Efficacy of Selected Plant Extracts against <i>Pyricularia grisea</i>, Causal Agent of Rice Blast Disease

Rice blast disease, caused by a seed-borne fungus Pyricularia grisea, is an important and serious disease of rice (Oryza sativa L.) worldwide. The disease has been reported to cause yield losses of up to 40% in Tanzania. Studies were conducted to determine the effect of aqueous extracts of Aloe vera, Allium sativum, Annona muricata, Azadirachta indica, Bidens pilosa, Camellia sinensis, Chrysanthemum coccineum, processed Coffee arabica, Datura stramonium, Nicotiana tabacum and Zingiber officinalis for control of rice blast disease (Pyricularia grisea) in-vitro and in-vivo. The results indicate that processed C. arabica at 10% and 25% (v/v) had the highest (81.12%) and (89.40%) inhibitory effect, respectively, against P. grisea. Aqueous extract from N. tabacum at 10% concentration ranked third (80.35%) in inhibiting P. grisea. These were followed by extracts from 25% A. vera (79.45%) and 25% C. coccineum flower (78.83%). The results also indicate that, extracts from A. indica, A. vera, A. sativum, C. arabica, D. stramonium, C. sinensis, Z. officinalis and N. tabacum did not have any phytotoxic effect on seed germination, shoot height, root length, dry weight, seedling growth and seedling vigour index. These plant extracts can thus be used for rice seed treatment to manage rice blast disease.

我国稻瘟病菌毒力基因的组成及其地理分布

用我国育成的 6个近等基因系和IRRI 日本合作育成的 2 4个单基因系 ,对来自我国吉林、辽宁、河北、江苏、浙江、四川、湖南、福建、广东和云南 10个省的 32 2个稻瘟病单孢菌株的毒力基因组成及其地理分布进行了测定和分析。结果表明 ,我国稻瘟病菌株含有与所有测试抗病基因相应的毒力基因 ,其中Av kh+、Av z +、Av z5+和Av 9(t) +的出现频率低于 2 0 % ,Av a(1) +、Av a(2 ) +、Av i+、Av 7(t) +、Av 3+、Av b +、Av kp+、Av ks(1) +、Av ks(2 ) +、Av ta(1) +、Av ta(2 ) +、Av t+、Av sh(1) +、Av sh(2 ) +、Av 19(t) +及Av km +的出现频率高于 5 0 % ;吉林省、浙江省、四川省、广东省和云南省尚未发现含有Av 9(t) +的菌株 ,四川省、广东省和云南省尚未发现含有Av kh+的菌株 ,福建省尚未发现含有Av z+的菌株 ,浙江省尚未发现含有Av zt+和Av z5+的菌株 ,其余 2 5个毒力基因在各稻区均有分布 ;我国稻瘟病菌群体的毒力基因在南方籼稻区和北方粳稻区的出现频率 ,与相应抗病基因的籼。

水稻抗稻瘟病基因Pi-d(t)~1、Pi-b、Pi-ta^2的聚合及分子标记选择

冈 4 6B(G4 6B)是水稻生产应用中的一个农艺性状十分优良的保持系 ,其主要的缺陷是稻瘟病抗性较弱 ,通过对地谷 ,BL 1,Pi 4号等三个分别含抗病基因Pi d(t) 1 、Pi b、Pi ta2 的稻瘟病抗性材料与G4 6B聚合杂交 ,并利用抗病基因连锁的分子标记对杂交后代进行辅助选择 ,在聚合杂交的F2代及B1C1代群体中共获得了 15株含Pi d(t) 1 、Pi b、Pi ta2 等三个抗稻瘟病基因的材料 ,其可能的基因型分别为 :三基因杂合体Pi d(t) 1 pi d(t) 1 Pi bpi b Pi ta2 pi ta2 4株 ,双基因杂合体 10株 ,其中Pi d(t) 1 Pi d(t) 1 Pi bpi b Pi ta2 pi ta2 6株 ,Pi d(t) 1 pi d(t) 1 Pi bpi b Pi ta2 Pi ta2 3株 ,Pi d(t) 1 pi d(t) 1 Pi bPi b Pi ta2 pi ta2 1株 ,双基因纯合体Pi d(t) 1 Pi d(t) 1 Pi bpi b Pi ta2 Pi ta2仅 1株 ,这一研究结果为进一步改良G4 6B的稻瘟病抗性奠定了基础 ,同时这一研究结果表明利用分子标记可快速、有效地实现多个抗病基因的聚合 。

