湖北烟草靶斑病消长规律及其与环境因子的关系分析

为对湖北烟区烟草靶斑病进行合理预测预报和精准防控,本研究通过定点系统调查和统计分析,确定了湖北烟区烟草靶斑病流行动态,明确了烟草靶斑病的发生与土壤中立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)带菌量及气象因子的关系。结果表明,烟草靶斑病病情阶段表现为病情始发(移栽后35~40 d)—病情扩展(移栽后40~60 d)—病情迅速蔓延(移栽后60~105 d)。Logistic模型能较好地描述烟草靶斑病的流行动态,可根据该模型进行病害发生的预测。发病烟田10 cm耕层土壤R.solani带菌量高于其他耕层土壤;土壤R.solani带菌量在烟草大田生长期基本呈现持续增加的态势,与靶斑病病情指数具有显著正相关关系。气温和降雨量是影响烟草靶斑病发生与流行的主要气象因子,田间气温高于23℃时,烟草靶斑病迅速蔓延;各病情阶段的总降雨量决定病害各病情阶段的严重度。本研究阐明了烟草靶斑病在湖北省的扩散蔓延规律及影响因素,为该病害的预测预报和合理防控奠定了理论基础。

贝莱斯芽孢杆菌F85对烟草炭疽病的生防作用研究

为明确贝莱斯芽孢杆菌对烟草炭疽病的生防作用,通过贝莱斯芽孢杆菌BacillusvelezensisF85和烟草炭疽病菌Colletotrichum fructicola共培养试验,测定了不同浓度的F85无菌发酵滤液(0.5%~20%)对C. fructicola的菌丝生长、分生孢子萌发及附着胞形成的影响,评价了F85对活体叶片的烟草炭疽病的防治效果。结果表明:(1)贝莱斯芽孢杆菌F85对C. fructicola、C. kahawae、C. karstii、C. siamense均表现出较好的拮抗作用,具有广谱抑菌效果。(2)贝莱斯芽孢杆菌F85可有效抑制烟草炭疽菌C. fructicola菌丝的生长,同时抑制炭疽菌分生孢子的萌发和附着孢形成。随F85无菌发酵滤液浓度升高,对C. fructicola的抑制作用更明显。20%F85无菌发酵滤液处理C. fructicola菌丝干质量抑制率和分生孢子芽管畸形率均达100%。(3)5%浓度以上的贝莱斯芽孢杆菌F85无菌发酵滤液对活体烟草炭疽病的防效高于70%。本研究丰富了烟草炭疽病生防菌资源,为开展烟草炭疽病的生物防治提供了理论依据。

烟草靶斑病LFD-RPA快速检测方法的建立

烟草靶斑病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)侵染引起的烟草叶部病害,近年来在我国部分省份发生严重,危害烟草生产。为开发烟草靶斑病的早期快速诊断方法,本研究根据该病原菌的内转录间隔区(ITS),设计了重组酶聚合酶扩增技术相关引物RsRPA-F3/R3,建立了一种靶斑病菌的重组酶聚合酶扩增结合侧流层析试纸条(LFD-RPA)检测方法。该方法能够在37℃,15 min内特异性地检测到R.solani(1.40×10^(2) copies/µL)质粒DNA,与常规PCR灵敏度一致。在田间烟草靶斑病实时检测中,准确率达95.83%。本方法具有快速、简单、可视化等特点,为烟草靶斑病菌的田间快速诊断提供了技术支撑。

草莓褐斑病的病原鉴定及其生物学特性观察

采用柯赫氏法和ITS DNA序列分析对草莓褐斑病的病原进行确认和鉴定。结果表明:草莓褐斑病病原在病叶及PDA培养基上均可产生分生孢子器及分生孢子;分生孢子器球形、黑色,分生孢子梗瓶梗状,具分枝;分生孢子卵圆形至纺锤形、透明、单细胞,大小为(5.7～7.3)mm×(2.0～3.0)mm;根据病菌形态,确定该病原菌为昏暗拟茎点霉Phomopsis obscurans(Ellis & Everh.)B.Sutton。生物学特性观察结果表明:该病原菌菌丝生长和产孢的最适温度为25～30℃,生长和产孢最适pH值为6,光照对菌丝生长和产孢均有促进作用。

荸荠秆枯病菌生物学特性研究

为研究湖北地区荸荠秆枯病的发生规律,研究了其对不同理化环境和营养条件的需求。试验结果表明,荸荠秆枯病菌（Cylindrosporium eleocharidis）菌丝生长和分生孢子萌发温度为5-35℃,最适温度为25-30℃;病菌菌丝最适宜在马铃薯葡萄糖培养液（PDB）中生长,最适宜在绿豆汁培养基（MBA）上产孢。pH值为4-10时,病菌菌丝均能生长,pH值为6-7时最适宜其生长;病菌能利用多种碳源和氮源,碳源以蔗糖和淀粉利用效果最好,氮源以酵母膏和蛋白胨利用效果最好;病菌菌丝的最低致死温度为50℃水浴10 min,分生孢子最低致死温度为55℃水浴10 min。

基于RAPD标记分析葡萄孢属类似真菌Amphobotrys ricini的遗传多样性

采用RAPD分子标记对我国15个地区2种寄主植物(铁苋菜和蓖麻)上分离得到的葡萄孢属类似真菌Amphobotrys ricini的81个菌株以及来自美国的1个A.ricini菌株进行了遗传多样性分析。结果显示:筛选出的8条RAPD引物共扩增出63条DNA带,其中有49条DNA条带为多态性条带,多态性条带比率(PPB)为77.8%。多态性信息含量(PIC)值变化范围在0.47~0.84,平均值为0.72,观测等位基因数(Na)的均值为2.000 0、有效等位基因数(Ne)的均值为1.357 7、Nei’s基因多样性指数(H)的均值为0.227 5,Shannon信息指数(I)的均值为0.363 1。UPGMA聚类分析表明,遗传相似系数变化范围在0.55~1.00,以遗传相似系数0.70为阈值时,可分为5个类群(A、B、C、D、E),在遗传相似系数0.74处,B类群又可以分为B1和B2两个亚群。分析结果表明,A.ricini群体内遗传变异与菌株地理来源、寄主植物有一定相关。

