链格孢菌寄主选择性毒素的研究现状
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苹果斑点落叶病Apple Alternaria Blotch1956年在日本岩手县南部地区首先发现苹果斑点落叶病,2年后扩大到全县,以后在长野、青森、福岛、秋田等县也先后发生危害。
我国自70年代后期开始有苹果斑点落叶病发生危害的报道,80年代以来在渤海湾、黄河故道、江淮等地的苹果产区普遍发生,成为目前苹果生产上的主要病害。
许多苹果园病叶率高达90%以上,落叶率为20%~80%,造成当年果个小,严重影响树势和次年的产量。
症状主要危害叶片,也可危害嫩枝及果实。
叶片发病后,首先出现极小的褐色小点,后逐渐扩大为直径3~6mm的病斑,病斑红褐色,边缘为紫褐色,病斑的中心往往有1个深色小点或呈同心轮纹状。
天气潮湿时病部正反面均可见墨绿色霉状物。
发病中后期,病斑变成灰色。
有的病斑可扩大为不规则形,有的病斑则破裂成穿孔。
有时,在后期灰白色病斑上产生小黑点(二次寄生菌)。
展叶20d内的嫩叶最易受害,在高温多雨季节病斑扩展迅速,常使叶片焦枯脱落。
内膛的一年生徒长枝容易染病。
染病的枝条皮孔突起,以皮孔为中心产生褐色凹陷病斑,多为椭圆形,边缘常开裂。
果实受害,多以果点为中心,产生近圆形褐色斑点,直径2~5mm,周围有红晕。
病斑下果肉数层细胞变褐,呈木栓化干腐状。
幼果和近成熟的果实均可受害发病,出现的症状不完全相同。
病果往往受二次寄生菌侵染而发生腐烂。
病原学名:病原为链格孢苹果专化型Alternaria alternata f.sp.mali,属半知菌亚门链格孢属。
异名有:A.mali Roberts,Phyllosticta pirina Sacc.,A. tenuis f.sp.mali,Phyllosticta mali。
在苹果斑点落叶病研究的前期国外将其病原菌定为A. mali的强毒株系。
李多川、张天宇等(1993)将其学名修正为A.tenuis f.sp.mali;日本的霜村等(1993)认为病原应为A.alternata的一个致病型;朱虹(1995)通过研究发现,我国的斑点落叶病菌在形态、生物学特性和侵染规律上与日本报道的基本一致,当属同一种,因此将其定为A.alternata f.sp.mali。
植物病原真菌毒素的分类、致病机制及应用前景摘要:研究植物病原真菌毒素及其致病机制,对于了解植物与病原互作具有重要意义。
从植物病原真菌毒素的分类、致病机制、分离纯化、应用前景等方面综述植物病原真菌毒素研究的最新进展,对今后植物病原真菌毒素的研究具有重要的参考价值。
关键词:植物病原菌;真菌毒素;分类;致病机制;分离纯化;应用前景;研究思路中图分类号:S182 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2019)03-0094-04病菌毒素是在植物病原菌代谢过程中产生的对植物有害的非酶类化合物,它能在很低的浓度范围内破坏植物的正常生理功能[1]。
自从菊池链格孢菌毒素被首次报道以来[2],尤其在维多利亚毒素被报道以后,国内外植病学者开始对许多病原菌产生的毒素展开研究。
植物病原真菌毒素的作用机制复杂,它主要是作用于寄主植物的细胞质膜、线粒体和叶绿体等细胞结构,从而破坏和干扰寄主植物的代谢;此外,它还会抑制寄主植物蛋白质和核酸的合成,从而导致寄主植物生理失调、细胞死亡以至整个植株死亡。
研究病原真菌毒素及其致病机制,对于了解寄主与病原互作,以及利用病菌毒素进行植物抗病性鉴定、抗病突变体筛选和病害防治等都具有重要意义。
本文从植物病原真菌毒素的分类、致病机制、分离纯化及应用前景等方面进行综述,以期为今后病原真菌毒素致病机制的研究提供思路。
1 植物病原真菌毒素的分类真菌毒素可根据对寄主植物的特异性作用分为寄主专化性毒素(host-selective toxin,简称HST)和非寄主专化性毒素(non- host-selective toxin,简称NHST)。
1.1 寄主专化性毒素HST是由病原微生物产生的代谢产物,它对寄主植物具有特异性生理活性和高度专化性作用。
HST对寄主选择性强,例如草莓黑斑病病菌所产生的AF-毒素只对Morioka-16草莓和Nijisseiki梨具有致病作用;此外,北美燕麦疫病病菌产生的HV-毒素和玉米小斑病病菌产生的HMT-毒素也都属于寄主专化性毒素,它们不仅对寄主植物的致病性强,而且对寄主有专一性。
引文格式:李恩琛, 郗征, 朱娜, 等. 核盘菌引起的菌核病生物防治研究进展[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2023, 38(4):714−724. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202211047核盘菌引起的菌核病生物防治研究进展*李恩琛, 郗 征, 朱 娜, 刘 佳, 徐秉良 **, 张树武 **(甘肃农业大学 植物保护学院,甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室 ,甘肃 兰州 730070)摘要: 菌核病是由核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum )侵染引起的广谱性植物病害,在世界范围内造成巨大经济损失。
