温度对花生锈菌夏孢子萌发及侵染的影响

温度是影响锈菌夏孢子侵染花生的重要因素之一,关于温度对花生锈菌夏孢子萌发及侵染的影响鲜有报道。本研究通过不同温度条件下夏孢子的萌发率和8个对锈病抗感差异较大花生品种的接种试验确定锈孢子萌发和侵染的最适温度。研究结果表明,夏孢子萌发和侵染的适宜温度为25~28℃,此条件下夏孢子萌发率较高,为68.23%,抗病材料的潜伏期为8.11~8.67d,感病材料的潜伏期为6.44~6.89d。本研究可为花生种质锈病抗性鉴定和抗锈病品种选育工作提供理论依据。

基于自旋式Unet++网络的小麦条锈病菌夏孢子自动检测方法

[目的]条锈病菌夏孢子是引起小麦条锈病暴发的重要原因。针对夏孢子显微图像识别中存在的检测精度不高和分割精度较低的问题,提出了一种基于自旋式Unet++网络的小麦条锈病菌夏孢子自动检测算法。[方法]针对显微图像中夏孢子目标密集,易粘连等特点,通过改进Unet++特征提取网络,将原始网络的输出反向连接至输入端形成一种自旋结构,并增加超参数K控制自旋次数,以达到迭代训练的目的,优化Unet++网络的分割精度,提高检测的分割率;根据孢子的形态特征,提出一种加权映射矩形计算公式,计算其矩形热力图,以提高孢子的检测精确率。[结果]算法测试结果表明,改进算法的平均精确率达到99.03%,分割率为86.45%,较原始CenterNet模型分割率提高了10.35百分点,精确率提高0.46百分点,占用内存降低66.09%。[结论]该模型在保证较高精度检测夏孢子目标的同时,保证了较高的孢子分割率,为小麦条锈病早期预警提供了一种有效的方法。

小麦条锈菌夏孢子阶段核相状况的研究

本文应用电镜和荧光染色技术对小麦条锈菌夏孢子阶段的细胞核相状况进行了系统研究。观察发现夏孢子通常为双核体,夏孢子萌发的芽管可为双核、三核或四核,但仍以双核芽管为主。尽管在胞间菌丝和吸器母细胞中可观察到典型的双核细胞,但胞间菌丝和吸器母细胞中的多核现象极为普遍。经连续切片观察证实,吸器的细胞核可为双核、三核、四核、五核和六核,一般以四核为主。夏孢子堆中的不同类型的细胞均为双核。上述研究结果表明,小麦条锈菌的细胞核相状况较为复杂,并且显然不向于其它锈菌。关于小麦条锈菌多核现象的生物学意义值得进一步研究。

小麦条锈病菌夏孢子显微图像远程采集系统设计与试验

利用孢子捕捉器捕捉小麦田间空气中的条锈病菌夏孢子已成为当前小麦条锈病预测预报的重要手段。针对现有的孢子捕捉设备效率低、费时费力、需人工定时换取载玻片或捕捉带等问题,基于ARK-1123C型嵌入式工控机和显微镜CCD数字摄像头,提出了一种高放大倍数、高分辨率的小麦条锈病菌夏孢子显微图像远程采集系统的设计方案。设计了系统的硬、软件结构,实现了自动取载玻片、涂脂、空中孢子捕捉、孢子显微图像采集、载玻片回收等一系列功能,且可根据用户需求远程设置孢子捕捉和显微图像采集参数,采集的图像通过无线网络传输到远程服务器中。为了验证系统的性能,在小麦田间进行了40 d的系统综合试验测试。测试结果表明,系统可长时间稳定工作,能够远程实时采集放大400倍的4 096像素×3 288像素的夏孢子显微图像。该系统能够实时采集和远程传输小麦条锈病菌夏孢子显微图像,可满足野外小麦田间空气中夏孢子监测的需求,为农田空气中小麦条锈病菌夏孢子的自动计数及条锈病的预测预报提供重要技术支持。

