多基因序列鉴定油茶炭疽病原Colletotrichum boninense新种

油茶炭疽病是中国油茶最重要的病害之一,为进一步对油茶炭疽病原进行研究,通过柯赫氏法验证,从海南澄迈和江西分宜的油茶叶上分离到有别于其它炭疽病菌的致病菌3株。菌株在PDA培养基上,菌落圆形,呈奶油色至橙黄色,菌丝生长速度为10.8-11.3 mm/d;附着胞为椭圆形,呈深褐色至棕黑色,边缘整齐,大小为（5.3±0.9）μm×（16.1±1.1）μm;分生孢子初为橘黄色,后形成黑色孢子团,大小为（14.5±2.5）μm×（5.6±1.6）μm。多基因系统发育树显示3株病原菌与博宁炭疽菌（Colletotrichum boninense）的模式株MAFF 305972聚为一个进化枝,且达到100%的置信度。结合其形态和多基因分析,结果表明：3个菌株为博宁炭疽菌（C.boninense）,是能侵染油茶树的炭疽菌种。

油茶新炭疽病原Colletotrichum camelliae鉴定及致病性测定

油茶炭疽病菌能够侵染油茶叶片、花及果实,造成严重落叶、落果,该病害是我国油茶最重要的病害之一。对采集于湖南、江西及海南的油茶炭疽病的病原菌进行了形态学观察及多基因序列分析,同时对分离到的病原菌进行不同品种油茶致病性测定,结果表明,分离到的5株病原菌为山茶刺盘孢Colletotrichum camelliae,这是国内首次在油茶上发现该病原菌。经C.camelliae对不同油茶品种致病性测定,发现C.camelliae对湘林1号、湘林69号、湘林89号、赣无1、赣无16、广西红花、长林3号、长林4号、长林23号、长林53号、长林148号、长林190号等品种的叶片致病,但是在不同品种叶片上出现症状的时间不同。

油茶抗炭疽病菌Colletotrichum camelliae机制的研究——Ⅰ.油茶皂甙在抗炭疽病中的作用

在油茶的各种次生物质成分中油茶皂甙对炭疽病菌的毒害作用最强,但发生毒害作用的浓度要高达200～400μg/ml。皂甙经水解产生皂甙元后对炭疽病菌的毒害作用大大增强,0.05mM皂甙元可使炭疽病菌渗漏氨基酸量比0.05 mM皂甙增加16.86倍。菌丝体向外大量渗漏氨基酸导致病原菌细胞死亡,油茶皂甙元是抑制油茶炭疽病菌的主要物质。体外试验证明,油茶皂甙在β-糖苷酶作用下转变为油茶皂甙元。推测植物体内的β-糖苷酶进行酶促反应,产生油茶皂甙元这一代谢过程在油茶抗炭疽病机制中将起重要作用。

贵州油茶炭疽病Colletotrichum kahawae病原鉴定研究

依托贵州省农业产业革命,贵州油茶产业得以高效持续的发展。同时,油茶的次要病害逐渐上升为主要病害,本研究将形态学特征及分子鉴定相结合的方法,系统鉴定分离的6株炭疽病病原菌。在ITS基因所构建的系统发育树中,KLXY-15-1与卡哈瓦炭疽菌(Colletotrichum kahawae)MG717320.1以99%的置信度聚为一个独立进化分支,结合其形态特征,将其鉴定为卡哈瓦炭疽菌(Colletotrichum kahawae),可为该病的防治提供科学依据。

4种抑菌剂对油茶炭疽病和软腐病的防效

筛选环保型抑菌剂,为油茶炭疽病和软腐病绿色防治提供依据。采用室内生长速率法和喷雾法测定了4种抑菌剂对油茶炭疽病菌和软腐病菌抑制作用及油茶炭疽病苗期防治效果。实验室抑菌试验结果表明,纳米氧化铁悬浮剂及油茶壳醋液对油茶炭疽病菌和油茶软腐病菌均有较好的抑制作用,其中含有壳聚糖的纳米氧化铁悬浮剂的抑制效果最好,1%纳米氧化铁悬浮剂处理对油茶炭疽病抑制率为100%,4%的油茶壳醋液处理对油茶炭疽病抑制率为100%;0.3%的纳米氧化铁悬浮剂处理对油茶软腐病的抑制率为100%,0.4%的油茶壳醋液处理对油茶软腐病的抑制率为100%。苗期试验结果显示,4种抑菌剂对油茶炭疽病菌均有很好的防治效果,以纳米氧化铁和油茶壳醋液防治效果最好,防治效果达90%左右,与电解质水溶液等处理差异显著,对照多菌灵和波尔多液防治效果亦较好,达59%以上。

