通过人工接种方法研究了玉米弯孢菌叶斑病流行的时间动态,结果表明:在玉米弯孢菌叶斑病的发病流行中,病情指数随时间的变化动态用Weibull模型拟合较好,病情曲线下面积(AUDPC)随接种后天数的变化情况则可用直线模型来描述。同时,该病害产量损失研究表明,该病对玉米的穗粒数和百粒重均有影响,百粒重损失率明显高于穗粒数损失率,为穗粒数损失率2～3倍。

玉米弯孢菌叶斑病在我国日趋严重 ,其主要病原菌为弯孢菌 ,用人工接种的方法对生产上常用的 2 7个杂交种和 4 6个自交系进行抗病性测定 ,结果表明 ,弯孢菌各菌株间存在着明显的生理分化现象 ,不同玉米品种间抗病性存在着显著差异 ,但没有发现免疫的品种和自交系 ,当前生产上推广的品种大多为感病类型

以8个黑龙江省主栽玉米品种为鉴别寄主,对不同来源的玉米弯孢菌叶斑病菌[新月弯孢菌Curvularialunata(Wakker)Boed.]菌株进行了致病力分化测定。结果表明,不同菌株间存在明显的致病性差异,不同菌株在相同寄主上能产生不同类型的病斑,病斑大小、形状、边缘颜色、晕圈大小存在较大差异,说明菌株间有明显的致病力分化现象。

在人工控制条件下,研究了不同接种量、接种方法及接种时期对玉米弯孢菌叶斑病的发病程度的影响。结果表明,玉米成株期弯孢菌叶斑病田间鉴定采用大喇叭口期放置带菌高粱粒的接种方法效果最好,苗期可在三叶、六叶期采用喷雾或灌心接种,但少数品种存在苗期抗性与成株期不一致现象,喷雾或灌心接种最适宜孢子浓度为2～5×10~3个/mL。

采用人工接种造成玉米弯孢菌叶斑病时空动态 ,对其动态数据利用SAS软件构建该病害传播动态的逻辑斯蒂 高斯模型 :1x2(t,y)=at(e-bt+c)ee( y -dt) 2t 。此模型推导表明 ,该病在接种发病后 1个月、2个月、整个生长季最远传播距离分别为 2 0m ,35m ,5 0m ;在条件适宜时 ,玉米弯孢菌叶斑病的传播速度为 0 .5m/d ;菌源中心有 10 0个左右病斑时 ,预测玉米弯孢菌叶斑病的最佳防治时间是 8m处小于 12d ,14m处小于 30d ,2 0m处小于 4 2d。

利用同功酶电泳技术对采自国内的23个玉米弯孢叶斑病菌菌株进行可溶性蛋白以及SOD、EST、PPO、MDH、POD等酶系分析,发现不同菌株间存在差异;对菌株进行聚类分析,结果表明,在连锁距离0.36上将所有菌株聚合在一起,大致可以分成7个组,与病菌致病性分组有些一致或相近,但也有些不同或关系不密切。

以分生孢子萌发法和生长速率抑制法比较了5种杀菌剂对玉米弯孢叶斑病菌(Curvularialunata(Boed)Wakker)的毒力作用。结果表明,不同杀菌剂、同种杀菌剂不同系列浓度之间存在差异,且同种杀菌剂对分生孢子与菌丝毒力作用不同。分生孢子萌发试验中,百菌清、退菌特、多菌灵、粉锈宁和代森锰锌的EC50分别为0.171,0.064,0.241,0.193和0.591mg/mL;生长速率抑制试验中,百菌清、退菌特、多菌灵、粉锈宁和代森锰锌的EC50分别为0.094,0.039,0.026,0.284和0.159mg/mL。

利用SSR分子标记技术以及软件Mapmaker3.0,Mapdraw2.0和QTLMaper1.6对齐319和掖478及其F2∶3家系进行了初步的遗传分析,构建了分子遗传连锁图谱。该连锁图总长度1 638.7 cM,包含114个标记,平均两个标记间的距离为14.37 cM。在所做标记的附近得到5个QTLs,分别位于第2,3,5,6,9条染色体上,能解释表型变异的36.21%,21.6%,39.41%,20.67%,30.54%,而且均检测出加性效应。另外,还发现QTLs之间表现出上位性互作。

