燕麦镰孢菌对青稞叶片细胞结构和生理生化特性的影响

为探究抗病青稞品种NQK-01-03和感病品种甘青2号受到燕麦镰孢菌侵染后其叶片细胞结构和生理生化特性的变化,本研究采用室内接种燕麦镰孢菌的方法,测定病原菌侵染后青稞叶片细胞膜和叶绿体等结构,以及生理生化特性的变化规律。显微镜观察结果表明,正常的青稞叶片颜色均一,且呈深绿色;而发病的青稞叶片叶脉绿色褪去,呈黄绿或黄白交替症状,透光率增强。透射电镜观察结果表明,发病叶片细胞膜和叶绿体均受到严重破坏和断裂,叶肉细胞皱缩变形。发病抗感青稞叶片叶绿素含量分别为1.03、0.85 mg·g-1,电解质渗漏电导率分别为53.23、56.20 Ws·cm^(-1),较未发病均有所降低。燕麦镰孢菌侵染后,NQK-01-03和甘青2号的净光合速率(Pn)分别为8.30和4.62μmol·m^(-2)s^(-1),气孔导度(Gs)分别为0.13和0.07 mol·m^(-2)s^(-1),蒸腾速率(Tr)分别为6.71和3.74 mmol·m^(-2)s^(-1),上述3个指标均有所降低,而胞间CO2浓度(Ci)升高,分别为312.57和310.32μmol·mol-1;NQK-01-03和甘青2号的光饱和点分别为925.86和831.86μmol·m^(-2)s^(-1),最大净光合速率分别为17.73和14.81μmol·m^(-2)s^(-1),暗呼吸速率分别为-3.74和-5.02μmol·m^(-2)s^(-1),上述3个指标均有所降低,而光补偿点升高,分别为31.80和41.23μmol·m^(-2)s^(-1);CO2饱和点降低,分别为825.80和799.36μmol·m^(-2)s^(-1),而CO2补偿点升高,分别为76.49和81.13μmol·m^(-2)s^(-1)。青稞植株叶片水分、全氮和全磷含量均有所降低,而粗纤维含量升高。本研究为阐明青稞茎基腐病发病机制提供了理论依据。

燕麦镰孢菌环介导等温扩增(LAMP)检测方法的建立与应用

为了明确燕麦镰孢菌(Fusarium avenaceum)快速检测方法,以荧光染料SYBR Green I为指示剂,以燕麦镰孢菌(F.avenaceum)的ITS序列为目的 DNA片段,应用LAMP设计软件设计4条引物,优化LAMP反应体系和反应条件,用2%琼脂糖凝胶电泳和LAMP反应液颜色变化进行特异性和灵敏度验证,同时进行田间发病组织检测和土壤燕麦镰孢菌灵敏度验证。结果表明:优化的LAMP反应体系,最佳反应温度为65℃,反应程序为65℃下1h,80℃下20min。特异性检测结果表明,燕麦镰孢菌LAMP检测均呈黄绿色(阳性),对照和其他病原菌均呈橘色(阴性)。灵敏度验证结果表明,LAMP反应液检测灵敏度在DNA水平达到10pg·μL-1,每克土壤中检测的灵敏度为40个燕麦镰孢菌孢子。对采自甘肃省甘南州卓尼县和临潭县的20份疑似病害样本提取的DNA进行检测,其中13份为阳性,表明该技术能够有效的检测出青稞发病组织中的燕麦镰孢菌。本方法的建立与应用能为燕麦镰孢菌的检测及其青稞茎基腐病的诊断提供一种新技术。

燕麦镰孢菌侵染对不同抗性青稞叶片及根系生理指标的影响

为明确抗病青稞品种‘NQK-01-03’和感病青稞品种‘甘青2号’内部及品种之间受燕麦镰孢菌侵染后引起的植株叶片和根系Pro、可溶性糖、可溶性蛋白和MDA含量的动态变化规律,采用苗期人工接种法进行研究。结果表明:‘NQK-01-03’病叶Pro含量高于健叶,可溶性糖、可溶性蛋白和MDA含量低于健叶;病根Pro、可溶性蛋白和MDA含量高于健根,可溶性糖含量低于健根。‘甘青2号’病叶和病根Pro、MDA含量高于健叶和健根,可溶性糖、可溶性蛋白含量低于健叶和健根。本试验得出,Pro含量高低与青稞品种抗病性呈负相关,而可溶性蛋白含量高低与品种抗病性成呈正相关,该结果为明确燕麦镰孢菌侵染对青稞叶片和根系生理机制提供理论依据。

