海南省香蕉枯萎病病原菌的分离鉴定及1号、4号小种的生物学特性

香蕉枯萎病是目前国内和世界很多地区香蕉种植区的一种毁灭性病害,目前尚未找到有效的防治方法.本文采集了海南省不同地区香蕉枯萎病的病原菌,通过经典病理学与分子生物学的方法进行了鉴定,此外还优化了快速检测的方法.结果表明,通过接种巴西香蕉和粉蕉进行致病性检测以及分离菌rDNA-ITS测序结果,明确鉴定出供试的香蕉分离菌株为4号生理小种,粉蕉分离菌株为1号生理小种.为了对1号、4号生理小种有更多的了解,本文还对1号、4号小种菌株生物学特性进行了测定,确定了影响菌丝生长的最佳条件.结果显示,pH 5时最适合1号、4号生理小种的菌丝生长,适合菌丝生长的温度为19～28℃之间,温度达到37℃时菌丝不能生长,碳源对菌丝的生长影响不大.这些方法和数据可以有利于田间香蕉枯萎病病害的检测和最终确定,生物学特性的测定可以为耕作技术的改进和农药的研发提供参考依据.     

施肥处理对不同抗性品种香蕉枯萎病的防控效果

【目的】随着香蕉枯萎病菌4号生理小种热带型(简称Foc TR4))在云南的入侵、传播和蔓延,对云南的香蕉产业产生严重的威胁。通过实时荧光定量PCR分析蕉园定植香蕉后7个月内的土壤中枯萎病病原菌TR4含量动态变化,明确不同香蕉品种的大田抗性表现以及不同肥料的防控效果,为枯萎病的防控提供技术参考。【方法】选用巴西蕉、桂蕉1号、南天黄和自主选育的云蕉1号为供试品种开展田间试验,设置虾肽有机肥+虾肽特护+虾肽果叶康(简称:虾肽有机肥处理)、常规有机肥+微生物制剂(简称:微生物处理)和常规有机肥(简称:对照)3个处理,调查4个品种在4个时间段的枯萎病发病率和3种肥料的防治效果。【结果】在月平均枯萎病病原菌TR4含量均超过2000拷贝的土壤条件下,4个品种的发病率在3个施肥处理中均表现出差异性,南天黄、云蕉1号的发病率与其他2个主栽感病品种的发病率差异达显著水平;3种施肥处理间的发病率达显著差异,发病率从高到低表现为对照虾肽有机肥处理微生物处理。【结论】施用微生物制剂对降低枯萎病发病率起一定的作用。南天黄的抗病性较强,云蕉1号也表现出较强的抗性,但还有待进一步改良和提高抗性。     

pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种生长的影响

【背景】香蕉枯萎病菌4号生理小种(镰刀菌)是香蕉产业的致命威胁。已有研究表明土壤pH值越高,香蕉枯萎病发病率越低,但是现有pH值对镰刀菌影响的研究大都是用强酸强碱调节pH值,pH值没有缓冲体系保护,而且尚未检测试验终点时介质的pH值。此外,关于pH值对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc4)影响的研究尚不系统,难以用于指导生产实践。【目的】为系统地了解土壤酸碱度对Foc4生长的影响。【方法】在pH 3.0-11.0之间设定9个pH值梯度,模拟酸性到碱性土壤pH值条件,于室内培养条件下系统研究pH值对Foc4生长、产孢、孢子萌发的影响及其生长过程对环境pH值的影响。【结果】弱酸性至中性环境(pH 5.0-7.0)最适宜于香蕉枯萎病菌的生长、产孢和孢子萌发。弱碱性处理(pH8.0和pH9.0)孢子平均萌发率较弱酸性环境处理(pH5.0和pH6.0)下降了73.1%。与pH 6.0酸性处理相比,pH 8.0和pH 9.0处理的产孢量分别下降了52.3%和68.1%。【结论】香蕉枯萎病菌Foc4生长和萌发过程会产酸,但是在缓冲体系液体培养基中,除了pH 9.0和pH10.0处理终点培养液pH值分别下降了0.34和0.27个单位外,其它处理起始和终点的pH值无差异。说明在缓冲体系液体培养基中的研究结果可以反映环境pH值对Foc4生长和萌发的影响。在作物可以生长的pH值范围内(pH5.0-9.0),碱性和微碱性条件(pH8.0-9.0)能明显抑制Foc4生长、产孢和孢子萌发。     

