代谢组学-植物病理学研究有力的生物分析工具

代谢组学与基因组学、转录组学、蛋白组学共同构成系统生物学。代谢组学作为连接基因、蛋白与表型的重要桥梁,正逐步被应用于植物病理学研究的各领域。本文系统综述了代谢组学在植物侵染性病害的病原学、病害诊断、病原与寄主互作、植物抗病性、植物非侵染性病害和杀菌剂作用机制等领域应用的最新进展。将为采用代谢组学手段深入揭示生物或非生物因素作用下植物病害的发生规律、植物自身的防御机制以及外源药物的防病机理提供有益借鉴。代谢组学将通过解析生物标志物或代谢途径为生物表型相关蛋白功能的研究提供重要参考。

中国小麦条锈病研究与防控

小麦条锈病是影响我国小麦安全生产的重要生物灾害,对小麦生产具有毁灭性危害,号称＂国病＂,流行年份可导致小麦减产40%以上,甚至绝收。其病原菌条形柄锈菌专化型Puccinia striiformis f.sp.tritici孢子（尤其是其夏孢子和锈孢子）可随高空气流远距离传播,具有暴发性和大区流行的特点,

CRISPR/Cas9单碱基编辑技术创制抗除草剂拟南芥种质

CRISPR/Cas9基因编辑系统因其高效、廉价、简单、通用等特点,引发了基因编辑领域的革命.但是,在植物基因组上进行定点突变,依然困难重重.目前的技术路线是,将含有突变的DNA模板通过修复Cas9产生的DNA双链断裂的方式整合到植物基因组中,从而实现目标区域中的点突变.整合机制包括同源末端修复[1]或非同源末端修复[2]的两种方式.但是,DNA模板整合到目标区域的效率极低,

甘谷县小麦条锈菌小范围传播分析

小麦条锈病是由活体专性寄生菌条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）侵染引起的严重威胁我国小麦生产的重要病害（Wan et al.,2004）。其能否成功越夏是制约我国小麦条锈病周年循环的关键环节。而陇南天水地区地形复杂,夏季冷凉,海拔差距较大,不同海拔小麦生长季及自生麦苗之间存在重叠,

潜育期小麦条锈菌的高光谱定性识别

小麦条锈病的发生流行严重影响小麦的生产安全,其早期的监测预警对病害发生的防控具有重要作用。本研究利用Hand Held 2地物光谱仪获取不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层高光谱数据,基于定性偏最小二乘(discriminant partial least squares,DPLS)、人工神经网络(artificial neural networks,ANN)和支持向量机(support vector machine,SVM)3种方法建立识别潜育期小麦条锈菌的模型,并分析接菌间隔日、建模比及光谱特征的差异对模型效果的影响。结果显示,在全波段(325~1 075 nm)建模,SVM识别效果优于ANN,而ANN优于DPLS,其中以一阶导数为光谱特征所建模型识别效果最优,在不同建模比下其识别准确率均可达到100.00%。

核果和仁果褐腐病病原菌研究进展

核果和仁果类果品在我国果品生产和消费中占有重要地位。由链核盘菌属Monilinia几种真菌引起的褐腐病可导致枝枯和果实腐烂,造成严重的经济损失。其中部分种类还是一些国家或地区的检疫性病原物。近年来褐腐病病原菌的组成、名称和分布已有新的变化,对链核盘菌和褐腐病的研究也取得了许多新进展。本文概述了过去20年来国内外对核果和仁果上链核盘菌的种类组成、地理分布、种类鉴定、组学和致病机理以及褐腐病防治方面的主要研究进展,同时对已报道的多种针对链核盘菌的快速检测技术进行了总结和评估,以期为褐腐病的防治、优质果品生产和果品贸易中的检疫工作提供参考。

基于偏最小二乘法的小麦条锈病潜育期冠层高光谱分析

为能够找到更快速、高效的监测早期小麦条锈病的方法,通过获得在0.2、0.1、0.05 mg/m L三种不同浓度小麦条锈菌胁迫下的潜育期小麦冠层光谱数据,利用定性偏最小二乘法建立小麦条锈病潜育期小麦叶片冠层光谱识别模型并分析在3类不同光谱特征(波段、变量、建模比)下的模型准确性及适应性。结果表明,在325~1 075 nm波段内,以伪吸收系数二阶导数[log10(1/R)_2nd.dv]为光谱特征所建模型的平均准确率最高,训练集为97.89%,测试集为92.98%,可优先作为建模时备选的变量参数;在不同波段范围所建模型中,在925~1 075 nm波段内,以伪吸收系数的一阶导数[log10(1/R)]为光谱特征所建模型的平均准确率最高,训练集为98.27%,测试集为94.33%,可优先作为建模时备选的波段范围。表明利用冠层高光谱特征可以实现对小麦条锈病潜育期的定性分析,是一种能早期监测小麦条锈病的无损高效方法。

基于Logistic、IBk以及Randomcommittee方法的条锈病潜育期小麦冠层光谱的定性识别

为寻求在小麦条锈病潜育期能探知和监测病害的简单便捷方法,通过人工接种不同品种小麦诱发条锈病,在小麦条锈病菌尚处于潜育期时,采集小麦冠层光谱数据,并利用双重Real-time PCR分子生物学技术检测条锈病菌潜育菌量,基于Logistic、IBK以及Randomcommittee三种方法,在不同建模比、不同参数变换下建立可识别潜育期小麦条锈病的数学模型。结果表明,在全波段范围内(325~1 075 nm),3种方法所建模型模拟识别潜育期小麦条锈病是可行的,但识别效果有一定差异,基于Logistic、IBK以及Randomcommittee方法所建模型的平均准确率分别为83.95%~84.51%、87.72%~88.98%、93.19%~93.46%。因此,基于Randomcommittee方法所建模型的识别准确率最高,效果最好,更适合小麦条锈病潜育期的定性识别。

京津地区苹果园农药使用情况调查

为获得京津地区苹果园农药使用情况的基本数据,2016年以走访的方式调查了京津地区苹果主产区104个果园中农药的使用情况。结果显示,调查的成年果园中,平均用药次数为7.50次,其中,北京7.24次,天津8.25次;平均用药(非自制农药)量为9.67 kg/667m^2,其中北京10.80 kg/667m^2,天津4.06 kg/667m^2;使用的农药主要为杀虫剂、杀螨剂、杀菌剂,其中,多菌灵、甲基硫菌灵、代森锰锌使用频率较高。针对用药现状提出:未来京津地区苹果园病虫害化学防治可结合田间发生规律,通过使用高效、低毒农药,利用天敌以及使用雾化更好的喷药器械等措施来降低用药量、减少面源污染、提升果品的经济价值和安全性。