检索结果-内蒙古大学图书馆

江苏农业科学 2025年第3期53卷 121-127页

作者：郑晓娟刘树森孙华郭宁张海剑石洁河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室河北保定071000

为简单高效评价玉米品种对根腐病的抗性水平,建立了品种对镰孢根腐病田间抗性评价体系。首先以根埋法人工接种禾谷镰孢根腐病的玉米品种为研究对象,在5叶期调查各品种发病情况,以病情指数为指标对品种进行聚类分析,并根据结果进行抗性分... 详细信息

为简单高效评价玉米品种对根腐病的抗性水平,建立了品种对镰孢根腐病田间抗性评价体系。首先以根埋法人工接种禾谷镰孢根腐病的玉米品种为研究对象,在5叶期调查各品种发病情况,以病情指数为指标对品种进行聚类分析,并根据结果进行抗性分级,建立田间抗性评价体系。利用该体系评价品种对拟轮枝镰孢、层出镰孢和尖孢镰孢3种根腐病的抗性水平,验证该体系在镰孢根腐病上的普适性。结果表明,通过聚类分析结果可将玉米镰孢根腐病抗性划分为如下级别:病情指数≤15.0,高抗(HR);病情指数为15.1~20.0,抗病(R);病情指数为20.1~25.0,中抗(MR);病情指数为25.1~34.9,感病(S);病情指数≥35.0,高感(HS)。86份主栽品种中,高抗禾谷镰孢根腐病品种24份,占总品种的27.9%;抗性品种17份,占19.8%;中抗品种15份,占17.4%;感病品种26份,占30.2%;高感品种4份,占4.7%。86份主栽品种针对其他3种根腐病的抗性水平结果表明,对拟轮枝镰孢表现高抗的品种占23.3%,对层出镰孢表现高抗的品种占12.8%,对尖孢镰孢表现高抗的品种占24.4%,品种间抗感差异明显。以上结果说明,本研究建立的玉米根腐病田间抗性评价体系是切实可行的,准确地评价并确定了玉米主栽品种对不同根腐病的抗性水平,可为玉米选育根腐病抗性资源和大批量筛选抗性品种提供参考依据。

关键词：玉米镰孢根腐病抗性评价体系聚类分析病情指数

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黄淮海地区夏玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性分析

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中国农业科学 2019年第5期52卷 822-836页

作者：常佳迎刘树森马红霞石洁郭宁张海剑河北省农林科学院植物保护研究所/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心

【目的】针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢(Curvularia lunata)在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】对2013、2016和2017年采集自黄淮... 详细信息

【目的】针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢(Curvularia lunata)在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】对2013、2016和2017年采集自黄淮海地区5省(河南、河北、山东、安徽、江苏)的病样进行分离,并采用形态学和分子生物学(ITS和EF-1α序列分析)对分离到的菌株进行鉴定,共获得175个新月弯孢菌株。从哥伦比亚大学开发的通用引物中筛选出13条多态性高、重复性好的引物,利用筛选出的引物对175个新月弯孢菌株进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32软件计算多态性比率、Shannon’s信息指数、群体间的遗传距离和遗传相似性,使用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析和基于遗传相似系数的主坐标分析,构建聚类分析图和散点图。【结果】利用筛选出的引物对175个菌株进行PCR扩增,共获得105条多态性条带,多态性比率为100%。在群体平均水平上,基因多样性水平(H)为0.3867,Shannon’s的信息指数(I)为0.5682,表明玉米弯孢叶斑病菌具有丰富的遗传多样性;不同地理种群间的遗传多样性存在一定差异,河南和安徽种群遗传多样性最高,江苏种群较低;年度间相同地理来源的菌群亲缘关系较远,相同年份不同地理来源菌群亲缘关系较近。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.51—0.93,在相似系数为0.59水平上,175个菌株被划分为2群5个亚群,亚群间表现出年度间的差异,不同地理种群病菌间存在基因交流,遗传相关性较高;主坐标分析结果与聚类分析结果一致,同一年份的菌株明显聚集在一起。【结论】引起黄淮海地区玉米弯孢叶斑病的病原菌群体存在较高的遗传变异,地域相邻的病菌遗传关系较近;同一地区的菌株在年度间表现出一定遗传距离,而同一年份不同地理来源的菌株遗传距离较近。引起该地区玉米弯孢叶斑病的新月弯孢菌株不是以本地菌源为主,其主要菌源可能来自南方水稻和草坪草或东南亚玉米生产区,但也存在少量存活于地表病残体上的菌株可作翌年的初侵染源。

