Dry Heat Treatment Reduces the Occurrence of Cladosporium cucumerinum, Ascochyta citrullina, and Colletotrichum orbiculare on the Surface and Interior of Cucumber Seeds

Dry heat treatment has been identifie as a method for disinfecting seed-borne pathogens in vegetable seeds. This study demonstrated that three seed-borne pathogens of cucumber(Cladosporium cucumerinum that causes scabs, Ascochyta citrullina that results in gummy stem blight,and Colletotrichum orbiculare that induces anthracnose) could be effectively eradicated from cucumber seeds by dry heat treatment. In vitro growth of these three pathogens was inhibited by dry heat treatment at 70 °C for 40 min. These pathogens were inactivated after exposing infected seeds to 70 °C dry heat for at least 90 min. Seed infection was significant y reduced by exposing the seeds to 70 °C dry heat for at least 40 min. Seed moisture content and germination were slightly reduced after 70 °C heat treatment for 40–120 min. Seed vigor remained at a high level after dry heat treatment at 70 °C for 90 min. In conclusion, 70 °C dry heat treatment for 90 min was determined to be the optimal method for eradication of C. cucumerinum, Didymella bryoniae, and C. orbiculare from cucumber seeds.

木霉拮抗黄瓜枯萎病菌菌株的筛选

通过对峙培养、拮抗作用、耐性的测定,筛选出对黄瓜枯萎菌(Fusarium oxysporumf. sp. cucum erinum)拮抗作用强的木霉菌株(Trichoderma spp.)有13株,其中T55的拮抗作用最强。该菌株对峙培养对黄瓜枯萎菌抑菌率为80.16%,拮抗作用测定其圆盘滤膜法抑菌率大于50%,其它方法的抑菌率低于30%。该菌在5、10、35℃,pH4、9、10的条件下生长良好。

黄瓜枯萎病拮抗菌的生防效果及其对植株生长代谢的影响

利用从黄瓜根际土壤筛选的、经温室内消毒土壤处理证明有效的3株枯萎病拮抗菌DS-1、SG-126和Q-2接种日光温室连作黄瓜土壤,进一步研究对枯萎病防效、植株生长和代谢的影响,结果表明:3株拮抗菌均能提高黄瓜对枯萎病的抵抗能力,减少发病率,细菌DS-1、放线菌SG-126和细菌Q-2防治黄瓜枯萎病的效果分别为51.43%、42.86%和37.50%;DS-1和SG-126能显著促进黄瓜的生长发育,Q-2效果较差;接种拮抗菌不同程度地提高了黄瓜叶片保护酶(SOD、CAT、PPO和PAL)活性和叶绿素含量,降低了电解质渗漏率。

荧光定量PCR监测黄瓜根分泌物对土壤中枯萎病菌生物量的影响

本文建立了土壤中黄瓜枯萎病病原物的Real-timePCR监测方法,该方法能准确快速反应环境中的病原物数量变化,且检出限为2ng·g-1。进一步研究黄瓜枯萎病感病品种津研4号和抗病品种中农10号根分泌物对土壤中黄瓜枯萎病病原菌的影响。结果表明,抗病品种和感病品种根际的枯萎病菌数量变化趋势明显不同。抗病品种的根分泌物抑制枯萎病菌在土壤中的存活,第14d已不能检出。而感病品种的根分泌物却能延长枯萎病菌的存活时间,第21d,LgQ为2.32±0.07。

黄瓜黑星病菌致病机理的研究Ⅲ 细胞壁降解酶和毒素对寄主超微结构的影响及其协同作用

本文通过透射电镜和扫描电镜观察 ,初步明确了果胶酶、纤维素酶及毒素对黄瓜叶组织超微结构的影响。在致病过程中 ,3种致病因子起着各自独立又相互联系的作用。3种致病因子对寄主超微结构的影响中 ,纤维素酶分解细胞壁能力最强 ,毒素对细胞质膜的作用最大 ,3种致病因子均可造成质壁分离 ,液泡、内质网受损。而叶绿体的被膜、片层结构主要被纤维素酶降解 ,线粒体的被膜主要被果胶酶降解 ,3种致病因子均能使叶绿体、线粒体内部空泡化。在分解叶表皮的过程中 ,所研究的 3种致病因子首先是果胶酶降解果胶层 ,然后是纤维素酶、果胶酶、毒素对栅栏组织的分解 ,最后是纤维素酶、毒素作用于薄壁细胞壁 ,毒素、纤维素酶、果胶酶协同作用于细胞内部组织。