链梗葡萄孢菌基因组中致病效应因子的预测及功能验证

为深入发掘链梗葡萄孢菌Streptobotrys caulophylli的致病效应因子,对链梗葡萄孢菌菌株StreptoBC-1进行全基因组测序,利用生物学信息学方法对获得的蛋白序列进行分泌蛋白预测,对获得的分泌蛋白进行碳水化合物酶类、毒力相关蛋白类型和致病效应因子进行预测,随机选择10个候选致病效应因子采用实时荧光定量PCR技术对其功能进行验证。结果显示:共获得9 833条蛋白序列,从中共筛选获得483个经典分泌蛋白,所占比例为4.9%;在483个经典分泌蛋白中,169个属于碳水化合物酶类,被注释到与灰霉病菌Botrytis cinerea毒力相关的蛋白有274个,共获得26个候选致病效应因子。黄瓜叶片接种链梗葡萄孢菌菌株StreptoBC-1 24 h时,在随机选择的10个致病效应因子中有9个致病效应因子编码基因的相对表达量均较对照显著上调,相对表达量为对照的1.9倍~3 196.8倍,1个致病效应因子较对照显著下调。表明筛选获得的效应因子与链梗葡萄孢菌侵染过程密切相关,且大部分候选致病效应因子正调控链梗葡萄孢菌的侵染。

核盘菌自噬相关基因SsATG5和SsATG8的功能分析

为探究自噬在核盘菌Sclerotinia sclerotiorum致病过程中的作用,利用酵母Saccharomyces自噬相关基因(autophagy-related gene,ATG)编码的蛋白序列比对核盘菌基因组,获得核盘菌假定ATG,并以核盘菌1980菌株为出发菌株,基于同源重组的原理对假定ATG进行敲除和回补,并测定不同突变体的生长表型和致病能力。结果表明,从核盘菌基因组中比对到2个ATG,分别命名为SsATG5和SsATG8,两者在核盘菌致病过程中均上调表达。SsATG5和SsATG8敲除突变体在菌丝生长、产草酸和侵染垫形成方面与野生型菌株无明显差异,但SsATG5敲除突变体在离体拟南芥Arabidopsis thaliana叶片上的致病力显著下降了约40%,在活体拟南芥植株上的致病力显著下降了约80%,同时SsATG5回补突变体恢复了正常的致病力。表明SsATG5参与了核盘菌的致病过程,证实自噬在核盘菌致病过程中发挥着重要作用。

荸荠枯萎病发生动态及防治技术

荸荠枯萎病在我国各个荸荠Eleocharis dulcis产区普遍发生,是影响荸荠产量的重要病害。为有效防治该病害,于2010—2012年调查了湖北省荸荠枯萎病的田间发生动态,并进行了荸荠品种抗病性评价、室内药剂筛选及药剂处理球茎盆栽和田间试验。3年田间病情调查结果表明,荸荠枯萎病于8月中旬开始发生,8下旬—9月上旬温度适宜,病害开始缓慢增长;9月下旬—10月中旬为该病发生的高峰期;病情指数均与温度呈显著负相关,但各年份的病情指数与相对湿度和降雨量均无显著相关性。沙洋荠、肇庆荠、韶关马坝荠、桂林荠-1品种对荸荠枯萎病有较强的抗性。10%苯醚甲环唑、25%多菌灵、40%氟硅唑和25%嘧菌酯4种药剂处理球茎均有利于荸荠出苗。经多菌灵和氟硅唑处理的球茎假植到大田2个月后对荸荠枯萎病仍有一定的防治效果,防治效果分别为22.3%和27.0%,而嘧菌酯和苯醚甲环唑对该病基本无防治效果。

灰葡萄孢鞘脂代谢通路基因Bcsphl1克隆及功能分析

为明确灰葡萄孢Botrytis cinerea鞘脂代谢通路基因Bcsphl1的生物信息学特征及其在菌核发育中的潜在功能,采用CTAB法和Trizol法提取灰葡萄孢菌丝、菌核的gDNA和总RNA,利用PCR技术克隆其Bcsphl1基因,运用生物信息学软件对其进行鉴定和分析,并利用半定量反转录-聚合酶链反应(semi-quantitative reverse transcription and polymerase chain reaction,SqRT-PCR)技术测定其在灰葡萄孢菌核不同形成阶段的表达情况。结果表明:Bcsphl1基因序列全长1833 bp,编码360个氨基酸;Bcsphl1基因编码蛋白的分子质量为40.94 kD,理论等电点为7.73,分子式为C_(1889)H_(2868)N_(492)O_(507)S_(11),不稳定系数为31.19,脂肪指数为100.47,亲水性平均指数为0.160,属于结构稳定的疏水性蛋白。该基因编码的蛋白质无信号肽,定位于细胞质膜,含有3个跨膜结构域和1个脂肪酸羟化酶保守结构域。氨基酸序列同源性比对发现Bcsphl1氨基酸序列与灰葡萄孢T4菌株鞘氨醇羟化酶类蛋白的一致性达98.23%。Bcsphl1基因在灰葡萄孢菌核形成初期(6 d)、中期(9 d)和后期(12 d)均有较高水平表达,其中在中期表达水平最高,表明其可能参与灰葡萄孢菌核形成的调控。