烟草及向日葵上列当Orobanche cumana的发生及其生物防治

近年,在河北省部分烟草和向日葵种植地发现大量寄生性杂草列当发生并造成严重为害。经鉴定为向日葵列当O robanche cumanaW allr.。向日葵、烟草、番茄和黄瓜等作物的根分泌物能够刺激向日葵列当O.cumana种子萌发,而油葵根的分泌物则不能刺激向日葵列当种子萌发。利用列当致病镰刀菌L2菌株进行田间生物防治,防治效果达到92.4%。L2菌株对小麦、玉米、棉花、烟草和向日葵等作物生长无影响,L2菌株粗毒素能够抑制列当种子萌发,并造成列当种子萌芽管损伤。

向日葵对列当寄生的生理响应及关键代谢通路分析

【目的】分析向日葵对列当寄生的生理响应及其相关代谢通路,揭示向日葵对列当寄生的抗性分子机制。【方法】以抗列当向日葵材料(s41)和感列当向日葵材料(s26)为供试材料进行接种列当处理,对正常生长(s41CK,s26CK)和列当寄生胁迫(s41,s26)条件下的4个样本进行转录组测序分析,同时对部分关键代谢物质进行生理验证分析。【结果】(1)在列当接种条件下,向日葵高感列当材料的植株高度和根量明显受到抑制,而且已有部分列当出土,而高抗列当材料无明显变化,仅有极少数列当寄生。(2)通过对样品间进行差异基因筛选,得到差异表达基因(DEGs)数量分别为6362,6609,5490,5469个。GO分析表明,s26-s41、s26CK-s41CK、s26-s26CK、s41-s41CK4个比较组参与生物过程的差异基因数量较多,参与细胞组分的差异基因数量次之,参与分子功能的较少;KEGG分析表明列当寄生对向日葵的植物信号转导、次生代谢物的生物合成、脂质代谢、氨基酸代谢、糖代谢有较大的影响。(3)在列当寄生条件下,向日葵抗、感列当材料苯丙氨酸解氨酶、肉桂醇脱氢酶活性及谷胱甘肽、总酚、水杨酸含量均有上升趋势,它们的抗逆系统被激活,但感、抗材料相关生理指标变化趋势有所不同,控制相关生理指标的基因表达情况也不同。【结论】接种列当会明显抑制高感向日葵材料植株高度和根量,而对高抗材料则无明显影响;抗性材料通过增强根部木质素合成、抗氧化酶活性以及调控苯丙烷类代谢、水杨酸信号途径等关键基因表达来提高向日葵植株对列当的抗性。

Biological Characteristics and Control Technology of Orobanche cumana

A brief introduction of biological characteristics, occurrence, distribution, damage and prevention status of Orobanche cumana is given in this paper, and the future research direction is put forward.

欧亚列当提取物的药效学研究

本文首次对欧亚列当提取物进行了药效学研究,结果表明:欧亚列当具有抗疲劳、增强免疫及雄激素样作用,欧亚列当有条件作为滋补强壮药的新资源进行开发。

引起新疆向日葵列当茎基腐病的镰刀菌分离与鉴定

【目的】向日葵列当在新疆严重发生,从田间自然死亡的列当植株上分离致病菌并进行鉴定,为新疆列当生物防治提供菌种来源。【方法】采用组织分离法分离采集的样品,采用形态学及分子生物学方法对采集的镰刀菌进行鉴定。【结果】从587个生病的向日葵列当样品上共计分离获得377个分离物,其中镰刀菌234个,占总分离物的62.07%;丝核菌114个,占30.24%;腐霉菌6个,占1.59%;其它23个,占6.10%。在镰刀菌中鉴定出了3个种,分别为尖孢镰孢Fusarium oxysporum、茄病镰孢Fusarium solani和Fusarium cerealis。【结论】镰刀菌是引起新疆向日葵列当的主要致病菌,为向日葵列当生防菌的进一步筛选提供了菌株来源。

欧亚列当提取物抗脂质过氧化作用的研究

本文通过对欧亚列当不同层提取物抗脂质过氧化作用的研究发现 ,欧亚列当乙酸乙酯及正丁醇层提取物能明显抑制小鼠体内外肝脏过氧化脂质的生成。欧亚列当所含的列当苷及毛蕊花苷为抗脂质过氧化的活性成分 ,其抗脂质过氧化的半数抑制浓度分别为 (1 2± 0 2 ) g/mL和 (1 1±0 3)g/mL。