海南省香蕉枯萎病病原菌的鉴定

香蕉枯萎病在海南省为首次报道。在Komada改良培养基鉴定的基础上,用温室人工接种法对采自海南省各市县香蕉种植区的18个香蕉和粉蕉假茎分离物进行鉴定。结果表明香蕉枯萎病菌的两种分离物在培养特性和致病性上存在明显区别,分离自粉蕉的12个菌株为1号生理小种,而分离自香蕉的6个菌株为4号生理小种。     

菜豆炭疽菌生理小种鉴定及普通菜豆种质的抗性评价

对来源于黑龙江、吉林、内蒙古、河北、云南等8个省（市）的15个菜豆炭疽菌分离物进行生理小种鉴定,鉴别出5个菜豆炭疽菌生理小种,其中81号小种出现的频率高达67％,是中国的优势小种。用81号小种对181份菜豆进行抗性鉴定,发现高抗材料2份,抗病材料43份,高感材料33份,说明我国菜豆种质资源对炭疽菌81号小种抗感差异显著,抗病资源丰富。     

香蕉枯萎病菌粗毒素对地衣芽胞杆菌生长和培养液上清蛋白组成的影响

本文研究了香蕉枯萎病菌4号生理小种湛江菌株(Foc 4-zj)产生的粗毒素对地衣芽胞杆菌R21菌株生长及其培养液中蛋白组成变化的影响。实验结果表明, Foc 4-zj的粗毒素能够抑制R21菌株的生长, 缩短其生长周期; 减少培养液上清蛋白含量以及改变蛋白质的种类; 低剂量的粗毒素有利于拮抗蛋白的积累, 而高剂量的粗毒素则相反。     

香蕉枯萎病田间分布型及病原菌在植株上的分布

为探讨香蕉枯萎病大田病株及其体内尖孢镰刀菌(Fusarium oxyporum f.sp.cubense)的分布情况,首先对大田病株的发病情况进行调查,通过分布频次检验、聚集指标测定、Taylor幂法则、Iwao m*-m模型等对田间病株的空间分布型进行研究,在此基础上,检验聚集均数λ,分析其聚集原因。同时,在香蕉植株不同部位取样,检测病原菌在植株体内的分布情况。结果表明:香蕉枯萎病大田病株的理论分布符合聚集类型,各项聚集度指标均满足C1、I0、m*/m1、CA0、K0。大田病株的空间图式也趋于聚集分布,聚集程度随着种群密度升高而升高,病株间互相吸引,以病株群为单元在蕉地分布均匀,其相对聚集度随种群密度变化的速率为(11.0962+0.1752)m,密度越高,相对聚集度随密度变化速率越大。这种聚集分布是环境作用导致。建立最适理论抽样数模型后,根据一定置信水平下的允许误差值可估测相应发病情况时所配套的最适理论抽样数,且随着病情加重,配套抽样数随之减少。在进行序贯抽样时,假如累计病情等级高于判据上限即可视为防治蕉地,若累计病情等级低于判据下限可视为安全蕉地,如果累计病情等级在判据上限和下限之间,需增加抽样量,但可以理论抽样模型中的最大抽样量终止抽样。最适宜的抽样方法为棋盘式取样法和单、双对角线取样法。此外,枯萎病菌在香蕉植株体内的分布因样地发病程度和植株部位不同而有显著差异,植株球茎的平均含菌量显著高于其它部位。     

