【背景】拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)引起的穗腐病严重影响玉米产量和品质,其产生的伏马毒素威胁食品安全。亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)和桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)等穗期害虫危害可导致玉米严重减产,并加重玉米穗腐病的发生。【目的】评估2种杀虫剂(甲维盐和氯虫苯甲酰胺)、3种杀菌剂(氰烯菌酯、戊唑醇和苯醚甲环唑)对玉米穗期病虫害的防治效果以及对玉米产量和籽粒中伏马毒素含量的影响;明确施用杀虫剂后接菌对穗腐病发病的影响,探究防治玉米穗期病虫害的有效方案,为玉米安全生产提供技术支撑。【方法】以郑单958为供试玉米,在2019年春、夏两季于河北廊坊进行田间试验。玉米大量吐丝后5 d和20 d两次施药,接菌处理于吐丝后7 d进行。在玉米完熟期调查虫害级别、穗腐病发病率和病情指数、果穗穗长、行粒数、穗重和百粒重,计算防治效果和增产情况,并用高效液相色谱-串联质谱法分析籽粒中伏马毒素B1、B2的含量。【结果】与对照相比,施用甲维盐和氯虫苯甲酰胺均可显著降低平均虫害级别、穗腐病发病率、病情指数、伏马毒素含量。与单独施用杀虫剂相比,施用杀虫剂与杀菌剂的混剂未显著降低平均虫害级别、穗腐病发病率、病情指数、伏马毒素含量,也未显著提高产量和对上述病虫害的防治效果。与仅接菌的处理相比,施用氯虫苯甲酰胺后接菌处理在穗腐病发病率、病情指数和伏马毒素含量方面均显著下降。在春玉米和夏玉米试验中,25 g·hm~(-2)氯虫苯甲酰胺及其与杀菌剂的混剂对穗部螟虫的防治效果分别达82.1%—92.7%、94.2%—95.0%,而30 g·hm~(-2)甲维盐及其与杀菌剂的混剂对穗部螟虫的防治效果显著低于25 g·hm~(-2)氯虫苯甲酰胺,仅为57.8%—78.0%、83.1%—89.9%。2种杀虫剂对穗腐病的防治效果无显著差异,春玉米防治效果均>60%,夏玉米防治效果均>88%。对于产量而言,各处理均对果穗穗长和行粒数无显著影响,药剂处理后的果穗穗重均显著高于对照,且各处理间无显著差异。施用杀虫剂后接菌对产量无显著影响。分别施用2种杀虫剂单剂或其与杀菌剂的混剂后,春玉米可增产5.49%—13.49%,夏玉米可增产9.20%—13.95%,玉米籽粒中伏马毒素含量均低于500μg·kg~(-1),而对照玉米中伏马毒素含量达2 817μg·kg~(-1)。喷雾接菌处理的玉米中伏马毒素含量高达8 710μg·kg~(-1),而接菌前施用杀虫剂可将伏马毒素含量降至1 500μg·kg-1以下。【结论】施用25 g·hm~(-2)氯虫苯甲酰胺和30 g·hm~(-2)甲维盐均可通过显著降低玉米蛀穗害虫的危害,从而减轻穗腐病的发生并降低籽粒中伏马毒素含量,提高玉米产量和品质,而杀虫剂/杀菌剂混用与杀虫剂单用对虫害防控效果差异不显著;穗期害虫对果穗的伤害在穗腐病的发生过程中起决定性作用。综合各方面因素,25 g·hm~(-2)的氯虫苯甲酰胺是防治穗期玉米害虫、减轻穗腐病较为理想的药剂。

选用Fries培养液培养,采用浓缩浸提的方法提取玉米灰斑病菌粗毒素,利用紫外可见分光光度计和比色法测定了处理不同时间和不同浓度玉米灰斑病菌粗毒素对玉米胚根保护酶(过氧化物酶、超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶)活性的影响,结果表明:毒素处理后,玉米种子胚根过氧化物酶、超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶等保护酶活性明显降低,为对照组的7.97%~51.44%,说明毒素对寄主保护酶起抑制作用。该研究为进一步揭示玉米灰斑病菌的致病机理奠定了基础。

采用根尖伸长抑制法,对比了在不同培养条件下获得的菌丝滤液的致病力大小,即毒素产量高低。结果表明,黑暗静止条件下毒素产量最高,随后依次为光照 12 h-黑暗 12 h-静止条件、光照摇动、光照静止、黑暗摇动。但光照摇动和光照静止条件无显著差异。在有光培养条件下,摇动和静止差异不显著;在黑暗条件下,静止比摇动更有利于毒素产量;在静止培养条件下,黑暗比光照更有利于毒素产量;在摇动条件下,光照比黑暗更有利于毒素产量。

