不同发酵条件对Fusarium.solani ZH0101产木聚糖酶的影响

以本实验室筛选到的一株产木聚糖酶但不产纤维素酶的真菌Fusarium solani ZH0101为供试菌株,利用麦秸为诱导物,对产木聚糖酶的液体发酵培养基进行优化。对发酵时间、麦秸添加量、培养基起始pH值、磷酸盐、金属离子、无机氮源和有机氮源对产酶的影响进行研究,优化最佳的培养条件。优化后的液体发酵培养基条件为:麦秸20g/L、KH2PO4 4g/L、CH3COONH4 1g/L、酵母膏2g/L和起始pH值为6.0,发酵时间为14d。优化条件下所产无纤维素酶活力的木聚糖酶酶活力为26.85U/mL,能比未优化前的20.82U/mL提高近30%。

香蕉枯萎病高效拮抗土著细菌的筛选及其防效

【目的】发掘防治香蕉枯萎病的高效生防菌资源,为有效控制香蕉枯萎病的发生提供参考。【方法】利用选择性培养基从福建省香蕉产区野生香蕉根际土壤中分离菌株,以香蕉枯萎病菌为靶标,采用平板对峙法、代谢物抑菌试验、抑菌谱和耐毒素能力测定筛选具有拮抗活性的生防细菌;通过形态学观察、生理生化特性测定、16S rDNA和gyrA基因序列分析及构建系统发育树进行生防菌株的鉴定,并采用灌根法测定生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果。【结果】利用选择性培养基从野生香蕉根际土壤中分离到195株细菌,以香蕉枯萎病菌为靶标,采用平板对峙法筛选出对香蕉枯萎病菌具有拮抗活性的细菌17株,其中菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病菌的抑菌带宽度分别达12.67和11.67 mm;不同拮抗细菌菌株间的代谢物对香蕉枯萎病菌的抑制率存在差异,其中菌株NJ-1和NJ-4的抑菌效果较好,抑制率分别达89.06%和88.47%。菌株NJ-1和NJ-4对12种植物病原真菌均具有较好的抑制作用,抑菌谱广,且对5%的香蕉枯萎病菌粗毒素具有一定的耐受性。经菌落形态、生理生化特征及分子鉴定,菌株NJ-1和NJ-4分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽试验结果表明,菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病具有较好的防治作用,其防治效果分别为71.69%和70.75%,且与对照药剂450 g/L咪鲜胺水乳剂1000倍液处理相比,菌株NJ-1和NJ-4对促进香蕉苗株高、根长生长有显著优势。【结论】菌株NJ-1和NJ-4对香蕉枯萎病具有高效的生防潜力,而且对香蕉生长具有一定的促进作用。

棘孢木霉与30%霜霉·嘧菌酯协同防治烟草镰刀菌根腐病

为筛选防治烟草镰刀菌根腐病高效、安全的复配剂,采用菌丝生长速率法测定生防棘孢木霉Tr-0111、化学杀菌剂30%霜霉·嘧菌酯对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的毒力及两者的相容性,同时测定两者混配对尖孢镰刀菌的毒力系数,并通过盆栽试验评价其对烟草镰刀菌根腐病的防治效果。结果表明,30%霜霉·嘧菌酯和棘孢木霉Tr-0111对尖孢镰刀菌均具有较强的毒力,其EC50值分别为0.0643 mL/L、2.36×10^(2)cfu/mL,且两者相容性好。除V30%霜霉·嘧菌酯∶V_(Tr-0111)=4∶6时无增效作用,其他8个混配比例均具有增效作用,其中V_(30%霜霉·嘧菌酯)∶V_(Tr-0111)=7∶3时增效比率最高,为1.16,抑菌率为68.37%。盆栽试验结果表明,V_(30%霜霉·嘧菌酯)∶V_(Tr-0111)=5∶5时,对烟草镰刀菌根腐病的防效最好,为78.18%,其次为7∶3和1∶9,防效分别为77.27%和72.73%,均显著高于单一使用30%霜霉·嘧菌酯和棘孢木霉Tr-0111。因此,可以将0.0643 mL/L 30%霜霉·嘧菌酯和2.36×10^(2)cfu/mL棘孢木霉Tr-0111以5∶5比例混匀复配应用于烟田防治烟草镰刀菌根腐病,减少化学农药使用。

