基于EF-1α和β微管蛋白基因序列的棉花枯萎病菌遗传多样性和单倍型分析

【目的】通过分析棉花枯萎病菌的遗传多样性,探究新疆棉花枯萎病菌株的分群及其演化。【方法】2022年在新疆不同植棉区共分离出22株棉花枯萎病菌株,对延伸因子1α(elongation factor-1α,EF-1α)和β微管蛋白基因进行扩增、测序,并从美国国立生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)数据库获取36个棉花枯萎病菌株的相关基因序列信息。基于上述基因序列分别进行系统进化分析和单倍型分析。【结果】基于57条EF-1α基因序列的进化树分析表明,棉花枯萎病菌可分为3大群,第1大群包含来自新疆、河北和澳大利亚的共31个枯萎病菌株,该大群可分成4个亚群;第2大群包含25个枯萎病菌株,构成比较复杂,可分成3个亚群;第3大群仅包含美国菌株LA140。基于28条β微管蛋白基因序列的进化树分析表明,本次分离的新疆棉花枯萎病菌株与棉花枯萎病菌7号和8号生理小种不同。根据EF-1α基因序列构建的单倍型网络将棉花枯萎病菌株分为19个单倍型,新疆21个棉花枯萎病菌株归属于有共同起源的5种单倍型。【结论】本研究分离的新疆棉花枯萎病菌株与已报道的棉花枯萎病菌1~8号生理小种均不相同,但与河北菌株的亲缘关系较近。EF-1α单倍型分析表明,本研究中的所有棉花枯萎病菌均从1号生理小种演化而来。

哈茨木霉TH-1对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗机制研究

采用平板对峙法、杯碟法和显微观察法研究了哈茨木霉(Trichoderma harzianum)TH-1菌株对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的拮抗作用及其机制。结果表明,哈茨木霉TH-1菌株与病菌对峙培养以及在培养基中加入TH-1菌株孢子悬浮液,对供试棉花枯、黄萎病菌均有较好的抑制效果;但TH-1菌株的代谢液对棉花黄萎病菌的抑制效果较差,对枯萎病菌几乎无抑制效果;显微观察发现,TH-1菌丝与枯、黄萎病菌的菌丝平行生长、产生附着胞结构附着于病菌菌丝上,或穿透病菌菌丝使病菌菌丝发生裂解。上述结果说明,哈茨木霉TH-1对供试棉花枯、黄萎病菌的拮抗机制主要是营养和空间竞争及重寄生作用。

安徽省棉花枯萎病菌生物学特性及酯酶同工酶分析

研究温度、pH值以及碳源、氮源对棉花枯萎病菌菌丝生长速率、菌丝干重和分生孢子产生量的影响,并对不同棉花枯萎病菌菌株进行了酯酶同工酶分析.结果表明,该病菌在10～35℃下都可生长,最适生长温度为25℃;在pH4～10范围的PDA培养基上均能生长,最适pH值为6～7.蔗糖作碳源时,该病菌在PDA平板上生长最快,分生孢子产生量最大,但菌丝干重略低于可溶性淀粉处理;氮源以脲最佳,其次为硝酸钠和硝酸铵.酯酶同工酶分析结果表明,供试的15株棉枯萎病菌株的酯酶同工酶主酶带有明显不同,可将其分为4种类型,酯酶同工酶酶谱类型和致病力有较密切的相关性.

拮抗棉花枯萎病菌的苦豆子内生细菌资源

对从塔里木盆地苦豆子中分离得到的内生细菌进行皿内涂布拮抗实验、对峙培养法拮抗实验和胞外分泌物的拮抗性测定等研究,结果表明塔里木盆地苦豆子中存在大量的拮抗性内生细菌资源。皿内涂布法筛选结果表明550株苦豆子内生细菌中有118株相对抑菌率超过50%。对峙培养法对118株拮抗性内生细菌进一步筛选结果表明对棉花枯萎病菌抑菌距离超过20 mm的菌株有56株。56株拮抗性内生细菌胞外分泌物对棉花枯萎病菌的抑菌距离超过5 mm的有35株,具有较好的生物防治潜力。56株拮抗性内生细菌经鉴定分别属于气芽孢杆菌属(Aerobacillus sp.,7株)、气单胞菌属(Aeromonas sp.,8株)、芽孢杆菌属(Bacillus sp.,25株)、黄单孢杆菌属(Xanthomonas sp.,5株)、假单胞杆菌属(Pseudomonas sp.,5株)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.,6株)。

