河南省丹参根结线虫病原种类鉴定

【目的】旨在明确河南省丹参根结线虫的发病种类,为丹参根结线虫病的快速诊断和科学防控提供依据。【方法】2019—2021年,从河南省许昌市、三门峡市、南阳市等丹参种植园区采集根结线虫侵染发病的丹参样品。采用形态学、rDNA-ITS序列分析和特异性引物扩增相结合的方法对罹病丹参的根结线虫进行种类鉴定。【结果】形态学结果表明丹参根结线虫与南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的形态特征一致。rDNA-ITS序列比对结果表明,丹参根结线虫与GenBank中的南方根结线虫序列具有高度相似性,最高可达100%。基于rDNA-ITS序列构建的系统发育树结果表明,丹参根结线虫种群与其他南方根结线虫种群以100%的支持率聚集在同一支。特异性引物检测结果也表明河南丹参根结线虫为南方根结线虫。同时,依据柯赫氏法则对分离的病原线虫进行致病性测定,发现接种株全部发病,人工接种南方根结线虫的丹参根部发病症状与田间病样症状一致。【结论】通过形态鉴定、分子鉴定和柯赫氏法则验证,明确了引起河南省丹参根结线虫病的病原线虫为南方根结线虫,这是河南地区首次发现南方根结线虫侵染丹参,有关部门应采取相应措施防止该病害在丹参种植区域进一步扩散蔓延。

玉米新品种对3种主要病害的抗性鉴定与评价

黄淮海地区是我国玉米主产区,镰孢茎腐病、镰孢穗腐病和小斑病是该区玉米生产上的3种重要病害,也是品种审定工作中实行“一票否决”的关键病害.为了明确玉米新品种对3种主要病害的抗性水平,为新品种审定、推广、引种及抗病育种工作提供依据,作者于2021—2022年鉴定并评价了参加河南省玉米区域试验和引种试验的405份玉米新品种对3种主要玉米重要病害的抗性.结果表明,对于玉米镰孢茎腐病,在2021年抗性鉴定试验202份品种中,高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为31.68%、9.90%、42.57%、6.44%和9.41%;2022年参试的203份品种中,5种抗性类型品种分别占比为60.10%、9.36%、15.76%、9.85%和4.93%,两年均以高抗和中抗类型为主.对于镰孢穗腐病,在2021年试验中高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为4.95%、66.83%、22.28%、4.95%和0.99%;而在2022年试验中,5种抗性类型品种分别占比为0、86.70%、11.82%、0.99%和0.49%,抗病类型两年均居主导地位.对于玉米小斑病,在2021年抗性鉴定试验中,高抗、抗病、中抗、感病和高感类型品种分别占比为28.22%、30.69%、26.73%、14.36%和0,而在2022年试验中,5种抗性类型占比0.49%、51.23%、28.57%、18.23%和1.48%,两年均以抗病类型居多.总之,两年河南省参加区域试验和引种试验的玉米新品种中,对黄淮海地区3种主要病害抗性类型(包括高抗、抗病和中抗)的品种所占比例较高,反映出玉米育种单位对3种关键病害抗病育种工作比较重视,为生产上利用抗病品种防治玉米主要病害提供了重要支撑.

