过表达三七PnSS基因调控马铃薯对交链格孢引起的早疫病抗性

[目的]研究马铃薯中过表达三七PnSS基因对早疫病抗性的影响。[方法]从三七叶中克隆PnSS基因,使用邻接法构建三七PnSS及其同源物的系统发育树,通过农杆菌介导法转化马铃薯“剑川红”,随机挑选2个转基因株系在自然条件下接种病原菌交链格孢(Alternaria alternata)并统计病情指数,利用PCR方法检测生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达水平。[结果]从三七中克隆PnSS基因,系统发育树显示三七PnSS基因与西洋参中的同源物处于同一聚类中,但与茄科植物的同源物处于不同的聚类。三七PnSS基因转化马铃薯后获得12个转基因株系,随机挑选2个株系并接种交链格孢,发现表达PnSS的转基因马铃薯植株对早疫病显示出抗性,进一步发现StYUCCA8和StPIN2的表达水平在转基因马铃薯接种交链格孢前后均降低,StPIN1的表达水平在转基因植株接种交链格孢前升高,而接种交链格孢后降低。[结论]PnSS基因的过表达降低了生长素基因StYUCCA8、StPIN1和StPIN2的表达而提高马铃薯对早疫病的抗性,为利用PnSS基因开展马铃薯育种并获得抗早疫病马铃薯品种建立理论基础。

马铃薯早疫病病原菌分离鉴定及不同植物提取物、茵陈二炔酮抑菌活性研究

[目的]明确曲靖市会泽县马铃薯早疫病的病原菌,并探究不同植物提取物和茵陈二炔酮对病原菌的抑菌活性,为马铃薯早疫病的生物防治提供科学依据。[方法]采用组织分离法分离纯化病原菌,通过形态学和分子生物学方法鉴定病原菌,利用菌丝生长速率法筛选对病原菌有抑制效果的植物提取物,同时测定茵陈二炔酮抑菌毒力以及对菌丝形态、干重、还原糖、总蛋白含量的影响。[结果]曲靖市会泽县马铃薯病叶分离纯化的病原菌经鉴定为交链格孢菌(Alternaria alternata)。12种植物提取物(1 mg/mL)中椴叶鼠尾草和紫茎泽兰提取物的抑菌效果最好,抑菌率分别为55.19%和40.76%。茵陈二炔酮抑菌效果随着浓度升高而增强,经毒力测定其EC_(50)在16.418~46.576μg/mL。茵陈二炔酮使菌丝形态发生细微变化,干重显著减轻,还原糖、总蛋白含量显著降低。[结论]曲靖市会泽县马铃薯早疫病病原菌为交链格孢菌,椴叶鼠尾草和紫茎泽兰提取物对交链格孢菌有良好的抑菌效果,茵陈二炔酮通过阻碍菌丝细胞物质合成与能量代谢,影响菌丝正常生长以达到较好的抑菌效果。

长治市番茄早疫病病原菌鉴定及防治药剂筛选

为明确山西省长治地区番茄早疫病病原菌种类,验证不同化学杀菌剂和生物杀菌剂对该病的防效及生物杀菌剂混配对该病的防治增效作用,本研究以番茄早疫病病叶为试材,采用组织分离、菌物形态特征及rDNA-ITS基因序列分析方法鉴定病原菌;采用菌丝生长速率法和田间药效试验测定3种化学杀菌剂和2种生物杀菌剂的室内生物活性及和田间防效,并测定2种生物杀菌剂等比例混配对番茄早疫病的协同增效作用,探讨不同化学杀菌剂单剂和生物杀菌剂单剂及生物杀菌剂混配对番茄早疫病的防治效果。结果表明,引起长治地区番茄早疫病的病原菌为茄链格孢菌(Alternaria solani)。室内测定结果表明,10%苯醚甲环唑水分散粒剂、325 g·L^(-1)苯甲·嘧菌酯悬浮剂、25%咪鲜胺乳油、4%春雷霉素可湿性粉剂和10%多抗霉素可湿性粉剂对茄链格孢菌的药剂有效中浓度(EC50)分别是0.5486、0.0091、0.0595、0.4414和0.2429。田间防效试验中,第二次施药后7 d,苯醚甲环唑对番茄早疫病防效达72.54%,两种化学杀菌剂咪鲜胺和苯甲·嘧菌酯防效分别为69.94%和71.17%。生物杀菌剂多抗霉素和春雷霉素防效分别为69.65%和69.34%,二者1∶1混配后的EC50值为0.016、增效系数为1.96。混配后,第二次施药7 d后的防效为74.17%,高于单剂(3种化学杀菌剂和2种生物杀菌剂)防效。综上,10%多抗霉素可湿性粉剂和4%春雷霉素可湿性粉剂1∶1混配施用可作为山西省长治市番茄早疫病的备用药剂。本研究结果可为降低化学杀菌剂的使用量和减少农药抗药性提供理论支持,为生产上杀菌剂混用及开发防治番茄早疫病的新型高效复配剂提供依据。