不同列当寄生严重度对向日葵产量形成及生理特性的影响

为了明确列当寄生对向日葵全生育时期的危害性和影响程度,以当地主栽食用向日葵品种SH363为材料,在3种列当危害程度下对向日葵各生育时期根冠生理特性、物质积累特性、产量及产量构成的影响进行了研究。结果表明,向日葵列当轻度寄生危害处理条件下,2个试验点向日葵产量分别为3.66t·hm^(-2)和3.23t·hm^(-2),分别较无向日葵列当寄生危害处理减产24.85%和16.32%;向日葵列当重度寄生危害处理条件下,2个试验点向日葵产量分别为2.70t·hm^(-2)和1.98t·hm^(-2),分别较无向日葵列当寄生危害处理减产44.56%和48.70%。与无向日葵列当寄生危害处理相比,向日葵列当轻度寄生危害和向日葵列当重度寄生危害处理的收获株数、单盘粒数、百粒重和结实率显著降低,开花期和成熟期植株干物质积累量显著减少,根系生物量特别是20~40cm土层根系后期迅速降低。由此可见,随着向日葵列当寄生危害程度的加重,灌浆期植株根系正常生长受限,叶面积指数下降,光合能力降低,干物质积累减少,导致向日葵产量形成关键时期植株得不到正常的养分及水分供给最终导致减产。

ISSR标记揭示我国向日葵列当群体的遗传多样性

向日葵列当是目前严重危害我国向日葵生产的寄生性种子植物。为了明确我国不同地区向日葵列当的亲缘关系,本试验利用ISSR标记对采自我国不同省份的96份向日葵列当样本进行了群体遗传多样性的研究。结果表明:从100条ISSR引物中筛选出多态性高、重复性好的12条引物用于群体遗传分析;以供试的列当DNA为模板,利用上述筛选到的引物进行PCR扩增,共扩增出147条带,其中90条具有多态性,多态性条带的百分率为61.2%。不同地区采集的列当群体的Shannon信息指数和Nei's多样性指数均随着群体样本数量的增加而增大,其中内蒙古地区和新疆地区向日葵列当的多态性相对较高,Shannon信息指数分别为0.5560和0.5067。遗传聚类结果表明6个不同省区的向日葵列当可被聚成两个亚组,其中山西、河北和陕西聚成一个亚组,吉林、新疆和内蒙古聚成另外一个亚组;河北和陕西来源的列当样本亲缘关系最近,而新疆与河北两地的列当样本亲缘关系最远。

不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。

土壤条件对向日葵列当寄生的影响

以高感列当的向日葵品种‘龙食葵2号'为试验材料,采用室内接种列当温室培养的方法,研究土壤条件对向日葵列当寄生与生长的影响。结果表明:(1)土壤质地对向日葵列当的寄生具有显著影响,培养50d时,沙壤土、壤土、粘土中列当的出土数分别为32.2、19.5和4.6个,平均单株寄生列当数量分别为38.8、24.0和8.2个,说明通透性好的沙壤土有利于列当瘤的形成与生长。(2)在沙壤土条件下,随着处理温度的上升,列当的出土数量和寄生数量均呈先升高后降低的趋势;当培养温度为25℃和30℃时,向日葵列当有较高的寄生数量与生长速度,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为30.4、31.6和39.8、39.4个。(3)在沙壤土条件下,随着土壤湿度的增加,列当的出土数量和寄生数量呈先升高后降低的变化趋势,并在土壤湿度为60%和70%达到较高值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为32.6、30.9和39.9、40.9个,而在高湿条件下列当的寄生数量显著减少。(4)在沙壤土条件下,随着土壤pH值的增加,列当的出土数量和寄生数量也呈先升高后降低的变化趋势,并均在土壤pH值为8时达到最大值,列当出土数和平均单株寄生列当数量分别为47.5和51.1个,即列当在偏碱性的土壤环境中有着较高的寄生数量。研究发现,当土壤类型为沙壤土、土壤温度为25～30℃、土壤湿度为60%～70%、土壤pH为8时有利于向日葵列当的寄生与生长;在实际生产中应选择中性或偏酸性的非沙壤土地种植向日葵,并注意调整播期和控制田间灌水量,以降低向日葵列当的危害。