黄瓜黑星病菌致病机理的研究 Ⅱ细胞壁降解酶及其在致病中的作用

本文通过活体内外黄瓜黑星病菌 (Cladosporium cucumerinum)产生的细胞壁降解酶活性分析 ,初步明确了 Cx-酶 (羧甲基纤维素酶 )、β-葡萄糖苷酶和 PMG(聚甲基半乳糖醛酸酶 )、PMTE(果胶甲基反式消除酶 )在该菌侵染黄瓜中的作用。瓜条感病的各部位 ,以病健交界处细胞壁降解酶活性最高 ;在检测的各类酶中 ,活性最高的为 PMG、PMTE,Cx-酶、β-葡萄糖苷酶和 FPA(滤纸酶 )活性较低。抗感病黄瓜品种染病后 ,细胞壁降解酶活性均迅速增强。感病品种染病后 ,果胶酶 (PMG、PMTE)活性远远高于抗病品种 ,其高峰值是抗病品种的 2 .72～ 7.52倍。感病品种接种后纤维素酶 (Cx-酶、β-葡萄糖苷酶 )活性一直增强 ;抗病品种接种后 β-葡萄糖苷酶随着接种天数的增加酶活性一直增强 ,Cx-酶在染病后初期活性迅速增强 ,增至高峰后逐渐降低。

大蒜提取物防治黄瓜黑星病的初步研究

测定了大蒜提取物对黄瓜黑星病菌(C lad osp orium cucum erinum)的抑制作用和对苗期黄瓜黑星病的防治效果,并对黑星病菌在经大蒜提取物处理后的黄瓜叶片上的侵染过程进行了组织病理学观察。结果表明,0.3 g/mL的大蒜提取物可以完全抑制病菌菌丝生长和分生孢子萌发,该浓度大蒜提取物能有效预防病菌的侵染,作用效果优于多菌灵,但其治疗作用较差。组织病理学研究表明,大蒜提取物可以有效阻止病菌在叶片上的萌发和附着孢的形成,从而阻断病菌的侵入过程。

施用不同生物有机肥对连作黄瓜枯萎病防治效果及其机理初探

采用营养钵育苗和盆钵试验的方法,研究了以枯草芽孢杆菌SQR9和哈茨木霉T37这两株拮抗菌制成的三种生物有机肥(BIOⅠ、BIOⅡ和BIOⅢ)对黄瓜生长、土传枯萎病防治效果及其生防菌株在黄瓜根系中的定殖情况的影响。结果表明,1)未施用生物有机肥的对照处理(CK)完全发病,有机肥处理(OF)发病率高达88.2%。施用BIO处理都不同程度地降低了黄瓜土传枯萎病的发病率,施用生物有机肥BIOⅠ、BIOⅡ和BIOⅢ后发病率分别降至51.0%、19.6%、13.7%。2)与对照相比,BIOⅠ、BIOⅡ和BIOⅢ处理能够显著提高黄瓜生物量,分别是对照的2.55、2.46和2.58倍。3)菌株SQR9和T37通过有效的根际定殖降低了病原真菌对根系的侵染,荧光定量PCR(real-time PCR)测定黄瓜根际尖孢镰刀菌数量的结果表明,施用BIOⅡ和BIOⅢ能够将病原菌数量控制在×103copies/g土,而对照土壤高达×107copies/g土。

黄瓜黑星病菌致病机理的研究Ⅰ 黄瓜黑星病菌致病毒素的分离和纯化

本文明确了在接种后的黄瓜黄化子叶中能够提取到黄瓜黑星病菌(Cladosporium cucum eri-num ) 的粗毒素,最佳培养时间为接种后4 d。该毒素具有明显的生物活性,能够抑制黄瓜胚根与胚芽的生长,能使扦插的黄瓜水培幼苗致萎。通过硅胶柱层析纯化黄瓜黑星病菌的粗毒素,根据洗脱顺序和洗脱液的种类将其分为4 个洗脱组分。根据硅胶薄层层析紫外显色及生物活性分析可确定,活性物质主要集中在无色的洗脱组分Ⅱ中,该洗脱组分中有 3 组活性物质:CCⅠ:Rf= 0.51; CCⅡ:Rf=0.25; CCⅢ:Rf= 0.06。