辣椒早疫病潜育期的光谱特性判别方法

辣椒早疫病是影响辣椒安全生长的常见生物灾害,具有突发性和易感性等特点,容易引发大的经济损失。在辣椒生长过程中,针对病害潜育期侵染情况进行科学监测预警是保证作物健康生长的重要前提。利用400~1000 nm波段的高光谱图像结合光谱相似性测度方法建立作物病害潜育期的光谱特性判别方法。针对接种早疫病病菌的辣椒叶片和健康叶片,用高光谱成像仪连续动态监测其不同感染期的高光谱图像。对试验采集的一系列高光谱图像提取感兴趣区的平均光谱,通过卷积平滑、多元散射校正以及最大最小归一化方法(SG-MSC-MMN)预处理,进而提出以光谱角余弦-相关系数和切比雪夫距离两种测度作为早疫病潜育期的光谱特性评价参数。最后利用主成分分析(PCA)验证潜育期的光谱特性判别方法效果,实现样本潜育期的可视化分布。试验结果显示:利用光谱角余弦-相关系数与切比雪夫距离作为辣椒早疫病潜育期的光谱特性评价参数并分别建立相应的判别方法是可行的,且根据这两种判别方法得到的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间均为接种后24 h。根据PCA绘制得到接种24 h时的健康-接种样本空间分布情况,分别验证所提出的两种基于光谱特性的潜育期最早可识别时间判别方法。建立的辣椒早疫病潜育期最早可识别时间判别方法可推广应用于其他作物病害潜育期的监测识别,为作物病害潜育期的科学防治提供理论参考与方法借鉴。

不同药剂混配使用对榆林地区马铃薯早疫病的田间防效试验

采用田间喷雾施药,在陕西省榆林市进行了马铃薯早疫病防治技术研究。开展不同药剂混配的防效比较试验。试验结果表明:不同处理均对早疫病有抑制作用,且存在显著差异,其中:苯酰锰锌+精甲霜锰锌、吡唑醚菌酯+枯草芽孢杆菌、代森锰锌+氟噻唑吡乙酮药剂组合对早疫病防效较好,防效分别为74.2%、70.3%、67.6%,兼有防控晚疫病作用,建议推广使用;丙森锌+烯酰吗啉、苯酰锰锌+精甲霜锰锌、氟啶胺+氟菌·霜霉威、嘧菌酯+噁酮·霜脲氰处理的防效较差,依次为:58.9%、54.6%、50.8%和50.5%。

白灵菇代谢液对番茄早疫病菌抑制效果研究

通过番茄早疫病菌(链格孢菌)在含不同浓度白灵菇代谢液的PDA培养中的生长及黑色素分泌情况,鉴定白灵菇代谢液对植物病原性真菌的生防抑制效果。以不同浓度白灵菇液体培养液添加至PDA培养基为实验组,以PDA培养基为对照组,分别接种活化的链格孢菌恒温培养,每隔7 d测量培养皿内病菌菌落直径,同时观察病菌黑色素生成量,共测量3次。结果表明:与PDA培养基对照比较,白灵菇代谢液对链格孢菌的生长抑菌效果极显著,同时对链格孢菌黑色素有极显著降解效果,说明白灵菇菌液对链格孢菌的生长有显著抑制效果,且对链格孢菌黑色素有持续降解作用。证实白灵菇对番茄早疫病的生物防治效果具有生产应用价值。

基于“图像+光谱”技术的马铃薯早疫病智能诊断方法研究

为实现马铃薯早疫病的智能化诊断,提出基于“图像+光谱”技术的马铃薯早疫病智能诊断方法,该系统可针对马铃薯早疫病的症状进行智能分析。首先搜集马铃薯病斑的相关信息;然后对信息进行针对性处理,包括颜色调整和对图像裁剪,以提取病斑的关键特征;最后系统再利用病斑特征识别并自动诊断马铃薯早疫病。经过试验验证,此方法能有效地诊断马铃薯早疫病,切实为智慧农业中植物病害的智能监控和预警提供创新方法。