基于改进YOLACT的油茶叶片炭疽病感染严重程度分级模型

[目的/意义]炭疽病(anthracnose)作为油茶生长过程中重要的病害,其严重程度的精准判定对于精准施药和科学管理具有重大意义。本研究提出了一种改进YOLACT(You Only Look At CoefficienTs)分级模型Camellia-YOLACT,旨在实现对油茶叶片炭疽病感染严重程度的自动、高效判定。[方法]首先在YOLACT主干网络部分使用Swin-Transformer来进行特征提取。Transformer架构的自注意力机制拥有全局感受野及移位窗口等特性,有效地增强了模型的特征提取能力;引入加权双向特征金字塔网络,融合不同尺度的特征信息,加强模型对不同尺度目标的检测能力,提高模型的检测精度;在激活函数的选择上,采用非线性能力更强的HardSwish激活函数替换原模型的ReLu激活函数。由于HardSwish在负值区域不是完全截断,对于输入数据中的噪声具有更高的鲁棒性,自然环境下的图像有着复杂的背景和前景信息,HardSwish的鲁棒性有助于模型更好地处理这些情况,进一步提升精度。[结果和讨论]采用迁移学习方式在油茶炭疽病感染严重程度分级数据集上进行实验验证。消融实验结果表明,本研究提出的Camellia-YOLACT模型的mAP75为86.8%,较改进前提升5.7%;mAPall为78.3%,较改进前提升2.5%;mAR为91.6%,较改进前提升7.9%。对比实验结果表明,Camellia-YOLACT在精度和速度方面表现均好于SOLO(Segmenting Objects by Locations),与Mask R-CNN算法相比,其检测速度提升了2倍。在室外的36组分级实验中进一步验证了Camellia-YOLACT模型的性能,其对油茶炭疽病严重程度的分级正确率达到了94.4%,K值平均绝对误差为1.09%。[结论]本研究提出的Camellia-YOLACT模型在油茶叶片和炭疽病病斑分割上具有较高的精度,能够实现对油茶炭疽病严重程度的自动分级,为油茶病害的精准防治提供技术支持,进一步推动油茶炭疽病诊断的自动化和智能化。

贵州油茶炭疽病Colletotrichum fioriniae病原鉴定研究

油茶产业是贵州省重点打造的特色产业,油茶炭疽病发生面积逐年增加。本研究采用形态学鉴定及多基因分子鉴定的方法,对分离的炭疽病病原菌进行系统鉴定。在ACT-GADPH 2基因所构建的系统发育树中,KLXYL-1-4病原菌与KY986902.1、KF944354.1菌株聚为一个独立的进化分支且置信度为99%。结合形态和分子特征,鉴定为松针刺盘孢菌(Colletotrichum fioriniae)。这是松针刺盘孢菌为油茶炭疽病病原菌的首次报道,可为明确贵州油茶炭疽病病原发生规律及预防时期提供科学依据。

油茶叶片形态结构及内含物与炭疽病抗性的相关性

【目的】为油茶抗炭疽病品种选育及抗性评价提供参考。【方法】以长林系列8个油茶品系(CL4、CL18、CL40、CL53、CL166、CL150、CL76、CL102)为研究对象,进行油茶炭疽病发病率调查,通过石蜡切片使用光学显微镜、扫描电镜和高效液相色谱仪等仪器,分析各品系油茶叶片形态组织结构与抗性内含物含量间的差异,解析各指标与炭疽病发病率的相关性。【结果】CL150为抗病品系,CL76、CL102为易感病品系。油茶叶片属于异面叶,有2~3层栅栏组织,最下层栅栏组织排列疏松,上表皮和下表皮为单层排列紧密的不规则细胞,并且上表皮厚度大于下表皮厚度。油茶炭疽病抗性不同的品系间叶片组织结构存在较大差异,抗病品系的叶长和叶周长较大,并且具有较厚的下表皮,以及较薄的海绵组织和较小的海绵组织占比。发病率与叶片栅海比极显著负相关,相关系数为-0.937;发病率与叶片海绵组织厚度和组织疏松度极显著正相关,相关系数分别为0.900和0.952;发病率与叶长、叶周长及下表皮厚度显著负相关,相关系数分别为-0.777、-0.733和-0.736。基于6个抗性指标进行多元回归分析,初步构建了以油茶炭疽病发病率为(y)因变量的评价模型y=584.5565-0.9168x2+0.2062x4-2.7347x5-5.6463x6,模型的拟合度较好(P<0.001,R^(2)=0.997)。【结论】叶片的海绵组织厚度、栅海比和组织疏松度可被作为评价油茶炭疽病抗性的主要参考因子,叶长、叶周长和下表皮厚度可被作为油茶炭疽病抗性鉴定的辅助指标。以叶周长、海绵组织厚度、栅海比、组织疏松度为变量,可构建油茶抗炭疽病的评价模型。