从60条随机引物中选择12对组合,对玉米弯孢叶斑病菌基因组DNA进行随机扩增,共扩增出128条遗传标记。根据这些标记使用Statistic统计软件对菌株之间相互关系进行聚类分析,结果表明:菌株间最高相似系数是为87%,最低为47%。22个供试菌株在连锁距离0.4范围内全部聚在一起,树状图上的菌株可分成5~6组。a组包括:98-36、98-25、98-17、98-07、98-01和98-28 6个菌株,是遗传基础最接近的一组。

【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。

为明确辽宁省和安徽省玉米弯孢叶斑病菌的生理分化和遗传多样性及其近缘关系。利用UP-PCR、ISSR分子标记方法,对采集于辽宁省和安徽省30株玉米弯孢叶斑病菌进行了遗传多样性分析。从供试引物中筛选获得具有多态性好且稳定的UP-PCR引物4个、ISSR引物12个,分别扩增出27条谱带和76条谱带,多态性条带比率分别为77.78%和89.47%。聚类分析结果表明,UP-PCR阈值在0.662处菌株被分为7个类群,ISSR阈值在0.681处菌株被分为8个类群,玉米弯孢叶斑病菌存在丰富的遗传变异,与地理来源无明显相关性。从稳定性、可操作性和多态性水平来看,ISSR技术更适合于分析玉米弯孢叶斑病菌的遗传多...

　对新月弯孢菌的生物学特性进行了初步研究,结果表明,该菌生长温度为10～35℃,最适生长温度为25～30℃;孢子萌发温度为10～35℃,最适温度为25～30℃;病原菌对酸碱度的适应范围较广,以pH6～8为最适pH值;光照对菌丝体无显著影响,光暗交替有利于孢子的形成;孢子致死温度为55℃(10min)。

为了明确不同因子对玉米弯孢菌叶斑病发生的定量影响,采用室内离体叶片及田间接种方法,通过人工控制不同生育期及接种条件,定量研究了不同因子对玉米弯孢菌叶斑病发生的影响。结果表明,玉米感病性随生育期的延长而增加,单位面积叶片上的病斑数随接种浓度的增大而增加,并随接种浓度呈直线增长。当叶面保湿时间大于8 h时,叶面保湿时间越长病斑数越多,其变化呈逻辑斯蒂模型趋势。温度对病害的潜育期有重要影响,在10~35℃时,温度越高潜育期越短。不同接种量对玉米弯孢菌叶斑病的病情发展动态有重要作用,低浓度下接种,病害的病情发展曲线近似为直线,增长较为平缓;高接种量条件下,病情增长较为迅速,接近S型曲线。

采用人工接种方法,在田间造成玉米弯孢菌叶斑病不同的发病梯度,利用SAS统计软件构建了该病害传播梯度的幂指数模型,结果表明幂指数模型可以模拟该病害传播动态,同时推导该病害在一个月最远传播距离为16m,两个月最远传播距离为28m。

为实现玉米叶片表面未见明显病症的病害早期检测,提出一种基于高光谱成像技术的玉米弯孢叶斑病早期检测方法。以玉米叶片为研究对象,采用人工接种病菌使玉米感染弯孢叶斑病,在接种后1,2,3,4,5d,每天采集接种病菌叶片30片,正常未接种叶片10片,利用高光谱成像系统获取接种病菌叶片和正常未接种叶片在400～1000nm高光谱图像数据,经过分析接种病菌叶片和正常未接种叶片的原始光谱、原始光谱的一阶导数光谱、平均光谱绝对差值,确定玉米弯孢叶斑病早期检测的特征波段选取区。然后通过显著性检验和相关性分析,将置信区间设为95%,在特征波段选取区确定458.9,481.1,500.8,515.7,525.7, 531.9,534.4,550.7,578.3,604.9,625.2,646.8,677.5,735.3,754.7nm,为玉米弯孢叶斑病早期检测的特征波段。最后,基于选定的特征波段构建玉米弯孢叶斑病支持向量机检测模型。结果表明:利用选取的特征波段作为支持向量机的输入矢量,建立的玉米弯孢叶斑病早期检测模型,通过支持向量机选择的线性核函数、多项式核函数、径向基核函数3种不同的核函数,在接种后的第1d,3种核函数测试集准确率达79%以上,线性核函数在接种第3d,测试集准确率达到88.75%。该研究可以对玉米弯孢叶斑病在未见明显叶斑的早期进行快速、无损检测,为玉米病害的早期检测提供新的思路。