A Biosecure Composting System for <i>Tilletia controversa Kühn</i>-Infected Wheat Waste

Tilletia controversa Kühn (TCK) has strong infectivity and viability and may cause great cut hazard to wheat and other crops. Composting treatment of TCK-infected wheat waste may be an effective method to eliminate the further contamination. This study applied microbial fermentation composting technique using mixed crop straws and manure to establish a bio-friendly composting method. The change of physicochemical properties of the compost was monitored regularly to detect the time course of TCK degradation and confirm the inactivation of TCK germination activity. The results of regular sampling indicate that the germination rate of TCK declines with the composting progress, and composting ten days under the condition of 50℃ to 60℃ completely inactivates the germination ability of TCK. Thus the present study provides a bio-friendly composting method for degrading TCK-infected wheat crops under TCK outbreak.

小麦矮腥黑粉菌效应蛋白g4418的毒性验证及亚细胞定位

为探究由小麦矮腥黑粉菌基因g4418编码的蛋白的生物学功能,根据小麦矮腥黑粉病菌转录组测序结果,筛选出由基因g4418编码的蛋白,通过提取小麦矮腥黑粉菌总RNA并合成cDNA,然后以cDNA为模板利用PCR技术扩增出g4418目的基因,对其编码蛋白进行了生物信息学分析,通过构建pGR107-g4418融合载体和pBin-GFP-g4418表达载体进行毒性验证和亚细胞定位。结果表明,g4418基因全长432 bp,共编码143个氨基酸;烟草毒性验证表明,该蛋白无毒性;共聚焦显微镜观察亚细胞定位结果显示,该效应蛋白g4418可定位在细胞膜和细胞核。

小麦矮化腥黑穗病菌检测鉴定方法研究

小麦矮化腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn,TCK)是引起小麦矮化腥黑穗病的一种检疫性病原真菌。TCK的冬孢子与小麦光腥黑穗病菌(T.foetida,TFL)和小麦网腥黑穗病菌(T.caries,TCT)的冬孢子在形态上极为相似,仅靠形态特征区分TCK相当困难。本研究以TCK为研究对象,从其冬孢子形态特征、自发荧光率、萌发特性及ITS序列分析方面对该病菌进行鉴定,以期为该病原菌的有效识别提供理论基础。经过冬孢子显微形态拍照比对、冬孢子网脊高度测量、自发荧光率以及萌发率计算可得,菌瘿样品的冬孢子直径为21.03±0.75μm,网脊高度为1.45±0.10μm,自发荧光率大于99%;且经ITS序列分析,本研究中分离菌株与T.controversa以较高支持率聚为同一分支,能与T.foetida和T.caries明显区分开来。因此,根据冬孢子形态特征、自发荧光率、萌发特性以及ITS序列分析结果,从立陶宛进境小麦及其筛下物中截获的菌瘿冬孢子为小麦矮化腥黑穗病菌。

小麦矮腥黑穗病在中国定殖风险分析及区划研究

本研究根据小麦矮腥黑穗病菌 Tilletia controversa Kühn(TCK)萌发侵染的条件 ,结合气象数据 ,利用地理信息系统分析了 TCK在中国冬麦区的定殖可能性。根据 18年内出现适合 TCK发生的年数 ,将中国冬麦区划分为 4类 ,即高、中、低风险区和基本不发生区。 18年内可能发生 9年以上的地区为高风险区 ,可能发生 4～ 8年的地区为中风险区 ,可能发生 1～ 3年的地区为低风险区。计算出各风险区所占冬麦区的面积 ,其中 ,高中风险区约占全国冬麦区总面积的 19.3%。

小麦矮腥黑穗病研究进展与展望

介绍了小麦矮腥黑穗病的病原、分布与危害,综述了小麦矮腥黑穗病菌检疫鉴定、种子灭菌处理、有害风险分析、防治等方面的研究进展,并进行了展望。

有害生物的定性与定量风险分析

本文从有害生物风险分析的历史及最新发展探讨了定性与定量有害生物风险分析的概念、关系及各自的优缺点 ,介绍了定量有害生物风险分析理论及其实施的过程、方法等 ,最后给出一个定量方法的实例 :中国进口美国小麦的TCK风险分析。