关键词：新月弯孢黄淮海地区遗传多样性 ISSR

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拟轮枝镰孢ATMT突变体库的构建及分析

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中国农业科学 2019年第8期52卷 1380-1388页

作者：孙华马红霞丁梦军李坡石洁刘树森河北省农林科学院植物保护研究所/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心

【目的】通过建立适用于拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)的农杆菌介导遗传转化体系,构建绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记的拟轮枝镰孢ATMT(Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation)突变体库,并对突变体库进行筛选分析,为研究拟轮枝镰孢在玉米果穗上的侵染途径和致病的分子机制打下基础。【方法】筛选头孢噻肟钠(cefotaxime sodium,Cefo)和氨苄青霉素钠(ampicillin sodium,Amp)对根癌农杆菌AGL-1的抑菌浓度和拟轮枝镰孢对潮霉素B(hygromycin B)的敏感浓度;以含有绿色荧光蛋白基因(GFP)、潮霉素抗性基因(HPH)的穿梭质粒为载体,通过ATMT构建GFP标记的拟轮枝镰孢突变体库;利用潮霉素抗性筛选、GFP的特异性引物进行PCR检测和荧光显微镜观察,检测分析T-DNA插入情况及转化子稳定性;从突变体库中随机挑选9个转化子菌株并进行分析,对其产孢量、分生孢子萌发率、致病力等进行测定。【结果】通过农杆菌抑菌试验发现当Cefo/Amp的浓度为150/150μg·mL时,AGL-1生长受到抑制;当潮霉素B的浓度为150μg·mL时,拟轮枝镰孢完全丧失生长能力。利用优化后的ATMT转化获得了2 465株GFP标记的拟轮枝镰孢转化子;转化子在不含潮霉素B的PDA培养基上连续转接5代再转到含潮霉素B的培养基上仍能正常生长,说明HPH成功插入野生型基因组且稳定遗传;利用GFP特异性引物对转化子进行PCR检测,测序结果显示与NCBI中GFP(登录号:LC420351.1)的同源性为99.26%,表明GFP已成功整合到野生型基因组中;转化子菌丝和孢子在荧光显微镜下观察均呈现绿色,而野生型菌株未观察到任何荧光,表明GFP转移到拟轮枝镰孢野生型菌株基因组中,且能够成功表达。对部分转化子分析发现,与野生型相比转化子54的产孢量明显增多,约为野生型的1.9倍;转化子24的分生孢子萌发率在相同时间内明显下降;转化子13的致病力增强,病害级别达到9级,转化子33和16致病力减弱为3级,转化子4致病力最弱为1级,部分转化子生物学性状未发生明显变化。【结论】构建了农杆菌介导GFP标记的拟轮枝镰孢突变体库,筛选分析获得了产孢量、孢子萌发率、致病力发生变化的突变体,为进一步研究拟轮枝镰孢侵染玉米果穗的途径和致病的分子机制打下了基础。

关键词：玉米拟轮枝镰孢 ATMT 突变体库绿色荧光蛋白转化子

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禾谷镰孢复合种毒素化学型及遗传多样性分析

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中国农业科学 2018年第1期51卷 82-95页

作者：马红霞孙华郭宁张海剑石洁常佳迎河北省农林科学院植物保护研究所/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心

【目的】明确不同省(自治区)引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)的毒素化学型和它们之间的遗传差异以及亲缘关系。【方法】选用根据基因Tri13和Tri3序列设计的特异性引物分析来自11个省(自治区... 详细信息