随着生防技术的日益提高,生物防治成为植物病害综合治理的重要措施。
本研究综述了目前菌核病的防治现状,重点围绕菌核病生物防治的研究进展,对不同拮抗真菌、细菌、真菌病毒、植物源杀菌剂和有机土壤改良剂在菌核病防治中的作用机制和防治效果进行系统阐述;讨论了生物防治研究与应用过程存在的问题,对生防微生物和天然植物资源未来的发展方向以及应用前景进行展望,以期为菌核病的安全、高效防治提供参考。
关键词: 核盘菌;菌核病;生物防治;拮抗微生物中图分类号: S476.1 文献标志码: A 文章编号: 1004–390X (2023) 04−0714−11Research Advances on Biocontrol of Sclerotinia Rot caused bySclerotinia sclerotiorumLI Enchen ,XI Zheng ,ZHU Na ,LIU Jia ,XU Bingliang ,ZHANG Shuwu(College of Plant Protection, Gansu Agricultural University, Biocontrol Engineering Laboratory ofCrop Diseases and Pests of Gansu Province, Lanzhou 730070, China)Abstract: Sclerotinia rot, caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum , is a broad spectrum plant disease that causes enormous economic losses worldwide. Biocontrol has become an important strategy for integrated management of plant diseases, as the development of biocontrol technology.This review provides an overview of the current status of sclerotinia rot management, focusing on the research progress of biocontrol of sclerotinia rot, and presents a systematic elucidation of the mechan-isms and effectiveness of different antagonistic fungi, bacteria, mycovirus, botanical fungicides and organic soil amendments in the control of sclerotinia rot. The problems in biocontrol research and ap-plication processes are discussed, and foreground for the future development direction and applica-tion of biocontrol microorganisms and natural plant resources are prospected, in order to provide ref-erences for the safe and effective control measures against sclerotinia rot in the future.Keywords: Sclerotinia sclerotiorum ; sclerotinia rot; biocontrol; antagonistic microorganisms云南农业大学学报(自然科学),2023,38(4):714−724Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science)E-mail: ********************收稿日期:2022-11-22 修回日期:2023-08-25 网络首发日期:2023-09-08*基金项目:甘肃农业大学“伏羲杰出人才培育计划”项目 (Gaufx-03J03);甘肃农业大学人才专项经费(2017RCZX-07)。
紫茎泽兰致病型链格孢菌毒素(TeA)在病原体侵染寄主过程中的作用机制研究链格孢菌(Alternaria alternata(Fr.)Keissler)是自然界三大致病植物真菌之一。