超分支滚环扩增法检测小麦矮腥黑穗菌

【目的】建立小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn,TCK)的超分支滚环扩增(hyper-branched rolling cycle amplification,HRCA)检测体系,为小麦矮腥黑穗病的鉴定以及早期诊断提供了一种新的稳定、可靠的检测技术。【方法】锁式探针包含一个公共连接序列和在探针两端与靶DNA序列互补的2个序列。根据TCK的差异序列设计锁式探针两端序列,以此为基础建立了TCK超分支滚环扩增反应体系。以优化的HRCA反应条件为基础,确定检测体系的特异性和灵敏度。比较HRCA体系和常规PCR体系的性能,并利用这2种体系对来自中国出入检验检疫局截获的51个小麦样品进行了验证检测。【结果】HRCA体系能专一地检出小麦矮腥黑穗菌的DNA靶带,而TCT、TCL等近源种及健康小麦样品都不能扩增。HRCA检测TCK靶序列质粒DNA的下限为1fg·μl-1,检测基因组DNA的下限为10pg·μl-1,检测灵敏度比常规PCR检测体系高10倍。HRCA检测体系具有很好的特异性、灵敏度和准确性,更适合于TCK的检测及鉴定。【结论】稳定、灵敏、特异的小麦矮腥黑穗菌的HRCA检测体系的建立,为小麦矮腥黑穗病的早期诊断及其近源种的多靶标检测提供了同步检测技术。

温度对小麦矮腥黑穗病菌冬孢子萌发的影响

温度对小麦矮腥黑穗病菌冬孢子萌发影响的试验结果表明，TCK冬孢子在-2～12℃范围内都可以萌发，5℃为最佳萌发温度。同一分离菌冬孢子在不同温度处理的萌发特性和萌发率有差异；不同分离菌冬孢子在相同温度下的萌发特性和萌发率有很大差异。在5℃下5个分离菌中，冬孢子萌发起始时间最短的为15d，最长为35d，培养60d时分离菌Tt1、Tt2、Ty、Tm和Tu，冬孢子的萌发率分别为86．4％、23．9％、23．3％、44．3％和81．0％。根据分离菌Tt2不同温度下培养50d时的萌发率，建立了萌发率（Y）与温度（X）的模型为Y=0．1508exp[-0．02949（X-4．9576）]^2，此结果为TCK的风险评估提供了基础数据。

溴甲烷及其混剂杀灭小麦矮腥黑穗病菌的研究

用溴甲烷、氰、溴甲烷与二氧化碳混剂、溴甲烷与环氧乙烷混剂以及溴甲烷与氰混剂在室内不同条件下对小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversaKühn,TCK)进行了熏蒸灭菌效果的比较。结果表明:1)溴甲烷对TCK的灭菌效果随温度的升高、处理时间的延长而提高;间隔48 h的2次120 h的熏蒸处理,能显著降低溴甲烷的杀菌临界浓度值;2)溴甲烷与环氧乙烷混剂能完全杀灭TCK病菌,且能显著降低溴甲烷和环氧乙烷的杀菌临界浓度,其混合作用的熏蒸效果较溴甲烷与二氧化碳、氰混合剂好;3)在20℃,50%小麦装载量条件下,180 g.m-3溴甲烷处理120 h或90 g.m-3溴甲烷2次处理各120 h,均可以达到100%的杀灭效果;4)溴甲烷及其混剂对小麦光腥黑穗病菌冬孢子萌发率的影响可作为对TCK冬孢子萌发影响的指示;5)将溴甲烷处理小麦与国产未处理小麦以1∶2比例混配时,小麦中总溴含量可以降低到50 mg.kg-1水平以下,符合美国小麦卫生标准。