玉米纹枯病菌中新减毒病毒RsHV4的特征研究

寻找立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)中新的弱毒病毒,为玉米纹枯病提供新的生物防治资源。采用dsRNA技术从玉米纹枯病菌菌株ZYFG11中发现一种新的病毒RsHV4(Rhizoctonia solani hypovirus4),通过基因组克隆、系统发育分析、菌株生长特性测定及致病性测定等试验,对新病毒RsHV4的分类地位、减毒活性等生物学特征进行测定。结果表明,RsHV4的基因组全长为18702 nt,编码一个含5540个氨基酸的多聚蛋白(Polyprotein);系统发育分析显示,RsHV4与减毒病毒科(Hypoviridae)θ-减毒病毒属(Thetahypovirus)病毒聚为一支,其编码的蛋白质与该属的Sclerotium rolfsii hypovirus 1编码的蛋白质同源性最高,为59.46%;立枯丝核菌正常菌株JSJH6与含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度分别为0.50cm/d和0.41 cm/d,菌核大量形成的时间分别为培养5 d和7 d,培养10 d时50颗最大菌核的总质量分别为0.27 g和0.11 g,显示含毒菌株ZYFG11的菌丝生长速度减慢、菌核形成时间延迟、菌核体积和质量变小;接种到玉米植株2周后,接种含毒菌株ZYFG11的玉米植株第2叶鞘病斑面积占30%、第3叶鞘病斑面积占10%,接种无毒菌株JSJH6的植株第2叶鞘和第3叶鞘病斑面积达100%,说明含毒菌株ZYFG11的致病力显著降低。综上,在玉米纹枯病菌中发现了一种新的减毒病毒RsHV4,能够影响寄主真菌的生物学特征和致病力,为玉米纹枯病的防治提供了潜在的病毒资源。

香蕉枯萎和细菌性软腐病菌的多重PCR检测

香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense和细菌性软腐病菌Dickeya zeae的复合侵染为害给香蕉产业发展带来严重挑战,有必要建立相关病害的多重聚合酶链式反应(multiplex polymerase chain reaction, multiplex PCR)检测技术。本文基于尖孢镰刀菌古巴专化型1号生理小种(F.oxysporum f.sp.cubense race 1,FOC1)基因组contig 438区间(35 631-37 693 bp)(GenBank:AMGP01000438.1)和4号生理小种(F.oxysporum f.sp.cubense race 4,FOC4)基因组contig 195区间(4 028-6 126 bp)(GenBank:AMGQ01000195.1)存在160 bp插入序列差异设计特异扩增引物FOC-F/-R,同时以香蕉细菌性软腐病菌D.zeae的促旋酶B亚单位基因(the subunit B of gyrase gene)(GenBank:JQ284039)序列设计特异扩增引物gyrB-F/-R。多重PCR检测结果显示:本技术可在一次PCR扩增反应内同时检测香蕉枯萎病菌1号、4号生理小种和细菌性软腐病菌;多重PCR的灵敏度结果表明:检测香蕉枯萎病菌的DNA浓度最低限为0.1 ng/μL,细菌性软腐病菌的灵敏度为103cfu/mL;检测结果稳定可靠。因此,本研究建立的多重PCR检测方法可有效应用于检测香蕉发病组织中的香蕉枯萎病菌和细菌性软腐病菌,也可用于香蕉种苗和田间土壤带病菌的监测,为香蕉种植保驾护航。