【目的】明确不同省(自治区)引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)的毒素化学型和它们之间的遗传差异以及亲缘关系。【方法】选用根据基因Tri13和Tri3序列设计的特异性引物分析来自11个省(自治区)的92株禾谷镰孢复合种菌株的毒素化学型;从100条哥伦比亚大学(UBC)开发的通用引物中筛选出13条扩增条带丰富、重复性好、信号强、背景清晰的引物,利用筛选出的引物对供试菌株进行ISSR-PCR扩增,使用Popgen32软件计算多态性位点百分率、Shannon’s多样性指数、群体间的遗传距离和遗传相似性;依据Nei’s遗传距离,利用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析,并构建供试菌株的聚类图。【结果】供试的92株禾谷镰孢复合种菌株的产毒素化学型有4种:DON、15-ADON、DON+15-ADON和NIV+15-ADON。其中产生DON和15-ADON的菌株分别为1株和20株;同时产生15-ADON和NIV的有1株;同时产生15-ADON和DON的有55株。筛选出的13条引物对所有供试菌株进行PCR扩增,共获得102条带,其中多态性条带101条,多态性比率为99.02%,平均每条引物产生条带为7.85条。在群体平均水平上,基因多样性指数(H)为0.3129,Shannon’s的信息指数(I)为0.4774,表明禾谷镰孢复合种存在较高的遗传多样性水平;不同地理种群间,各群体的遗传多样性水平具有一定差异,河北、山西、黑龙江和吉林种群遗传多样性最高,安徽和河南种群最低。地理种群间的基因分化系数(Gst)为0.2722,说明不同地理种群间存在一定的遗传变异,但大部分遗传变异(72.78%)发生在种群内。遗传分化系数估算的基因流值Nm=1.3372(>1),表明不同地理种群间存在一定的基因流动;遗传关系结果表明河北、山西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和甘肃菌株群体间亲缘关系较近,山东、江苏、河南和安徽菌株间亲缘关系较近,安徽和内蒙古菌株间的亲缘关系最远。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.43—0.95。在相似系数为0.43时,所有菌株分成2大类群,Group 1包括4株北方春播区菌株(吉林、山西和河北张家口),不产生NIV和DON;Group 2由余下的88株菌株构成,产生的毒素类型主要为DON和15-ADON,其来源于北方春播区(山西、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃和河北张家口、唐山)和黄淮海夏播区(河北石家庄、河南、山东、江苏和安徽),在相似系数为0.664时,各类群分成不同的亚群,亚群的结果与菌株来源有一定的相关性。聚类分析结果和毒素化学型分析显示,同一地理种群的菌株多数聚在一起,个别菌株分散到不同的分支上。【结论】北方春播区和黄淮海夏播区的禾谷镰孢复合种主要的毒素化学型为DON和15-ADON。引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种菌株群体内存在丰富的遗传变异,不同地理种群间存在一定的基因交流,遗传多样性与地理来源有关。

关键词：禾谷镰孢复合种毒素化学型遗传多样性 ISSR 玉米穗腐病

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大麦黄条点花叶病毒的分布及其分离物的遗传多样性

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中国农业科学 2018年第2期51卷 279-289页

作者：杨菲张爱红孟凡思霍良占李希望邸垫平苗洪芹河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008—2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等... 详细信息

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒(Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV)在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008—2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等7个省66个县/市/区田间,采集了864份疑似病毒病症状的植物样品。提取样品总RNA,利用一步法三重RT-PCR技术检测样品中的BYSMV、水稻黑条矮缩病毒(Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV)和北方禾谷花叶病毒(Northern cereal mosaic virus,NCMV)。利用RT-PCR扩增获得BYSMV的L和N基因片段,克隆并测定核苷酸序列,应用MEGA、Dna SP和PAML等软件分析BYSMV分离物的系统进化和遗传多样性特征。【结果】从48个县/市/区采集的336份样品中检测到BYSMV,检出率为38.89%,该病毒主要分布于陕西、河北、山西和山东,另外,河南及安徽北部亦有分布,江苏徐州和邳州仅局部发生。基于BYSMV的L、N基因序列构建的系统发育树均可将分离物划分为2个亚组,亚组I中的分离物其来源涉及全部7个省份,而亚组II中的分离物仅来自陕西和山西2个省,基于L基因序列系统发育分析表明亚组II分离物与伊朗的分离物亲缘关系较近,BYSMV的遗传分化与分离物的地理来源相关,而与寄主植物、发生时间无明显相关性。运用RDP程序包的7个软件进行基因重组分析显示没有支持重组的证据。选择压力分析显示,亚组内和亚组间的ω(d N/d S)值(0.02—0.19)远小于1,表明群体正承受净化选择。L和N基因的单倍型多样性(Hd)值(0.90909和0.99524)均大于0.5、核苷酸多样性(π)值(0.01324和0.01224)均高于0.005,表明中国BYSMV群体遗传多样性丰富。基于L和N基因片段的遗传分化研究显示,东部和西部群体的遗传分化系数(FST)值(0.32201和0.37326)均大于0.25,且统计检验差异显著,表明东部和西部的BYSMV群体严重分化;基因流(Nm)值(0.53和0.42)均小于1,说明有限的基因流是促使群体发生遗传分化的主要原因。【结论】BYSMV在中国北方小麦主产区分布广泛,河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等地均有不同程度的发生。BYSMV群体具有丰富的遗传多样性,且东部和西部群体之间存在严重的遗传分化。

