娄彻氏链霉菌HM85的鉴定及其对甜菜的防病促生作用

由甜菜尾孢菌(Cercospora beticola)引起的甜菜褐斑病是一种广泛发生、危害严重的真菌性病害,严重制约了我国糖料产业的发展。为挖掘对甜菜褐斑病具有生防应用潜力的拮抗菌株,从内蒙古自治区呼伦贝尔黑土地采集甜菜健康植株根际土壤样本,通过梯度稀释平板法和对峙培养法进行分离、纯化、筛选,获得1株具有良好拮抗效果的菌株HM85。基于其形态学特征和生理生化特征,结合16S rRNA基因序列分析将菌株HM85鉴定为娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)。平板对峙试验结果显示,菌株HM85对甜菜尾孢菌HB2-2-2菌株的生长有明显抑制作用,抑菌率为58.68%。盆栽试验结果表明,HM85在防治甜菜褐斑病的同时对甜菜植株具有一定的促生作用,株高、株鲜重、根长、根鲜重和根直径与对照组相比分别增加22.73%、20.47%、36.10%、32.52%和75.03%。由此可见,娄彻氏链霉菌HM85具有作为促生菌剂和生防菌剂的研发潜力。

齐齐哈尔地区甜菜褐斑病调查与分析

甜菜是中国主要糖料作物之一,甜菜褐斑病(Cercospora beticola Sacc.)是对甜菜危害最严重的叶部病害。对黑龙江省齐齐哈尔地区甜菜主要种植区褐斑病发生情况调查和分析结果表明,2009年该地区不同地点甜菜褐斑病发病率为100%,病情指数最高达46.60。在该地区初始发病期为7月初,盛发期为8月中下旬,不同品种间抗病性差别不明显,严重影响了该地区甜菜的产量与产糖量。由于2009年田间甜菜褐斑病菌基数较大,2010该地区甜菜褐斑病仍可能会严重发生。本研究旨在为该地区甜菜褐斑病的预测和预报提供依据。

甜菜褐斑病抗性基因的克隆

为了获得抗病的甜菜遗传材料,通过RT-PCR技术,分别对两类真菌抗性基因At Chitinase1(Gen Bank No.NM_100117)和At Glucanase2(Gen Bank No.NM_115586)的功能域进行了克隆;将所得的片段连接到载体pMD 18-T并鉴定。结果表明,At Chitinate1基因的核苷酸长度为819 bp,编码272个氨基酸,At Glucanase2基因的核苷酸长度为1020 bp,编码339个氨基酸,确认获得两个抗病基因功能片段。

甜菜抗褐斑病菌的田间调查与分析

文章对黑龙江省3个地区不同甜菜品种褐斑病菌的抗性进行了田间调查和分析。结果表明,哈尔滨香坊实验实习基地种植的10个甜菜品种对褐斑病菌抗性存在差异,抗性较强的为中多0704和中单0702,Bastion抗性较差,病情指数最高为20.99;拜泉县郊种植14个甜菜品种对褐斑病菌存在差异,抗性较强有爱丽斯、KWS5145和KWS0149等,其中普瑞宝、甜研307和KWS9400抗性较差,病情指数最高可达43.70;依安县郊种植20个甜菜品种对褐斑病菌抗性存在差异,抗性较强为KWS0149,其中BETA464、BETA812、KWS9145、Hi0474和Hi0732抗性较差,病情指数最高可达27.61。同时,对比KWS0149和KWS4121在3个地区的抗性表现也存在较大差异。

甜菜褐斑病菌对苯并咪唑类等杀菌剂抗药性的研究

本试验对全国主要甜菜(或种子)产区的C.beticola645个单孢菌株进行了测定,发现来自内蒙古、宁夏、吉林的菌株绝大部分对苯并咪唑类杀菌剂具有高度耐药性,来自淮阴的菌株大部分对苯并咪唑类杀菌剂表现敏感;所有菌株对百菌清与速克灵的反应与野生菌株相似;抗性菌株对托布津、苯菌灵、噻菌灵、多菌灵具有交互抗性;抗性菌株在无药的PSA上连续培养12代后,只表现生长速率有所下降,而抗药性未发生明显变化。

