温度和湿度对越冬后苹果褐斑病菌产孢的影响

【目的】褐斑病是引起苹果早期落叶的主要病害之一,本研究通过测定越冬后病菌的产孢条件和动态,明确褐斑病初侵染孢子的形成期和形成量,为病害前期防控提供参考和依据。【方法】2009—2010年在培养箱控温、控湿条件下测定越冬后褐斑病菌产孢所需温度、湿度条件和动态。【结果】越冬后的褐斑病菌在0—30℃都产生拟分生孢子,最适产孢温度为15.5℃。越冬后病菌产孢需要高湿条件。将越冬病叶湿润或直接置于相对湿度97%以上的环境中,病菌在6 h内产生大量拟分生孢子。3月初采集的越冬病叶,在15或20℃下经36 h以上保湿处理后产生少量子囊盘,子囊盘的检出频率为0.34%。5月下旬采集的越冬病叶中,子囊盘的检出频率升至5.3%,形成子囊盘的越冬病叶达27%。【结论】春季,当日均气温达到或超过5℃,遇5 mm以上的降雨,被湿润的越冬病叶6 h内可产生大量拟分生孢子。当日均温接近或超过15℃时,遇24 h以上的阴雨过程,越冬后病菌就产生子囊孢子。拟分生孢子和子囊孢子均具致病性,为褐斑病的初侵染提供大量菌源。

陕西关中地区苹果褐斑病菌遗传多样性分析

为了揭示苹果褐斑病菌(Diplocarpon mali)的群体遗传多样性,利用ISSR分子标记技术,通过ISSR-PCR扩增,对分离自陕西省关中平原7个县(区)的64个菌株进行遗传多样性分析。结果显示,陕西关中地区苹果褐斑病菌的遗传多样性丰富,不同县(区)病菌的遗传多样性存在差异,渭南市白水县病菌的遗传多样性水平相对较高,咸阳市乾县相对较低。群体之间的遗传分化系数不同,遗传变异主要发生在群体内;不同地区群体之间存在不同程度的基因交流,其中关中中部群体的基因交流更广泛;关中东部、中部、西部地区之间的群体也存在基因交流,其中东部和西部之间群体的基因交流更频繁。NTsys聚类结果表明,种群之间的遗传亲缘关系与分离株的地理来源没有明显的相关性。

山定子抗苹果褐斑病菌侵染过程中 DNA ladder 与类 caspases 活性的检测

接种褐斑病菌分生孢子悬浮液于山定子与富士苹果叶片,接种后1、3 d和5 d取样,提取DNA,检测DNA ladder;提取样品粗蛋白,用特异性荧光底物检测粗蛋白中类caspase活性,探索山定子受褐斑病菌侵染过程中引起的细胞程序性死亡(PCD)与抗性的关系,检测DNA ladder和类caspases活性变化的规律。研究发现:在接种后1、3 d和5 d,山定子和富士苹果叶片中没有明显DNA ladder的产生;受检测的YVADase、DEVDase、IETDase和VEIDase活性在接种后1 d和3 d没有显著变化,但在接种后5 d,活性均降低30%左右,显著低于对照。研究表明,山定子在褐斑病菌侵染过程中并没有DNA ladder产生,但却伴随着类caspase活性的下降。

苹果属不同种对褐斑病菌生长发育的影响

利用荧光显微镜技术观察苹果褐斑病菌(Diplocarpon mali)接种苹果品种富士和砧木山定子叶片后不同时间点的生长发育特点。接种富士6h后分生孢子即可萌发入侵,24h在表皮细胞中形成吸器,3d在叶组织中形成菌落并已扩展至海绵组织,5d后观察到特殊的角质层下菌丝束(SHS)组织,7d即可观察到大量分生孢子盘。虽然病菌在山定子叶片中的生长发育过程与在富士上相似,但发育明显延迟,接种后3d在角质层下扩展并侵染表皮细胞形成吸器;7d时仍局限在侵染点周围,未观察到SHS组织;11d始见个别分生孢子盘。且接种后12h在侵染点周围的表皮细胞壁上有明显的胼胝质沉积,说明山定子对褐斑病的抗性明显大于富士,可用于进一步的抗病机理研究和应用。

苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构功能的影响

为了探究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合机构的伤害机制，以‘寒富’苹果为试材，研究苹果褐斑病菌侵染对苹果叶片光合作用和光系统功能的影响。结果表明：随褐斑病菌侵染加重（叶片感病程度分0、1、2、3、4和5级），叶片的叶绿素a含量和总叶绿素含量持续下降，其中2～5级与对照相比差异显著，病菌侵染提高了叶片类胡萝卜素含量，但仅以2级与对照差异显著。苹果褐斑病菌侵染显著降低了叶片的净光合速率（Pn），3～5级病叶的Pn分别较对照下降44．9％、56．6％和70．3％，而胞间CO2浓度（Ci）上升，说明非气孔因素是光合作用的主要限制因子。褐斑病菌侵柒影响了光合电子传递效率，随病菌侵染程度加重，光系统Ⅱ反应中心、供体侧放氧复合体（Wk）和受体侧（Vj）受到的伤害加重，并引起苹果叶片PSII的光合性能指数用PIABS和PSI受体侧末端电子受体的量子产额（φRo）急剧下降。褐斑病菌侵染加重了苹果叶片的膜脂过氧化程度，1～5级感病叶片的丙二醛（MDA）含量均显著高于对照，引发超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性的上调。以上结果表明，苹果褐斑病菌侵染引起叶片光合色素降解，对PSII反应中心、受体侧和供体侧造成伤害，进一步影响了PSI的电子传递效率，并导致叶片膜脂过氧化，造成苹果叶片光合能力下降。