关键词：大麦黄条点花叶病毒系统发生遗传多样性选择压力遗传分化

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不同作用机制杀菌剂对梨树主要病害的协同增效作用及减量施药流程制定

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植物保护学报 2019年第6期46卷 1343-1356页

作者：毕秋艳赵建江王文桥吴杰路粉韩秀英河北省农林科学院植物保护研究所河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

为明确不同作用机制杀菌剂对梨褐斑病、黑星病、白粉病等主要病害的协同增效作用,分别采用菌丝生长速率法、离体叶片法与田间有效剂量药效验证法研究杀菌剂协同增效组合对靶标病原菌的毒力、对靶标病害的防效及其田间应用效果,并制定梨... 详细信息

为明确不同作用机制杀菌剂对梨褐斑病、黑星病、白粉病等主要病害的协同增效作用,分别采用菌丝生长速率法、离体叶片法与田间有效剂量药效验证法研究杀菌剂协同增效组合对靶标病原菌的毒力、对靶标病害的防效及其田间应用效果,并制定梨树主要病害关键防治时期的减量用药流程。结果显示,针对梨树3种主要病害共筛选到不同作用机制杀菌剂协同增效组合10个(体积比):双胍三辛烷基苯磺酸盐+氟菌唑(4∶1)、双胍三辛烷基苯磺酸盐+噻肟菌酯(1∶1)、辛菌胺醋酸盐+噻肟菌酯(1∶5)、苯醚甲环唑+噻肟菌酯(1∶1)、硝苯菌酯+氟硅唑(1∶4)、醚菌酯+氟硅唑(1∶1)、苯菌酮+四氟醚唑(1∶1)、氟吡菌酰胺+嘧菌酯(1∶1)、丙硫菌唑+嘧菌酯(1∶1)、双胍三辛烷基苯磺酸盐+吩嗪α-2羧酸(1∶6),增效系数分别为2.15、2.87、3.46、3.89、2.36、3.62、3.21、4.39、2.87、2.64;确定杀菌剂与杀虫剂协同增效组合1个:12.5μg/mL丙硫菌唑+12.5μg/mL嘧菌酯+7.2μg/mL阿维菌素,用药1次后10 d防效为96.74%,用药3次后50 d防效为70.31%;确定杀菌剂与助剂协同减量增效组合6个:100μg/mL双胍三辛烷基苯磺酸盐+25μg/mL氟菌唑+0.1%NF-100、60μg/mL双胍三辛烷基苯磺酸盐+10μg/mL吩嗪α-2羧酸+0.1%Tmax、40μg/mL醚菌酯+40μg/mL氟硅唑+0.1%NF-100,连续用药3次对梨褐斑病的持效期可达50 d;40μg/mL醚菌酯+40μg/mL氟硅唑+0.025%N280(或0.1%迈道或0.1%Tmax),对梨黑星病和梨白粉病的持效期可达30 d。根据协同增效组合与病害对应关系,可制定以上述协同增效组合为关键技术的梨树主要病害减量用药综合防控体系,防效最高达93.15%。

关键词：梨树病害协同增效减量用药杀菌剂助剂

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黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌及优势种分析

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中国农业科学 2019年第2期52卷 262-272页

作者：刘树森马红霞郭宁石洁张海剑孙华金戈河北省农林科学院植物保护研究所/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心

【目的】明确黄淮海夏玉米主产区玉米茎腐病的主要病原菌组成及优势种,为病原菌致病机制、抗性育种及茎腐病防治提供依据。【方法】于2014—2017年采集黄淮海夏玉米主产区3个省(河北、河南、山东)的玉米茎腐病样本850份。通过形态学、... 详细信息