青稞响应燕麦镰孢菌侵染的转录组分析

为了明确青稞与燕麦镰孢菌在转录水平上的互作,以抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号为材料,以Illumina HiSeq Xten为平台,对抗感病青稞在接菌前、接菌20d和40d后茎基部的转录组进行测序。结果表明:经过测序质量控制,抗感病青稞茎基部共得到112.97Gb Clean Data。DEGs基因表达注释共获得差异表达基因4 280个,其中,上调基因2 037个,下调基因2 243个。通过BLAST软件与COG、GO、KEGG、KOG、NCBI-NR、Pfam、Swiss-Prot和eggNOG数据库进行比对,28 869条Unigene获得注释信息,NCBI-NR数据库注释到的Unigene数量最多达到3 981条,占全部注释基因的13.79%。差异表达基因的KEGG通路富集Q-value≤0.05主要有5条,分别为苯丙氨酸代谢、异喹啉类生物碱的生物合成、酪氨酸代谢、苯丙基类生物合成和光合作用天线蛋白。抗病青稞NQK-01-03和感病青稞甘青2号之间GO注释系统包含生物学过程、细胞组分和分子功能3个主要分支。eggNOG和NCBI-NR注释的新基因数目最多分别达到1 833和2 396个,所占比例分别为59.22%和77.42%。

贵州滇重楼褐斑病病原菌鉴定及10种杀菌剂的室内毒力测定

【目的】探明贵州滇重楼褐斑病的病原菌,以及筛选有效防治褐斑病的药剂,为滇重楼褐斑病的有效防控提供科学依据。【方法】从贵州省织金县滇重楼褐斑病病株叶片上分离致病菌,结合形态学鉴定、rDNA-ITS和β-tublin基因系统发育分析,确定致病菌菌种,采用菌丝生长速率法测定40%咯菌腈悬浮剂、40%苯醚甲环唑悬浮剂等6种化学杀菌剂和80%乙蒜素乳油、3%中生菌素可湿性粉剂等4种生物杀菌剂的抑制效果。【结果】确定致病菌为燕麦镰孢菌,10种杀菌剂对燕麦镰孢菌菌丝生长均有不同程度的抑制作用,相对抑制率与药剂浓度呈正相关关系。化学杀菌剂中40%苯醚甲环唑和50%多菌灵抑菌效果最佳,EC_(50)分别为0.0279 mg/L和0.5207 mg/L;生物杀菌剂中0.3%丁子香酚抑菌效果最佳,EC_(50)为6.8288 mg/L。【结论】贵州滇重楼褐斑病病原菌为燕麦镰孢菌,田间防治可将40%苯醚甲环唑、50%多菌灵、0.3%丁子香酚作为候选药剂交替或复配使用,以提高药效和避免病菌产生抗性。

一株燕麦根腐病生防菌的鉴定及其防治效果

燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)是引起燕麦(Avena sativa)根腐病的主要病原菌之一,为开发高效防治燕麦根腐病的绿色生物菌剂,本研究从健康燕麦根际土壤中分离筛选出一株燕麦镰孢菌高效拮抗细菌YF,并开展了形态学和分子鉴定,研究了该菌的抑菌谱及对燕麦镰孢菌的室内防治试验和作用机理。结果表明,该菌被鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。活性测定发现该菌对燕麦镰刀菌的菌丝生长抑制率达到70.69%,对孢子萌发抑制率为85.92%。通过抑菌谱筛选发现该菌对常见的8种病原真菌均有较好的防治作用。利用该菌发酵液处理后燕麦镰孢菌菌丝出现异常分枝、囊泡状畸形且伴有细胞壁破裂。盆栽试验表明,该菌对燕麦根腐病的防治效果达到81.45%,其防效显著高于化学农药多菌灵(61.87%)(P<0.05),且该菌对燕麦表现出较好的促生长作用。因此,该菌株多粘类芽孢杆菌具备了开发燕麦根腐病生物防治菌剂的潜力。