来自外来恶性杂草紫茎泽兰(Ageratina adenophora)致病型链格孢菌能够产生一种毒素——细交链格孢菌酮酸(TeA),该毒素在较低的浓度下能够迅速杀死紫茎泽兰以及其它多数单双子叶杂草,具有开发成生物除草剂的潜力。
TeA杀草的主要机理是与光系统Ⅱ的D1蛋白结合,抑制光系统Ⅱ受体侧QA 到QB之间光合电子的传递,引起过能量化,导致在叶绿体中活性氧爆发,引起叶绿体结构破坏,大量活性氧扩散到整个细胞中,进一步引起膜脂过氧化、细胞膜破裂、细胞器解体、细胞核浓缩和DNA断裂,导致细胞死亡和组织坏死,最终杀死杂草。
本研究利用通过限制性内切酶介导整合法(REMI)获得的弱毒突变体001和野生型为研究材料来阐明TeA在病原体入侵寄主叶片阶段的作用机理。
利用野生型和缺毒突变体(菌丝体)为材料接种寄主紫茎泽兰叶片,突变体接种时结合加入TeA.研究结果表明TeA是链格孢菌病原体侵染寄主引起病害的主要毒理因子。
来自Imaging-PAM结果显示:野生型菌丝接种寄主紫茎泽兰叶片1 8h后,植物的PSII活性降低,36小时,病害开始出现;而对应时间下,突变体菌丝处理紫茎泽兰叶片并没有引起明显的PSII活性降低和病害出现,但在突变体菌丝中加入一定浓度的TeA后可以得到与野生型相似的结果,突变体的致病能力得到一定程度的恢复。
同时,添加毒素也能恢复部分突变体菌丝扩展的能力。
通过监测孢子萌发和生长、附着胞形成与否、菌丝在细胞和叶片中生长和扩散情况、病斑产生情况,发现毒素在病原体侵入叶片组织和菌丝扩张、病害的发展过程中都发挥作用,是病原体成功入侵和病斑形成的重要因子。
在野生型孢子或者菌丝体引起紫茎泽兰叶片病害过程中我们检测到细胞死亡现象,这意味着活性氧(ROS)也许参入到该过程。
47--植物保护·园艺园林 引用格式:覃莹菲,张 鑫,陈 岳,等. 一种白蜡树真菌病害的分离与鉴定[J]. 湖南农业科学,2023(12):47-50. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.012.010白蜡树(Fraxinus chinensis Roxb )为木犀科梣属大型落叶乔木[1],在我国共有27种。
白蜡树高15~20 m ,树皮呈灰褐色,顶生的小叶与侧生的小叶等大或稍大,羽状复叶长15~25 cm ,叶柄长4~6 cm 。
白蜡树耐旱,萌发能力强,生长迅速,树形优美,材理通直,还有较强的耐盐性,常种植于盐碱地以改良环境,具有较好的绿化及生态价值[2]。
白蜡树在我国种植历史悠久、分布甚广,其植株生长迅速,枝条柔韧可供编制各种用具,树皮还具有较高的药用价值[3],相关产业具有一定规模。
近年来,白蜡树病虫害问题日益严重,在树苗期和成熟期对白蜡树造成严重危害,阻碍白蜡树生长发育及相关产业发展。
研究报道,由立枯丝核菌引起的立枯病是白蜡树苗期的主要病害,主要危害地下根部和茎基部,导致白蜡树出现不规则褐色凹陷的病斑,严重时会导致幼苗死亡[4]。
白蜡褐斑病主要危害叶片,病斑为灰褐色,表面分布深褐色霉点,会造成叶片脱落或变形,严重时会使植株死亡[5]。
流胶病也会影响白蜡树的生长,其发生与气候、栽培管理水平、土壤土质等有相关性,真菌侵染或者病虫侵入都会导致流胶病,具体症状为白蜡枝干流出黄色胶状物质,最终导致树体衰弱、枯竭[6]。
白蜡枯梢病由白蜡鞘孢菌所致,病部出现溃疡或坏死,且木质部褪绿明显,当病斑扩展环绕枝条,就会产生枯梢[7]。
按昆虫类别划分,为害白蜡树的常见害虫有蝉蛾目瘦蛾科害虫,鳞翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目等害虫。
白蜡树从春天长叶到秋冬落叶,均受害虫侵扰[8]。
白蜡窄吉丁初孵幼虫会从白蜡树韧皮部啃食至木质部,导致树皮开裂、脱落[9]。
白蜡梢距甲成虫啃食树苗叶柄,使得叶片萎缩,幼苗不能正常生长[10]。
文章编号:1008-8423(2001)01-0020-04链格孢菌毒素对紫茎泽兰致病性及生物测定方法的研究万佐玺(南京农业大学农学院,江苏南京210095)摘要:以紫茎泽兰(Eu p atoriun adenop horum Spreng.)为生物测定材料,对链格孢菌毒素的生物测定方法进行了比较研究,筛选出离体叶片针刺法可作为该毒素的生物测定方法,为进一步研究该毒素提供了可靠的生物检测手段。
关键词:链格孢菌;毒素;紫茎泽兰;生物测定中图分类号:S497 文献标识码:A收稿日期:20000606作者简介:万佐玺(1968-),男,湖北建始人,硕士,讲师,主要从事杂草综合治理研究,现在湖北民族学院园艺系任教.紫茎泽兰(Eupatoriun adenopho rum Spreng )是一种世界性恶性杂草[1],其自然致病菌链格孢菌(Al -ternaria alternata (Fr.)Keissler)的致病机理与其产生的毒素有关[2]。
为了分离、纯化得到链格孢菌产生的对紫茎泽兰有致病作用的毒素,并利用该毒素控制紫茎泽兰,必须首先建立适合该毒素的简便而可靠的生物测定方法。