云南地方稻种资源的抗瘟性研究

以 B40、Tetep为感、抗稻瘟病对照 ,在全国 4个病区病圃 (云南保山、湖南烟溪、辽宁丹东、广东从化 )采用自然诱发 ,鉴定了 74份云南地方稻种资源的抗瘟性。结果表明 ,感病对照 B40在苗期病斑孢子层级、严重度、病斑叶面积率、穗颈瘟发病率均表现高感 ;抗病对照 Tetep分别为 1级、4级、5 .5 %和 4.79% ;Moroberekan前 3个指标分别为 3级、3级和 1.2 % ,其穗颈瘟发病率较高 ,达到 12 .0 %。云南地方稻种中 ,毫弄早、毫玉浪、大白谷等 3个品种在这 4个指标上表现抗病 ;在这 4个病圃中 ,它们对稻瘟病的抗性比 Tetep和 Moroberekan更强、更稳定 ;毫马粉、孟先大白谷等 2个品种在前 3个指标上表现抗病 ,但感穗颈瘟。

基因聚合对水稻稻瘟病的抗性影响

水稻稻瘟病是世界上广泛发生的水稻真菌性病害之一。本研究利用 10 0个稻瘟病菌株对以CO39为背景且带有单个基因和多个基因聚合的近等基因系进行接种分析 ,结果表明 ,Pi1和Pi2属两个广谱高抗稻瘟病基因 ,两基因可在我国南方稻区加以合理利用。基因聚合后抗谱增宽、抗性加强 。

稻瘟病菌生理小种研究的回顾与展望

世界稻瘟病菌生理小种研究可以根据鉴别品种(系)的选择水平分为4个发展阶段:(1)根据人们的经验选择抗病基因组成不清楚的鉴别品种;(2)通过水稻品种的抗病基因分析构建每个品种具有已知抗病基因的品种;(3)利用籼粳稻品种作为抗源供体,以感病籼稻品种CO39为轮回亲本,培育具有CO39遗传背景的近等基因系;(4)以普感的粳稻品种丽江新团黑谷为轮回亲本育成的单基因的中国近等基因系和日本-IRRI单基因系。本文简要讨论了稻瘟病菌的分子遗传学研究,将稻瘟病菌的遗传宗谱与致病型之间的关系归纳为3种观点:(1)稻瘟病菌菌株的遗传宗谱与致病型之间存在一定的对应关系;(2)二者之间没有对应关系;(3)遗传宗谱与致病型之间的相互关系非常复杂,需要进一步研究才能得出有关它们遗传规律的明确结论。

稻瘟病菌拮抗微生物的筛选及鉴定

将稻叶和种子浸在NB培养液中 ,并研碎成匀浆液 ,用接种环挑少量匀浆液在NB琼脂平板上划线分离 ,获得 35 6个菌株 ,分别将它们接种于NB培养液中 ,振荡培养 3d ,并利用它们的培养液对稻瘟菌分生孢子进行萌发抑制试验 ,最终获得具显著抑制作用 (分生孢子萌发抑制率分别为 82 .5 %和 10 0 % )的 2个拮抗菌株。按照伯杰手册进行严格的鉴定 ,初步确定为枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)和短小芽孢杆菌 (B .pumil lus)。