通过电导率测定法和比色法测定了玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性的影响,结果表明,同一毒素浓度,处理时间不超过3 d,毒素处理后胚根相对电导率和丙二醛(MDA)含量高于对照组;同一处理时间,不同浓度毒素处理后胚根相对电导率和MDA含量均高于对照组,说明玉米灰斑病菌毒素对玉米胚根细胞膜透性具有显著影响,引起细胞膜的伤害,造成膜功能的紊乱。该研究将为进一步深入研究玉米灰斑病菌毒素在致病过程中所起的作用,进一步揭示玉米灰斑病菌的致病机理等奠定基础。

玉米小斑病菌Ｃ小种毒素（ＨＭＣ－ＴｏｘｉｎＩ）结构研究ＣｈｅｍｉｃａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＨＭＣＴｏｘｉｎＰｒｏｄｕｃｅｄｂｙＨｅｌｍｉｎｔｈｏｓｐｏｒｉｕｍｍａｙｄｉｓＲａｃｅＣ１９８８年魏建昆等证实在中国存在玉米小斑病菌Ｃ小种，同时对Ｃ小种的致...

真菌毒素是真菌的次生代谢产物，其污染玉米可导致重大健康危害和经济损失。多种策略可用于控制玉米产业链真菌毒素污染，建立玉米产业链的质量控制体系，实施产业链的持续管理最有效。因此，应根据ＨＡＣＣＰ原理确定玉米产业链的关键控制点；结合产业链的良好操作规范，构建预防为主的玉米产业链的真菌毒素污染防控管理体系。

【目的】探讨玉米灰斑病菌毒素对抗、感自交系的诱抗机理及效果。【方法】测定不同质量浓度玉米灰斑病菌毒素处理及不同毒素处理时间后,玉米植株苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)等防御酶系活性的变化,研究玉米灰斑病菌毒素对寄主防御酶系活性的影响及毒素与诱导抗性的关系。【结果】抗病自交系78599-1的PAL、POD和PPO活性高于感病自交系K12,而感病自交系的CAT和SOD活性高于抗病自交系。微晶纤维素处理毒素的诱抗效果高于炭柱处理,玉米抗病自交系的诱抗作用略高于感病自交系。【结论】玉米灰斑病菌毒素对灰斑病具有诱导抗性作...

分别采用低浓度玉米小斑病菌Hel minthospolium maydis T小种毒素(HMT毒素)和玉米小斑病菌T小种培养滤液中的提取蛋白及菌丝细胞壁的提取液,预处理不同玉米品种3叶期叶片后再接种高浓度HMT毒素,在无菌条件下培养5 d后测量叶片病斑大小,并测定玉米叶片内苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化。结果表明:只有纯化的低浓度HMT毒素能够作为激发子诱导玉米获得系统性广谱抗性,但不同玉米品种所需的最适合浓度有差异;TC103以质量浓度0.025μg/mL毒素预处理效果最好,PAL活性最高;TB37和TMo17 2个自交系,以质量浓度分别为0.025μg/mL和0.050μg/mL的毒素预...

以1对同核异质玉米C103自交系为试材,采用离体叶片法检测适宜浓度的玉米小斑病菌C小种(HMC)毒素培养滤液来诱导玉米的抗病性。结果表明:对照的玉米病斑面积是处理组的7.9～12.2倍,差异极显著,并以1∶60预处理效果最佳;经0～72 h的动态检测,与对照相比,诱导玉米的过氧化物酶活性平均提高了57.8%,苯丙氨酸解氨酶活性平均提高了52.9%,有害物质丙二醛的含量平均降低了38.2%;低浓度HMC毒素培养滤液能够作为激发子诱导专化寄主玉米获得抗病性。

分别用系列低浓度玉米小斑病菌T小种毒素处理玉米叶片后再接高浓度毒素观察其病斑大小,并测定了与抗病相关的关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性变化,从而确定了低浓度T毒素能够作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性具有一定的广泛性,且不同的品种所需的最适合浓度不同。对TB37的处理中0.025μg/mL组处理效果最好,PAL酶活性最高;而对TMo17的处理中0.05μg/mL组处理效果最好,PAL酶活性最高。

磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)通过降解细胞膜上的磷脂分子产生IP3和DAG两个第二信使分子,分别激活下游的Ca2+途径和蛋白激酶C。研究表明,PLC与植物病原真菌的致病及发育过程有关。利用PLC特异性抑制剂U-73122初步研究了玉米大斑病菌PLC的功能。结果显示,U-73122对玉米大斑病菌菌丝生长及分生孢子的萌发均具有明显的抑制作用,且抑制率随抑制剂浓度升高而增强;并且可引起芽管的缩短和不规则膨大。此外,U-73122也可以导致病菌粗毒素的生物学活性明显降低。由此说明PLC可以通过影响菌丝及芽管的极性生长,而调控玉米大斑病菌的菌丝及分生孢子发育;同时参与病菌的毒素合成。

