赤霉病严重影响小麦的产量和品质,利用抗病基因改良品种的赤霉病抗性是防治赤霉病危害的有效途径.为创制适用于黄淮麦区抗赤霉病小麦新品系,提高半冬性品种抗赤霉病育种效率.本研究以携带赤霉病抗性主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的高秆抗赤霉病品系L06486为供体,与黄淮麦区丰产、广适但高感品种济麦24进行杂交,得到的杂种再与矮秆种质206A杂交,于F3至F6连续进行大规模育种田弥雾接种鉴定.通过田间选择,在F7获得106个新品系.采用单花滴注法对106份品系进行抗性评价,同时利用7个与抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的分子标记进行基因型分析.结果表明,与亲本济麦24相比,F,品系的赤霉病抗性明显提高.106份新品系中,有98份赤霉病抗性水平达中感以上;有105份携带1～4个抗病基因.Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5的检出频率分别为96.23％、41.51％、18.87％和87.74％.携有单个或多个抗性基因的小麦品系较不携带抗性基因的品系表现出更强的赤霉病抗性,聚合抗病基因越多,品系的赤霉病抗性越强.创制的14份携有Fhb1基因组合、中抗赤霉病且农艺性状优良的小麦新品系将为黄淮麦区小麦赤霉病抗性的改良提供帮助.

禾谷镰刀菌是感染小麦、玉米等主要粮食作物的一种重要的病原真菌,在引发严重小麦赤霉病害的同时,可分泌产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),污染食品后不易被清除,严重威胁人和动物的健康.禾谷镰刀菌产DON的生物合成路径及分子调控机制一直是国内外的研究热点、焦点和难点,也是防控DON的基础.本文综述了禾谷镰刀菌DON生物合成过程中涉及产毒基因簇TRI的各个基因、编码蛋白及其生物学功能,以及目前对禾谷镰刀菌中对呕吐毒素生物合成调控机制的研究进展.这些基础信息将直接为安全控制主要粮食及其制品中真菌毒素污染提供有价值的参考资料.

目的 研究骨碎补内生蜡蚧菌Lecanicillium sp.GZWMJZ-847的次级代谢产物和抑菌活性.方法 采用大米培养基对菌株Lecanicillium sp.GZWMJZ-847发酵;采用凝胶柱色谱、正反相硅胶色谱等方法对化合物进行分离纯化;采用核磁共振谱、质谱、NMR计算等方法确定化合物的化学结构;采用营养肉汤稀释法测试化合物对病原细菌及酵母菌的抑菌活性、平板法测试化合物对病原霉菌的抑菌活性.结果 从菌株的发酵产物中分离鉴定了 3个新的和3个己知的3-氢化萘特特拉姆酸衍生物,包括蜡蚧特特拉姆酸A(1)、蜡蚧特特拉姆酸B(2)、蜡蚧特特拉姆酸C(3)、Sch 210971(4)、Sch 210972(5)、Sch 213766(6).化合物1和4～6对4株人体革兰阳性病原菌和1株植物革兰阴性病原菌具有抑制作用,最小抑菌浓度(minimun inhibitory concentration,MIC)为7.8～125pmol/L.化合物6对油菜菌核病菌和小麦赤霉病菌表现出一定的抑制作用,半数抑制浓度分别为(22.05±0.62)、(55.54±1.72)μg/mL.结论 蜡蚧特特拉姆酸A～C(1～3)为新的3-氢化萘特特拉姆酸衍生物,骨碎补内生菌Lecanicillium sp.GZWMJZ-847产生的3-氢化萘特特拉姆酸对人体病原菌和植物病原菌可表现出抑制作用.

香豆素类化合物是自然界非常重要的一大类天然化合物,在医学方面应用广泛,具有抗癌、抗炎、抗凝血及抗菌等多方面活性,香豆素类化合物的农用生物活性也逐渐被重视.本文综述了近年来香豆素类化合物在抑菌生物活性方面的研究成果,医学上主要对象是金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、β-溶血性链球菌、流感嗜血杆菌、霍乱弧菌等;在农用抑菌方面则集中在青枯雷尔氏菌、辣椒疫霉病菌、白粉病菌、番茄灰霉病菌、小麦赤霉病菌等.进一步,列举了23种潜在的香豆素类化合物及其抑菌活性,简要分析了香豆素类化合物抑菌活性的构效关系和作用机理.香豆素类化合物母核具有多个取代位点,可作为一种先导化合物,合成更加有效的香豆素类化合物衍生物,具有广阔的应用价值.

赤霉病是影响小麦产量和品质的重要病害,发掘抗性遗传变异、培育抗病品种是防治小麦赤霉病最安全、经济的根本途径.本研究在5个环境中对阿夫及其264份衍生品种(系)进行了赤霉病抗扩展性鉴定,利用分布于19条染色体上的52个标记进行遗传多样性分析、群体结构分析以及关联分析,共检测到19个与赤霉病抗性相关的位点.其中,分布在2B、2D、3A、3B和5A染色体上的5个位点能够在至少5个环境中的2个且在5年平均值中检测到.3B上的赤霉病抗性位点Xg-wm493与Fhb1连锁;5A上的赤霉病抗性位点barc 17与Fhb5紧密连锁.标记位点的等位变异表型效应值检测结果显示11个等位变异与赤霉病抗性关联,其中3个等位变异具有减效效应,减效效应值最大的是Xgwm493-180;7个等位变异具有增效效应,增效效应值最大的是Xbarc1 17-225,1个等位变异为无效等位变异.同时发现材料的赤霉病病小穗数与其携带优异等位变异数目呈线性负相关.