番茄早疫病可见光图像识别模型研究

以番茄为代表的茄科作物在全球经济作物中占据重要地位,番茄在其生长过程中易受多种病害的侵染,其中早疫病是严重危害番茄的一种病害,可造成番茄减产甚至绝收,因此番茄早疫病的防治工作对农业生产具有重要意义。为了能够快速、准确地识别出番茄早疫病,提出一种基于可见光图像结合深度学习技术检测番茄早疫病的方法。通过培养一批番茄植株,对其离体叶片接种茄链格孢菌,使接种样本感染早疫病,然后使用可见光图像采集设备连续采集样本的可见光图像,监测样本的变化,得出番茄叶片感染早疫病后的最早显症时间。通过归一化、背景分割、数据扩增和通道转换等方式进行数据预处理,并提取可见光图像颜色特征的一阶矩、二阶矩、三阶矩,同时结合对比度、差异性、同质性、相关性和角二阶矩等常见纹理特征进行深入分析,利用深度学习技术建立番茄早疫病的识别模型。结果表明,基于可见光图像结合深度学习技术检测番茄早疫病是可行的,建立的番茄早疫病识别模型准确率最高达到91.78%,使用该方法检测番茄早疫病具有检测速度快、识别精度高等优点。利用深度学习技术建立的番茄早疫病可见光图像识别模型可推广用于其他作物病害的检测,为作物病害的无人机遥感监测等应用场景提供技术支持。

不同杀菌剂对马铃薯早疫病的田间防效比较

以马铃薯早疫病敏感品种V7为试验材料,采用4种杀菌剂处理和空白对照,在内蒙古海拉尔、牙克石和特尼河3个试验地开展早疫病田间防效比较试验,每种杀菌剂处理均进行2次施药,施药后14 d调查不同处理下马铃薯的病情指数并计算田间防效。结果表明:牙克石试验点Q3处理(露娜森25 mL/667 m^(2))的田间防效最好;海拉尔试验点的Q2处理(露娜森20 mL/667 m^(2))与Q3处理(露娜森25 mL/667 m^(2))差异不显著,均优于其他处理,生产中可选择Q2处理(露娜森20 mL/667 m^(2))防治马铃薯早疫病;特尼河试验点的Q2处理(露娜森20 mL/667 m^(2))的综合田间防效最好。

大田环境下的马铃薯早疫病叶片检测和严重程度评估

马铃薯早疫病的病害严重程度监测对于马铃薯的产量影响非常重要,根据早疫病病害严重度调整农药使用,可以有效降低使用成本,避免因农药使用过量对马铃薯造成伤害。而田间病害监测设备需要轻量化模型的部署,为了解决病害评估网络因硬件计算资源有限,在田间设备上难以部署、运行速度慢等问题,实现对田间场景下的马铃薯早疫病病害严重程度的田块级评估,提出了一种针对马铃薯早疫病检测与严重度评估的模型。模型主要包括基于轻量级检测器CS-YOLO的叶片识别、结合DeepSORT跟踪算法的叶片碰线计数、以及基于BP网络对早疫病发病严重度的回归预测。试验结果表明,评估模型在马铃薯叶片(健康与早疫病)检测任务上的参数量相较于YOLOv5s减少了90.03%,准确率达到62.35%;叶片碰线计数的准确度能够达到0.686,能够较好地捕捉早疫病叶片;BP神经网络对早疫病发病严重程度的预测拟合效果较好,决定系数R^(2)达到0.81。为植保机器人在田间场景中的部署提供了一种有效的技术手段,为实现马铃薯早疫病的监测和实时评估提供了可行的解决方案。

不同药剂防治马铃薯早疫病田间效果试验

为明确不同药剂对马铃薯早疫病的防治效果,本研究以6种防治早疫病药剂为材料,通过田间试验,对比早疫病发病情况、药剂的安全性及产量变化情况等,综合评价药剂对早疫病的防治效果。结果表明,供试药剂及试验制剂用量都比较安全,对马铃薯早疫病有不同程度的防治作用。在末次施药7 d后400 g/L氯氟醚·吡唑酯、42.4%健达唑醚·氟酰胺、12%苯甲·氟酰胺、10%苯醚甲环唑、25%嘧菌酯和70%丙森锌等对早疫病的防治效果较好,分别为83.5%、73.7%、67.8%、52.8%、53.3%和76.5%,与对照相比产量分别增加26.5%、22.6%、15.8%、10.4%、10.2%和23.3%,表明供试药剂对马铃薯早疫病均有一定的防治作用,且对产量均有一定的促进效果。