棉花不同抗性品种根际真菌对枯萎病菌抑制作用的研究

无论春播或夏播,棉花抗病品种根际真菌区系中对棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)具有抑制作用或较强抑制作用的种数和比例均高于感病品种。与感病品种各生育期相比,抗病品种根际真菌优势种对枯萎病菌的抑制作用也较强。抗、感品种的这种差异在2～3叶期和6～7叶期更为明显,现蕾后则明显减小。

新疆棉花枯萎病菌生理小种的初步研究

从全疆不同植棉区采集棉花枯萎病病株，经分离纯化和单孢分离获得尖孢镰刀菌菌株，从中选２０个代表菌株，用目前国内外统一使用的一套鉴别寄主进行生理小种鉴定，初步鉴定结果表明：新疆棉区棉花枯萎病菌以７号小种为主。

新疆棉花枯萎病菌的RAPD分析

将供试新疆棉花枯萎病菌32个代表菌株及3个标准菌株进行RAPD分析,筛选出14个随机引物,共产生252个RAPD分子标记,其中79.4％具有多态性。通过聚类分析将供试菌株划分为5个RAPD组,此结果与常规鉴别寄主反应法划分生理小种的结果基本一致,RAPD分析为传统方法的结果提供了分子水平的证据,从分子水平上证明新疆棉花枯萎菌群体内7号小种占绝对优势。RAPD可作为一种标记手段用于棉花枯萎病菌生理小种及遗传分化的检测。

木霉对棉花枯萎病菌和黄萎病菌的作用机理(英文)

木霉对棉花枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.Vasinfectum)的幼菌丝具有强烈的寄生能力,对于老熟菌丝的寄生能力较弱。木霉能够产生琼脂扩散性和挥发性抑菌物质,绿色木霉LTR2产生的挥发性抑菌物质能强烈抑制棉花枯萎病菌的菌丝生长。木霉生物防治作用的另外一种方式是与病原菌竞争营养物质,研究发现葡萄糖是竞争对象之一。木霉具有很强的β1,3葡聚糖酶和几丁质酶活性。培养液中添加几丁质、木霉菌或者棉花枯萎病菌菌丝干粉后培养木霉,培养液上清能够破坏枯萎病菌的菌丝尖端并导致原生质体的泄露,该现象主要与木霉的几丁质酶活性有关。木霉对棉花黄萎病菌具有相同的作用方式。

蒿属植物提取物对棉花枯萎病菌和红腐病菌的抑制活性研究

在实验条件下,采用菌丝生长速率测定法,以棉花枯萎病菌、棉红腐病菌为供试菌,对茵陈、黄蒿、艾蒿等3种蒿属植物提取物的抗菌活性进行了研究。结果表明,供试3种蒿属植物提取物对棉花枯萎病菌和棉花红腐病菌均具有较好的抗菌活性,其中尤以艾蒿提取物的抗菌活性强而稳定,48～96h对上述两病菌的菌丝抑制率均达80%以上;丙酮提取物的抗菌活性强于乙醇提取物,前者的EC50为1.4785mg/L,后者的为3.2090mg/L。间歇振荡法、超声波法、冷浸法提取物对供试菌的72h菌丝抑制率分别为84.34%、84.56%、88.70%,可见同种溶剂不同提取方法所得提取物抗菌活性基本一致。

新疆棉花枯萎病菌酯酶同工酶的研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定新疆棉花枯萎病菌的酯酶同工酶 ,结果表明 ,供试的 30个代表性菌株的酯酶同工酶有 4种类型的主酶带 ,类型 1有E2 1、E2 0 、E19、E6、E55条主酶带 ,包括 2 5个供试菌株 ;类型 2有E2 1、E2 0 、E19、E54条主酶带 ,包括 1个供试菌株 ;类型 3有E2 2 、E2 12条主酶带 ,包括 3个供试菌株 ;类型 4有E2 11条主酶带 ,包括 1个供试菌株。对照 3个标准菌株的酯酶同工酶及 1 997年新疆棉花枯萎病菌生理小种鉴定结果 ,可以看出 :新疆棉花枯萎病菌生理小种与酯酶同工酶有显著相关性。用生化的方法再次鉴定新疆棉花枯萎病菌 ,其结果为以

