玉米大斑病长蠕孢生理小种的遗传变异

玉米大斑病长蠕孢存在生理分化现象,人们在研究该菌的同时发现其生理小种存在着遗传变异。论主要从三个方面进行了综述：玉米大斑病长蠕孢生理小种划分标准的演变、我国玉米大斑病长蠕孢生理小种研究的历史与现状和玉米大斑病长蠕孢生理小种变异的原因。指出,玉米大斑病长蠕孢生理小种变异的原因主要有：基因突变、生殖方式、选择作用和基因漂移等。     

玉米RFLP连锁图谱构建及大斑病QTL定位

玉米大斑病菌存在有生理小种分化的现象,目前5个已定名的生理小种在我国均已发现,还有一些尚未定位名的新类群也出出现,提高玉米对大斑病的抗性,只有提高数量抗性才能达到目的,为了弄清楚玉米对大斑病数量抗性的基因数目及效效应,利用抗病自交5系P138和感病自交系缩3为亲本构建了F2：3家系群体,采用RFLP标记构建了包含了124个标记的玉米RFLP连锁图,覆盖玉米基因组1999．8cM,标记间平均距离为16．5cM,定位了玉米大斑病的病斑长,病斑宽和病斑面积的QTL分别为3、3、2个,其联合贡献率分别为58．1％、71．5％和27．5％,没有检测到病斑数／叶的QTL,其表现为单基因或者寡基因控制的性状,研究结果增加了对玉米大斑病的认识,对玉米抗大斑病育种具有重要的指导意义。     

一种简捷的玉米大斑病病菌单孢分离方法

介绍一种利用普通光学显微镜直接分离玉米大斑病病菌单孢子的方法。该方法是通过敲打叶片先将孢子转移至水琼脂培养基上,然后利用自制的简易挑孢针在低倍镜下直接挑取大斑单孢子,从而达到分离纯化的目的。结果表明,此法虽然有一定的操作难度,但简便易行,污染少,高效快捷,为玉米大斑病病菌生理小种鉴定、DNA遗传多态性的进一步研究做了积极有益的基础工作。该方法值得推广到其他种类大型孢子真菌的单孢分离工作中。     

玉米Ht_1基因的抗病效应

大斑病(Helminthosporium turcium)是玉米的主要病害之一。实践证明,改进玉米的遗传结构、推广抗病杂交种是减轻大斑病危害的经济有效措施。 1960年以前多数学者认为,玉米对大斑病的抗性属多基因遗传,部分显性,具有累加效应。这种抗性对已发现的大斑病的一号小种和二号小种都能抵抗。1961年Hooker等在自交系GE440和爆裂玉米“妇人指”品种中分别发现了对大斑病一号小种的一种独特的抗性。     

玉米大斑病抗性遗传的研究进展

由于大斑病生理小种的变异,致使原来抗大斑病的玉米品种丧失抗性,对玉米生产造成严重危害,至今已经发现大斑病菌生理小种5个。玉米对大斑病的抗性可分为多基因控制的数量性状和显性单基因控制的质量性状,前者涉及玉米的10条染色体;后者包括t1、Ht2、Ht3、HtN等基因。本文对大斑病生理小种变化,玉米大斑病抗性单基因（Ht）的来源、遗传特点、染色体定位以及数量抗性基因的QTL分析等研究进展作了综述。 Abstract:As the rapid variation and mutation of the races of Exserohilum turcicum (Helminthosporium turcicum),maize varieties lost their resistance to northern corn leaf blight (NCLB) disease caused by new races of E.Turcicum.This brought the disaster in maize production.Up to now 5 races have been found.The maize resistance to E.turcicum can be divided into quantitative and qualitative resistance,the former is associated with 10 chromosomes in maize,and the later includes genes of t1、Ht2、Ht3 and HtN.The race variation of E.turcicum,the original gene resources and genetic characteristics of each Ht monogenic resistance,the chromosome location of t1、Ht2、HtN genes,and the QTL analysis of quantitative resistant genes for E.turcicum in maize were reviewed in this paper.     