7个香蕉品种对枯萎病的抗性评价及3种评价方法的对比

[目的] 评价香蕉自主选育品种对枯萎病病原菌尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）热带4号小种（tropical race 4, Foc TR4）的抗性。[方法] 以浸根法和2种灌注法将Foc TR4接种于不同抗性的香蕉品种上,分析接种后香蕉的发病情况,比较筛选这3种评价方法,并评价7个香蕉品种的苗期和田间抗性水平。[结果] 采用浓度为2×10⁵ 个·mL^-1的PDB培养基Foc TR4孢子悬浮液灌注法进行香蕉苗期抗性评价更为高效可行;综合苗期和田间抗性评价结果,7个香蕉品种的抗性由高到低为：南天黄>红研3号>红研5号>红研2号>滇蕉1号>巴西蕉>红研1号。[结论] 以南天黄作为高抗品种对照,以巴西蕉作为高感品种对照条件下,红研3号和红研5号抗性为中等抗性偏强,红研2号达到中抗水平,滇蕉1号为感病,红研1号为高度感病。     

农杆菌介导的香蕉枯萎病菌4号生理小种转化体系的优化

香蕉枯萎病是世界范围内香蕉种植区最为严重的病害之一,严重威胁和影响着香蕉产业的发展.本文针对香蕉枯萎病病原菌的4号生理小种,建立了农杆菌介导的转化体系,确定了影响转化效率主要因子的优化体系是:农杆菌在IM培养基诱导前农杆菌OD_(600)为0.15、农杆菌经IM液体培养基诱导的时间为7 h、乙酰丁香酮(AS)浓度为150 μmol/L、Focr4孢子浓度为1×10~6个/mL、共培养时间为48 h、培养温度为25℃、诱导培养基pH值为5.5.在此条件下,转化效率能达到700～800个转化子/10~6个香蕉枯萎病菌孢子.PCR验证表明外源的T-DNA已经成功随机地整合到该病原菌基因组中.目前,应用该转化体系已获得2 300多个转化子,为后续克隆相关致病基因打下了良好基础.     

海南省香蕉枯萎菌生理小种的RAPD分析

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记方法对海南省香蕉枯萎病菌2个生理小种(小种1和小种4)进行遗传多样性分析,以筛选出的15个随机引物对采自海南省各市县发病蕉区的分别属于1号生理小种和4号生理小种的16个代表菌株及广东省2个1号和4号生理小种对照菌株进行RAPD-PCR扩增,结果产生97个RAPD分子标记,其中多态性的条带有76条,通过聚类分析探讨了供试小种间的亲缘关系,并寻找到了1、4号生理小种的特异性条带,为在分子水平上进行香蕉枯萎病菌生理小种鉴定提供更为便利的手段。     

Management Fusarium wilt on melon and watermelon by Penicillium oxalicum

The potential of the biological control fungus Penicillium oxalicum to suppress wilt caused by Fusarium oxysporum f. sp. melonis and F. oxysporum f. sp. niveum on melon and watermelon, respectively, was tested under different growth conditions. The area under disease progress curve of F. oxysporum f. sp. melonis infected melon plants was significantly reduced in growth chamber and field experiments. In glasshouse experiments, it was necessary to apply P. oxalicum and dazomet in order to reduce Fusarium wilt severity in melons caused by F. oxysporum f. sp. melonis. For watermelons, we found that P. oxalicum alone reduced the area under the disease progress curve by 58% in the growth chamber experiments and 54% in the glasshouse experiments. From these results, we suggested that P. oxalicum may be effective for the management of Fusarium wilt in melon and watermelon plants.     

连作对棉花抗枯萎病生理生化特性的影响

连作障碍引起棉花的产量和品质下降,严重制约着我国棉花产业的可持续发展。枯萎病作为典型的土传真菌病害,一直是困扰我国棉花生产的两大病害之一。研究采用室内盆栽试验,通过接种棉花枯萎病菌,研究不同连作年限(0、5、15a)土壤对棉花生长状况及体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的影响,进而探讨其对棉花抗枯萎病性能的影响。研究结果表明:与非连作土壤相比,连作土壤显著影响棉花的生长,导致棉花幼苗鲜重、主根长、株高降低,SOD和CAT活性降低,可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量升高,抗病品种中棉38的POD活性无显著变化,但耐病品种南农10号的POD活性明显提高。说明连作降低了棉花对枯萎病菌的抗氧化酶反应,加重了棉花的膜质过氧化程度,进而降低了棉花对枯萎病的抗性。     