棉花枯萎病菌接种及粗毒素处理后棉苗维管束病理特征

利用遗传背景一致而抗病性不同的岱 16变异品系和抗病品种中 12 ,研究了接种棉花枯萎病菌 (Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)及用枯萎病菌粗毒素处理后 ,棉苗维管束的病理变化。研究结果表明 ,接种枯萎病菌后 ,病株茎部导管及薄壁细胞中有枯萎菌丝存在。发病严重的感病品种原岱 16有菌丝的导管数最多 ,抗病品种早熟岱 16抗最少。所有品种中均出现胶状物或侵填体堵塞导管 ,这种现象在抗病品种中更为明显。病菌粗毒素处理后 ,棉苗茎及叶柄导管内也出现侵填体或胶状物堵塞导管 ,抗病品种茎部导管堵塞快。

棉花根部拮抗枯萎病菌或黄萎病菌的可培养内生细菌多样性分析

为解析棉花内生细菌的种群结构,更好地开发利用生防内生细菌,以棉花枯萎病菌、黄萎病菌为指示病原真菌,对常抗棉和泗棉3号根部分离获得的内生细菌进行拮抗活性筛选,获得87株至少对其中1个指示病原真菌具有拮抗作用的内生细菌。ARDRA分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis)和16S r DNA序列测定表明棉花根部可培养内生拮抗细菌可分为13个ARDRA类群,分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)、农杆菌属(Agrobacterium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、不动杆菌属(Acinetobacter)和假单孢菌属(Pseudomonas)7个属。其中常抗棉根部内生拮抗细菌分属于芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属和农杆菌属,而泗棉3号根部内生拮抗细菌则分属于芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、中华根瘤菌属、不动杆菌属和假单孢菌属,二者的优势种群都是芽孢杆菌属细菌。BOX-PCR分析显示这些内生拮抗细菌具有丰富的遗传多样性。通过测定这些内生拮抗细菌对棉花黄萎病菌和棉花枯萎病菌的拮抗力大小,以及是否具有产纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶和嗜铁素的活性,表明这些内生拮抗细菌具有不同的生防作用机制。

农抗120与多菌灵混配对棉花枯萎病菌的增效作用研究

为了开发农抗120与多菌灵混配杀菌剂新品种,在室内用平皿菌落直径法测定了农抗120与多菌灵混配对棉花枯萎病菌的联合毒力与增效作用。结果表明,农抗120和多菌灵对棉花枯萎病菌EC50值分别是407.4mg·L-1和574.5mg·L-1,多菌灵的毒力小于农抗120;农抗120与多菌灵以1:1～2:1混配增效系数(SR)为1.99～2.19,具有显著增效作用。其中,农抗120与多菌灵1∶2混配增效系数最大,达2.19,为最佳混配增效比例。实验结果为混配杀菌剂有效防治棉花枯萎病提供了一定的科学依据。

旱芹粗提物对棉花枯萎病菌丙二醛含量、电导率及保护酶活性的影响

研究了旱芹粗提物对棉花枯萎病菌丙二醛(MDA)含量及保护酶活性的影响。结果显示,粗提物处理过的棉花枯萎菌菌体发生膜质过氧化作用,随着处理时间的延长,MDA累积量增大,8h时达到最高,为对照的3.9倍,48h时降到最低;同时电导率也呈现先升后降的趋势。在12h时达到最高,为对照的1.20倍,48h时降至最低。结果还显示,随着处理时间的增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD)3种保护酶活性先升高后降低,SOD、CAT在10h时达到最高值,分别是对照的1.40倍和1.23倍,48h时降至最低,POD略有不同,在12h达到最高值,是对照的1.47倍,48h时降到最低。上述结果表明,粗提物破坏了枯萎病菌体内SOD、POD及CAT酶系统原有的动态平衡状态,导致自由基清除系统出现障碍,体内自由基水平升高;MDA含量的增加,破坏了膜系统的完整性,对枯萎病菌产生伤害作用。

棉花秸秆腐解提取液对棉花枯萎病菌的抑菌效果初探

研究了棉花秸秆腐解提取液对棉花枯萎病菌菌丝生长的抑菌效果。结果表明,0.5、1.0、1.5 g/L的棉花秸秆腐解提取液,均对棉花枯萎病菌菌丝生长具有一定的抑制作用,且抑菌效果随接种后时间的延长及提取液浓度的提高而增大,接种后144 h,1.5 g/L腐解提取液的抑菌率达到30.12%,以此计算棉花秸秆腐解提取液的有效中浓度(EC50)为2.5 g/L。