化学诱变剂EMS对小麦条锈菌夏孢子萌发率的影响

采用3个pH值缓冲液,4个浓度甲基磺酸乙酯(EMS)溶液及6个时间处理,对小麦条锈菌夏孢子的诱变条件进行优化。结果表明,在室温条件下缓冲液pH值为7.0时,经0.03mol/LEMS溶液处理6～8min,小麦条锈菌条中27号小种夏孢子的死亡率达83.6%～85.8%,符合微生物诱变经验指数最佳诱变剂量的选择标准。不同毒性的小麦条锈菌生理小种对EMS的敏感性不同,且在离体培养条件下,毒性较弱小种的生活能力及抗逆能力明显强于毒性较强的小种。

枣锈病越冬夏孢子萌发生理研究

枣锈菌［Ｐｈａｋｏｐｓｏｒａｚｉｚｉｐｈｉ－ｚｕｌｇａｒｉｓ（Ｐ．Ｈｅｎｎ）Ｄｉｅｔ］是专性寄生菌，可以侵染大枣、金丝小枣及野生酸枣；枣锈病是重要的流行性病害，越冬病落叶上的夏孢子堆是重要的初侵染来源。本试验测定了越冬夏孢子的萌发生理，明确在３～３０℃之间越冬夏孢子均可萌发，最适２４℃；光暗交替７２ｈ可激活越冬夏孢子萌发，暗的影响较大；ｐＨ３～７间萌发率较高，最适ｐＨ＝６；２％的葡萄糖及２％蔗糖明显的促进越冬夏孢子萌发；大枣、金丝小枣、酸枣的新鲜枣叶汁液均可促进越冬夏孢子萌发，其萌发顺序是酸枣＞大枣＞金丝小枣，这同自然情况下感病性一致。

温湿度对烟田杂草小蓟锈病菌夏孢子萌发的影响

为了寻找生物防治杂草小蓟的自然天敌，对侵染小蓟[Cephalanoplos segetum（Bunge）Kitam]的蓟柄锈菌（Puccinia obtegens）夏孢子在不同温度、湿度和光照条件下的萌发情况进行了试验。结果表明：蓟柄锈菌夏孢手萌发的最适温度为15～22℃；在环境相对湿度76％～100％的条件下，需有水滴存在蓟柄锈菌夏孢子才能萌发；但蓟柄锈菌夏孢子的萌发对光照不敏感。

小麦条锈菌夏孢子形成的电镜观察

电镜观察发现,小麦条锈菌胞间菌丝细胞的多核现象极为普遍,但聚集于寄主表皮细胞下的夏孢子产孢细胞均含两个细胞核。在夏孢子形成过程中,产孢细胞一端先经突起而形成孢子芽,随后孢子芽经延伸和产生隔膜,分别先后形成夏孢子原体,柄细胞和夏孢子。随幼龄夏孢子进一步发育,细胞原生质电子致密度增加,大量脂肪粒累积,孢子体表伸出大量的刺突。在夏孢子之间,还可观察到具形状各异内含体的伴胞细胞。

锈菌夏孢子DNA的微量快速提取方法

采用4种方法对毛白杨锈病单个夏孢子堆DNA提取和ITS-PCR扩增表明,钢珠法、玻片法均是锈菌基因组DNA微量快速提取的合适方法,以钢珠法最优,整个过程仅需30min,并且可以获得与CTAB法、氯化苄法相同的PCR扩增结果。钢珠法是在提取液中加入2～3颗钢珠,靠钢珠在涡旋中的相互碰撞将夏孢子破壁,以同时加入NaOH(终浓度3.3%)和Chelex-100(终浓度1.6%)效果最好,ITS-PCR扩增能稳定得到700bp片段。玻片法也能得到相同的结果。分析比较了4种方法的优缺点。

天水地区高山、半山和川区小麦条锈菌夏孢子多核率研究

为了明确天水地区不同海拔高度对小麦条锈菌变异的影响,对采自天水地区高山、半山、川区的感病品种上的条锈菌夏孢子进行了染核观察。结果表明,小麦条锈菌夏孢子的多核率以高山区最多(0.55%),半山区次之(0.50%),川区最少(0.42%)。选取8个夏孢子多核率高于1%的菌系,在高感品种铭贤169上分别进行继代培养,测定供试菌系每代夏孢子的多核率。有些夏孢子多核率下降较快,如97-33等3个菌系,有些夏孢子多核率下降较慢,如97-44等5个菌系。