RNA-Seq揭示Foc4在外源氧化胁迫(H_2O_2)下的基因表达及细胞代谢变化

尖孢镰刀菌古巴专化型4号小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4,Foc4)是香蕉枯萎病的强致病性病原菌。Foc4在侵染香蕉植株早期必须面对寄主的活性氧迸发。【目的】了解Foc4应对外源氧化胁迫的分子机制。【方法】利用Illumina 2500 RNA-Seq测序平台分析了经外源氧化胁迫(H_2O_2)处理的Foc4与对照在转录组水平的基因表达差异。【结果】在外源氧化胁迫条件下,Foc4的生长受到抑制。转录组测序获得了超过2千万条clean reads。进一步的差异基因表达分析以差异倍数FC (fold change)≥2且FDA值≤0.001为选择标准,发现496个基因表达上调,298个基因表达下调。GO功能富集分析显示,429个基因比对到GO功能分析数据库,在这些差异表达基因中,许多与代谢过程、生物调节、细胞过程和刺激应答有关。KEGG通路富集分析显示,有141个表达差异显著基因比对到KEGG中的50条代谢途径。其中,主要是各类氨基酸代谢途径、脂肪酸代谢途径。同时也包括与抗氧化胁迫直接相关的代谢途径,包括DNA的损伤修复、类胡萝卜素的生物合成、过氧化物酶体、谷胱甘肽代谢等。【结论】这些结果暗示,为了在强氧化胁迫环境下生存,Foc4细胞从包括直接应对氧化胁迫的信号调控途径在内的物质代谢和能量代谢均发生改变以应对环境变化的胁迫。     

Combined application of botanical formulations and biocontrol agents for the management of Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) causing Fusarium wilt in banana

Plant products along with biocontrol agents were tested against Fusarium wilt of banana caused by Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). Of the 22 plant species tested, the leaf extract of Datura metel (10%) showed complete inhibition of the mycelial growth of Foc. Two botanical fungicides, Wanis 20 EC and Damet 50 EC along with selected PGPR strains with known biocontrol activity, Pseudomonas fluorescens 1, Pf1 and Bacillus subtilis, TRC 54 were tested individually and in combination for the management of Fusarium wilt under greenhouse and field conditions. Combined application of botanical formulation and biocontrol agents (Wanis 20 EC + Pf1 + TRC 54) reduced the wilt incidence significantly under greenhouse (64%) and field conditions (75%). Reduction in disease incidence was positively correlated with the induction of defense-related enzymes peroxidase (PO) and polyphenol oxidase (PPO). Three antifungal compounds (two glycosides and one ester) in D. metel were separated and identified using TLC, RP-HPLC (Reverse Phase-High Pressure Liquid Chromatography) and mass spectrometry. In this study it is clear that combined application of botanical formulations and biocontrol agents can be very effective in the management of Fusarium wilt of banana.     

瓜菜枯萎病及生防根际微生物组研究进展

枯萎病是顽固性土传病害,称为瓜菜中的“癌症”,已成为制约我国瓜菜产业可持续健康发展的瓶颈问题。本文简要介绍瓜菜枯萎病危害,并从细胞壁降解酶、毒素、信号传导和致病基因等方面综述瓜菜枯萎病灾变机制,然后从根际微生物组自身与病原菌、土壤层面和植物层面等重点阐述了根际微生物组防治和抵御瓜菜枯萎病的机理,最后对枯萎病发生和抑制关键因子挖掘、核心微生物组构建及根际微生物组分子机制等进行了展望,期望生防微生物防治病害发生进入一个崭新且高效的阶段,为加快提升作物抗逆性机理研究提供一定思路。     

棉花枯萎病菌突变体库的构建及分析

[背景]棉花枯萎病逐渐成为威胁新疆海岛棉产业发展的主要病害,但关于棉花枯萎病菌的致病力、产孢量、生长速度及颜色变化等相关功能基因目前还不是十分明确.[目的]通过构建绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记棉花枯萎病菌突变体库,筛选出由于T-DNA的随机插入而导致性状发生变异的突变体...