棉花凝集素的分离纯化及其对棉花枯萎病菌的影响

通过几丁质柱层析和ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－７５过滤，得到ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳显一条蛋白带，专性结合甘露糖和葡萄糖，能凝集兔血红细胞的棉花凝集素，分子量为１３４００。利用电镜和凝集素探针检测棉花枯萎病菌分生孢子表面结构，发现分生孢子壁的骨架成份是几丁质，甘露糖和葡萄糖位于分生孢子壁外层，半乳糖被甘露糖和葡萄糖复盖。分子量为１３，４００的棉花凝集素能凝集枯萎病菌分生孢子。

新疆棉花枯萎病菌优势生理小种及其致病型研究

1996～ 1998年 ,我们陆续从新疆各主要棉区采集和收集 4 0 0余株病株样 ,共分离获得 10 8株棉花枯萎病菌 ,对其中具有代表性菌株致病性和生理性状研究结果表明 ,新疆棉花枯萎病菌优势小种仍为 7号生理小种 ,但其致病性较强 ,新疆棉花枯萎病菌致病型主要分为强、弱 2种致病型 ,强致病型主要分布于南北疆棉区 ,弱致病型主要分布于东疆棉区。供试棉花枯萎病菌菌系在 2 5℃培养 7d后 ,菌丝为白色 ,菌落皿底产生色素多为紫色或浅紫色 ,大分生孢子为 10 .4～ 4 4 .2 μm× 2 .0～ 6.1μm,多为马特型 ,最适生长温度为 2 5℃ ,除供试 6个菌系能在 35℃缓慢生长外 ,多数棉花枯萎病菌菌系 30℃以上不易生长 ,吐鲁番菌系 HAI- 17在 4 0℃仍能缓慢生长 ,新疆棉花枯萎病菌较耐高温 ,在 4 0、4 5℃高温下并未致死。目前 ,尚未发现 3号生理小种。

核桃叶水浸提液对棉花生长及棉花枯萎病菌的化感效应

研究了不同浓度核桃叶水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长及对棉花枯萎病菌菌丝生长的化感效应。结果表明,不同浓度核桃叶水浸提液对棉花种子萌发、幼苗生长及棉花枯萎病菌菌丝生长均体现出抑制效应,且抑制作用整体随着浸提液浓度的增高而逐渐增强。浸提液对棉花种子发芽势、发芽指数的影响要大于对发芽率的影响,20 mg·m L^(–1)以上浸提液浓度处理的棉花种子发芽势与发芽指数显著(P<0.05)降低,而30 mg·m L^(–1)的浓度下对种子发芽率的抑制仍不显著。浸提液浓度大于20 mg·m L^(–1)时,棉花幼苗根的生长及根系活力开始受到强烈抑制,当浸提液浓度大于30 mg·m L^(–1)时,幼苗总叶绿素含量显著降低,导致幼苗的鲜、干重减少。同时,在高浓度浸提液胁迫下(>30 mg·m L^(–1)),还会造成棉花植株体内MDA含量急剧增高。不同浓度浸提液对棉花枯萎病菌菌丝的生长均有一定的抑制作用,40 mg·m L^(–1)浓度浸提液的抑菌率达到最高,为47.9%。

金龟子绿僵菌对棉花枯萎病菌的拮抗作用研究

在实验室条件下,研究了虫生真菌金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对棉花枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporium f.sp.vasinfectum)的拮抗作用及其机制。对峙培养结果表明,金龟子绿僵菌的3个供试菌株对3株枯萎病菌均有抑制作用,其中以Ma55抑制效果最好。在培养基中加入Ma55不同浓度的孢子悬浮液,当浓度为3.25×106 cfu.mL-1时,5 d后,对3株枯萎病菌菌丝生长的抑制率均超过70%。Ma55液体振荡培养20 d获得的无菌发酵液对3个枯萎病菌菌株菌丝生长的抑制率分别达到59.86%、56.99%和57.09%,对它们的分生孢子产生及分生孢子萌发也都具有显著的抑制作用。显微镜观察未发现金龟子绿僵菌与棉花枯萎病菌菌丝间有重寄生现象。上述结果显示,金龟子绿僵菌对供试棉花枯萎病菌的拮抗机制主要是营养竞争、空间竞争及抗生作用。