基于物联网的番茄早疫病自动监测预警平台的应用与研究

早疫病是对番茄生产影响较大的一种病害,但现有检测手段落后。为此,利用无线传感器、物联网、数据分析等现代信息技术与传统农业相结合,开展番茄早疫病自动检测预警研究。采用传感网络对番茄病害环境因子进行数据采集,并通过数据融合分析,建立番茄早疫病发生等级与环境因子相关的预警模型,构建番茄早疫病自动监测预警平台,实现对产地番茄病害实时动态监测和预警,可为番茄早疫病测报防治提供一种高效、自动化的技术和手段。该研究既能为番茄早疫病测报提供重要的技术和信息支撑,又可为其他相关治理发展提供参考。

马铃薯早疫病及综合防治研究进展

马铃薯早疫病是由茄链格孢菌(Alternaria solani)侵染引起的土传、气传多循环流行性病害,在世界各马铃薯种植区域广泛分布,导致马铃薯鲜薯产量和品质下降,严重制约马铃薯产业发展,在世界范围内每年可造成1000亿美元的经济损失。马铃薯早疫病在我国很多省(自治区)都有不同程度的发生,并有逐年扩大和加重的趋势。本文作者对马铃薯早疫病症状、发病规律、病原菌特征、防治措施进行了归纳总结并对今后研究重点进行展望,以期为马铃薯早疫病的深入研究和防治提供理论依据。

抗番茄早疫病放线菌的筛选与防效研究

为了寻找番茄早疫病的微生物生防制剂,减少该病害对番茄产量与品质的影响.利用共培养法和菌丝生长抑制法从土壤中筛选番茄早疫病害的拮抗菌,并考察其抗菌谱、发酵液稳定性与防效效果.结果表明:成功筛选得到1株拮抗番茄早疫病较强的菌株Sa-6,菌丝生长抑制法显示该菌株发酵液对番茄早疫菌丝抑制率达60.27%;根据形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析结果,鉴定菌株Sa-6为微黄白链霉菌(Streptomyces albiflaviniger);其发酵滤液对杨树枯萎病菌、西瓜炭疽病菌等5种病原真菌及大豆细菌性斑点、水稻细菌性条斑等8种病原细菌均具有较好的抑制作用;同时菌株Sa-6发酵滤液对番茄早疫病的防效可达90%以上.因此,菌株微黄白链霉菌Sa-6有望为微生物生防制剂开发提供优良的菌种资源.

生物农药协同化学农药使用对番茄早疫病防治效果及经济效益的影响

本文以日光温室番茄为试验对象,设置不施药(CK)、80%代森锰锌可湿性粉剂2 250 g/hm^(2)(T_(1))、6%嘧啶核苷类抗菌素水剂1 875 mL/hm^(2)(T_(2))、6%嘧啶核苷类抗菌素水剂1 200 mL/hm^(2)+80%代森锰锌可湿性粉剂1 350 g/hm^(2)(T_(3))4个处理,研究了生物农药嘧啶核苷类抗菌素协同化学农药代森锰锌减量施用对番茄早疫病防治效果、营养指标及种植效益的影响。结果表明,与CK相比,生物农药与化学农药协同使用(处理T_(3))农药用量减少,对番茄早疫病防治效果显著,番茄生长旺盛,营养指标有明显改善,产量提高,值得大面积推广。

烟草浸提液对番茄早疫病诱导抗性的研究

以烟草根、茎、叶的40%乙醇、60%丙酮浸提液为处理,以40%乙醇、60%丙酮为对照,蒸馏水为总对照,在番茄幼苗期(2叶1心)进行诱导处理(全株喷施),结合自然病原激发病害试验和人工接种病原激发病害试验,研究烟草根、茎、叶的40%乙醇、60%丙酮浸提液对番茄早疫病的诱导抗性效果。结果表明,经6种浸提液诱导处理后的番茄幼苗对番茄早疫病有不同程度的诱导抗性效果。在自然病原激发病害试验中,与蒸馏水CK相比,乙根、乙茎、乙叶、丙根、丙茎、丙叶浸提液诱导抗性效果分别为30.89%、15.82%、21.66%、49.29%、20.52%、30.76%;在人工接种病原激发病害试验中,诱导抗性效果依次为39.57%、30.69%、34.76%、55.40%、35.43%、41.20%。综合试验结果,烟草根、茎、叶的浸提液对番茄早疫病有诱导抗性效果,丙根浸提液诱导处理效果最佳。