玉米孢囊线虫SCAR-PCR快速分子检测技术

【目的】玉米孢囊线虫(Heterodera zeae)为孢囊线虫属定居型半内寄生线虫,可侵染多种禾本科作物的根部,玉米孢囊线虫的发生和传播扩散将会对我国玉米生产造成严重威胁。本研究旨在建立玉米孢囊线虫的快速分子检测体系,以期从近缘属种可以准确地检测出玉米孢囊线虫,为玉米孢囊线虫的监测预警和防控打下技术基础。【方法】从我国河南、河北、甘肃、山东、湖南、广西和北京共收集20个玉米孢囊线虫近缘属种群体作为供试线虫;选取13条含有10个碱基的随机引物,采用RPAD技术对供试孢囊线虫进行多态性分析,筛出玉米孢囊线虫特异性RPAD片段,并将其转化为玉米孢囊线虫SCAR-PCR引物;采用PCR方法测试玉米孢囊线虫特异性引物的准确性以及检测技术体系的稳定性、灵敏度和实效性。【结果】通过RAPD比对分析,发现随机引物OPA03能在玉米孢囊线虫基因组DNA中扩增出一条468 bp的特异性片段;将该片段回收测序,根据片段序列信息,利用Primer 5.0设计一对特异性引物HzF1/HzR1;特异性检测结果表明,HzF1/HzR1仅在玉米孢囊线虫群体中扩增出大小为393 bp的特异性片段,其他5种16个孢囊群体(禾谷孢囊线虫、菲利普孢囊线虫、大豆孢囊线虫、旱稻孢囊线虫和甜菜孢囊线虫)和4个其他种群(水稻干尖线虫、马铃薯腐烂茎线虫、落选短体线虫和咖啡短体线虫)均没有扩增出目的条带;以含有玉米孢囊线虫的混合种群孢囊DNA为模板时,特异性引物HzF1/HzR1也能扩增出来单一明亮的393 bp的特异片段,而不含玉米孢囊线虫的混合种群不能扩增出该片段;该体系实现了玉米孢囊线虫准确、稳定的检测目的;对建立的玉米孢囊线虫快速检测技术体系灵敏度和实用范围测试,表明该检测体系对玉米孢囊线虫单个孢囊和单条幼虫均有灵敏的检测能力,检出值不低于1/2000个孢囊和1/80条2龄幼虫。【结论】本研究建立的玉米孢囊线虫SCAR-PCR快速分子检测技术,可用于玉米孢囊线虫单一样本和混合种群的快速检测,对玉米孢囊线虫的孢囊和2龄幼虫均有灵敏的检测能力,检测引物特异性强,检测方法便捷稳定,灵敏度高。

拮抗假禾谷镰孢菌的LZ-7菌株筛选、 鉴定及其生防潜能

【目的】从土壤中分离和筛选能够拮抗小麦茎基腐病病原菌假禾谷镰孢菌的细菌菌株,鉴定其种类,分析其生防潜能。【方法】将采自西藏林芝自然生境树木根围的土壤,用无菌水溶解后取上清液,采用稀释涂布平板法分离细菌;细菌纯化后在PDA平板上与假禾谷镰孢菌进行对峙培养,筛选拮抗假禾谷镰孢菌的菌株;根据菌株的形态特征、生理生化特性及16S rDNA的系统进化分析鉴定生防菌株的种类;利用土壤接种方法,测定生防菌株发酵液对小麦苗期小麦茎基腐病的生防潜能;采用平板对峙法测定生防菌株对其他病原真菌的抑菌谱。【结果】分离筛选获得一株拮抗假禾谷镰孢菌菌丝生长的细菌LZ-7,该菌株对假禾谷镰孢菌菌落的抑制率为52.3%。LZ-7菌株具有产淀粉酶、纤维素酶、脲酶和明胶酶的能力,能利用多种碳源,其16S rDNA序列与娄彻氏链霉菌聚在同一分支,被鉴定为娄彻氏链霉菌。LZ-7菌株的发酵液处理小麦种子后,苗期茎基腐病的病情指数降低了58.4%。此外,菌株LZ-7对禾谷镰孢菌和麦根腐平脐蠕孢等植物病原真菌也具有明显的拮抗活性。【结论】在青藏高原土壤中筛选到一株娄彻氏链霉菌LZ-7,拮抗假禾谷镰孢菌的生长,对小麦茎基腐病具有良好防治潜能,具备作为小麦茎基腐病生防资源开发利用的潜力。

蠼螋捕食草地贪夜蛾的行为及功能反应

为明确蠼螋对草地贪夜蛾的捕食作用,在温度(26±1)℃,相对湿度(75±5)%,光周期16L:8D的实验室条件下,观察了蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾卵、1~6龄幼虫和成虫的捕食行为和对6龄幼虫的捕食功能反应。结果表明:蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾卵和1~6龄幼虫均有捕食行为,对飞行能力弱的草地贪夜蛾成虫也具有捕食能力。蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾捕食过程中,并不取食完其整个虫体,而是咬食至猎物不动时,继续搜索捕食周围其他猎物。蠼螋5龄若虫对草地贪夜蛾6龄幼虫的捕食功能拟合HollingⅡ模型,日平均捕食量为2.85头,对入侵的草地贪夜蛾的为害具有一定的防控潜能。