油茶炭疽病研究进展与展望

炭疽病是油茶(Camellia)主要病害之一,发生普遍且危害严重,已成为制约我国油茶产业健康发展的重要因素。该文总结油茶炭疽病病原菌种类、炭疽病病原菌侵染油茶的过程及其流行规律和炭疽病病原菌致病相关基因,并对化学防治、生物防治和抗病育种3个油茶炭疽病防治方向进行综述。根据油茶抗病育种现状,参考其他植物的有效抗病策略,提出全面解析油茶主要栽培种全基因组信息、建立高效稳定的油茶遗传转化体系、持续解析炭疽病病原菌致病基因和深入挖掘油茶抗病或感病基因等研究方向。

325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂对油茶炭疽病的防效研究

油茶炭疽病(Colletotrichum camelliae)是油茶的主要病害,为害油茶叶片、果实,可导致其籽油的质量和产量严重下降,但目前尚无防治油茶炭疽病的登记药剂。采用共毒系数法进行苯醚甲环唑和嘧菌酯的混配配方筛选,混配比为5:8时,对油茶炭疽病原菌的抑菌效果EC_(50)为1.533 8 mg/L,共毒系数为128.43,表现为增效作用,为防治油茶炭疽病的最适配比。据此,选择325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂在浙江、江西和湖南3地开展田间药效试验,试验药剂在406.25 mg/kg剂量下的防效为72.51%~89.36%,显著高于2个单剂对照药剂40%苯醚甲环唑悬浮剂在133.33 mg/kg和25%嘧菌酯悬浮剂在250.00 mg/kg剂量下的防效。据此,建议325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂防治油茶炭疽病的田间使用技术:在油茶炭疽病未发病或发病初期施用,推荐用量为有效成分用量216.67~406.25 mg/kg(制剂稀释倍数800~1 500倍),全株喷雾处理,施药2次,间隔7~10 d。通过开展苯醚甲环唑和嘧菌酯复配配方筛选及325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂对油茶炭疽病的防效研究,为该产品防治油茶炭疽病的推广应用提供理论依据。

“油茶炭疽病绿色防控关键技术研究与应用”技术简介

炭疽病(Anthracnose)是油茶上发生普遍且危害最为严重的病害之一,一般引起减产10%~30%,严重时减产可达50%,严重影响油茶品质。为更好支撑油茶产业可持续健康发展,响应国家“减肥、减药”的双减政策,以湖北省林业科学研究院为牵头单位的科研团队开展了油茶炭疽病绿色防控技术系统研究。通过10余年科研公关,先后获授权国家发E明专利2项、软件著作权1项、地方标准1项、企业标准2项、农药产品登记2项,发表论文15篇。成果整体达国际先进水平,并荣获湖北省人民政府2022年度科技进步三等奖。

黔东南州油茶炭疽病病原鉴定及防治药剂室内毒力测定

为明确黔东南州油茶炭疽病主要病原菌,并筛选出针对性防治药剂,本试验采集贵州省黔东南州三个主产区的油茶炭疽病病叶分离培养得到菌株,进行鉴定和药剂防治室内药剂毒力的测定。结果表明,黔东南州油茶炭疽病病原菌为果生刺盘孢菌;油茶炭疽病的病原菌中,果生刺盘孢菌分布最广,6种杀菌剂对油茶炭疽病均有一定的抑制效果,30.0%溴菌·咪鲜胺和45.0%咪鲜胺的EC_(50)值分别为0.0042 mg/L和0.0116 mg/L,对油茶炭疽病的抑制效果最好;其次是25.0%苯甲·溴菌腈和16.0%二氰·吡唑酯,EC_(50)值分别为2.0950 mg/L和6.9511 mg/L;最后是80.0%多菌灵和32.5%苯甲·嘧菌,EC_(50)值分别为59.8618 mg/L和116.4555 mg/L。其中咪鲜胺类的药剂防治效果最佳,且为广谱低毒药剂,具有较好的应用潜能。