向日葵列当的内生细菌分离筛选与初步鉴定

为获得对向日葵菌核病有较强生防效果的拮抗细菌,从向日葵根部一年生全寄生杂草向日葵列当植株内分离纯化得到135株内生细菌菌株。依次采用平板对峙法、生长速率法、离体叶片防效试验、菌核萌发抑制试验筛选得到2株对核盘菌拮抗活性较好的内生细菌LIEH 92和LIEB54,用内生拮抗细菌菌株发酵液无菌滤液进行离体叶片防效试验发现,2个菌株的离体防效分别达68.48%和62.33%;LIEH 92和LIEB 54滤液处理过的菌核均不萌发,在防治向日葵菌核病方面具有良好的生防潜力。除木糖利用和V.P试验(Vopes-prokauer test)外,菌株LIEH 92与粘质沙雷氏菌的生理生化特征一致。16S r DNA序列分析鉴定,与菌株LIEH 92相似性大于99%的菌株归于肠杆菌科的沙雷氏菌属。以16S r DNA序列为基础构建系统发育树,发现菌株LIEH 92与各粘质沙雷氏菌同源性最高,因此认为菌株LIEH 92可能为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的新亚种。

向日葵列当寄生机理研究进展

总结归纳了温度、渗透势、预培养时间、生长调节物质及光照等预培养条件对向日葵列当种子萌发的影响,并对刺激向日葵列当种子萌发的信号物质和其吸器形成的诱导物质进行了综述,提出了向日葵列当寄生机理研究中存在的问题,如种子萌发机制不明确、萌发信号物质的分离与鉴定手段有待改进以及向日葵列当与向日葵间的识别机制问题等,同时对研究前景进行了展望。

向日葵列当内生拮抗细菌LIEB54的鉴定及其对向日葵菌核病的防治效果

LIEB54是分离自向日葵根部全寄生性植物向日葵列当植株的内生拮抗细菌。为利用其对向日葵菌核病进行有效的生物防治,根据菌株LIEB54的形态与培养特征、生理生化特性、16SrDNA序列对其进行鉴定,观察LIEB54对核盘菌菌丝生长的影响,同时评价其在室内盆栽及大田小区试验中对向日葵菌核病的防治效果。菌株LIEB54与Gen Bank数据库中序列相似性大于99%的菌株绝大多数归于肠杆菌科的沙雷氏菌属。以16SrDNA序列为基础构建系统发育树,LIEB54与各粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)同源性最高。鉴于其形态与培养特征、生理生化特性,将菌株LIEB54鉴定为粘质沙雷氏菌。菌株LIEB54与核盘菌平板对峙时,抑菌带宽度达16mm,且致菌丝生长畸形,呈现不同程度膨大、分支增多及扭曲变形。菌株LIEB54发酵液室内盆栽防效达62.37%,对大田根腐型菌核病和盘腐型菌核病防效分别达40.29%和25.04%。菌株LIEB54在向日葵菌核病防治中显示出生防潜能。

水溶性氟乐灵纳米制剂对向日葵列当的毒力及田间药效

向日葵列当Orobanche cumana是一种检疫性恶性寄生杂草。本研究采用透析法制备了一种水溶性氟乐灵纳米制剂(Tf-OR-CC),评价其对向日葵列当的室内毒力和田间药效。种子发芽毒力测定结果表明:在独脚金内酯类似物GR24的诱导下,用5μg/mL Tf-OR-CC处理向日葵列当种子,7 d后表现出良好的抑制发芽活性,列当种子发芽率为28.5%,与对照相比差异显著。消解动态试验表明,Tf-OR-CC消解半衰期比48%氟乐灵乳油延长6.56 d,说明Tf-OR-CC具有一定的缓释作用。田间药效试验结果表明,滴灌施用有效成分含量为75 g/667 m^2Tf-OR-CC 45 d后,向日葵列当寄生率为32.1%,寄生强度为5.3,Tf-OR-CC制剂对向日葵列当的田间防效为36.3%。该方法可为向日葵滴灌施药技术防治向日葵列当提供科学依据。

向日葵列当生物学特性的研究

向日葵列当逐年发生严重,列当寄生向日葵后严重影响其产量和品质。对向日葵列当的形态特征、生活周期、寄生深度等方面进行详细调查,并研究不同播期对向日葵列当寄生程度的影响,结果表明:5月期间播种的向日葵,向日葵列当寄生程度重,6月中上旬播种,向日葵列当寄生程度轻。为此适当晚播可减轻向日葵列当的发生危害。

