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农林生态系统中的植物化感作用机制及其利用

农林生态系统中的植物化感作用机制及其利用

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：孔垂华中国农业大学资源与环境学院

植物可以通过产生和释放次生代谢物质调控邻近生物的生长和种群建立,即所谓的植物化感作用(allelopathy)。原始的植物化感作用定义是指一种活或死的植物通过适当的途径向环境释放特定的化学物质从而直接或间接影响邻近或下茬(后续)同种... 详细信息

植物可以通过产生和释放次生代谢物质调控邻近生物的生长和种群建立,即所谓的植物化感作用(allelopathy)。原始的植物化感作用定义是指一种活或死的植物通过适当的途径向环境释放特定的化学物质从而直接或间接影响邻近或下茬(后续)同种或不同种植物萌发和生长的效应,而且这种效应绝大多数情况下是抑制作用。目前的植物化感作用定义已扩展为由植物、真菌、细菌和病毒产生的化合物影响农业和自然生态系统中的一切生物生长与发育的作用。植物化感作用是生态系统中自然化学调控机制之一,是植物对环境适应的一种化学响应。植物化感作用在生态学科表现为植物—植物、植物—动物和植物—微生物间的化学联系,而在植物保护学科则体现为作物和病虫草害的化学调控作用。因此,阐明农林生态系统中的植物化感作用机制不仅有助于理解作物与有害生物个体和种群及其群落的相互作用,还能为实现农林业的可持续发展和达到对自然资源的保护提供新的视野和途径。鉴于此,本报告结合植物化感作用学科当前国际前沿热点,并通过具体研究实例,剖析农林生态系统中植物化感作用机制,尤其是发生在地下的化感作用机制及其应用潜力。在杉木与火力楠人工混交林生态系统中,揭示混种的火力楠促进自毒的杉木生长是通过地下的化学作用而实现的。即混种的火力楠可以改善杉木根系生长和土壤微生物群落包括菌根真菌,尤其是导致杉木减少自毒性的化感物质合成释放,这一研究对正确认识连作(栽)障碍及其减缓机制具有积极意义。在作物化感品种与杂草的相互作用中,发现作物首先是要通过对邻近杂草的化学识别,然后才是决定是否合成释放相应的化感物质抑制杂草,化感作用和化学识别通讯是两个密不可分的同步发生过程。在此基础上,进一步发现植物亲属识别(kin recognition)对作物化感品种调控农田杂草的作用以及作物化感品种对日益发生的除草剂抗性杂草的调控作用。最后,简单介绍作物化感新品种选育以及植物化感作用的"理论研究—技术集成—示范应用"在目前生态文明建设和绿色发展国家战略下的意义。

关键词：植物化感种群化学识别通讯

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首次鉴定报道新月弯孢引起辣椒叶斑病

首次鉴定报道新月弯孢引起辣椒叶斑病

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：裴月令孙燕芳冯推紫龙海波中国热带农业科学院环境与植物保护研究所

2015年12月,在海南省文昌市潭牛镇对辣椒病害进行调查时从线椒上发现一种新的叶斑病。发病初期叶片上出现小的水浸状的灰色小圆斑点,随后病斑迅速扩大,小病斑在叶脉间汇集成长条型褐色病斑。采集样品带回实验室,对病样进行分离、纯化。... 详细信息

2015年12月,在海南省文昌市潭牛镇对辣椒病害进行调查时从线椒上发现一种新的叶斑病。发病初期叶片上出现小的水浸状的灰色小圆斑点,随后病斑迅速扩大,小病斑在叶脉间汇集成长条型褐色病斑。采集样品带回实验室,对病样进行分离、纯化。分离物在PDA平板上的菌落最初为灰绿色,最后变为褐色。对分离物进行人工产孢,观察其分生孢子梗和分生孢子性状。该分离物分生孢子梗为浅褐色、直立或稍微弯曲。孢子褐色,一般有3个隔膜,从基部起第三个细胞弯曲、最大、颜色最深,两端的细胞最小、颜色浅、透明。对200个孢子的宽度和长度进行测量,孢子大小为(7.0～14.5)μm×(13.1～26.8)μm(平均为10.8μm×21.5μm)。其形态特征同新月弯孢Curvularia lunata(Wakk.)的描述极为相似。根据柯氏法则对分离物进行回接,接种7天后植株开始出现同原始症状类似症状,从病健交界处又重新分离到病原物。利用CTAB法对病原物进行DNA提取,利用通用引物ITS1,ITS4以及根据网上公布的弯孢属菌株转录延伸因子EF1a部分基因序列设计引物ef-1f2和ef-1r2进行扩增。获得的序列在GenBank上登录获得序列号分别为***971620和***422530。对获得序列在NACIblast数据库中进行比对,它们分别与Curvularia lunata(***077531.1,***100866.1)序列100%一致。因此,通过形态和分子鉴定,最终确定其为Curvularia lunata(Wakk.)。这是新月弯孢在辣椒上引起病害的首次报道。

