blumeria graminis f.sp.avenae)引起的燕麦白粉病田间抗性鉴定和评价,该地区属于白粉菌病害常发区。结果表明,所有供试材料均程度不同地感染燕麦白粉病,无免疫材料,2份材料‘MF9715’、‘4607’表现高抗;8份材料‘QO245-7’、‘白燕2号’、‘VAO-1’、‘709’、‘4663’、‘4641’、‘4628’和‘青永久307’表现中抗;其余118份材料表现中感、高感和极度感病。说明抗燕麦白粉病的材料严重匮乏,可利用的抗性种质资源相对更少。筛选出的高抗和中抗材料对燕麦白粉病有较好抗性,是今后可利用的抗性种质资源。

213份燕麦种质的白粉病抗性评价

为明确不同燕麦种质资源抗白粉病差异,于2012-2014年采用田间自然感病法对213份燕麦(Avena sativa)种质进行了由禾布氏白粉菌燕麦专化型(Blumeria graminis f.sp.avenae)引起的燕麦白粉病的田间抗性筛选和评价。结果表明,在供试材料中未监测到免疫材料;12份材料青永久420、青永久316、青永久9、青永久252、青永久98、青永久180、青永久479、青永久25、青永久87、永118、青永久304和五燕6号表现高抗(HR);199、青永久164、青永久237、青永久260、青永久83、青永久49、青永久016、青永久94、青321、青永久154、原45、永73-1、83-27、S20-36-6、保罗、330、原15和白苏鲁2055共18份材料表现中抗;其余183份表现中感、高感和极感,分别占供试材料的5.6%、8.5%和85.9%。获得的这些有效抗病种质,可为品种的合理布局及抗病育种提供核心抗源。

燕麦胞囊线虫(Heterodera avenae Woll.)孵化特性研究

在室内离体条件下研究了低温预处理、植物根分泌物（包括寄主和非寄主）、溶液的ｐＨ值以及干燥等条件对燕麦胞囊线虫孵化的影响．结果表明：处于滞育期的胞囊经５℃低温预处理４周后，再置适宜的孵化温度（１５℃）即有幼虫孵出，低温处理的时间越长，孵化量越大；过低温度预处理（－１０℃）后，其孵化量明显低于５℃的处理．根分泌物既不能打破燕麦胞囊线虫的滞育，对处于孵化期胞囊内幼虫的孵出也无明显的刺激作用．在供试条件下，保湿液ｐＨ６时的孵化量最大，ｐＨ１２对幼虫的孵出有明显的抑制作用．干燥不利于幼虫孵化．

种子包衣防治燕麦苗期蚜虫和红叶病的药效试验

为给种衣剂在燕麦上的推广应用提供依据,试验研究了16%噻戊燕麦种衣剂对燕麦出苗、生长的影响及对蚜虫、红叶病的田间防治效果和增产作用。结果表明,16%噻戊燕麦种衣剂对燕麦出苗和生长有一定程度的影响,对燕麦蚜虫和红叶病均有较好的防效,增产效果明显。建议用此种衣剂时,适当增加播种量,防治效果和增产作用会更佳。

内蒙古自治区乌兰察布市燕麦炭疽病病原鉴定

2010年8月,从内蒙古自治区乌兰察布市燕麦炭疽病病叶上分离得到产生镰刀形分生孢子的刺盘孢菌,依据柯赫氏法则、病菌形态特征和生物学特性,将其鉴定为Colletotrichum cereale Manns。病菌分生孢子盘生大量黑色针状刚毛;分生孢子单细胞,镰刀形,无色,（17.43~24.90）μm×（1.99~3.74）μm,平均（22.02±1.80）μm×（2.85±0.36）μm;分生孢子萌生的附着胞黑色,卵圆形或近圆形,（6.23~7.97）μm×（4.98~6.23）μm,平均（7.30±0.52）μm×（5.82±0.48）μm;菌丝生附着胞黑色,近圆形、长椭圆形或裂瓣状,（7.47~14.94）μm×（4.98~9.96）μm,平均（10.87±1.46）μm×（6.74±1.01）μm。病菌菌丝在5~35℃可生长,适宜生长温度为25℃;在人工接种条件下（离体叶片,23~25℃）,菌株蒙-3-1对供试的2个裸燕麦品种和8个皮燕麦品种均具有强的致病性,但不侵染小麦、玉米、谷子和高粱。

燕麦散黑穗病菌冬孢子萌发条件研究

为明确燕麦散黑穗病菌（Ustilago avenae ）冬孢子在自然生境中的萌发条件,研究了疏亲水界面、不同温度、湿度、光照时间、pH、碳源和氮源对冬孢子萌发的影响。结果表明,亲水界面促进冬孢子萌发,在水琼脂培养基上萌发率最高；冬孢子萌发的最适温度为20～25℃,温度过高或过低均抑制其萌发。冬孢子对湿度要求较高,RH≥90%时才可萌发,且萌发率较低。光照对冬孢子萌发的影响不明显,酸性条件有利于冬孢子萌发,最适 pH 为4～7,葡萄糖和蛋白胨可促进冬孢子萌发。