^(60)Coγ射线对小麦条锈菌夏孢子的生物学效应

^(60)Coγ射线照射小麦条锈菌夏孢子,使其萌发率显著降低,其剂量效应曲线符合一次击中模型S=e^(-λD)。以照射后夏孢子接种感病小麦叶片,其潜育期延长,病叶率和严重度降低,产孢量显著减少,寄主-病原物相互关系变为非亲和性的低反应型。

不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子人工萌发的影响

为探索适合小麦条锈菌寄主体外萌发的载体,并建立基于不同研究目的的小麦条锈菌夏孢子人工萌发技术,采用超声波水雾培养法,以小麦条锈菌生理小种CYR32为供试材料,探讨了不同培养载体对小麦条锈菌夏孢子萌发特性的影响。在最适温度和湿度条件下,以4种不同材料为培养载体,小麦条锈菌夏孢子的萌发率、芽管生长率和外观显示情况有显著差异。在尼龙纱网上的夏孢子萌发速度和芽管伸长速度最快,12h内萌发率最高可达93.40%,芽管最长可达446.71μm;亲水滤膜上夏孢子的萌发率和芽管长仅次于纱网;亲水塑料膜和PVDF膜上夏孢子的萌发率均高于普通亲水载玻片,而芽管长度低于普通亲水载玻片。采用侧光照明时,在亲水滤膜和PVDF膜上极易清晰观测到夏孢子及其芽管内的黄色颗粒物。在亲水塑料膜上,还可观察到夏孢子萌发12h后,芽管尾部膨大形成类似附着胞的结构。结果显示,超声波水雾可使条锈菌夏孢子处于水分饱和的环境,而纱网纤维组成的小格具有很好的保水结露功能,能使夏孢子萌发快,萌发效率高,芽管生长快;另一方面,使用其他培养载体还可满足观测条锈菌夏孢子内黄色颗粒物向芽管内转移和芽管尾部形成类似附着胞结构的目的。

粟锈病菌夏孢子生活力及寄主范围的研究

将指形管装的粟锈菌夏孢子和纸袋装的病叶保存在冰箱中,10个月后夏孢子仍有一定的发芽率,用其接种谷子可引起发病。随着保存时间的推移,夏孢子的发芽率及其接种发病程度也降低。寄主范围试验表明,该菌可侵染狗尾草属中的几种狗尾草,但不侵染金色狗尾草。

小麦锈菌夏孢子经盐酸处理后的形态观察

为了快速区分小麦条锈菌、叶锈菌和秆锈菌,用不同浓度的盐酸处理3种小麦锈菌的新鲜夏孢子和在4℃冰箱内保存4个月以上的锈菌夏孢子,在显微镜下观察夏孢子形态以及原生质体变化。结果表明,24.5%、28.5%、32.5%、36.5%4种浓度的盐酸处理条锈菌夏孢子后其原生质体均浓缩成多个分散的小团。而同样方法处理叶锈菌和秆锈菌新鲜菌种时其原生质体浓缩成一个大团或多个小团,浓缩成一个大团的比例随盐酸浓度的增大而提高;用不同浓度盐酸处理保存4个月以上的2种小麦锈菌时,95%以上的夏孢子原生质体浓缩成多个分散的小团,少数(不超过5%)的夏孢子原生质体浓缩成一个大团。研究还发现叶锈菌和秆锈菌夏孢子活力、盐酸浓度等对夏孢子原生质体浓缩状况有很大影响,且与病菌生理小种有一定的关系。因此,锈菌夏孢子经36.5%浓盐酸处理后的原生质体浓缩状况只能作为小麦锈病田间快速诊断检测的辅助手段,不能作为锈病种类鉴别的唯一标准,必须结合病害症状特征、孢子形态以及分子生物学方法等进行综合判别。