基于BSA-seq技术对西瓜抗枯萎病生理小种1的基因定位

西瓜枯萎病是由尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)引起的土传真菌病害,是西瓜生产的限制因子。本研究以西瓜抗病种质“V13-9-3”和感病种质“W16-1”为亲本,构建了“W16-1”דV13-9-3”的F1、F2群体。苗期人工接种结果显示:F1植株表现抗病,F2群体的抗病∶感病分离比为3∶1,表明西瓜枯萎病生理小种1的抗性遗传受显性单基因控制。利用BSA技术,采用SNP指数和InDel指数法,将西瓜抗枯萎病基因Fon-1定位在1号染色体上2.20 Mb和2.32 Mb区域内,将这2种方法的定位结果取交集,最终将目标抗病基因区域缩小在2.20 Mb之内,该区域包含8个非同义突变基因和1个移码突变基因。利用荧光定量PCR检测这9个突变基因在接种枯萎病菌5 d和10 d后的表达量变化,发现抗病亲本“V13-9-3”中有7个基因的表达量显著高于感病亲本“W16-1”。研究通过结合SNP指数和InDel指数分析可以快速进行基因初定位,为西瓜抗枯萎病的分子机理研究提供理论依据。

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2~3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。

康乃馨抗尖孢镰刀菌无性系诱变技术

枯萎病是康乃馨鲜切花种植过程中较为严重的真菌病害之一,该病的病原菌是尖孢镰刀菌康乃馨专化型(Fusarium oxysporum f.sp.dianthi),培育和合理种植抗病品种是防控康乃馨枯萎病最有效的方法之一。应用植物体细胞无性系变异及真菌毒素加压筛选技术,可以定向培育康乃馨抗病育种材料并加快抗病品种选育速度,为康乃馨抗病育种提供新的思路。为获得抗枯萎病的康乃馨育种中间材料,以感枯萎病的康乃馨多花品种紫蝴蝶组培苗为试验材料,诱导愈伤组织并进行悬浮培养建立悬浮培养系,再用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变后添加尖孢镰刀菌毒素粗提液筛选抗病细胞系。结果表明,诱导愈伤组织最适宜的培养基是Murashig-Skoog培养基+麦草畏1.0 mg/L;筛选出EMS最佳处理组合为0.4%处理4 h;在80.0%的粗毒素培养基上培养10 d是康乃馨抗尖孢镰刀菌无性系筛选较适宜的选择压;诱导康乃馨再生植株较好的激素组合是苄氨基腺嘌呤(BA)0.5 mg/L+噻苯隆(TDZ) 0.1 mg/L+萘乙酸(NAA)0.1 mg/L;经人工接种尖孢镰刀菌进行抗病性鉴定后发现,紫蝴蝶抗病无性系的病情指数为45,为中抗水平。

皱木耳白毛病病原菌的分离与鉴定

从皱木耳患白毛病的子实体中分离、纯化病原菌,经科赫法则验证,通过形态学观察病原菌的菌落形态特征,并采用ITS序列分析技术,确定了病原菌的分类地位。研究结果表明皱木耳白毛病的病原菌为层出镰刀菌,且该病原菌在皱木耳中首次报道。

香蕉根际微生态及其与枯萎病防治之间的关系

枯萎病严重危害香蕉生产,可致香蕉大幅减产甚至绝收。该病害通过土传、种苗调运等途径进行传播扩散,其病原菌产生的厚垣孢子在土壤中存活的时间长达30年,防治非常困难,是政府、学术界和产业界高度关注的对象之一。为了攻克这一难题,国内外科研工作者及相关从业者进行了广泛而深入的研究。本文从香蕉枯萎病的发生与危害、植物根际微生态及其与土传病害的关系、香蕉根际微生态及其在枯萎病防治中的作用和贡献等方面进行综述,并对其研究趋势进行了展望,以期为后续香蕉根际微生态的深入研究、优良生防资源的挖掘与创新利用及香蕉枯萎病的有效防治提供参考。