关键词：新月弯孢辣椒叶斑病鉴定

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葡萄灰霉病菌对腐霉利、嘧霉胺和乙霉威的抗性检测

葡萄灰霉病菌对腐霉利、嘧霉胺和乙霉威的抗性检测

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：徐杰张俊祥中国农业科学院果树研究所

葡萄灰霉病俗称"烂花穗",病原菌为灰葡萄孢霉菌(Botrytis cinerea),它为害葡萄的花穗、果实、叶片和新梢,是我国南方露地和北方保护地葡萄生产中最为严重的病害之一。同时,葡萄灰霉病也是一种贮藏期病害,一旦发生会造成果实... 详细信息

葡萄灰霉病俗称"烂花穗",病原菌为灰葡萄孢霉菌(Botrytis cinerea),它为害葡萄的花穗、果实、叶片和新梢,是我国南方露地和北方保护地葡萄生产中最为严重的病害之一。同时,葡萄灰霉病也是一种贮藏期病害,一旦发生会造成果实变质、腐烂,致使果实丧失商品性。目前对葡萄灰霉病的防治主要依靠化学药剂,国内外很多研究表明一些药剂对病菌的防治效果下降。因此,本研究定性检测了120株葡萄灰霉菌株对腐霉利、嘧霉胺和乙霉威的抗药性,为其防治提供依据和指导。试验采用菌丝生长法和区分剂量法检测120株采自3种不同葡萄产地的葡萄灰霉菌株。结果表明:葡萄灰霉菌对腐霉利的抗药性频率达到了14%;葡萄灰霉菌对嘧霉胺的最高抗性频率高达60%,且以高抗和中抗菌株为主,其中高抗菌株频率达到40%;120个供试菌株对乙霉威的抗药性频率为20%。因此,在生产上,应对当地葡萄灰霉菌抗药性进行监测,指导科学用药,避免单一药剂的长期使用,不同作用机理的杀菌剂交替使用,避免病原菌抗药性和耐药性的产生。

关键词：葡萄灰霉病菌抗药性腐霉利嘧霉胺乙霉威

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四种杀菌剂对玉米穗腐病菌的室内毒力测定

四种杀菌剂对玉米穗腐病菌的室内毒力测定

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：李丽娜渠清许苗苗刘俊曹志艳董金皋河北农业大学真菌毒素与植物分子病理学实验室

玉米穗腐病是一种主要由镰孢菌属真菌引起的重要的玉米病害。其中主要的致病菌为禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioide)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)等。该病害的发生导致玉米品质下降、产量降低... 详细信息

玉米穗腐病是一种主要由镰孢菌属真菌引起的重要的玉米病害。其中主要的致病菌为禾谷镰孢(Fusarium graminearum)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioide)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)等。该病害的发生导致玉米品质下降、产量降低。本试验采用菌丝生长速率法测定戊菌唑、烯肟·戊唑醇、益普SOD菌剂、恶霉灵4种杀菌剂分别对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢的抑制效果,测定其EC值,以便进一步明确能够有效防治玉米穗腐病的杀菌剂,实现防病、增产及减量化防治的目标。结果表明:戊菌唑、烯肟·戊唑醇、益普SOD菌剂、恶霉灵对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢均有一定的抑制效果,其中益普SOD菌剂对禾谷镰孢菌、层出镰孢菌的防治效果最好,其EC值分别为:2.10mg/L、0.03mg/L。戊菌唑、益普SOI)菌剂对拟轮枝镰孢菌有较好的防治效果,其EC值分别为:7.61mg/L、0.15mg/L。为后期选取合适的杀菌剂进行田间防治玉米穗腐病提供理论依据。综合上述结果可知,益普SOD菌剂对玉米穗腐病的3种主要致病镰孢菌防效显著,可作为防治该病的备选药剂。