作者用离体叶片针刺法、叶圆片法、种子萌发抑制法及幼苗浸渍法等,研究毒素对紫茎泽兰的致病性,得出离体叶片针刺法最佳,为毒素纯化和应用提供了指导。
1 材料与方法1.1 材料供试菌株:链格孢菌501菌株。
供试植物:紫茎泽兰(温室培育);培养时间为2个月。
1.2 药品乙酸乙酯:分析纯,上海申鹤化学品有限公司。
无水硫酸钠:分析纯,宜兴市第二化学试剂厂。
1.3 方法1.3.1 产毒培养方法转接菌种501于PDA 培养基上培养7天(25e 、光照L B 黑暗D=12h B 12h),然后取直径为6.5mm 大小的菌丝块,接种到300ml PSK 液体培养基中(500ml 三角瓶),培养5-7天(25e 、L B D=12B 12、110r/min),至菌丝开始变黑。
广东农业科学Guangdong Agricultural Sciences2024,51(3):56-69 DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2024.03.006卓梦霞,刘思文,李春雨,胡位荣. 镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展[J]. 广东农业科学,2024,51(3):56-69.ZHUO Mengxia, LIU Siwen, LI Chunyu, HU Weirong. Research progress on Fusarium mycotoxins in plant and pathogen interactions[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2024,51(3):56-69.镰刀菌属真菌毒素在植物和病原菌互作中的研究进展卓梦霞1,刘思文2,李春雨2,胡位荣1(1.广州大学生命科学学院,广东 广州 510006;2.广东省农业科学院果树研究所/农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/广东省热带亚热带果树研究重点实验室,广东 广州 510640)摘 要:镰刀菌是世界上最重要的植物病原菌之一,可影响植物的生长发育,严重威胁全球粮食安全和生物多样性。
几乎所有的镰刀菌都会产生真菌毒素,其毒素种类多、毒性强,一方面可以作为致病因子之一参与镰刀菌的致病过程,另一方面可污染粮食和饲料,进而引起人类和动物的相关病症。
已有研究表明,镰刀菌侵染植物后产生的不同种类真菌毒素不仅毒害植物细胞,引起植物组织的坏死,还会加速病原菌的侵染;同时,针对病原菌产生的毒素,植物会激活防御酶并启动防御相关基因的表达,或将致病毒素转化为无毒或低毒物质并转运到胞外,或通过分泌次生代谢物直接抑制病原菌毒素的生物合成。
为全面解析镰刀菌毒素在病原菌侵染植物中的作用,提高植物对病原菌的抗性,该文综述了镰刀菌属真菌毒素的种类、毒性机理以及毒素在植物和病原菌互作中的作用,并讨论了植物对真菌毒素的防御反应策略,以期为镰刀菌毒素致病机制和病原菌防治策略研究提供参考。
基金项目:上海市“科技创新行动计划”农业领域项目(编号:21N31900600)作者简介:王霞,女,上海市农产品质量安全中心畜牧师,硕士。
通信作者:张维谊(1979—),女,上海市农产品质量安全中心研究员,硕士。
E mail:zhangharewei@163.com收稿日期:2022 07 13 改回日期:2022 12 09犇犗犐:10.13652/犼.狊狆犼狓.1003.5788.2022.80542[文章编号]1003 5788(2023)05 0224 08食品中链格孢霉毒素污染现状及检测技术研究进展Pollutionstatusandresearchprogressonthedetectiontechnologyof犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinsinfoods王 霞犠犃犖犌犡犻犪 丰东升犉犈犖犌犇狅狀犵 狊犺犲狀犵 童金蓉犜犗犖犌犑犻狀 狉狅狀犵 高猛峰犌犃犗犕犲狀犵 犳犲狀犵 张维谊犣犎犃犖犌犠犲犻 狔犻(上海市农产品质量安全中心,上海 201708)(犛犺犪狀犵犺犪犻犆犲狀狋犲狉狅犳犃犵狉犻 狆狉狅犱狌犮狋狊犙狌犪犾犻狋狔犪狀犱犛犪犳犲狋狔,犛犺犪狀犵犺犪犻201708,犆犺犻狀犪)摘要:链格孢霉毒素是由链格孢霉属(犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪species)产生的次级代谢产物,具有致突变、致癌、致畸等多种毒性。
文章概述了水果、蔬菜、谷物及其制品中链格孢霉毒素的污染现状,综述了链格孢霉毒素检测方法的研究现状,并展望了链格孢霉毒素检测技术今后的研究方向。