解淀粉芽孢杆菌B235对花生根腐病的防治效果研究

利用功能微生物防治花生根腐病是一种环境友好、绿色高效的防控措施。本研究进行了盆栽及田间小区试验,观察花生根腐病的发病情况及解淀粉芽孢杆菌B235对镰孢菌的防治效果。病原菌接种试验结果表明:接种镰孢菌的花生种子出苗慢、主侧根短小、发病率高,出苗率最差的为混合F1和F2两株菌的处理,出苗率仅为28.2%。盆栽生防试验结果表明:与接种病原菌的处理组相比,接种生防菌B235后能显著提升花生的发芽率和出苗率,发芽率和出苗率均在60%以上,最高可分别达到68.5%和65.3%;根腐病病情指数显著降低,防治效果均达60%以上,最高可分别达69.5%和65.5%。小区试验结果表明:相较于对照处理组,生防菌处理组表现为出苗率高、根系发达;在开花期,发病率为4.5%,显著低于常规处理的6.7%和对照处理的10.5%;在成熟期,各处理组发病率差异明显,对照组花生镰孢菌根腐病发病严重,发生率达19.8%,生防菌B235处理组根腐病发生较轻,为5.0%,显著低于常规处理的7.3%,且增产显著;同时发现接种菌株B235对花生根际微生物群落结构及多样性也产生积极的影响。综上所述,生防菌B235能够显著降低根腐病的发生、促进花生生长和产量提升,且有利于保持土壤微生态,具有较强的推广应用前景。

小麦茎基腐病抗性位点研究进展

对小麦茎基腐病(FCR)抗性位点研究进行综述。目前,在小麦所有的21条染色体上定位了140个抗性QTL,含10个抗性基因,虽然报道的抗性位点很多,但主效位点不明确,严重影响小麦FCR抗性改良进程。分析了小麦FCR抗性位点研究中的主要问题,提出了统一抗性鉴定标准、增强成株期抗性研究等建议,以明确抗FCR主效位点/基因并开发分子标记,通过分子标记辅助选择促进FCR抗性改良进程。

湖南烟草镰刀菌根腐病病原鉴定及防治药剂筛选

为明确湖南郴州和永州地区烟草根腐病的病原种类,针对主要病原菌筛选有效的防治药剂,分别利用组织分离法和平板稀释法对两地主要烟区采集的烟草根腐病病样和根际土壤进行病原分离,通过形态学观察、翻译延伸因子1A(EF-1α)序列进化分析以及致病性测定确定病原种类,采用生长速率法测定供试杀菌剂对主要病原菌菌丝生长的抑制效果,并通过活体盆栽防效试验验证候选杀菌剂对主要病原菌的防治效果。共分离到真菌128株,其中镰刀菌87株,包括共享镰刀菌Fusarium commune、甜瓜镰刀菌Fusarium incarnatum、藤仓镰刀菌Fusarium fujikuroi、茄镰刀菌Fusarium solani、层出镰刀菌Fusarium proliferatum、Fusarium falciforme、Fusarium humuli共7个种。其中,F.commune占比最高,为39.08%,其次为F.solani和F.incarnatum,占比均为14.94%。致病力测定结果表明,这些菌株都能引起烟草发病,明确其为烟草根腐病的病原物。F.commune对40%咪鲜胺EW、43 g/L戊唑醇SC和15%氰烯菌酯SC高度敏感,EC50分别为0.026、0.079和0.169μg/mL。盆栽试验结果表明,40%咪鲜胺EW的防治效果最为显著,相对防效达到94.43%±2.79%,其次为43 g/L戊唑醇SC和15%氰烯菌酯SC,相对防效为88.63%±1.68%和83.07%±2.55%。本研究表明,湖南郴州和永州地区烟草镰刀菌根腐病病原真菌以共享镰刀为主,供试药剂中,40%咪鲜胺EW对该病原菌的抑菌效果最好。