【目的】研究HMC毒素培养滤液对玉米叶片诱导抗病性作用及抗病性相关酶的影响。【方法】以两对同核异质玉米自交系(B37和C103)为试材,采用离体叶片法检测不同稀释倍数的HMC毒素培养滤液对专化寄主玉米叶片的致病性,从中筛选适宜诱导的有效浓度,在诱导中和接种后两个阶段分别测定防御酶活性及与抗病性相关物质含量等生理指标。【结果】不同基因型与不同细胞质玉米都可以利用低浓度HMC毒素培养滤液诱导以增强其抗性;不同处理时期,植物抗病性相关酶活性呈现不同的动态变化;不同的诱导处理均导致抗病性反应的产生,对C细胞质的预处理效果好于N细胞质,且具有浓度效应。【结论】低浓度HMC毒素培养滤液预处理后,刺激了PO...

【目的】明确广西玉米穗腐病致病镰孢的种群构成及毒素化学型,为玉米穗腐病的综合防治、品种的合理布局和抗病育种提供重要指导和理论依据。【方法】从广西玉米主产区采集玉米穗腐病样本,经组织分离和单孢纯化共获得138个镰孢菌分离物,分别来自21个县(区)。利用形态学和分子生物学相结合的方法进行镰孢菌种的鉴定,构建TEF-1α系统发育树,利用产毒基因特异性引物进行毒素化学型检测。【结果】在138个镰孢菌分离物中,鉴定出10种镰孢菌,包括拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(F. proliferatum)、九州镰孢(F. kyushuense)、南方镰孢(F. meridionale)、甘蔗镰孢(F. sacchari)、藤仓镰孢(F. fujikuroi)、亚洲镰孢(F. asiaticum)、轮纹镰孢(F. concentricum)、变红镰孢(F. incarnatum)和禾谷镰孢(F. graminearum),分离频率依次为50.72%、12.32%、10.87%、8.70%、6.52%、3.62%、3.62%、1.45%、1.45%和0.72%。禾谷镰孢复合种(F. graminearum species complex,FGSC)由南方镰孢、亚洲镰孢和禾谷镰孢3个独立种组成。拟轮枝镰孢为优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌,而甘蔗镰孢和轮纹镰孢则是国内首次报道为玉米穗腐病致病菌。拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢和藤仓镰孢检测到伏马毒素关键合成基因FUM1的菌株数分别为67、13、5、3,具有潜在的产伏马毒素能力,轮纹镰孢则未检测到FUM1。供试禾谷镰孢复合种、九州镰孢和变红镰孢菌株的毒素化学型有4种:NIV、15-ADON、NIV+15-ADON和DON+15-ADON。8个九州镰孢菌株、2个亚洲镰孢菌株、2个南方镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV毒素化学型;2个南方镰孢菌株携带15-ADON毒素化学型;8个南方镰孢菌株、2个九州镰孢菌株、1个亚洲镰孢菌株和1个变红镰孢菌株携带NIV+15-ADON毒素化学型;只有1个禾谷镰孢菌株携带DON+15-ADON毒素化学型。未检测到3-ADON毒素化学型菌株。【结论】拟轮枝镰孢为广西玉米穗腐病优势致病菌,禾谷镰孢复合种、层出镰孢和九州镰孢为次优势致病菌。拟轮枝镰孢、层出镰孢、甘蔗镰孢、藤仓镰孢均检测到FUM1,广西禾谷镰孢复合种的主要毒素化学型为NIV和15-ADON,变红镰孢和部分九州镰孢的主要毒素化学型为NIV。广西玉米穗腐病镰孢菌种群构成与我国温带玉米相关研究结果存在差异,原因可能为镰孢菌种群适应广西热带和亚热带高温、高湿的玉米生长环境并因此导致毒素化学型的不同。

以2对同核异质玉米B37和Mo17叶片的原生质体为试材,并将原生质体随机分为4组,HMC毒素质量浓度分别为0、50、100、150μg/mL,处理时间分别为1、3、6h。采用吖啶橙(AO)与溴化乙啶(EB)荧光复染的方法进行检测,观察处理后原生质体的凋亡特征及细胞凋亡率的变化趋势。结果表明:HMC毒素处理玉米原生质体后发生细胞凋亡,并出现凋亡小体、染色质边集或环状染色质等凋亡特征;经不同浓度HMC毒素处理B37和Mo17玉米原生质体,CB37的最大凋亡率为10.80%,NB37为4.90%,CMo17为21.00%,NMo17为8.83%;HMC毒素对2种基因型的C、N细胞质所测结果一致,均为...