不同测试条件对燕麦孢囊线虫在小麦上产生孢囊数量的影响

小麦对燕麦孢囊线虫的抗性评价基于根系产生的孢囊数量,为优化小麦抗燕麦孢囊线虫鉴定技术,分别测试了土质类型、接种次数、接种密度、接种苗龄对燕麦孢囊线虫在根系形成孢囊数量的影响。结果表明:燕麦孢囊线虫在砂质粘壤土中产生的孢囊数量最高;对于温麦4号品种,分4次接种处理在小麦根部形成的孢囊数量显著高于分1、2、3次接种处理,但依据传统评价标准,各接种次数处理对其抗性鉴定结果相同,均为高感;每株接1 000头二龄幼虫能较好区分不同抗性程度品种的敏感程度。小麦播后3～6d接种在小麦根部形成的孢囊数量显著高于播种时及播后9～15d接种处理。综合上述结果建议在小麦抗孢囊线虫的鉴定中以采用砂质粘壤土、播后3～6d每株1次性接种1 000二龄幼虫为宜。

燕麦叶斑病菌的鉴定及防治药剂室内筛选

为鉴定燕麦叶斑病菌、筛选防治该病害的有效杀菌剂,结合形态学特征和rDNA-ITS序列,对青海省西宁市大通县燕麦叶斑病菌进行了鉴定,并测定了不同碳、氮源对病原菌菌丝生长的影响情况;进一步地,采用菌丝生长速率法测定8种杀菌剂对病原菌的抑制作用。结果发现,分离得到的43株燕麦叶斑病菌为燕麦内脐蠕孢(Drechslera avenae)。比较7种碳源和8种氮源对病原菌菌丝生长的影响,发现供试碳源果糖和氮源酵母提取物对燕麦内脐蠕孢菌丝生长的促进作用最为明显。室内药剂筛选试验表明,吡唑醚菌酯和咯菌腈对燕麦叶斑病菌有较好的抑制作用,EC50值分别为0.894 mg·L^(-1)和3.656 mg·L^(-1);而苯醚甲环唑、戊唑醇和代森联的抑制作用较差,EC50值在9.145 mg·L^(-1)~12.850 mg·L^(-1)之间。研究结果可为燕麦生产过程中使用杀菌剂防治燕麦叶斑病提供科学依据。

100份燕麦种质资源抗秆锈病鉴定

为了筛选燕麦抗性资源，2011-2012年在2个试验点采用孕穗期接种混合菌种的方法，对100份燕麦种质资源进行了抗秆锈病鉴定。结果表明：园粒莜麦等5份皮燕麦和二秋莜麦等13份裸燕麦，至少在1个试验点表现免疫、抗病或慢病，品燕1号皮燕麦和64燕麦等10份裸燕麦，至少在1个试验点表现中度抗病或严重度为40％～60％的中度感病，上述资源大多在温度较低的试验点1更抗病，推测与大多数燕麦抗秆锈病基因表现低温抗病性有关；其余资源表现感病或高度感病。这5份皮燕麦和13份裸燕麦可作为抗秆锈病资源加以利用。

野燕麦病原真菌的分离培养及其致病性研究

2007年10月在青海西宁发现自然患病的野燕麦植株,对其病原真菌进行鉴定、分离,并对其培养条件以及致病力影响因素作了初步研究,结果表明:该菌在PDA培养基上产生灰白色中央隆起的粗糙形菌落,不产孢或很少产孢;在培养到7d,保湿时间72h,保湿温度17～20℃,接种浓度在1×107个/mL时,野燕麦的发病率和病情指数分别达到70%和40%以上。

燕麦红叶病发生规律的研究

对近年来危害较为严重的燕麦红叶病的发生规律进行研究，分析了红叶病导致减产的主要原因，以及影响红叶病发生程度的环境条件，比较了不同品种的耐病性差别。

吡虫啉·戊唑醇种子处理悬浮剂对燕麦红叶病的田间防效

通过田间对比试验,测试了吡虫啉.戊唑醇种子处理悬浮剂对燕麦红叶病的防治效果,结果表明,采用(120 mL高巧+42 mL立克秀)/100 kg种子(商品量)拌种包衣,可显著提高皮燕麦的出苗率,促进幼苗生长,对皮燕麦、裸燕麦红叶病的防效分别达84.97%和47.87%,皮燕麦、裸燕麦的增产率分别达60.43%和48.96%。