弯曲平脐蠕孢拮抗细菌的筛选、鉴定及拮抗作用

【背景】玉米弯曲平脐蠕孢是引起玉米叶斑病的主要病原,严重危害农业生产。利用细菌防治弯曲平脐蠕孢是目前研究的热点。【目的】筛选对玉米弯曲平脐蠕孢有高拮抗性的菌株,对其进行鉴定并探究其拮抗机制。【方法】采用平板对峙法,从玉米田地表下土壤分离获得22株细菌,再经过复筛得到一株对玉米弯曲平脐蠕孢具有较高拮抗活性的菌株L-14。【结果】筛选发现,菌株L-14对层出镰孢(Fusariumproliferatum)、禾谷镰孢(Fusariumgraminearum)、大斑凸脐蠕孢(Exserohilum turcicum)、弯曲平脐蠕孢(Bipolaris papendorfii)和灰霉病菌(Botrytis cinerea) 5种植物病原真菌均有抑制作用,是一株广谱拮抗作用的生防菌株。通过对该菌株进行形态观察、16S rRNA基因序列分析以及生理生化特性检测,鉴定其为枯草芽孢杆菌。对菌株L-14的抗菌机制进行研究,发现该菌发酵液的蛋白粗提物对弯曲平脐蠕孢气生菌丝形态无影响,但可致基内菌丝畸变,对弯曲平脐蠕孢分生孢子萌发有抑制作用。【结论】筛选的拮抗菌在防治植物病害上具有广谱性及较高的拮抗活性,能有效防治玉米叶斑病。     

基于多基因序列分析对尖孢镰孢菌古巴专化型（香蕉枯萎病菌）生理小种的鉴定

由尖孢镰孢菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,自1996年以来已对我国华南地区香蕉生产造成了严重危害。传统上香蕉枯萎病菌生理小种的鉴定主要采用人工接种鉴别寄主尔后测定病菌致病性的方法,但实验周期长,且受季节影响。以来自澳大利亚的香蕉枯萎病菌生理小种1号（BW1）、2号（Race 2）、3号（Race 3）以及亚热带4号（BW4）为对照,对分离自我国华南地区主要香蕉产区（广东、广西、海南、福建等省区）的14株香蕉枯萎病菌的单孢菌株进行致病性测定,并结合热带4号小种（TR4）和亚热带4号小种（ST4）的分子特异检测方法,确定其生理小种类型;同时,利用ITS、TEF-1α、IGS、histone H3、β-tubulin等 5个主要用于镰孢菌系统发育学研究的基因,研究不同地区不同来源的Foc菌株之间的亲缘关系及其与非病原尖孢镰孢菌的关系,并评价这5个基因在香蕉枯萎病菌生理小种鉴定上的应用价值。研究结果表明：（1）来源于我国华南地区的4号小种主要为热带4号小种;（2）TEF-1α、IGS、histone H3等3个基因片段能够将Foc中不同生理小种的菌株划分成不同的系统发育谱系,与致病性测定的结果具有对应关系,也能较好地反映尖孢镰孢菌种内菌株的亲缘关系,可用于香蕉枯萎病菌生理小种鉴定;（3）我国Foc 1号生理小种的遗传多样性高于4号生理小种,Foc 1号生理小种的菌系与来自香蕉果实上的非病原尖孢镰孢菌的亲缘关系比其与Foc 4号生理小种的菌系的亲缘关系更近。     

中国长蠕孢属的分类研究II. 四川省的两个新种

报道生于四川省枯树枝上的长蠕孢属两个新种,假喙长蠕孢Helminthosporiumspurirostrum和四川长蠕孢Helminthosporiumsichuanense。假喙长蠕孢的分生孢子可产生假喙,这是首次报道长蠕孢属的一个新的特征。四川长蠕孢与黄檀长蠕孢H.dalbergiae较相似,但是黄檀长蠕孢的分生孢子大(长58-125靘,宽12-14靘),分生孢子梗细(宽10-12靘)。研究标本保存在山东农业大学植物病理学标本室(HSAUP)。     

中国长蠕孢属的分类研究II. 四川省的两个新种

报道生于四川省枯树枝上的长蠕孢属两个新种,假喙长蠕孢Helminthosporiumspurirostrum和四川长蠕孢Helminthosporiumsichuanense。假喙长蠕孢的分生孢子可产生假喙,这是首次报道长蠕孢属的一个新的特征。四川长蠕孢与黄檀长蠕孢H.dalbergiae较相似,但是黄檀长蠕孢的分生孢子大(长58-125靘,宽12-14靘),分生孢子梗细(宽10-12靘)。研究标本保存在山东农业大学植物病理学标本室(HSAUP)。     

中国长蠕孢属的分类研究Ⅱ.四川省的两个新种

报道生于四川省枯树枝上的长蠕孢属两个新种,假喙长蠕孢Helminthosporium spurirostrum和四川长蠕孢Helminthosporium sichuanense。假喙长蠕孢的分生孢子可产生假喙,这是首次报道长蠕孢属的一个新的特征。四川长蠕孢与黄檀长蠕孢H.dalbergiae较相似,但是黄檀长蠕孢的分生孢子大(长58-125μm,宽12-14μm),分生孢子梗细(宽10-12μm)。研究标本保存在山东农业大学植物病理学标本室(HSAUP)。     