砧用瓠瓜对枯萎病的抗性配合力及遗传分析

探讨砧用瓠瓜对枯萎病的抗性遗传规律,明确砧用瓠瓜种质的育种利用价值,为瓠瓜抗枯萎病育种的亲本选择和杂种后代的抗病表型预测提供参考依据。利用对瓠瓜枯萎病表现不同抗性水平的4份砧用瓠瓜材料作为亲本,按Griffing完全双列杂交方法配制杂交组合,采用苗期伤根灌注法接种瓠瓜枯萎病病原菌,统计病情指数,分析抗病配合力;采用Hayman遗传分析方法探讨抗性遗传规律。结果表明,砧用瓠瓜枯萎病的抗性遗传符合“加性-显性-上位性”模型,以加性效应为主,显性程度为部分显性,显性方向为减效,抗病亲本中显性基因占比较大,抗病性狭义遗传力为77.68%;砧用瓠瓜材料H041的一般配合力为负向效应,且负向效应最大,极显著提高杂交后代的抗病性,以其为亲本配制的杂交组合具有较高的特殊配合力。因此,在枯萎病抗性育种中,应尽可能选用抗病性强的亲本进行杂交育种;H041可作为瓠瓜抗枯萎病育种的骨干亲本,在较早世代进行选择更有利于配制出杂种优势强的杂交种。

不同基因型烤烟对镰刀菌根腐病的抗性鉴定与评价

为明确不同基因型烤烟对烟草镰刀菌根腐病的抗性,利用10个烟草品种(系),采用粗毒素幼芽接种、带菌菌谷接种、孢子悬浮液培养等方法进行抗性鉴定。结果表明,供试品种对尖孢镰刀菌抗性表现出显著差异;对尖孢镰刀菌表现出抗的品种(系)有4个,分别是‘Y2001’、‘Y2002’、‘长脖黄’、‘664-01’;对尖孢镰刀菌表现出感的品种(系)有6个,分别是‘7710’‘、7713’‘、Y2007’‘、Y2008’‘、中烟100’、‘小黄金1025’。3种接种方法鉴定结果基本一致,共筛选出4个抗性品种(系)。

烟草镰刀菌根腐病生防菌GDND-2的鉴定及防病效果

为烟草根腐病生防菌剂的研发储备菌株资源。以烟草根腐病菌为靶标,筛选拮抗菌,通过培养形态、生化特征和分子技术鉴定菌株。用平板划线测定拮抗菌耐受力,盆栽试验验证其对病害的防效。筛选出拮抗菌GDND-2,其10%和20%发酵滤液对病菌生长抑制率为53.09%和62.24%。鉴定GDND-2为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velenzensis),该菌抑菌谱广,耐极端温度、酸碱和盐碱,对多菌灵等7种常用杀菌剂不敏感。GDND-2发酵液处理15、30、45 d,对烟草根腐病的防效为70.00%、74.62%和79.51%,处理45 d的防效高于多菌灵。贝莱斯芽孢杆菌GDND-2抗菌谱广,性状优良,可有效防治烟草根腐病,有望开发为生防菌剂。

种衣剂防治小麦茎基腐病效果的评价

茎基腐病已成为黄淮小麦主产区最具破坏性的土传病害之一,对我国粮食安全供给构成严重威胁。目前抗茎基腐病主栽品种稀少,生产上主要依赖于化学农药措施。药剂拌种可以有效防治茎基腐病。综合评价现有的种衣剂对小麦茎基腐病的防治及增产效果,以期为合理用药提供依据。采取高感茎基腐病小麦品种郑麦1354为研究对象,播种前种子包衣晾干,利用高致病力茎基腐病菌株PY20-20培养小米菌谷,连续2个小麦生长季利用进行人工接种病圃,包衣种子和接种菌谷等重量混合播种,分别于小麦拔节期和乳熟期记载处理小区植株发病情况,调查9种种衣剂处理后不同生育期的病情指数(disease index,DI),成熟收获后测定小区实际产量,结合小麦产量相关性状,比较种衣剂防病增产作用。结果表明:种衣剂处理后拔节期茎基腐病DI值均小于1.0,显著小于空白对照(5.07),防治效果为85.09%~100%,其中33 g·L^(-1)咯菌·噻虫胺、9%苯甲·吡虫啉和35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈的防效达到为97%~100%。在乳熟期,种衣剂处理后茎基腐病DI平均值低于15,显著小于空白对照(81.55),其中35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防效较好,平均防效分别达到92%和95%,而且分别增产39.62%和36.31%。综合而言,采用种衣剂35 g·L^(-1)精甲霜灵·咯菌腈和9%苯甲·吡虫啉防治小麦茎基腐病效果好且增产效果显著,具有较好的应用前景。