甘肃省武威市荷兰豆根腐病病原菌种类的鉴定

【目的】明确武威市荷兰豆根腐病病原菌的种类,可为该病害的及时有效防治提供理论依据。【方法】采集荷兰豆根腐病株并分离和纯化病原菌,通过形态学特征结合ITS-rDNA与TEF-1α基因序列分析鉴定种类,并按照柯赫氏法则测定其致病性。【结果】分离得到16株Fusarium spp.,其中3株为燕麦镰孢菌Fusarium avenaceum,分离频率为18.75%;13株为茄镰孢菌F.solani,分离频率为81.25%,后者为优势种类。荷兰豆致病性试验症状表现与田间的基本一致,接种7 d后发病率为100%,病情指数为16.5~38.0,其中燕麦镰孢菌W14-1病情指数最高,为38.0;茄镰孢菌W8病情指数最低,为16.5。【结论】茄镰孢菌和燕麦镰孢菌是引起甘肃省武威市荷兰豆根腐病的病原,茄镰孢为优势病原。

甘肃大葱贮藏期镰孢菌腐烂病病原鉴定

【目的】大葱在贮藏期频繁发生镰孢菌腐烂病,损失严重。明确该病害病原种类对病害防治具有重要意义。【方法】利用组织分离法对采集自甘肃省兰州市(区)蔬菜市场的16份大葱贮藏期镰孢菌腐烂病病样进行病原物的分离、纯化培养,经单孢分离后根据形态学特征,再结合r DNA-ITS、EF-1a(tef)基因序列分析的方法进行鉴定。【结果】共分离得到80株镰孢菌,经鉴定分属3个种,即层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)、尖孢镰孢菌(F.oxysporum)和燕麦镰孢菌(F.avenaceum),其中层出镰孢菌为大葱镰孢菌腐烂病的优势致病菌,分离频率为52.50%。对兰州白葱不同部位进行致病性测定,结果表明层出镰孢菌对大葱鳞茎的致病力最强,而燕麦镰孢菌对大葱鳞茎的致病力最弱。【结论】3种镰孢菌作为该病害的病原,属国内首次报道。

青藏高原地区青稞茎基腐病病原菌的群体遗传多样性、毒素化学型及其地理分布

为明确青藏高原沿线甘肃省甘南藏族自治州和青海省青稞茎基腐病燕麦镰孢菌Fusarium avenaceum的群体遗传多样性、毒素化学型及其地理分布,采用SSR分子标记法对6个地理种群91株燕麦镰孢菌菌株的遗传多样性进行分析。结果表明,6对SSR引物在91株燕麦镰孢菌中共检测到等位位点数14个,多态性位点数13个,多态性条带百分率为92.86%。6个地理种群的平均等位基因数为1.82,有效等位基因数为1.55,Nei’s基因多样性指数为0.32,Shannon信息指数为0.47,多态性位点数为11.50,多态位点百分率为82.15%。6个地理种群的Nei’s遗传相似度为0.83~0.99,遗传距离为0.01~0.18。种群间的遗传距离和地理距离、遗传相似度与海拔差距无显著相关性。燕麦镰孢菌地理种群聚为3个大类群,Group Ⅰ由甘肃省临潭县、合作市和卓尼县种群组成,Group Ⅱ由青海省互助土族自治县和刚察县种群组成,Group Ⅲ由青海省海晏县种群组成。燕麦镰孢菌种群的遗传变异主要来自种群内部,占总变异的93.63%。燕麦镰孢菌毒素化学型分为NIV、DON、3-AcDON三大类,没有15-AcDON毒素化学型,其中DON毒素化学型在6个地理种群中均有分布。表明燕麦镰孢菌地理种群的遗传多样性高。