玉米大斑病菌Ht—毒素的萃取及其致病活性

采用体外(in vitro)固体和液体培养玉米大斑病菌——大斑病长晨蠕孢(Helminthosporium turcicum),培养物经有机溶剂萃取后减压蒸发获得了Ht-粗毒素,最后用种子根伸长抑制,离体根冠细胞死亡和离体叶片致萎等生物测定法,对玉米大斑病菌的体外代谢产物进行了致病活性和毒性测定,筛选出乙腈等有机溶剂,可以用于Ht-毒素的萃取,为Ht-毒素的进一步提纯和结构分析奠定了基础。     

长蠕孢菌产孢条件的研究*

对番茄褐斑病原菌—长蠕孢菌产孢条件进行了研究,结果表明燕麦片琼胶培养基、Czapek培养基和PDA+番茄叶片能促进产孢子,V8汁、PSA和番茄汁培养基抑制产孢;碳源果糖明显促进产孢,甘露醇抑制产孢子;氮源氯化铵促进产孢,蛋白胨和硫酸铵抑制产孢;光照和紫外线照射对长蠕孢菌产孢有明显促进作用,特别是紫外线照射60~80min时产孢量达到最大;偏低温或偏高温以及微碱性环境能促进长蠕孢菌产孢,温度为15℃或30℃,pH8~9时最有利于产孢。     

长蠕孢菌产孢条件的研究

对番茄褐斑病原菌—长蠕孢菌产孢条件进行了研究,结果表明燕麦片琼胶培养基、Czapek培养基和PDA＋番茄叶片能促进产孢子,V8汁、PSA和番茄汁培养基抑制产孢;碳源果糖明显促进产孢,甘露醇抑制产孢子;氮源氯化铵促进产孢,蛋白胨和硫酸铵抑制产孢;光照和紫外线照射对长蠕孢菌产孢有明显促进作用,特别是紫外线照射60～80min时产孢量达到最大;偏低温或偏高温以及微碱性环境能促进长蠕孢菌产孢,温度为15℃或30℃,pH8～9时最有利于产孢。     

三株长蠕孢属真菌对毛脉酸模幼苗中白藜芦醇、白藜芦醇苷含量和产量的影响

以幼苗期毛脉酸模（Rumex gmelinii Turcz．）为实验材料,研究经长蠕孢属真菌（Helminthosporium carbonum）侵染后毛脉酸模中白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量和产量的变化。实验结果表明：幼苗期毛脉酸模中的白藜芦醇在受到外界真菌诱导时对真菌具有一定的选择性。而且同一真菌的不同菌株诱导强度也有一定的差异,主要表现在起效时间上。但白藜芦醇苷含量受外界真菌诱导的专属性不强,且影响强度与诱导浓度有关。对幼苗期毛脉酸模各种诱导处理都没有使其生物量受到明显的抑制。通过试验筛选出大斑病长蠕孢001使幼苗期毛脉酸模中白藜芦醇苷和白藜芦醇产量影响较大,与对照相比分别使其提高1．54和3．99倍。     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003－2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006－2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50％左右;抗茎腐病材料为41.3％,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1％;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9％。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

玉米种质资源对六种重要病虫害的抗性鉴定与评价

在2003-2005年间,对604份玉米种质进行了抗弯孢菌叶斑病和玉米螟鉴定,筛选出抗弯孢菌叶斑病的材料93份,抗玉米螟材料22份。2006-2009年间,对836份玉米种质进行了抗大斑病、茎腐病、穗腐病和瘤黑粉病的鉴定与评价,筛选出一批高抗和多抗的资源。在836份资源中,对大斑病1、2和N号3个生理小种具有抗性的材料均为50%左右;抗茎腐病材料为41.3%,高抗和抗性种质分别为264和81份;穗腐病高抗和抗性种质分别为5和171份,占比为21.1%;瘤黑粉病高抗和抗性种质各261和14份,占总鉴定材料的32.9%。上述结果表明抗大斑病、茎腐病和瘤黑粉病的种质资源较为丰富。通过对抗性结果进行对比分析,发现不同生态区玉米种质的抗性强弱以及抗性多样性存在明显差异,黑龙江和内蒙古的种质对病虫害的抗性强弱及多样性程度明显高于四川种质。此外,玉米自交系对病虫害的抗性强弱以及多抗性程度高于农家种。     