两个太湖流域粳稻地方品种抗稻瘟病的遗传研究

将两个太湖流域粳稻地方品种薄稻和黑壳子粳分别与感病品种丽江新团黑谷杂交和回交，获得Ｆ１、Ｆ２、ＢＣ１世代和部分Ｆ３家系，在３～４叶期用喷雾法分别接种ＺＡ４９和ＺＧ１小种，根据抗、感分离比例，推断薄稻和黑亮子粳对ＺＧ１和ＺＡ４９的抗性均由一对显性主效基因控制，两个抗病品种的抗病基因间呈非等位关系。进一步将两个抗病品种与三个含已知抗病基因的近等基因系材料Ｆ－９８－７（Ｐｉ－ｋｍ）、Ｆ－１２４－１（Ｐｉ－ｔａ）和Ｆ－１４５－２（Ｐｉ－ｂ）杂交，根据Ｆ１和Ｆ２接种结果表明，两个粳稻地方品种与上述三个材料所携带的抗病基因是不等位的。

云南稻瘟病菌系谱与致病型的关系

为探究稻瘟病菌无性世代DNA水平的变异 ,寻找云南稻瘟病菌谱系 (geneticlineage ,G)和致病型之间的对应关系 ,根据稻瘟病菌散布的重复序列Pot2 (Pyriculariaoryzaetransposon) ,对云南水稻主产区稻瘟病菌菌株DNA进行了rep PCR(repetitivepolymerasechainreaction)扩增 ,获得rep PCR指纹。聚类分析将 134个稻瘟病菌代表菌株划分为G1～G8等 8个谱系 ,揭示云南水稻主产区稻瘟病菌无性系丰富的遗传多样性。进一步接种分析了8个谱系的 2 9个稻瘟病菌菌株对 33个云南主产区水稻品种的亲和性 ,依其毒性谱 ,采用STATISTICAL 5 0软件的UPGMA程序进行聚类分析 ,将其划分为P1～P6等 6个致病型群 (pathotypegroup)。结果表明同一谱系的稻瘟病菌菌株多数对应 2～ 3个致病型群 ,少数 1个或 4个致病型群 ;但G1～G8等 8个谱系中的部分菌株都可对应致病型群P2。因此 ,云南水稻主产区稻瘟病菌谱系和致病型群之间属于复杂关系类型。此外 ,33个水稻品种中的合系 16和京国 92抗全部 2 9个稻瘟病菌株 ,云粳 2 0和合系 30对全部供试菌株表现感病 ,这对云南水稻主产区品种布局提供了稻瘟病抗性方面的依据。因此 ,从育种应用和生产实际需要出发 ,水稻品种抗瘟谱测定仍然必要。

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究——广东地区特异性宗谱菌株的分子指纹和致病型分析

为了解稻瘟病菌遗传宗谱与致病型的对应关系 ,构建适于广东省稻瘟病菌群体的鉴别菌株。根据以前试验结果 ,选择 2 7个广东省地区特异性宗谱菌株 ,进行了基于SRAP标记的第二次分子指纹分析 ,以及基于中国、日本和CO39近等基因系 3套鉴别品种的致病型分析。当遗传相似系数为 0 .85时 ,这些菌株被划分为 2 3个遗传宗谱 ,说明这些菌株具有丰富的遗传多样性 ,但其遗传发育关系与第一次分子指纹分析的结果有比较大的差异。这些菌株经中国、日本和CO39近等基因系 3套鉴别品种测试 ,划分为 11、2 2和 16个致病型或小种 ,其中与遗传宗谱存在对应关系的致病型数分别为 2、10和 8个 ,推断这些菌株具有丰富的致病型多样性。从遗传宗谱和致病型的多样性等因素考虑 。

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究——由5个亚群体组成的广东省稻瘟病菌群体遗传结构的分析

为了从不同角度和手段来了解稻瘟病菌群体遗传结构的特征 ,笔者利用一种新型的PCR标记SRAP(se quence relatedamplifiedpolymorphism)对广东省 2 0 0 0和 2 0 0 1年度 5个地点的稻瘟病菌亚群体组成的试验群体的遗传结构进行了描述 ;进而计算各个亚群体的宗谱频率和特异性宗谱频率 ,对各个亚群体的遗传多样性和特异性进行了比较分析。从稻作区层面来看 ,本试验群体的遗传结构呈现南北分离、中间交汇的区域性特征 ;粤北稻区的遗传特异性明显地高于粤中稻区和粤南稻区。从供试地点层面来看 ,5个供试亚群体之间的遗传多样性和特异性存在较大的差异 ,即便是同为粤北稻区的乳源县和仁化县、以及粤南稻区的信宜县和廉江县 ,亚群体之间也存在较大的差异。从年份层面看 ,2个年度供试亚群体之间的遗传多样性和特异性极为相似。从生长季层面来看 ,2个生长季节供试亚群体间的遗传多样性和特异性也较相似。试验结果表明 ,以较小地理范围选择和构成的试验群体 ,是从不同角度深入地了解稻瘟病菌群体遗传结构特征的有效途径之一。