环氧乙烷对小麦矮腥黑穗病菌的杀灭效果

在室内相对湿度50%-60%的恒温条件下,研究了不同剂量、温度、处理时间和有、无载物情况下环氧乙烷(ethylene oxide,EO)对小麦矮腥黑穗病菌(Tilletia controversa Kühn,TCK)的杀灭效果.结果表明,EO对TCK冬孢子有极强的杀灭作用.EO对TCK病菌的杀灭效果随处理温度升高、剂量的增加和熏蒸时间的延长而增强.无载物情况下,15、20、25℃处理120 h条件下达到100%杀菌效果的临界浓度值分别为10.5、7.3和6.8 g.m-3.EO对TCK的杀菌临界浓度随熏蒸时间延长和温度升高而降低.80%装载量条件下,EO对TCK病菌的LD50较无载物条件下的高.

应用电子辐照技术灭活小麦矮腥菌的研究报告

应用电子辐照处理小麦矮腥黑穗菌冬孢子 ,实验室直接研究结果表明 ,5kGy的剂量可使冬孢子丧失萌发力失去活性。注意到电子辐照处理延迟了冬孢子的萌发 ,3kGy可能是控制小麦矮腥黑穗病在中国土地上繁衍的有效剂量。

麦麸中小麦矮腥黑穗病菌孢子的提取方法

对麦麸中小麦矮腥黑穗病菌孢子的提取方法进行了研究。通过建立的“过筛—α-淀粉酶降解”、“过筛—密度梯度离心”和“过筛— α-淀粉酶降解—密度梯度离心”等方法能从麦麸中提取 TCK孢子。提取的 TCK孢子数量与网筛、α-淀粉酶和密度梯度离心的应用情况有关 ,而提取的 TCK孢子纯度则主要与密度梯度离心有关。选用双层纱布和 5种不同规格的网筛或网筛组合进行过筛能弃除83.88%～ 94 .0 9%的麦麸 ,应用“过筛— α-淀粉酶降解”方法能弃除 95 .0 1%～ 99.0 0 %的麦麸 ,并能提取 19.2 %～ 5 1.7%的 TCK孢子。在“过筛—密度梯度离心”实验中 ,只有 60目 +2 0 0目 +30 0目 +30μm+11μm该网筛组合处理能获取 7.2 %的纯孢子 ,密度梯度离心对孢子的网嵴高度、自发荧光和萌发没有影响 ;在“过筛— α-淀粉酶降解—密度梯度离心”实验中 ,60目 +2 0 0目 +30 0目和 60目 +2 0 0目 +30 0目 +30μm+11μm这 2组网筛处理可分别得到 18.8%和 12 .2 %的纯孢子 。

电子鼻技术在快速检测小麦矮腥黑穗病菌中的应用

由小麦矮腥黑穗病菌(TCK)引起的小麦矮腥黑穗病是我国重要的检疫性病害,为明确电子鼻技术在快速检测小麦矮腥黑穗病菌方面的可行性,利用电子鼻对含有TCK和小麦光腥黑穗病菌(TFL)不同冬孢子数(50g小麦种子中冬孢子数分别为0、100、101、102、103、104、105)的小麦进行了检测,采用主成分分析法(PCA)和线性判别法(LDA)进行数据分析。结果发现,这2种分析方法均可将不含TCK冬孢子的小麦和含TCK冬孢子的小麦区分开来,而且通过LDA分析,可将TCK冬孢子含量为100、101、102及103以上的处理区分开来。另外,通过PCA分析,可将TCK与TFL区分开来。此结果为电子鼻技术在快速检测小麦矮腥黑穗病菌中的应用奠定了基础。