三株长蠕孢属真菌对毛脉酸模幼苗中白藜芦醇、白藜芦醇苷含量和产量的影响

以幼苗期毛脉酸模（Rumex gmelini Turcz.）为实验材料, 研究经长蠕孢属真菌（Helminthosporium carbonum）侵染后毛脉酸模中白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量和产量的变化。实验结果表明：幼苗期毛脉酸模中的白藜芦醇在受到外界真菌诱导时对真菌具有一定的选择性。而且同一真菌的不同菌株诱导强度也有一定的差异,主要表现在起效时间上。但白藜芦醇苷含量受外界真菌诱导的专属性不强,且影响强度与诱导浓度有关。对幼苗期毛脉酸模各种诱导处理都没有使其生物量受到明显的抑制。通过试验筛选出大斑病长蠕孢001使幼苗期毛脉酸模中白藜芦醇苷和白藜芦醇产量影响较大,与对照相比分别使其提高1.54倍和3.99倍。     

内脐蠕孢属一新种和两个中国新记录种

报道了内脐蠕孢属一新种棗燕麦生内脐蠕孢Drechslera avenicola和两个中国新记录种:安德森内脐蠕孢Drechslera andersenii和席氏内脐蠕孢Drechslera sivanesanii。新种与新记录种均附绘图。研究的标本保存在山东农业大学植物病理学标本室(HSAUP)     

香蕉上的镰孢菌种类及其系统发育关系(英文)

镰孢菌属真菌是香蕉上的重要病原菌,主要引起香蕉枯萎病以及香蕉冠腐病,在我国已明确引起香蕉枯萎病的病原为尖孢镰孢古巴专化型 Fusarium oxysporum f. sp. cubense(FOC)1号和4号生理小种,但是引起香蕉冠腐病的镰孢菌种类还未明确。为了解香蕉上镰孢菌在种间及种内水平上的多样性,2008–2011 年间作者从华南地区不同的水果市场及香蕉果园采集香蕉样品90份,分离得到143株镰孢菌。通过形态学观察及基于 EF-1α基因的系统进化分析鉴定出10种镰孢菌,即F. oxysporum、F. solani、F. camptoceras、F. pallidoroseum、F. stiloides、F. chlamydosporum、F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari,以及藤仓赤霉复合种(Gibberella fujikuroi species complex,GFC)中 3 个未定名的类群。轮纹镰孢 F. concentricum 及甘蔗镰孢 F.sacchari 是香蕉果实中最常见种,前菌为我国首次报道,后菌是首次报道与香蕉有关。对从香蕉上分离的藤仓赤霉复合种(GFC)及尖孢镰孢复合种(FOSC)的EF-1α序列进行了系统发育分析,其GFC中的27个菌株组成的单系群可分为7个不同的亚群,分别为 F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari 以及3个没有描述过的菌系 Fusarium sp. 1、Fusarium sp.2和 Fusarium sp.3;FOSC中的50个菌株形成2大分枝共12个谱系,分离自我国华南地区的21株尖孢镰孢形成7个谱系,其中 13株已知的香蕉枯萎病病原菌分布在3个谱系中,我国大陆的香蕉枯萎病病原菌菌株与来源于台湾地区及东南亚的菌株亲缘关系较近,FOC1号生理小种的遗传分化大于4号生理小种,FOC 1号生理小种与分离自香蕉果实上的尖孢镰孢菌的亲缘关系比与FOC 4号生理小种的亲缘关系更近。研究结果表明,我国香蕉上存在着丰富的镰孢菌种类,而且种内遗传多样性丰富。     

不同寄主来源的串珠镰孢生物学性状及其在无性后代的遗传与变异

自安徽、山东、湖北、江苏等地多点采集棉花红腐病、水稻恶苗病、玉米穗腐病的病组织,经分离、鉴定和纯化,获得107个串珠镰孢（Fusarium monilifoFine）菌株。对上述来源于棉花、水稻、玉米的串珠镰孢的菌落形态、生长速率和产孢量等生物学性状及其在无性后代的遗传与变异进行了研究。结果表明,不同寄主来源的串珠镰孢菌株的菌丝生长温度范围和最适温度大致相同,但在菌落形态特别是色素方面存在明显差异,生长速率和产孢量也存在显著差异。棉花菌株的平均生长速率最大,玉米菌株生长速率最小,水稻菌株生长速率居中,相同群体的不同菌株间生长速率有极显著差异;玉米菌株产孢量最大,棉花菌株产孢量最小,水稻菌株产孢量居中。方差分析显示,不同寄主菌株群体间产孢量存在显著差异,而同一寄主群体的不同菌株间产孢量均无显著差异,说明菌株产孢量大小主要与其寄主种类有关,而与地区来源关系不大。遗传测定结果表明,分离自棉花、玉米和水稻的串珠镰孢的菌落形态和生长速率在单分生孢子后代均可稳定遗传;产孢量性状遗传有两种情况：分离自棉花和水稻的串珠镰孢菌株Fm1和Fm31的产孢量性状在单分生孢子后代均可稳定遗传,而分离白玉米的串珠镰孢菌株Fm19的产孢量性状在单分生孢子第一代（CG1）发生变异。