水稻稻瘟病菌拮抗细菌的筛选与鉴定

采用平板测定法和盆栽试验结合筛选对稻瘟病菌具有高效抑菌活性的拮抗细菌,结果表明:从江苏省南京市、丰县、泗阳县等地的50份稻田水稻根际土壤样品中,得到1 015个细菌分离物,共获得45株对稻瘟病菌具有高效抑菌活性的拮抗细菌,其中10株对稻瘟病菌、水稻纹枯病菌和水稻稻曲病菌、水稻细菌性条斑病菌及水稻白叶枯病菌均表现出较强的广谱抗菌活性(对5种水稻病原菌平均抑制率在45%以上)。水稻苗瘟的盆栽防治效果表明:拮抗细菌T429和T392具有较好的防治效果,分别达到69.4%和61.1%。结合理化特性和16S rDNA鉴定,T429为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),T392隶属伯克霍尔德菌属(Burkholderia)。

自然诱发条件下湖北省水稻主栽品种对稻瘟病、纹枯病的抗性鉴定

选用湖北省主栽水稻品种88份,分别在崇阳、远安、武汉三地进行田间自然诱发稻瘟病和纹枯病。抗性鉴定试验结果表明,武汉地区未发生稻瘟病,崇阳、远安两地88个品种除武运粳7号外几乎全部发病,发病率达98.86%。抗稻瘟病的早、中晚稻品种数分别为14份和23份,分别占参试品种的45.16%和40.35%。崇阳、远安、武汉三地综合分析显示,88份水稻品种中抗纹枯病品种13份,占参试品种的14.77%。

三环唑防治稻瘟病的应用技术及防效影响因素研究

在实验室条件下研究了三环唑防治稻瘟病的应用技术与导致药剂防效下降的因素。三环唑喷雾或浸根处理对稻瘟病都有显著防效,浸根处理优于喷雾处理;喷雾或浸根处理后5d内表现较高防效,持效期达10d;三环唑处理3d后再次喷雾处理,不但可以提高防效,还可使持效期延长至15d;在稻瘟病菌尚未侵入稻苗时用10μg/mL三环唑喷雾处理,防效达81.3%,在稻瘟病菌完成侵入后再用三环唑处理,10μg/mL药剂防效仅为35.6%。若水稻叶片有伤口,三环唑对稻瘟病则失去防效。药剂喷雾后1h内降雨会导致防效显著下降,3h后降雨则对防效无影响。

线虫共生菌对水稻纹枯病和稻瘟病的抑菌活性

用菌块移植法初步测定了38株昆虫病原线虫共生细菌对水稻纹枯病菌和稻瘟病菌的抑菌活性,从中选出9株对纹枯病菌,7株对稻瘟病菌有较强抑菌作用的菌株,再用稀释平板法分别测定了这2组菌株的发酵液对纹枯病菌和稻瘟病菌菌丝生长、菌核或分生孢子萌发的抑制活性,筛选出对纹枯病菌和稻瘟病菌都有较强抑菌活性的YNa111和YNd173等菌株。YNa111菌株的发酵液对纹枯病菌的生长有强烈的抑菌活性,稀释40倍的发酵液24h的抑菌率为100%,160倍时为82%。菌株YNd173的发酵液对稻瘟病菌的生长有较强的抑菌活性,稀释5倍和10倍时的抑制率分别为88%和76%。