抗褐斑病甜菜种质资源和生防菌株的初步筛选

甜菜是我国重要的糖料作物,甜菜褐斑病的发生给甜菜产业带来巨大的危害。为研究防治褐斑病的有效方法,本研究对抗褐斑病甜菜种质资源和生物防治菌株进行筛选。通过分析接种甜菜尾孢菌后的发病开始时间和叶片比值发现,种质资源‘780041B/2丰’、‘780020A/优’、‘780016A优’和‘780016B/12优’对甜菜尾孢菌HL001抗性较强;种质资源‘780016A优’、‘780016B/12优’、‘7412丰’、‘Polanwice-p’、‘N98113’、‘H735A’和‘bopa0237丰’对NM001抗性较强;种质资源‘N98102’、‘7412丰’和‘780016A优’对XJ001抗性较强。‘780016A优’对3株甜菜尾孢菌均具有较强抗性。绿僵菌001对3株甜菜尾孢菌的抑菌半径为0.97~1.33 cm,抑菌率为20.27%~26.31%;绿僵菌002对3株甜菜尾孢菌的抑菌半径为1.37~1.63 cm,抑菌率为28.63%~32.60%。绿僵菌002对3株甜菜尾孢菌的拮抗效果优于绿僵菌001。本研究为甜菜抗褐斑病遗传育种和褐斑病生物防治奠定了基础。

甜菜褐斑病菌分离培养及病程分子鉴定

为了进行分子辅助抗病育种的相关研究,需建立甜菜生尾孢菌的产孢和发病条件。将分离纯化的甜菜生尾孢菌HL001在西红柿培养基上使用涂抹方法接种,经25℃光照培养72 h可以得到大量分生孢子。用孢子悬浮液喷洒接种健康甜菜叶片,温度28℃、湿度90%,光照培养72 h转入常规培养,接种10 d后叶片开始发病并迅速蔓延到整个植株。本研究得到了有关甜菜生尾孢菌产孢和甜菜褐斑病发病的具体条件,对研究甜菜褐斑病抗性基因和甜菜对病原的免疫反应机理奠定了方法学基础。

不同杀菌剂对甜菜叶斑病菌毒力测定及田间防效分析

【目的】研究不同杀菌剂及其复配剂对甜菜叶斑病菌的毒力大小及田间防效,为甜菜叶斑病的药剂防控提供参考。【方法】采用菌丝生长速率法,对12种杀菌剂进行甜菜叶斑病菌毒力测定,并对不同药剂及其复配剂进行田间防效分析。【结果】40%氟硅唑对甜菜叶斑病菌毒力最强,EC50值为0.13μg/mL;45%三苯基乙酸锡+37%苯醚甲环唑1∶1复配剂增效最强,共毒系数为137.17。45%三苯基乙酸锡+37%苯醚甲环唑1∶1复配剂、50%吡唑醚菌酯+45%三苯基乙酸锡1∶1复配剂和40%氟硅唑田间防效分别为78.91%、77.86%、77.31%,防治效果明显。【结论】45%三苯基乙酸锡+37%苯醚甲环唑1∶1复配剂、50%吡唑醚菌酯+45%三苯基乙酸锡1∶1复配剂和40%氟硅唑对甜菜叶斑病有良好防治效果。

甜菜褐斑病内生拮抗菌的筛选、鉴定及其防效测定

Three hundred and one endophytic bacteria strains were isolated from healthy sugar beet plants in severely diseased plots in Changji County,Xinjiang Province.Three endophytic bacteria strains,1-5,4-1 and 4-3,showed relatively strong antagonistic against Cercospora beticola.Strain 1-5 was identified as Paenibacillus polymyxa,while strains 4-1 and 4-3 were as Bacillus flexus and Stenotrophomonas sp. by their morphological,physiological and biochemical characteristics.The results from several experiment trials showed that the endophytic bacteria could reduce the disease incidence of sugar beet.The control efficiency reached from 67.6% to 80.2%, indicating that biocontrol with endophytic bacteria was an alternative and potential method to control sugar beet fungi disease.