放线菌Ⅲ-61和A-21对蔬菜枯萎病和灰霉病的控制作用

为了明确拮抗性放线菌Ⅲ-61和 A-21在植物病害生物防治中的实用价值,并为其后续的生防制剂的研发提供科学依据,对其在蔬菜枯萎病和灰霉病上的抗病活性进行了研究.其活菌体的抑菌活性检测采用平板对峙法;菌体代谢物的活性测定利用摇瓶发酵后经微孔滤膜过滤制备无菌发酵液,然后用滤纸片扩散法测定抑菌圈,用生长速率法测定对菌落扩展的抑制,用稀释药液凹玻片静置培养法测定对孢子萌发的抑制;温室防病试验采用盆栽接种法.结果显示,两菌株的平板菌落对黄瓜枯萎病菌和番茄灰霉病菌的抑菌带宽达17.5～20.9 mm;27 ℃,120 r/min摇瓶培养6 d的发酵液抑菌效果最好,其稀释倍数≤5的无菌滤液处理后经120 h对病原菌菌丝生长的抑制率仍达76.5%～100%,对分生孢子萌发的抑制率为100%;100倍稀释液对孢子萌发后的芽管具有致畸作用,使其顶端膨大或呈粗栉齿状而不再继续伸长;平板对峙培养中受抑病原菌菌落边缘的菌丝细胞壁崩解,原生质体外泄,表现出溶菌现象;其4倍稀释液对黄瓜枯萎病的温室盆栽防效分别为 65.15%和60.61%,对番茄和辣椒灰霉病的防效为62.49%～89.76%.此研究结果表明这2个菌株具有很好的开发应用前景.

黄瓜感染黑星病菌后的生理变化及抗病性的产生

对抗性不同黄瓜品种接种前后与抗性有关的酶活性、木质素含量、酚类物质含量进行测定,结果表明:接种前各品种的POD,PPO,PAL活性、木质素及酚类物质含量与品种的抗病性之间无相关性,接种后则与品种抗病性密切相关。抗病品种PAL活性峰在接种后24 h出现,POD和PPO活性峰在接种后48-72 h出现,酶活性提高幅度大;感病品种酶活性峰则在接种后72-96 h出现,提高幅度小于抗病品种。抗病品种木质素含量的最大值出现在接种后24 h,较未接种对照提高幅度大;感病品种木质素含量的最大值出现在接种后96 h,较对照提高幅度小于抗病品种。接种后抗病品种比感病品种合成更多的酚类物质,而且酚类物质含量的变化与POD、PPO活性变化之间呈负相关性。

黄瓜感染枯萎病后病理组织学的研究

本文对枯萎病菌侵入黄瓜不同抗性品种的途径，以及黄瓜受侵染根部维管组织的变化进行了观察。分生孢子在幼根表皮上萌发产生菌丝，通过胞间层侵入表皮细胞，之后菌丝继续向内部生长，穿过皮层组织进入导管。受侵染的导管内相继出现壁覆盖物、侵填体及褐色物。抗病品种的壁覆盖物比感病品种的厚：侵填体由受侵染导管旁边的薄壁细胞产生，一个细胞可产生多个侵填体，并在侵填体中观察到细胞核的存在，感病品种中的侵填体发育不充分，抗病品种中的侵填体能完全堵塞导管；谒色物在感病、抗病品种中均能完全堵塞导管，对菌丝的侵入构成了较强的机械障碍。