棉铃虫鞣化激素基因克隆及分子特性分析

【目的】获得棉铃虫鞣化激素2个亚基(α亚基和β亚基)基因序列,分析其分子特性和表达模式,研究棉铃虫鞣化激素的作用机制奠定基础。【方法】通过生物信息学和分子生物学技术分别得到棉铃虫鞣化激素α和β亚基cDNA序列,将棉铃虫及NCBI中公布的已知其它昆虫鞣化激素α和β亚基氨基酸序列分别整理分析,利用MEGA7(7.0.14)软件的Jones-Taylor-Thornton(JTT)模型构建系统进化树并进行聚类分析,qRT-PCR分别检测两亚基在棉铃虫不同生长发育阶段的表达模式。【结果】分别获得了棉铃虫鞣化激素α亚基与β亚基核苷酸序列。其中α亚基(GenBank登录号:AHM0247472.1)cDNA片段长694 bp,开放阅读框480 bp,编码159个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为17.7 kDa。该基因在卵期第3 d、1龄幼虫第1 d、3~5龄幼虫第1 d、2和3龄末蜕皮期(3M和4M)、蛹期第0 d、第3 d和第7 d表达量相对较高。β亚基(GenBank登录号:AHM0247473.1)cDNA片段长779 bp,开放阅读框420 bp,编码139个氨基酸残基,预测该蛋白质分子量为15.9 kDa。该基因在卵期至2龄末蜕皮期(3M)、3龄幼虫第2 d、4~5龄幼虫第1 d、蛹期第1 d至羽化前表达量相对较高。鞣化激素α亚基和β亚基基因均在棉铃虫胸神经节中相对表达量最高,咽下神经节次之,脑部和腹部相对表达量较弱。【结论】鞣化激素在鳞翅目昆虫中具有较高的保守性;α亚基和β亚基基因主要在棉铃虫卵期、初孵幼虫期、蛹期和新羽化成虫期发挥作用;鞣化激素在棉铃虫幼虫体内主要由胸部神经节转录合成。

棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式

【目的】研究棉铃虫鞣化激素β亚基参与脂肪组织免疫的相关功能基因表达模式。【方法】利用多肽激素体外处理与活体RNAi验证,将保存的鞣化激素β亚基同聚体重组蛋白,体外处理棉铃虫幼虫脂肪体组织,分别处理0、0.5、1和3 h,及体内注射鞣化激素β亚基dsRNA,72 h后取样,通过qRT-PCR检测棉铃虫幼虫脂肪体相关免疫基因表达模式。【结果】鞣化激素β亚基同源二聚体蛋白体外处理棉铃虫幼虫脂肪体后,免疫相关基因cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin在0.5 h转录水平迅速上升,随后在1 h恢复至初始水平,在3 h与初始转录水平亦无显著变化,具有相同的变化趋势;棉铃虫体内注射鞣化激素Burs-β亚基dsRNA,72 h后,moricin转录水平无显著差异,cecropin1、cecropin2、cecropin3、attacin、cecropin D、gloverin、defensin、moricin和lebocin等8个免疫相关基因转录水平的表达均下调。【结论】鞣化激素β亚基同聚体蛋白质能够参与棉铃虫的免疫相关基因转录。

郑州市绿地草坪重要植物寄生线虫鉴定

郑州市部分绿地草坪草存在植株矮小,长势衰弱,叶片枯黄等现象,推测其可能受植物线虫危害。为明确危害郑州市绿地草坪草的寄生线虫种类以及分布情况,2020—2021年,从郑州市12县/区辖区内的30个公园绿地随机采集136份草坪草疑似发病样品。采用浅盘法和漂浮法分离样品中的植物线虫,利用形态学和分子生物学鉴定相结合的方法,对分离到的植物线虫进行种类鉴定。结果表明,18个地区中的98份样品中检测到植物寄生线虫,检出率高达72.1%,覆盖调查地区的60.0%。同时,发现不同公园或绿地之间土壤中线虫数量差异悬殊,其中上街东虢湖公园线虫密度可达98.68条/100 m L土,而新郑龙湖城市湿地公园线虫密度仅为1.10条/100 mL土。种类鉴定结果显示,本次调查共检测到9种重要草坪草植物寄生线虫:小叶螺旋线虫(Helicotylenchus microlobus)、花生茎线虫(Ditylenchus arachis)、马铃薯腐烂茎线虫(D.destructor)、茎线虫属线虫(Ditylenchus sp.)、菲利普孢囊线虫(Heterodera filipjevi)、南方根结线虫(Meloidogyne incognita)、滑刃属线虫(Aphelenchoides spp.)、菱形盘旋线虫(Rotylenchus rhomboides)和双刃垫刃属线虫(Labrys sp.),其中小叶螺旋线虫为优势种群。本研究首次在郑州市草坪草上发现菲利普孢囊线虫和南方根结线虫的危害,其中菲利普孢囊线虫、菱形盘旋线虫等多个线虫为国内首次在城市草坪草上检测发现。研究结果为草坪草的调运和植物检疫提供了技术支撑,为郑州市绿地草坪线虫病的防治奠定了理论基础。