关键词：玉米穗腐病禾谷镰孢拟轮枝镰孢层出镰孢杀菌剂

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西花蓟马对不同花卉挥发物的行为反应及成分分析

西花蓟马对不同花卉挥发物的行为反应及成分分析

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：王丽娟曹宇杨文佳孟永禄许抗抗李灿贵阳学院生物与环境工程学院有害生物控制与资源利用贵州省普通高校特色重点实验室

为明确花香化合物在西花蓟马寄主定向行为中的作用,采用Y型嗅觉仪、四臂嗅觉仪测定了其对玫瑰、非洲菊、康乃馨和天竺葵等4种植物花的挥发物的嗅觉反应,并进一步测定分析了4种花卉挥发物的成分及含量。结果表明,西花蓟马雌虫对4种花卉... 详细信息

为明确花香化合物在西花蓟马寄主定向行为中的作用,采用Y型嗅觉仪、四臂嗅觉仪测定了其对玫瑰、非洲菊、康乃馨和天竺葵等4种植物花的挥发物的嗅觉反应,并进一步测定分析了4种花卉挥发物的成分及含量。结果表明,西花蓟马雌虫对4种花卉挥发物的偏好性为玫瑰>非洲菊>康乃馨>天竺葵;尽管西花蓟马雄虫对花卉挥发物的偏好性显著强于对照,但在4种花卉寄主之间并未表现出显著偏好性。通过GC-MS测定分析,在玫瑰上共检测到23种化合物,其中3,5-二甲氧基甲苯最高,为24.94%;其次为苯乙醇,含量为21.84%。非洲菊上共检测到19种化合物,其中反式-3-戊烯-2-酮含量最高,为52.31%。康乃馨上共检测到30种化合物,其中壬醛含量最高,为30.42%。天竺葵上也检测到30种化合物,姜烯含量最高,为29.88%;其次为α-长叶蒎烯(26.65%),两者互为同分异构体。研究结果可为探明西花蓟马的寄主选择机制及其新型引诱剂的研发提供基础数据。

关键词：西花蓟马花卉寄主嗅觉反应挥发物气质联用

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柴达木地区藜麦害虫种类及发生规律调查

柴达木地区藜麦害虫种类及发生规律调查

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：李秋荣魏有海朱海霞侯璐郭青云青海省农林科学院农业部西宁作物有害生物科学观测实验站青海省农业有害生物综合治理重点实验室

为了明确青海省西部地区柴达木盆地最新引进种植的作物——藜麦上出现的害虫种类及其发生规律、危害程度等,2014年5月至2017年8月,笔者对柴达木盆地绿洲农业区的乌兰、都兰、德令哈和格尔木等县(市)多个乡(镇)、村、支队所管辖的藜麦田... 详细信息

为了明确青海省西部地区柴达木盆地最新引进种植的作物——藜麦上出现的害虫种类及其发生规律、危害程度等,2014年5月至2017年8月,笔者对柴达木盆地绿洲农业区的乌兰、都兰、德令哈和格尔木等县(市)多个乡(镇)、村、支队所管辖的藜麦田内出现的害虫分别进行了系统的调查统计,对这些害虫进行分类鉴定,并整理成"柴达木盆地绿州农业区藜麦害虫名录"。目前为止,共发现危害藜麦的害虫33种,分属6目17科,弄清了柴达木地区引种藜麦后不同年份所发生的主要及次要害虫,掌握了主要害虫的发生及消长动态、危害特点,分析了萹蓄齿胫叶甲(Gastrophysa polygoni Linnaeus)、黄曲条跳甲(Phyllotreta vittuta Fabricius)、甜菜潜叶蝇(Pegomyia hyosciami Panzer)及宽胫夜蛾(Melicleptria scutosa Schifferm(u|¨)ller)等害虫的主要来源途径。近几年,随着藜麦种植面积逐年显著增长,害虫种类也逐年增多,尤其值得我们关注的一个问题是,连作地明显比头茬地内的害虫种类多,而且黄曲条跳甲、甜菜潜叶蝇、宽胫夜蛾等主要害虫更易暴发成灾。因此,笔者建议可将藜麦与其他科的作物进行轮作,或在藜麦行间种植箭筈豌豆或毛苕子等绿肥植物,增强土壤肥力,以提高藜麦对病虫草害的免疫耐受能力。