【目的】明确黄淮海夏玉米主产区玉米茎腐病的主要病原菌组成及优势种,为病原菌致病机制、抗性育种及茎腐病防治提供依据。【方法】于2014—2017年采集黄淮海夏玉米主产区3个省(河北、河南、山东)的玉米茎腐病样本850份。通过形态学、通用引物和特异引物对病组织分离物进行鉴定,并采用上述引物直接检测病组织。整合分析分离物鉴定法和组织分子检测法的结果以确定玉米茎腐病的主要病原菌及优势种;分析主要病原菌在各省间以及同一省份不同年度的检出率,揭示主要病原菌的种群动态变化;分析单个样本中病原菌的检出率,探讨多种病原菌的共存模式。【结果】有667份样本检测出真菌或卵菌,占总样本的78.47%;年度间样本检出率存在差异,2014年的检出率不足50%,而2015—2017年的检出率相近,均高于90%。在所有样本中共检出20属46种真菌或卵菌,其中镰孢菌(Fusarium spp.)的检出率最高,为89.96%,包括禾谷镰孢复合种(F. graminearum species complex)、层出镰孢(F. proliferatum)、拟轮枝镰孢(F. verticillioides)、厚垣镰孢(***)、亚粘团镰孢(F. subglutinans)、尖镰孢(F. oxysporum)、黄色镰孢(F. culmorum)、藤仓镰孢(F. fujikuroi)、变红镰孢(F. incarnatum)、木贼镰孢(F. equiseti)和茄镰孢(F. solani)11个种;腐霉菌(Pythium spp.)的检出率为34.18%,包括芒孢腐霉(P. aristosporum)、禾生腐霉(P. graminicola)、棘腐霉(P. acanthicum)、孤雌腐霉(P. amasculinum)和寡雄腐霉(P. oligandrum)5个种。拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢为4种主要病原菌,检出率依次为62.07%、46.93%、29.09%和28.04%,其中拟轮枝镰孢为优势种。各省之间,上述4种主要病原菌的检出率存在一定差异。拟轮枝镰孢在河北省的检出率为73.98%,明显高于该菌在河南省和山东省的检出率;禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率分别为35.78%和34.31%,均高于在其他两省的检出率。同一省份不同年度上述4种主要病原菌的检出率呈动态变化,其中任何一种病原菌均有可能上升为优势种。进一步分析表明,单个样本中可以检测出一种或多种病原菌,检测出1种菌的样本占38.38%,检出2种和3种病原菌的样本分别占29.24%和19.04%;2种及以上病原菌共存以镰孢菌和腐霉菌、镰孢菌和镰孢菌模式为主。【结论】黄淮海夏玉米主产区茎腐病主要病原菌为拟轮枝镰孢、禾谷镰孢复合种、芒孢腐霉和层出镰孢,其中拟轮枝镰孢为优势种;拟轮枝镰孢在河北省的检出率最高,层出镰孢和芒孢腐霉在山东省的检出率最高,禾谷镰孢复合种在3个省的检出率相近;单个样本中存在多种病原菌共存的模式。

关键词：玉米茎腐病黄淮海地区病原菌检测优势种镰孢菌腐霉菌

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枯草芽孢杆菌NCD-2对棉花根系分泌物L-脯氨酸响应的转录-蛋白质组学联合分析

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中国农业科学 2021年第21期54卷 4585-4600页

作者：赵卫松郭庆港董丽红王培培苏振贺张晓云鹿秀云李社增马平河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相... 详细信息