黄瓜枯萎病接种方法及抗性遗传的研究

黄瓜枯萎病是严重危害黄瓜生产的一种世界性土传病害,建立黄瓜枯萎病接种方法,从而实现快速、准确地对黄瓜种质资源进行抗病性筛选,明确不同黄瓜种质材料对枯萎病的抗性水平,可为黄瓜抗病育种提供重要依据。试验选用5份抗感枯萎病黄瓜材料及其杂交后代,以危害我国黄瓜生产的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,开展了苗期人工接种枯萎病抗性鉴定方法以及枯萎病抗性遗传规律研究。结果表明,浸根接种法,以1×106孢子/mL的接种液接种子叶期幼苗,在白天24～28℃,夜晚16～20℃的温室中培养,接种后10～14d即可正确区分品种之间的抗感性差异。该方法发病迅速,整齐度、重复性好,是较理想的黄瓜枯萎病接种方法。运用浸根接种法对以WIS2757和津研2号为双亲构建的F1、F2、F452个株系的各世代接种结果表明,WIS2757抗枯萎病,津研2号感枯萎病,F1群体抗枯萎病。根据F2群体和F4株系的抗病表现推断WIS2757对黄瓜枯萎病的抗性符合显性单基因的遗传模式。同时通过对Cu13和京育202及其F1的接种鉴定表明,Cu13抗枯萎病,京育202感枯萎病,F1群体表现中抗,初步认为抗病材料Cu13由多基因调控。

草酸青霉菌果胶酶诱导黄瓜抗黑星病研究

本文就草酸青霉菌(Penicillium oxalicum)的固态发酵提取产物——果胶酶粗酶液诱导黄瓜对黑星病(Cladosporiumcucumerinum)的抗性进行了研究。以果胶酶粗酶液喷雾处理4个感黑星病黄瓜品种的黄化苗,48 h后挑战接种黑星病菌孢子悬液,其中“中农5号”黄瓜品种表现的诱导抗病效果最好,诱抗效果达62.51％。不同浓度果胶酶诱导处理黄瓜,发现果胶酶浓度在20 U/mL时,可导致黄瓜发病略高于对照;在40-200 U/mL浓度范围内,诱导效果较为明显。通过研究果胶酶诱导抗病的时效性,表明诱导处理前接种病菌或诱导处理后0、6 h接种的各处理病情指数与对照间没有差别,而诱导处理12-72 h后接种病菌的,果胶酶的诱导抗病效果均很明显,诱抗效果达29.64％-60.02％。实验还表明,随着挑战接种压力的增大,果胶酶的诱导抗病效果降低。果胶酶不能抑制黑星病菌孢子萌发,相反可以促进孢子萌发和芽管生长。

家畜沤肥浸渍液对黄瓜枯萎病的防治及作用机理探析

家畜沤肥浸渍液对黄瓜枯萎病具有一定的防治效果，猪粪、马粪和牛粪沤肥浸渍液的防治效果分别为 ５８．９％ ～９２．５％ 、１８．６％ ～７２．１％ 和 ３８．５％ ～７２．８％ 。机理研究结果表明：（１）沤肥浸渍液对黄瓜枯萎病菌的小孢子萌发具有明显的抑制效果，马粪、牛粪、猪粪沤肥浸渍原液的抑制率分别达到８９．４％ 、９８．６％ 和 ９０．３％ ，抑制率随稀释度增加而减小；（２）沤肥浸渍液中的部分微生物对黄瓜枯萎菌具有一定的拮抗作用。

高温诱导黄瓜抗黑星病研究

利用高温 (40～ 50℃ )预先对黄瓜幼苗处理 1～ 2h ,可以不同程度地诱导黄瓜苗对黑星病 (CladosporiumcucumerinumEll.andArth .)的抗性 ,4 0℃ 2h、 4 5℃ 1h高温诱导抗病性表达明显。高温热击后 4h即开始表现出诱导抗病性 ,2 4h诱导抗病性表现最明显。通过对 18个黄瓜品种的高温热击试验发现 ,不同黄瓜品种经高温热击处理后表现出的诱导抗病效果不同 ,有些品种在 4 0℃ 2h、 4 5℃ 1h处理下诱导效果均较明显 ,有些品种在 4 0℃ 2h处理下诱导效果明显 ,而有些品种则在 4 5℃ 1h处理下诱导效果较好 。

不同黄瓜材料对枯萎病的抗性评价

以危害我国黄瓜的优势枯萎病生理小种4为供试菌源,运用室内苗期人工接种和田间成株期病圃检测2种方法对43份黄瓜材料进行了枯萎病的抗性评价,苗期接种筛选出抗病材料7份,中抗材料16份,感病和高感材料20份。其中抗(含中抗)材料占53.5%,感病材料占46.5%。欧洲血缘的抗病(中抗以上)材料占39.5%;华北和日本血缘的抗和中抗材料占13.9%。成株期田间病圃的鉴定结果与苗期接种基本一致,符合率达86.7%。说明苗期接种结果准确,接种方法可靠。同时还表明了黄瓜种质资源中蕴藏着对改良枯萎病抗性有利用价值的基因资源,其中欧洲黄瓜抗源较丰富,华北和日本类型的黄瓜枯萎病抗源相对匮乏。