小麦条锈病菌夏孢子在水稻叶片上的侵染动态

水稻是一种对已知所有锈菌免疫的重要粮食作物,从组织和细胞水平研究锈菌与水稻之间的互作关系对于利用水稻抗锈性机制具有重要意义。通过系统观察小麦条锈病菌夏孢子在水稻品种丽江新团黑谷叶片上的侵染过程,发现小麦条锈菌混合菌株的夏孢子在水稻叶片上附着不稳定。在静置叶片上病菌夏孢子能够萌发、侵入,并形成气孔下囊、侵染菌丝、吸器母细胞、吸器、次生菌丝等结构,但是自侵入起便受到丽江新团黑谷对其侵染和扩展的抵抗,表现在侵染各个环节成功率均显著低于在小麦感病品种铭贤169叶片上的成功率。接种后5 d内夏孢子芽管侵入气孔并形成气孔下囊、气孔下囊产生初级侵染菌丝、初生侵染菌丝产生吸器母细胞和/或吸器的比率分别比在铭贤169叶片上低51.01%、53.99%和43.05%;自接种后3 d开始,侵染点便开始逐渐出现越来越强烈的水稻气孔细胞和/或叶肉细胞的坏死反应;最终孢子床和孢子堆发育则完全未发生。研究结果表明,水稻对小麦条锈病菌的非寄主抗性涉及预成型抗性和诱导抗性等多种抗性机制。

小麦条锈菌夏孢子芽管结合现象的研究

研究了条锈菌夏孢子在水洋菜上的芽管结合现象及其影响因素,证实了小种内、小种间及专化型间均可产生芽管结合。小麦条锈菌不同小种及组合间,其芽管结合率及结合体形成率不同,说明不同小种之间亲和力有差异。美国白化菌系与我国不同小种间、及条锈菌小麦专化型与大麦专化型间的芽管结合率及结合体形成率均很低,表明遗传差异越大,其芽管间亲和力越低。并且发现,较高的温度可抑制芽管结合,超过16℃,芽管结合显著减少,至19℃,已无芽管结合现象发生。

红小豆锈病菌夏孢子萌发条件研究

豇豆单胞锈菌是引起红小豆锈病的病原菌。为了明确红小豆锈病菌夏孢子的萌发条件,以红小豆锈病菌ZXL01菌株为材料,研究了培养方法、温度、光照、储存条件和储存时间对红小豆锈病菌夏孢子萌发的影响。结果表明,最适红小豆锈病菌夏孢子萌发的培养方法为水琼脂平板法,夏孢子在水琼脂上2 h即开始萌发,随着培养时间的延长,萌发率逐渐升高,6 h后萌发率趋于稳定,萌发率为75.0%。夏孢子在15~25℃均可萌发,最适萌发温度为20℃。光照可明显抑制夏孢子萌发。夏孢子在4℃条件下储存360 d后已基本丧失萌发能力,而夏孢子在-20℃条件下储存360 d时仍可保持萌发活力。

枣锈病越冬夏孢子萌发及侵染的研究简报

枣锈病(Phakopsora ziziphi-vulgaris(P. Henn)Diet.)为枣树的3大病害之一,是枣区的重要流行性病害,近10年河北省5次流行。发病时叶片背面布满了深黄色夏孢子堆,引起早期落叶,导致大枣和金丝小枣大幅度减产,品质下降,影响外贸内销降低枣农收入。此病的侵染循环特别是转主寄主及初侵染来源均不很清楚,因而影响枣锈病的防治效果。我们从1990年开始在防治同时探索枣锈病的初侵染来源及其在侵染上的作用。

葡萄锈菌夏孢子萌发条件及其药剂抑制效果

应用葡萄锈菌夏孢子室内水滴培养探讨葡萄锈菌夏孢子的萌发与温度、湿度的关系，并测定了几种杀菌剂对夏孢子萌发的抑制效果。结果表明，夏孢子萌发的最适温度为２２℃；适宜的相对湿度为９０％以上；波尔多液１００、２００倍，石硫合剂０．２、０．３、０．５、１．０、３．０、４．０Ｂé，粉锈宁１５００、２０００倍，代森锌８００倍液对夏孢子萌发有９６．

小麦条锈菌夏孢子在不同温度下离体处理后的致病力研究

以小麦条锈菌高感品种铭贤169为试验材料,设置了-50、-45、-40、-35、-30、-25、-20℃7个不同温度梯度,研究了小麦条锈菌夏孢子离体处理后的致病力。结果表明,在-35^-20℃低温下,条锈菌夏孢子可存活10 d,接种寄主小麦后病叶率2.36%~74.39%,平均严重度0.13%~4.21%;-40℃下可存活8 d,病叶率1.23%~2.78%,平均严重度0.01%~0.29%;-50℃下可存活6 d,病叶率1.04%~1.39%,平均严重度0.01%~0.17%。随着处理温度的降低,夏孢子致病力逐渐下降。在相同温度下,随着夏孢子离体处理时间的延长,致病力亦呈逐渐下降趋势。