【目的】棉花根系分泌物L-脯氨酸是影响生防菌株定殖的关键因素之一,前期研究发现L-脯氨酸能够提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2生物膜形成能力。通过高通量测序技术分析L-脯氨酸调控枯草芽孢杆菌NCD-2生物膜形成和生防潜力相关的基因,为深入认识棉花根系分泌物与生防菌株的分子互作关系打下基础。【方法】以枯草芽孢杆菌NCD-2菌株为供试材料,外源添加浓度为10 mg·mL的L-脯氨酸共培养24 h后,分别进行转录组(RNA-seq)和同位素标记相对定量蛋白质组技术(iTRAQ)分析,对所获得的转录组和蛋白质组数据进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证不同代谢通路中部分差异基因的表达情况。【结果】转录组分析发现,L-脯氨酸和NCD-2菌株共培养后,获得1 071个差异表达基因(DEG),其中602个基因上调,469个基因下调。GO分析发现在生物过程、细胞组分和分子功能方面分别有49、14和30个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在化合物代谢、鞭毛组装、细菌运动和趋化作用。蛋白质组学分析发现,筛选到211个差异表达蛋白(DEP),其中118个蛋白上调,93个蛋白下调。GO分析发现在生物过程和分子功能方面分别有13和8个功能条目显著富集。KEGG代谢通路主要富集在氨基酸代谢、碳水化合物类代谢、鞭毛组装和ABC转运蛋白。进一步转录-蛋白质组学联合分析发现,在L-脯氨酸作用下,检测到共有的显著差异表达基因(或蛋白)112个,其中38个基因(或蛋白)下调,74个基因(或蛋白)上调。GO功能显著富集主要集中在营养库活性、催化活性、细胞膜、定位、细胞脂质代谢过程、氧化还原过程、sigma因子活性、转运活性、芽孢形成9个方面。KEGG代谢通路主要富集在能量代谢、ABC转运蛋白、抗生素生物合成、鞭毛组装、运动或趋化作用和双组分系统方面。RT-qPCR验证了26个差异表达显著基因,结果发现在表达量上存在一定的差异,但表达趋势与RNA-seq和iTRAQ组学分析结果基本一致。【结论】棉花根系分泌物L-脯氨酸与枯草芽孢杆菌NCD-2之间的互作存在一个复杂的生物过程,依赖于不同代谢通路网络中的多个基因。双组分系统、抗生素生物合成、能量代谢、运动或趋化作用、鞭毛组装和ABC转运蛋白通路中的差异基因(或蛋白)可能在棉花根系分泌物与枯草芽孢杆菌互作过程方面发挥着重要作用。

关键词： L-脯氨酸枯草芽孢杆菌转录组蛋白质组互作关系

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基于地上部症状的玉米根腐病分级及严重度与农艺性状的关系

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中国农业科学 2022年第20期55卷 3939-3947页

作者：刘树森孙华石洁郭宁马红霞张海剑河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】基于苗期根腐病植株地上部症状制订规范、简单易操作的玉米根腐病严重度分级标准，并明确不同病害严重度对玉米生长发育和产量的影响。【方法】采用开沟点播的方式播种玉米，同时在两穴种子中间撒施禾谷镰孢（Fusarium graminea... 详细信息

【目的】基于苗期根腐病植株地上部症状制订规范、简单易操作的玉米根腐病严重度分级标准，并明确不同病害严重度对玉米生长发育和产量的影响。【方法】采用开沟点播的方式播种玉米，同时在两穴种子中间撒施禾谷镰孢（Fusarium graminearum）接种体进行根腐病接种。出苗后，持续观察根腐病的症状，根据5叶期植株地上部症状制订病害严重度分级标准；分别于11叶期和蜡熟期测量不同病情级别植株的株高、茎基部粗、茎粗、穗位高等农艺性状；同时，在蜡熟期调查根腐病植株的茎腐病发病率；收获后，测量穗粗、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、百粒重、穗粒重等产量相关性状，并分析根腐病严重度与产量性状的关系。【结果】通过观察发现，1叶期症状表现为叶色发黄，叶片尖端萎蔫，种子根和胚轴上可见黄褐色病斑，部分中胚轴维管束组织褐变。3叶期，发病植株胚轴和根系上有不同程度的坏死斑，胚轴的坏死导致部分植株地上部枯死。5叶期症状主要分为以下3种类型，由下而上叶片出现不同程度黄化，甚至逐渐干枯；植株发育缓慢或者停滞，直观表现为植株矮小；植株枯死。根据5叶期植株地上部症状，将根腐病病情严重度划分为1、3、5、7和9级共5个级别。农艺性状调查结果显示，在11叶期和蜡熟期，随着根腐病病情级别升高，株高、茎基部粗、茎粗和穗位高呈逐级降低趋势，且大部分9级植株发育受到抑制或处于生长停滞状态，出现分蘖或畸形。茎腐病调查结果表明，部分玉米根腐病病株在生长后期发展为茎腐病，茎腐病的发病率随着根腐病病情级别升高呈降低趋势。产量性状的分析结果表明，根腐病病情级别与7项产量相关性状均呈负相关，当病情达到5级时即可造成50%以上的产量损失，9级时甚至造成绝产。【结论】在系统观察、描述玉米根腐病症状的基础上，基于5叶期植株地上部症状制订了高效、简便易行的根腐病严重度分级标准；根腐病的发生会降低玉米的株高、茎粗、穗位高等，且易导致茎腐病；根腐病严重度与多项产量相关性状均呈负相关。研究结果对于玉米品种抗根腐病评价、根腐病防治以及产量损失评估等具有指导意义。