不同药剂浸种对马铃薯早疫病、晚疫病防效的试验

以马铃薯为研究对象,通过不同化学药剂对马铃薯早疫病、晚疫病的防治效果进行研究,试验结果表明40%烯酰吗啉·醚菌酯水分散粒剂对马铃薯早疫病、晚疫病均有良好的防治效果,按照3 000 g/hm^(2)的浓度进行浸种处理后,马铃薯早疫病的发病几率为2.00%,综合防效为83.47%,晚疫病的发病几率为2.00%,综合防效为87.71%,可以在庄浪县的马铃薯主要种植区进行推广。

8种杀菌剂在冀北地区对马铃薯早疫病的田间防治效果

在冀北地区开展8种杀菌剂对马铃薯早疫病田间药效试验,以筛选可有效防治马铃薯早疫病的药剂。试验选取马铃薯品种夏波蒂,在田间初次发现马铃薯早疫病时第1次施药,施药间隔7 d,共施药3次,第3次施药后7 d,调查药剂防治效果以及药剂对马铃薯植株的安全性,并对供试药剂对马铃薯早疫病防治效果与试验小区产量进行分析。结果表明,所有供试药剂茎叶喷雾对马铃薯生长均安全;70%丙森锌WP对马铃薯早疫病的防治效果达到81.05%,显著高于其他药剂处理;75%肟菌·戊唑醇WG、60%唑醚·代森联WG以及18.7%烯酰·吡唑酯WG对马铃薯早疫病的防治效果均达到了70%以上,其余供试药剂防治效果分布在36%~65%。70%丙森锌WP、75%肟菌·戊唑醇WG和60%唑醚·代森联WG对马铃薯总产量的增产率和商品薯增产率都显著高于对照处理和其他供试药剂处理,与对照相比,马铃薯总产量的增产率分别为19.96%、16.03%和14.3%,商品薯增产率分别为56.17%、50.02%和40.77%。根据冀北地区马铃薯种植和杀菌剂使用现状,在发病初期使用70%丙森锌WP、75%肟菌·戊唑醇WG和60%唑醚·代森联这3种药剂处理效果最佳,连续施药3次,间隔7 d,三者可交替使用以达到最佳的防治效果。

降维降噪处理对番茄早疫病潜育期高光谱识别效果的影响

番茄早疫病感染性强、破坏性大,潜育期症前特征的检测识别是番茄早疫病监测预警和科学防治的关键。在实验室以离体番茄叶片作为研究对象,利用高光谱图像监测番茄叶片早疫病的病程演变情况,结合可见光图像和光谱特征进行数据分析。实验发现,番茄叶片感染早疫病后其近红外光谱平均值和红边反射率随着时间不断降低,且在接种36 h时已出现潜育期病症信息。选择接种36 h的光谱数据作为番茄早疫病潜育期的建模数据,分别利用了主成分(PCA)变换、多元散射校正(MSC)对建模数据进行光谱降维或降噪处理,进而建立梯度提升决策树(GBDT)和支持向量机(SVM)识别模型,并导入数据进行训练识别。讨论了PCA和MSC的预处理方法对梯度提升决策树(GBDT)和支持向量机(SVM)模型识别效果的影响;进一步讨论常见核函数对SVM识别模型的影响,优选出预处理方法和识别模型的组合算法。结果发现,PCA-GBDT、PCA-SVM(高斯核)、PCA-SVM(线性核)、MSC-GBDT、MSC-SVM(多项式核)这几类组合算法准确率均为95%以上,能很好的实现番茄早疫病潜育期的光谱识别;其中MSC-GBDT的识别召回率和准确率最好,而PCA-SVM(高斯核)识别效率最高。研究表明,通过降噪处理后的番茄早疫病潜育期高光谱数据减少了噪声、更加符合真实的分布、具有较大的可信数据量,配合简单的识别模型会导致识别能力不足,而配合复杂的识别模型可达到一个较可靠的测试结果;通过降维算法能使番茄早疫病潜育期高光谱数据的维度降低、数据量减少;降维后的特征能够表达出病变信息,配合简单识别模型时识别效果好,而配合过于复杂的识别模型会导致识别模型的过拟合。

益阳市番茄早疫病的显微识别与综合防治

番茄是湖南省益阳市蔬菜生产上的大宗蔬菜,近年来,随着番茄种植面积的扩大,病害问题越来越突出,特别是番茄早疫病危害较重,通过对叶片、茎部、花萼、果实等不同发病部位的跟踪显微镜检,在准确识别的基础上了解其发生规律,并提出农业措施和药剂预防、治疗措施,对防治番茄早疫病起到了较好的作用。