抗除草剂新品种防除向日葵列当用药技术研究

对抗咪唑啉酮类除草剂向日葵新品种—新世1号,于向日葵4~6叶期、6~8叶期、8~10叶期,分别喷施5%咪唑乙烟酸水剂、4%甲氧咪草烟水剂750,1 500,2 250,3 000 m L/hm^2,兑水450 L//hm^2,施药后20 d、35 d调查,对向日葵列当均有良好的防除效果。其中在向日葵4~8叶期,最低用药量750 m L/hm^2茎叶喷雾处理,对向日葵列当的防除效果达100%,而且对向日葵安全。

植物诱抗剂-IR-18对向日葵列当的抑制效果及应用

针对生产中JK601、SH363等商品性好的主栽食用向日葵品种,没有理想的配套防控向日葵列当措施。2017年对引进的植物诱抗剂-IR-18进行了田间施药技术研究。结果表明:该药剂对向日葵列当具有明显的控制效果,但不同品种间防效差异较大,其中具有一定抗性的品种JK601优于易感品种SH363;而且防效与药剂浓度呈正比,400倍液处理防效优于600倍液和800倍液处理;田间最佳施药期应选择在6～10叶期,400倍液施药1次处理,600倍液和800倍液需要施药2～3次,在第一次施药后32 d的防效均可达100%。

不同施药处理对列当寄生向日葵产量相关性状的影响

以食用向日葵9023为试验材料,用48%仲丁灵、48%氟乐灵、72%金都尔3种药剂,设置低、中、高3种不同浓度播前处理土壤,调查分析不同药剂处理对列当寄生向日葵危害程度的影响。结果表明:3种药剂不同浓度处理对向日葵列当严重度和产量的提高均具有较好的效果,其中,72%的金都尔中浓度处理对向日葵列当的严重度控制在15.93,粒长、粒宽、百粒重、出仁率等均显著高于对照,产量最高,达4248kg/hm^2,较CK的产量显著提高,提高率为45.0%,列当控制效果好。3种药剂随着用药浓度的增加,对向日葵籽粒的粒长、粒宽和百粒重等均有所减小,说明药剂用量越高对向日葵生长和产量具有抑制效应,且环境污染也加重。综合分析,72%的金都尔中浓度处理防控列当较为理想。

诱抗剂对向日葵抗性诱导的研究

【目的】探究诱抗剂对向日葵列当的防治效果及对向日葵抗性诱导产生的生理生化影响,为解决向日葵田恶性寄生杂草难防除的问题开辟新途径。【方法】采用诱抗剂600倍液、800倍液组合成不同的二次施药方案进行防效试验,并测定向日葵叶片叶绿素、谷胱甘肽含量及谷胱甘肽S转移酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性。【结果】诱抗剂600倍液、800倍液对向日葵列当有明显的防治效果,且防效随药剂浓度增加而显著增加,施药后18 d防效为19.8%~92.4%;最佳施用时间为向日葵8~10叶期、12~14叶期两次施药。施用诱抗剂不仅对向日葵植株安全,而且600倍液处理与清水对照相比株高增加12.41%、鲜重增加22.56%;同时诱抗剂明显增加向日葵叶片叶绿素与谷胱甘肽含量,600倍液时分别增加9.62%和23.15%;诱抗剂600倍液时谷胱甘肽S转移酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均显著增加,达到最高值时与清水对照相比分别增加5.09%、59.45%、23.72%。【结论】该诱抗剂对向日葵安全性高且能有效防除向日葵列当。

向日葵抗列当品种(系)筛选及其应用评价

为了全面评价不同向日葵品种(系)对列当的抗寄生性和其在生产中的应用价值,对‘TP3313’等50个食葵品种(系)、‘内蒙杂4号’等6个油葵品种(系)进行了田间自然寄生试验,结果表明:食葵‘TP3313’为对列当免疫的品种,且病虫害发生较轻,产量相对较高(261.11kg/667m^2),因而具有极高的推广应用价值;‘TP3314’为高抗列当品种,但是受向日葵菌核病危害较重,产量为219.64kg/667m^2;‘SH361-L’、‘SH338-M’等8个品种表现为中感,属耐列当品种(系),并且产量相对较高,在生产中具有一定的应用价值。