中国主要油茶产区山茶炭疽菌群体遗传结构分析

以中国主要油茶产区的油茶(Camellia oleifera Abel.)炭疽病优势种山茶炭疽菌(Colletotrichum camelliae)的16个地理种群168个菌株为供试材料,应用ISSR分子标记技术进行遗传多样性和种群遗传结构分析。16个地理种群的多态位点百分比(PPB)为98.99%,Nei’s基因多样性指数(He)为0.28,Shannon信息多样性指数(Is)为0.43,遗传相似度(I)平均为0.834,遗传距离(D)平均为0.183,表明山茶炭疽菌遗传多样性水平较高且异质性较强,种群间存在一定程度的遗传变异,遗传距离与地理距离之间无相关性。湖北省、浙江省、江西省、湖南省和广西5个省级种群总基因多样度(Ht)为0.274 8,遗传分化系数(Gst)为0.517 4,基因流(Nm)为0.466 4,表明山茶炭疽菌5个省级种群虽然被分化,但是不存在基因流动现象(Nm<1)。

一种新油茶炭疽病原多基因序列鉴定

从湖南、广西油茶叶上分离获得5株能侵染油茶树的病原菌。通过柯赫氏法则证明该病原菌为油茶炭疽病的致病菌。病菌菌落圆形,初期为白色,逐渐变为浅灰色;气生菌丝由白色和灰白色渐变为深灰色绒状;菌落背面中心颜色深,外部颜色浅;菌丝划伤后在PDA培养基上能产生橘黄色的分生孢子堆,分生孢子为单胞、直、圆柱状、无色、光滑、两头钝圆或一端稍尖,分生孢子大小（11~15）μm×（4~5）μm;菌丝体附着胞不规则状,浅褐色,（8~12）μm×（5.5~7）μm。采用形态学结合多基因（核糖体内转录间隔区（ITS）、钙调蛋白-CAL、3-磷酸甘油醛脱氢酶-GAPDH）系统学的方法对它们进行鉴定,结果发现,5个菌株均为暹罗刺盘孢（Colletotrichum siamense）。这是国内油茶上C.siamense的首次报道。

主要油茶品种对炭疽病的抗性研究

对来源于中国8省(区)17个油茶品种与炭疽病的抗性关系进行了林间调查,并在室内对其中8个主要油茶品种的果实进行了抗病性研究。结果表明:(1)17个油茶品种在林间自然状态下,对炭疽病的抗病性以攸县油茶、茶梨油茶、徽州小红和徽州大红的抗性较强;舒城大红、浙江红花、罗汉果和软枝油茶抗性中等;其余均为易感病品种。(2)8个不同油茶品种的果皮汁液和果皮培养基所培养的病菌孢子萌发率和菌落生长量也存在着一定的差异。

湖南省油茶炭疽病病原鉴定

【目的】研究湖南省油茶炭疽病病原,为该病害的防控提供依据。【方法】采集湖南省长沙、株洲、浏阳、永州、怀化、常德、常宁等油茶主产区9个样地的典型油茶炭疽病叶,分离纯化叶片病健交界处的真菌菌株,观察菌株在(PDA)培养基上的菌落、分生孢子及附着孢的形态特征,确定为炭疽属真菌。进一步对炭疽属菌株进行柯赫氏法则验证,确定油茶炭疽病病原菌菌株。对获得病原菌的r DNA-ITS、CAL和GAPDH 3个基因进行PCR扩增和测序,得到的基因序列与GenBank中已有模式炭疽属菌株序列按照3个基因一致的顺序拼接后采用PAUP和MrBayes软件构建系统发育树。【结果】从湖南省9个采样地共分离获得62株炭疽属菌株,致病性测试表明这62株菌均能对油茶嫩叶和果致病,但不同菌株的发病时间具有一定差异;根据形态特征及多基因系统发育分析,最终明确湖南省油茶炭疽病的病原种类。【结论】湖南省油茶炭疽病的病原菌包含果生炭疽菌、暹罗炭疽菌、胶孢炭疽菌、山茶炭疽菌和哈锐炭疽菌5种炭疽属真菌,其中果生炭疽菌分布范围最广,分离率最高,达到64.5%。