复合生防菌对香蕉枯萎病的防效及其促生作用

香蕉枯萎病是香蕉生产上重要土传病害,生物防治是目前预防该病害发生的有效途径之一。通过不同生防菌平板生长共培养法和发酵液抑菌活性测定法,获得1组复合生防菌(解淀粉芽孢杆菌NJ-1+木霉菌T05-49)。采用发酵液灌根法测定了复合生防菌(NJ-1+T05-49)对香蕉枯萎病的防治效果、促生作用以及对根际土壤微生物种群数量的影响。结果表明:复合生防菌、解淀粉芽孢杆菌NJ-1和木霉菌T05-49发酵液对香蕉枯萎病的防效分别为78.92%、66.46%和52.46%。与解淀粉芽孢杆菌NJ-1和木霉菌T05-49发酵液相比,复合生防菌处理对病害的防效分别提高了18.75%和50.43%,株高和主根长度的增幅分别达9.22%、26.87%和8.58%、21.95%。复合生防菌处理21 d后,根际土壤中细菌和放线菌数量分别为9.10×10^(6)cfu·g^(−1)和20.83×10^(5)cfu·g^(−1),真菌数量仅为0.70×10^(3)cfu·g^(−1),细菌和放线菌的数量得到显著的增加。研究结果为复合生防菌(NJ-1+T05-49)在香蕉枯萎病生物防治上的开发应用提供依据。

基于改进YOLO v8s的小麦小穗赤霉病检测研究

为实现大田复杂背景下小麦小穗赤霉病快速准确识别,构建了包含冬小麦开花期、灌浆期和成熟期3个生育期共计640幅的小麦赤霉病图像数据集,并提出一种基于改进YOLO v8s的小麦小穗赤霉病识别方法。首先,利用全维动态卷积ODConv替换主干网络中的标准Conv,提高网络对目标区域特征的提取;然后,在Neck网络使用改进Efficient RepGFPN特征融合网络实现低层特征与高层语义信息的融合,使模型能够提取更丰富的特征信息;最后,采用EIoU损失函数替换CIoU损失函数,加快模型收敛速度,进一步提高模型准确率,实现对小麦小穗赤霉病的快速、准确识别。在自建的数据集上进行模型验证,结果表明,改进模型(OCE-YOLO v8s)对小麦小穗赤霉病的检测精度达到98.3%,相比原模型提高2个百分点;与Faster R-CNN、CenterNet、YOLO v5s、YOLO v6s、YOLO v7模型相比分别提高36、25.7、2.1、2.6、3.9个百分点。提出的OCE-YOLO v8s模型能有效实现小麦小穗赤霉病精确检测,可为大田环境下农作物病虫害实时监测提供参考。

棉花种质立枯病抗性室内鉴定

为了培育抗立枯病棉花新品种,对350份棉花种质进行室内接种立枯丝核菌鉴定,调查立枯病的发病情况,筛选高抗立枯病的种质。鉴定结果表明:350份种质平均病情指数最大值为63.00、最小值为7.91,种质间病情指数的变异系数为36.29%,不同种质的立枯病抗性差异较大。参试种质中,没有对立枯病表现免疫的种质;有抗病种质86份,占鉴定种质总数的24.6%,其中高抗种质6份。筛选的抗立枯病种质为棉花抗病育种和抗病机理研究提供了基础种质信息。