关键词:链格孢霉菌;链格孢霉毒素;污染现状;检测技术;食品犃犫狊狋狉犪犮狋:犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinsarethesecondarymetabolitesof犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪species,whichhaveobvioustoxicity(mutagenicity,teratogenicityandcarcinogenicity,犲狋犮)tohumansandanimals.Alternariol(AOH),alternariolmonomethylether(AME),alternuene(ALT),tenuazonicacid(TeA)andtenoxin(TEN)arethemoststudiedatpresent.犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinswasreportedinapples,orange,tomatoes,cornsandotheragriculturalproducts.Eatingthesefoodscontaminatedby犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinswillcauseseriousharmtohumanhealth.Inthispaper,thepollutionstatusandthedetectiontechnologyof犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinsweresummarized,andthefutureresearchdirectionof犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinswasprospected.Thepurposewastoprovidereferencesfortheriskassessment,detectionandpreventionof犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxinsinfoods.犓犲狔狑狅狉犱狊:犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪;犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxins;pollutionstatus;detectiontechnology;food链格孢霉毒素(犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪mycotoxins)是由链格孢霉菌属(犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪species)产生的一类具有致突变、致癌、致畸、致死、细胞毒性、基因毒性、胚胎毒性等多种毒性的次级代谢产物[1]。
紫茎泽兰致病型链格孢菌毒素对莱茵藻作用机理的初步研究链格孢菌毒素是由紫茎泽兰致病型链格孢菌产生的植物毒素,本实验以野生型莱茵藻和其抗除草剂突变体为材料,对链格孢菌毒素的作用位点和模式进行了初步研究。
实验结果表明该毒素能抑制ATP的生成,而ATP合成的抑制有以下三种原因引起:1)电子传递受到阻断;2)电子传递发生解耦联;3)磷酸化反应被抑制,所以,我们利用氧电极法分析ATP合成受抑制的原因,研究显示毒素能抑制基础的和解耦联的电子传递,浓度越大抑制能力越强,且各浓度之间的差异显著(P<0.01)。
但在其浓度小于40μg/mL时磷酸化的电子传递活性未受到影响(P>0.05),高浓度下才抑制。
并且链格孢菌毒素对解耦联电子传递的抑制程度明显强于基础和耦联磷酸化的电子传递。
因此可以认为,链格孢菌毒素阻断电子传递可能是ATP合成受抑的主要因素。
用氧电极法对电子传递又进一步研究证明,该毒素能抑制光系统Ⅱ的电子传递,但对光系统Ⅰ的电子传递活性几乎没有影响。
因此,可推测链格孢菌毒素的作用位点在光系统Ⅱ。
结合荧光上升和荧光下降的实验结果表明链格孢菌毒素对光系统Ⅱ受体侧有抑制,但对供体侧没有影响。
进而,快速叶绿素荧光诱导动力学方法的结果显示,链格孢菌毒素处理后“J”点和F_o增高,但无K峰出现。
“J”点的增高归因于Q_A和Q_B之间电子传递速率的下降,因此,可推测此毒素影响了受体侧Q_A和Q_B之间的电子传递。
F_o增高可能是由于Q_B被取代后,其所带的电子回传给Q_A所致。
而放氧复合体失活可引起K峰的出现,没有K峰出现说明毒素对光系统Ⅱ供体侧没有抑制作用。
同时,JIP测试详细证实了链格孢菌毒素对光系统Ⅱ有多重影响:(1)阻断受体侧Q_A到Q_B的电子传递;(2)使反应中心失活:(3)降低光能转化效率;(4)破坏反应中心的部分天线色素;(5)降低活性与非活性反应中心的天线色素之间能量传递的协调性。
最后,根据莱茵藻抗除草剂突变体对毒素抗性与敏感性的反应,最终肯定毒素取代了Q_B从而抑制Q_A至Q_B的电子传递,是一种天然的光系统Ⅱ抑制剂。