甜菜尾孢菌对多菌灵、苯醚甲环唑和氟硅唑的敏感性及杀菌剂对甜菜褐斑病的田间防效评价

本研究采用菌丝生长速率法测定了中国不同地理来源的81株甜菜尾孢菌对多菌灵、苯醚甲环唑和氟硅唑的敏感性,并比较了5种杀菌剂的田间防效。结果显示,供试菌株中,对多菌灵敏感的菌株共57株,占总数的70.37%,抗性菌株24株,占总数的29.63%。苯醚甲环唑和氟硅唑对甜菜尾孢菌的平均EC_(50)值范围分别在0.0035~3.8180μg·mL^(-1)和0.0335~5.4652μg·mL^(-1)之间,平均EC_(50)值分别为(0.1627±0.5446)μg·mL^(-1)和(0.3700±0.7884)μg·mL^(-1),最大EC_(50)值和最小EC_(50)值分别相差1090倍和163倍。不同地区的菌株对苯醚甲环唑EC_(50)的最大值和最小值之比为2.3~853,部分地市的菌株对苯醚甲环唑敏感性差异显著,苯醚甲环唑平均EC_(50)值变化范围在0.0310~1.9159μg·mL^(-1)。敏感性频率分布结果显示,甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑已出现敏感性下降的亚群体,但82.7%的菌株敏感性频率呈正态分布,将此部分菌株的平均EC_(50)值(0.037±0.002)μg·mL^(-1)作为甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑的敏感基线的参考值。不同地区的菌株对氟硅唑EC_(50)的最大值和最小值之比为1.3~65.6,部分地市的菌株对氟硅唑敏感性差异显著,氟硅唑平均EC_(50)值变化范围在0.1312~1.0937μg·mL^(-1)。敏感性频率分布结果显示,甜菜尾孢菌对氟硅唑已出现敏感性下降的亚群体,但75.3%的菌株敏感性频率呈正态分布,将此部分菌株的平均EC_(50)值(0.145±0.007)μg·mL^(-1)作为甜菜尾孢菌对氟硅唑的敏感基线的参考值。抗性频率分析显示,甜菜尾孢菌对苯醚甲环唑及氟硅唑的抗性频率分别为20.99%和16.05%,抗性水平以低抗和高抗为主。田间药效试验结果表明,40%氟硅唑EC(40%Flusilazole EC)有效成分24 g·hm^(-2)、70%甲基硫菌灵WP(70%Thiophanate-methyl WP)有效成分630 g·hm^(-2)连续两次施药,距末次施药后10 d对甜菜褐斑病的田间防效达到65%左右,显著高于70%代森锰锌WP(70%Mancozeb WP)有效成分1050 g·hm^(-2)和50%异菌脲WP(50%Iprodione WP)600 g·hm^(-2)的防效,与10%苯醚甲环唑WG(10%Difenoconazole WG)52.5 g·hm^(-2)防效无显著差异。本研究结果为杀菌剂的合理使用及甜菜褐斑病的有效防治提供数据支持。

基于高通量测序检测甜菜生尾孢中真菌病毒多样性

为明确甜菜生尾孢Cercospora beticola中真菌病毒的多样性,2020年自新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、黑龙江省和北京市采集感染褐斑病甜菜病叶,鉴定获得78株甜菜生尾孢菌株,运用高通量的宏转录组测序技术检测甜菜生尾孢所携带的真菌病毒种类;将分离到的甜菜生尾孢按照菌落生长表型分为4组,进行宏转录组测序,将得到的序列经过拼接、聚类和基因功能注释,筛选出真菌病毒相关同源序列。序列分析结果显示,4组样品共比对到6个真菌病毒科,包括双分体病毒科Partitiviridae、双核糖核酸病毒科Birnaviridae、低毒病毒科Hypoviridae、裸露RNA病毒科Narnaviridae、泛欧尔密病毒科Botourmiaviridae和转座病毒科Metaviridae,以及未分科的负义单链RNA病毒。研究结果丰富了甜菜生尾孢真菌病毒资源库。