关键词：藜麦柴达木盆地害虫发生规律轮作

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我国褐家鼠对抗凝血灭鼠剂抗性频率低

我国褐家鼠对抗凝血灭鼠剂抗性频率低

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：马晓慧王大伟李宁刘岚田林刘晓辉宋英中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室四川大学生命科学学院

抗凝血类灭鼠剂是目前世界上使用最广泛的一类化学灭鼠剂。维生素K环氧化物还原酶亚基1基因(Vkorc1)是抗凝血类灭鼠剂的靶基因,该基因上的突变可以导致鼠类产生抗药性。褐家鼠是我国最常见的家栖鼠类之一,抗凝血灭鼠剂在我国已有30多年... 详细信息

抗凝血类灭鼠剂是目前世界上使用最广泛的一类化学灭鼠剂。维生素K环氧化物还原酶亚基1基因(Vkorc1)是抗凝血类灭鼠剂的靶基因,该基因上的突变可以导致鼠类产生抗药性。褐家鼠是我国最常见的家栖鼠类之一,抗凝血灭鼠剂在我国已有30多年的使用历史,并且部分种群已出现抗药性,然而对我国褐家鼠的抗药性遗传基础还缺乏了解。我们在湛江和哈尔滨的褐家鼠种群中,分别分析了两地连续8年(2008—2015年)收集的298只和343只褐家鼠的Vkorc1基因多态性,发现了1种非同义突变AlA140Thr和3种同义突变His68 His、Ile82Ile、Leu05Leu,除了Ile82Ile外,其余三种都是首次在褐家鼠中发现。其中Ala140Thr很可能与褐家鼠抗性相关的,但该突变在种群中的频率非常低,为0%.8%。实验室生理抗性检测的表明湛江和哈尔滨地区的褐家鼠对杀鼠灵的抗性率分别为4.9%和0%。抗性相关性分析表明His68His和Leu105Leu与褐家鼠的抗药性无关。多态性分析和生理抗性检测的结果都支持湛江和哈尔滨地区褐家鼠的抗性程度比较低,表明第一代抗凝血类灭鼠剂对两个地区褐家鼠的防治仍然比较有效。

关键词：褐家鼠抗凝血灭鼠剂抗药性 Vkorcl 多态性

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海洋放线菌B80的分类鉴定及其挥发性代谢产物研究

海洋放线菌B80的分类鉴定及其挥发性代谢产物研究

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：闫建芳刘秋赵柏霞刘志恒齐小辉刘长建大连民族大学生命科学学院大连市农业科学研究院沈阳农业大学植物保护学院

从大连新港海底沉积物样品中分离获得1株海洋放线菌B80。采用平皿对扣培养检测其对常见植物病原真菌的抑制能力,通过形态观察、生理生化反应及16S rDNA序列分析等手段研究其分类地位,采用C18 Mono Trap捕集法收集挥发性代谢产物后利用顶... 详细信息

从大连新港海底沉积物样品中分离获得1株海洋放线菌B80。采用平皿对扣培养检测其对常见植物病原真菌的抑制能力,通过形态观察、生理生化反应及16S rDNA序列分析等手段研究其分类地位,采用C18 Mono Trap捕集法收集挥发性代谢产物后利用顶空GC-MS联用技术进行组分分析。实验结果表明:B80菌株挥发性气体对柑橘溃疡病菌菌落抑制率100%,对山药炭疽病菌和白头翁叶斑病菌菌丝抑制面积达72%;经16S rDNA序列分析,B80与达松维尔拟诺卡氏菌(Nocardiopsis dassonvillei *** DSM43111T)同源性为99.93%,且系统发育树构建表明二者亲缘关系最近,但B80与模式菌株相比不耐酸(pH值>6),不耐受井冈霉素和多抗霉素;B80固态培养挥发性代谢产物的GC-MS谱图分析表明,在其培养过程中可产生50种以上挥发性产物,其中烷烃类20种,醇类12种,芳香类化合物7种,醛酸类3种,还有部分胺类。放线菌挥发性产物的研究尚处于初级阶段,将其应用于生物防治具有较大的研究价值和开发空间。