沤肥浸渍液对3种黄瓜病害的防治作用

从１９９２ 年开始连续８ 年研究马、牛和猪厩肥沤制并浸泡提取物对黄瓜病害的防治作用．盆栽试验表明，沤肥浸渍液对黄瓜霜霉病、黄瓜枯萎病、黄瓜白粉病具有良好的防治效果，对黄瓜霜霉病的防治效果可达４６ ．５ ％６７ ．３ ％ ，对黄瓜枯萎病的防治效果可达７２ ．１ ％９２ ．５ ％ ，对黄瓜白粉病的防治效果可达７２ ．３ ％７９ ．７ ％ ．对沤肥浸渍液的防病机理的研究表明，微生物代谢产物对病原菌孢子的抑制作用。

黄瓜抗黑星病不同基因源的遗传分析

基于苗期人工接种鉴定结果,获得2份抗黑星病黄瓜材料(HX1,Cucumis sativus var.sativus,DI=5;HX5,C.sativusvar.xishuangbannesis,DI=38.7)和1份感病材料(HX8,C.sativus var.sativus,DI=80)。利用上述3份材料构建了2个组合(HX1×HX8,HX5×HX8)的6世代群体(P1、P2、F1、F2、B1和B2),并分别进行黑星病苗期人工接种鉴定。采用主基因+多基因联合遗传分析方法进行遗传分析,结果表明2份材料抗黑星病的遗传规律不同。组合HX1×HX8的F1单株表现为抗病,而组合HX5×HX8的F1单株基本表现为感病。HX1对黑星病的抗性符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(E_1模型),HX5的抗性遗传符合加性-显性多基因模型(C模型)。在组合HX1×HX8中,两对主基因的加性效应均大于显性效应,B1、B2和F2群体的主基因遗传率分别为72.51%、98.19%和96.91%,多基因遗传率均为0,表明HX1对黑星病的抗性以主基因遗传为主;HX5对黑星病的抗性遗传以多基因的显性效应为主。

黄瓜枯萎病拮抗菌的拮抗促生因子检测及生物效应研究

以黄瓜枯萎病病原菌,尖孢镰刀菌黄瓜专化型(FOC,Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum)为靶标筛选拮抗菌。通过初筛和复筛,获得2株对尖孢镰刀菌黄瓜专化型拮抗效果稳定、拮抗能力较强的细菌QHZ-Yb1和QHZ-Yb2(以下简称,Yb1和Yb2),采用平板对峙法测定其拮抗作用,抑菌带宽度达3.37 mm和3.42 mm,抑菌圈直径>2.7 cm,抑菌率分别达到61.9%和62.3%;通过形态学结合生理生化及菌株的16S rDNA序列分析,初步确定这两株菌均为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus);潜在拮抗促生因子的测定结果表明:菌株Yb1和Yb2具有多种拮抗促生因子,其脂肽类粗提取物的抑菌率分别达到57.4%和58.0%,生长素IAA的分泌量可达1.56 mg·L^(-1)和3.69 mg·L^(-1),溶P量为0.77 mg·L^(-1)和1.19 mg·L^(-1),两个菌株均可产嗜铁素、分泌酪蛋白酶;种子萌发试验结果表明:Yb1和Yb2菌液均可促进黄瓜种子的萌发;菌株生物效应的盆栽试验结果表明:Yb1、Yb2以及Yb1+Yb2菌悬液的处理不仅对黄瓜枯萎病有明显的生防效果,而且可显著增加黄瓜植株的生物量,增加黄瓜植株根际土中细菌和放线菌的数量,减少真菌和尖孢镰刀菌的数量,尤其以Yb1+Yb2菌悬液的处理效果最显著,对黄瓜枯萎病的发病率降低11.11个百分点,植株生物量增加56.7%。结论:菌株Yb1和Yb2具有生防潜力,两菌株配合运用效果更好。