关键词：玉米根腐病地上部症状严重度分级标准农艺性状

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基于PCR和巢式PCR技术的玉米南方锈病早期检测

引用

中国农业科学 2023年第9期56卷 1686-1695页

作者：马红霞孙华郭宁刘树森张海剑石洁河北省农林科学院植物保护研究所/农业农村部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心

【目的】建立巢式PCR方法，快速检测处于病害潜育期的玉米叶片内的多堆柄锈菌（Puccinia polysora），为玉米南方锈病（southern corn rust）的预测和防治提供技术支持。【方法】根据多堆柄锈菌ITS区序列，在其变异区设计3条多堆柄锈菌... 详细信息

【目的】建立巢式PCR方法，快速检测处于病害潜育期的玉米叶片内的多堆柄锈菌（Puccinia polysora），为玉米南方锈病（southern corn rust）的预测和防治提供技术支持。【方法】根据多堆柄锈菌ITS区序列，在其变异区设计3条多堆柄锈菌特异性检测引物NX471-F、NX255-F和NX255-R，建立以NX471-F与真菌ITS区通用引物ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR。采用20μL扩增体系：Ex Taq DNA聚合酶(5 U·μL-1)0.15μL、10×Ex Taq Buffer(Mg2+plus)2μL,d NTP Mixture(各2.5 mmol·L-1)1.6μL，上下游引物(10μmol·L-1)各0.3μL,DNA 1μL,14.65μL ddH2O。扩增程序：利用外侧引物NX471-F/ITS4进行第一步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,55℃退火30 s,72℃延伸45 s,30个循环；72℃再延伸7 min。将扩增后的产物稀释20倍，取1μL用作第二步PCR的扩增模板，然后以内侧引物NX255-F/NX255-R进行第二步PCR扩增，95℃预变性7 min;95℃变性30 s,66℃退火30 s,72℃延伸26 s,30个循环；72℃再延伸7 min。同时选用内侧引物进行常规PCR扩增，扩增体系同巢式PCR，扩增程序除循环数为38，其余程序同巢式PCR的第二步PCR检测。在此条件下对多堆柄锈菌、高粱柄锈菌（Puccinia sorghi）、青杨叶锈病菌（Melampsora laricipopulina）和7种玉米常见病原菌进行特异性检测，对不同梯度多堆柄锈菌基因组DNA和3种人工接种病叶进行灵敏度检测。【结果】巢式PCR检测体系仅在检测多堆柄锈菌时，产生了255 bp的目的条带，其他菌株均未扩增出目的条带。巢式PCR检测体系对多堆柄锈基因组DNA的最低检测限为10 fg·μL-1，是常规PCR检测体系灵敏度的500倍。当1 g人工接种病叶含500—2.5×10～4个多堆柄锈菌夏孢子时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别0和85.71%，巢式PCR可检测出的夏孢子个数最少为1 000个；当1 g人工接种病叶中含1—7个夏孢子堆时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别76.19%和100%，常规PCR可检测出的夏孢子堆个数最少为2个，巢式PCR可检测出1个及以上夏孢子堆；当1 g人工接种病叶中含1—7个侵染点时，常规PCR和巢式PCR检出阳性率分别14.29%和66.67%，检测出的侵染点个数最少分别为6个和3个。【结论】成功建立了一种以NX471-F/ITS4为外侧引物，NX255-F/NX255-R为内侧引物的巢式PCR检测方法，可快速、高效、准确检测玉米叶片中潜伏期的多堆柄锈菌。

关键词：玉米南方锈病多堆柄锈菌常规PCR 巢式PCR

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