关键词：海洋放线菌挥发性代谢产物生物防治分类鉴定

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东北稻区与江西稻区稻瘟病的致病型比较

东北稻区与江西稻区稻瘟病的致病型比较

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：王宁杨仕新郭芳芳王世维原恺陈兴龙吴波明中国农业大学植物保护学院

为了比较我国东北和江西水稻产区稻瘟病菌群体的致病型组成及其动态。于2015—2016年从我国江西和东北两个水稻主产区的感病寄主丽江新团黑谷上采集稻瘟病样本,分离纯化得到206株稻瘟病菌的单孢菌株,用离体叶片划伤接种法接种以丽江新... 详细信息

为了比较我国东北和江西水稻产区稻瘟病菌群体的致病型组成及其动态。于2015—2016年从我国江西和东北两个水稻主产区的感病寄主丽江新团黑谷上采集稻瘟病样本,分离纯化得到206株稻瘟病菌的单孢菌株,用离体叶片划伤接种法接种以丽江新团黑谷为背景的24个单基因系来分析其致病型。单基因系能检测的全部24个无毒基因在样本中都有检出,各无毒基因的频率介于31.6%7.3%;每个菌株所含的无毒基因数最少0个,最多22个。总体来看大部分菌株为中等致病力菌株(能侵染96个供试单基因系),弱致病力(只能侵染8个或更少单基因系)和强致病力(能侵染16个以上单基因系)菌株都是少数。这一点在地区间没有显著差异,但2016年的稻瘟菌菌株的致病力要略低于2015年。无毒基因Avr-Piks、AvrPik、Avr-Pikh、Avr-Pikm和Avr-Pita2的频率在两个稻区都随着时间的变化而有显著改变,因此我们在规划品种布局时要根据实际情况作出调整。致病型聚类分析将206个菌株划分为27个致病型群,表明稻瘟病菌群体多样性极其丰富,江西稻区和东北稻区的稻瘟病菌,各有一些独特的致病型,同时也存在很多共享致病型。江西稻区和东北稻区的稻瘟病在致病型方面有极高的多样性,无毒基因频率存在一定地区差异且随时间变化。

关键词：稻瘟病抗瘟单基因系无毒基因致病型

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利用SRAP标记分析谷瘟病菌遗传多样性

利用SRAP标记分析谷瘟病菌遗传多样性

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绿色生态可持续发展与植物保护——中国植物保护学会第十二次全国会员代表大会暨学术年会

作者：李志勇任世龙白辉董志平邢继红河北省农林科学院谷子研究所/河北省杂粮重点实验室/国家谷子改良中心河北农业大学生命科学学院

由谷瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的谷瘟病是谷子生产中的重要病害之一,研究不同地区谷瘟病菌群体遗传多样性对了解谷瘟病菌的遗传变异和指导病害防控具有重要意义。本研究采用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymo... 详细信息

由谷瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的谷瘟病是谷子生产中的重要病害之一,研究不同地区谷瘟病菌群体遗传多样性对了解谷瘟病菌的遗传变异和指导病害防控具有重要意义。本研究采用序列相关扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)荧光标记对不同谷子产区的90个谷瘟病菌菌株的遗传多样性进行了分析。8对SRAP荧光标记引物共获得1 485个位点且均为多态性位点,多态性比例为100%。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.818时,可将供试90个菌株划分为8个分组,每组包含的菌株个数分别为32、29、15、7、4、1、1和1。SRAP分组显示来源于春谷种植区与夏谷种植区的谷瘟菌菌并没有明显分为两簇,而是成簇交替分布在各分组之中,该分组显示与寄主谷子的品种无明显的相关性,但与谷瘟病菌菌株的地理来源具有一定的相关性。聚类分析结果表明,中国不同谷子产区的谷瘟病菌整体亲缘关系较为相近,但谷瘟病菌菌株间存在遗传差异,各地区谷瘟病菌遗传多样性较为丰富。

关键词：谷瘟病菌谷子 SRAP标记遗传分化

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