西瓜炭疽病菌Colletotrichum orbiculare的分子检测

【目的】探索西瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)的分子检测技术,为西瓜、甜瓜等生长期和采后炭疽病的快速、准确鉴定和检测提供技术和方法。【方法】根据GeneBank中Colletotrichum属的24个种ITS序列,比较设计出1对引物CY1/CY2(CY1:5′-CTTTGTGAACATACCTAACC-3′;CY2:5′-GGTTTTACGGCAGGAGTG-3′);进一步利用RAPD随机引物扩增西瓜炭疽菌C.orbiculare和菜豆炭疽菌C.lindemuthianum,找出在C.orbiculare中的特异性条带,经过克隆、测序后,设计出1对SCAR引物RB/RC。【结果】引物CY1/CY2可以特异的从C.orbiculare和C.lindemuthianum菌株中扩增到1条442 bp的条带,将这2个种的炭疽菌和其它炭疽菌种以及其它真菌种分开。引物RB/RC可以特异地在C.orbiculare中扩增出1条216 bp条带,将C.orbiculare和C.lindemuthianum分开。采用2对引物组成双重PCR,将C.orbiculare进行特异性扩增,可获得442 bp和216 bp的2条特异性条带。【结论】利用上述2对引物组成双重PCR检测体系,快速鉴定C.orbiculare,并且能够直接在植物组织中将西瓜炭疽菌C.orbiculare检测出来,灵敏度可以达到1pg.μl-1。

油茶苗圃炭疽病原菌鉴定及抗药性

【目的】探讨中国油茶苗圃炭疽病原菌种类,揭示油茶苗圃炭疽病菌抗药性,为其防治提供依据和指导。【方法】分离油茶苗圃炭疽病菌,并对分离菌株的ApMat基因进行PCR扩增和测序,通过对序列系统发育分析鉴定炭疽病原菌种类;采用区分剂量法测定所有菌株对杀菌剂多菌灵、乙霉威、戊唑醇和咪鲜胺的抗药性。【结果】湖南、江西、海南和广东4个省份分离的95株的油茶苗圃炭疽病病原菌主要是果生炭疽菌(Colletotrichum fructicola)、暹罗炭疽菌(C.siamense)、山茶炭疽菌(C.camelliae)和胶胞炭疽菌(C.gloeosporioides)4个种,其中炭疽病菌分布范围最广、分离数量最多(83株,占总分离菌株的87.4%)。抗药性测定结果表明,对多菌灵产生抗性的菌株有31个,占总分离菌株的32.6%;对戊唑醇产生了抗性的菌株有31株,占总分离菌株的32.6%。其中对多菌灵和戊唑醇这2种杀菌剂均具有抗性的菌株有6株,占总分离菌株的6.3%;对多菌灵、乙霉威和戊唑醇3种杀菌剂均有抗性的菌株有2株,占所有分离菌株的2.1%。但所有95个菌株对咪鲜胺敏感,说明目前苗圃油茶炭疽病菌尚未对咪鲜胺产生抗药性。29个高抗多菌灵而对乙霉威敏感菌株第198位氨基酸由谷氨酸(Glu)突变为丙氨酸(Ala),2株对多菌灵和乙霉威具有双重抗药性的菌株第200位氨基酸由苯丙氨酸(Phe)突变为酪氨酸(Tyr)。【结论】我国油茶苗圃炭疽病菌已对多菌灵/乙霉威和戊唑醇产生严重的抗药性,但对咪鲜胺尚未检测到抗药性。

气候、林分和管理因素对油茶炭疽病发生的影响

以大别山区安徽省舒城县河棚镇油茶林为试验地,对当地油茶炭疽病(病原Colletotrichum gloeosporioides)的发病情况与气候、林分及林地管理之间的关系进行了研究。结果表明,油茶炭疽病在温度20℃以上、降雨量大时发生严重;油茶与茶树的混交林病情指数最高,为21.0;油茶与板栗的混交林病情指数最低,为9.5;管理水平Ⅳ级(不做任何管理)的病情指数最高,为18.2;管理水平Ⅰ级(施肥、除杂、垦复松土、修除病枝和病虫害防治)的病情指数最低,为6.8;增施钾肥明显促进油茶果实的生长,果实炭疽病发病率比对照(不做任何处理)降低1/2左右;冬季整枝修剪可使果实发病率降低2/3左右。研究结果可为油茶炭疽病科学防治提供理论依据。

不同油茶种和品种对炭疽病的抗性观察

在林间调查了广东省内栽培的高州油茶、广宁红花油茶和39个品种的普通油茶对油茶炭疽病的抗病性,并在室内研究了高州油茶、广宁红花油茶和9个品种的普通油茶叶片对炭疽病的抗病性。林间自然状态下调查结果表明,广宁红花油茶对炭疽病的抗病性最强,普通油茶‘粤韶77-1号’、‘铁城1号’和‘湘林1号’抗性中等,其他品种均表现为感病;室内测定结果表明,广宁红花油茶属于抗病种类,‘铁城1号’和‘粤韶77-1号’属于中度抗病品种,其他为感病品种。