水稻主要抗瘟基因对福建稻瘟菌群体的抗性分析

用1995-2003年间在福建省水稻产区采集的稻瘟菌代表菌系的108个分离菌,它们在CO39近等基因系上测定被 划分为30个毒性类型,用它们在30个水稻抗稻瘟病近等基因系或单基因系品种上进行抗病性测定。结果表明水稻抗稻 瘟病基因Pi-kh抗性最强,抗性频率高达98．15％,Pi-1和Pi-9(t)也具有较高的抗性频率,是较好的抗源;对2个和3个Pi 基因的联合抗性频率的分析,发现一些联合抗性频率极高,甚至有达到100％的组合,表明抗瘟育种采用多个Pi基因聚合, 易于获得抗性强的品种。根据抗病基因与供试菌株互作的亲和性,对供试30个Pi基因可能的系统关系分析得到的初步信 息可为抗病基因的聚合与布局策略提供参考。

2002年吉林省稻瘟病菌种群动态分析

对2002年在吉林省内各稻作区采集的稻瘟病标样中分离出的95个单孢菌株,分别用中国和吉林2套稻瘟病菌生理小种鉴别品种进行鉴定,结果表明:用中国鉴别品种鉴定出7群16个中国小种,优势种群为ZD群,优势生理小种为ZD1,其次是ZF1和ZG1小种;用吉林鉴别品种鉴定出47个吉林小种,分布范围为J0 0～J77 7,其中J46 7为优势生理小种;1995—2000年的优势小种J56 7和J54 7成为次要小种。不同地区不同年份优势小种的类型及其组成不同。

1991～1995年辽宁省稻瘟病菌种群动态分析

１９９１～１９９５年５年间，共分离测定了辽宁省稻瘟病菌２４９个单孢菌株，经７个中国鉴别品种鉴定划分为７群２８个生理小种，在辽宁省流行的优势种群为ＺＦ群和ＺＤ群。近年来致病性强的籼型小种及粳型小种强致病类群出现频率增加，弱致病类群频率下降。１９８５年导致中丹２号水稻抗瘟性丧失的ＺＡ６１小种１９９５年又重新出现，前几年表现优势的ＺＧ群小种１９９５年暂时消失。

稻瘟病菌群体的分子遗传学研究——广东省稻瘟病菌群体遗传及致病型结构的时空变化分析

为了全面、系统地了解最近几年来广东省稻瘟病菌群体遗传及致病型结构的时空变化特征,通过基于SRAP(sequence-relatedamplifiedpolymorphism)标记的分子指纹方法对由广东省2000～2002年度各83个菌株构成的试验群体进行了遗传结构分析。结果表明,当相似性系数为0.92时,3个年度的供试菌株分别被分为33、25和13个遗传宗谱,其宗谱频率分别为39.8%、30.1%和15.7%。由此推测,广东省稻瘟病菌群体在这3年间其遗传多样性呈减少趋势,而且2001～2002年度的减少幅度要比2000～2001年度的大。另一方面,对上述3个群体进行了基于中国鉴别品种的致病型结构分析。结果表明,上述3个群体分别被划分为20、17和15个致病型,其致病型频率分别为24.4%、20.5%和18.1%。由此说明,3个稻瘟病菌群体的致病型多样性大体上也呈减少趋势。本文对稻瘟病菌群体遗传结构与致病型结构的互动关系,以及稻瘟病菌群体致病性遗传结构与寄主群体抗性遗传结构的互动关系进行了分析。据此推测,广东省水稻品种抗性遗传结构的稳定化和简单化是造成其稻瘟病菌群体的遗传和致病型多样性减少的主要因素。

1998年辽宁省稻瘟病菌种群动态分析

1998年秋在辽宁省14个县区的水稻产田和试验田中96个品种（系）上采集的115份稻瘟病标样中，采用单孢分离法分离出74个单孢菌株。经在7个中国鉴别品种上进行鉴定，74个单孢菌株划分为7群18个生理小种；其中在辽宁省流行的优势种群为ZD群和ZF群；同1997年相比，ZD群小种稳中有降，ZF群小种又有上升，重新成为优势种群；1985年导致中丹2号水稻抗瘟性丧失的ZA_（61）小种再度出现；ZG群小种虽然出现频率不高，但又显上升势头。