为了明确前期分离得到的一株核桃内生细菌XHE8 (Bacillus sp.)的生物防治潜力及对作物种子萌发的影响,通过平板对峙法测定了该菌株对12 株植物病原真菌的拮抗作用,并室内测定了该菌株对11 种作物种子的萌发以及芽和根长的影响.结果表明,XHE8 对所有测试的12 个菌株都表现出一定的拮抗作用,其中对花椰菜黑斑病菌Alternaria brassicicola 的抑制率最高,达到73.55％,而对小麦赤霉病禾谷镰刀菌 Fusarium graminearum 的拮抗作用相对较弱,其抑制率为31.45％.在该菌株处理下,红苋菜种子发芽率、芽长和根长分别增加了2％、59.42％和78.18％.研究结果为进一步开发该核桃内生细菌的生防和促生应用潜力奠定了一定的基础.

小麦是我国最重要的口粮作物之一.在小麦生产所面临的各种病害中,赤霉病的发生具有愈来愈严重的趋势,引起小麦产业界的高度关注.近几十年来,科研人员在小麦抗赤霉病遗传育种以及防控技术领域进行了持续不懈的努力,在赤霉病病原菌致病基因、小麦赤霉病抗性基因定位、克隆及功能研究以及抗赤霉病分子育种等方面取得了重大进展.本文主要从赤霉病抗性基因资源的发掘和鉴定、不同抗源遗传基础解析、小麦赤霉病抗性基因、抗赤霉病分子标记辅助选择育种与基因聚合以及小麦抗赤霉病基因的克隆和功能研究等方面进行了综述,分析了目前小麦抗赤霉病研究中存在的问题,并提出应加强基因克隆、功能分子标记开发以及应用单体型辅助选择(HAS)和标记组辅助选择(MSAS)等小麦抗赤霉病研究的相关建议.

从我国黑龙江漠河泥土中分离得到一株放线菌,通过16S rRNA基因测序分析,鉴定该菌株为Streptomyces nojiriensis SCSIO m34-1.采用摇瓶发酵方法对该菌株进行发酵,发酵产物经硅胶柱色谱及半制备高效液相分离得到7个化合物,利用HR-MS、1D和2D NMR波谱数据分析,鉴定其结构分别为izuminoside D(1)、izuminoside A(2)、solphenazine E(3)、solphenazine D(4)、solphenazine A (5)、6-羟基吩嗪-1-羧酸甲酯(methyl 6-hydroxyphenazine-1-carboxylate,6)和diastaphenazine(7),其中izuminoside D(1)是新化合物.抗真菌活性测试结果表明izuminoside D(1)在浓度为50 μg/mL时,对苹果腐烂病菌(Valsa mali和小麦赤霉病菌(Gibberella sanbinetti有微弱抑制活性.

大赖草高抗小麦赤霉病,将大赖草抗性基因导入普通小麦,对创新小麦赤霉病抗性种质有重要意义.为了获得普通小麦-大赖草抗赤霉病易位系,采用12 00 R 60Co-γ射线处理小麦-大赖草二体附加系DA7Lr花粉,授予已去雄的普通小麦中国春,对其后代(Ml)种子根尖细胞有丝分裂中期染色体进行GISH分析,获得了1株具有1条普通小麦-大赖草易位染色体的植株,让其自交,对自交后代中具有2条易位染色体植株的花粉母细胞减数分裂中期I进行观察,发现2条易位染色体形成了稳定的棒状二价体,表明该植株为纯合体.利用顺序GISH-双色FISH分析,结合小麦D组专化探针Oligo-pAs 1-2和B组专化探针Oligo-pSc119.2-2,进一步鉴定出该普通小麦-大赖草易位系为T6DL· 7LrS,该易位系的育成也为小麦赤霉病遗传改良提供了新种质.

自小麦赤霉病发病田块土壤中,分离得到1株小麦赤霉病高效拮抗菌株.通过形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列比对分析,将这株拮抗菌株鉴定为奇异变形杆菌(proteus mirabilis).P.mirabilis DY05发酵液和无细胞上清均可显著抑制禾谷镰刀菌菌丝体生长(抑制率分别为79.50％和51.25％)和分生孢子萌发(抑制率均为100％),减少呕吐毒素产生(分别减少84.32％和82.82％).田间赤霉病防治试验结果显示,接种DY05,可降低发病率52.13％,同时病情指数降低48.74％,显示出较好的防治效果.促生生理活性评价试验结果显示,菌株DY05可以产生铁载体和IAA,并具有溶磷作用和ACC脱氨酶活性,具有很好的促生长潜力.盆栽试验结果表明,菌株DY05对小麦植株生长具有显著的促进作用.与对照组相比,菌株DY05处理可以显著增加小麦幼苗茎高、根长、鲜重和干重,其中茎高、根长、鲜重和干重分别提高了22.21％、26.41％、44.77％和26.53％.分离得到的拮抗菌株DY05具有拮抗病原真菌和促进植物生长的双重功能,为开发禾谷镰刀菌生物防治制剂提供了菌种材料.