小麦矮腥黑粉菌及其近缘种的RPB2基因片段序列分析

以小麦矮腥黑粉菌(Tilletia controversa Kühn)及其近缘种小麦网腥黑粉菌[T.caries(DC.)Tul.]、小麦光腥黑粉菌(T.laevis Kühn)和其他6种黑粉菌的DNA为模板,用RNA聚合酶II的第2亚基RPB2基因的通用引物RPB2-740F/RPB2-1365R进行PCR扩增。结果表明,3种小麦腥黑粉菌均能扩增出617 bp大小的DNA片段,供试的其他6种黑粉菌没有任何扩增产物。利用DNAMAN软件进行序列分析结果表明,3种小麦腥黑粉菌的RPB2蛋白基因序列的相似性为99.08%,存在17个碱基的差异。利用RPB2基因的通用引物作为小麦腥黑粉菌的内置对照引物,与小麦矮腥黑粉菌的特异引物CQUTCK2/CQUTCK3相结合可提高小麦矮腥黑粉菌检测的准确性。

电子辐照灭活小麦矮腥黑穗菌

电子射线辐照处理小麦矮腥黑穗菌冬孢子 。

小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法

本试验利用碘化丙啶(propidium iodide)和Alexa Flour 488(AF 488)标记的麦胚凝集素(WGA)分别对小麦子房细胞和小麦矮腥黑粉菌进行染色,结合激光共聚焦显微镜成像系统获取小麦子房的三维立体图像。该技术可获得清晰的小麦子房细胞图像,并观察小麦矮腥黑粉菌在小麦子房中的侵染状况。该方法将为研究病原菌在寄主体内的分布提供可参考依据。

进境剪股颖草种中腥黑粉菌的检验鉴定

侵染剪股颖的腥黑粉菌是我国尚未发生的一种真菌病害 ,也是小麦矮腥黑穗病菌(TCK)的近似种。本文介绍了该病菌的检验鉴定情况 ,并从冬孢子形态、自发荧光现象及萌发生理特性几方面比较了两种病菌的差异。

小麦矮化腥黑穗病菌冬孢子的定量检测及几种计数方法的比较

用人工污染有小麦矮化腥黑穗病菌TilletiacontroversaK櫣ｈｎ冬孢子的小麦样品 ,按国家标准GB/T1 80 85- 2 0 0 0规定的洗涤程序 ,对TCK的定量检测以及 3种冬孢子计数方法进行了比较研究 ,并建立了定量评估样品中孢子量的方法。研究表明 ,使用国际种子检验协会 (ISTA)的标准种子洗涤方法仅能发现 3 0 72 %～ 46 58%的TCK孢子 ,检验洗涤后的小麦表面 ,仍可分析有大量孢子沾附于小麦种子表面。应用回归分析 ,建立了定量评估样品中孢子的方程Y =2 0 1 3 1 (X +2 ) 1 0 32 5 - 2。通过比较 3种孢子计数方法 ,认为依据国标建立的计数方法得到的结果变异最小。

小麦矮化腥黑穗病菌侵染能力的研究

中美专家合作在美国犹他州对小麦矮化腥黑穗病菌的侵染能力进行了研究。试验采用不含抗病基因的小麦品种Cheyanne,播种前用溴甲烷对试验小区进行了熏蒸。接种物为含有多种致病型的冬孢子悬浮液,采用土壤表面喷洒冬孢子悬浮液的方法进行接种,接种密度为每cm20、0.88、8.84、88.45、884.49、8844.89、88449个孢子。结果表明,接种密度为每cm20.88个孢子时即可产生0.21％的穗发病率。对试验数据进行分析后表明,小麦矮化腥黑穗病菌的侵染规律符合侵染概率理论,在本试验条件下,单个孢子的侵染概率为0.0002。

小麦矮腥黑粉菌原生质体的制备与再生

本文优化了小麦矮腥黑粉菌原生质体的制备与再生条件。结果表明:小麦矮腥黑粉菌的冬孢子在土壤浸提液固体培养基中萌发后转接入T19液体培养基,培养45d,以菌丝作为酶解初始材料,用1.5%崩溃酶+1.5%溶壁酶+1.5%蜗牛酶复合酶液28℃酶解2.5h原生质体的获得率最高;以1.2mol/L的氯化钾为渗透压稳定剂,所得原生质体数量最多,且释放的原生质体能均匀分散分布,不聚集成堆;小麦矮腥黑粉菌的原生质体在TB3培养基上能长出较多的单菌落。