向日葵/ Tournesol
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OCL
体积27,2020
向日葵/ Tournesol
货号 12
数量的页面(年代) 5
DOI https://doi.org/10.1051/ocl/2020014
亚搏娱乐 2020年4月01

©n .严等等。,由EDP科学公司主办,2020年

许可创造性公共
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1介绍

向日葵(向日葵)是世界上最重要的油料作物之一。Darvishzadeh和Sarrafi,2007年)。在中国,向日葵广泛种植于新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、山西、河北、吉林和黑龙江等省(刘和李,1988年)。近年来,随着葵花籽用于人类饮食和食用油的价值日益增加,葵花籽的栽培面积也有所增加,而引起黑茎病Phoma macdonaldiiBoerema (teleomorph:Leptosphaeria lindquistii已被报告为一种新的疾病(等等。,2008年)。黑茎病曾在亚洲、非洲、南北美洲和欧洲(Miric等等。,1999年)。在中国,该疾病于2008年在新疆维吾尔自治区伊犁河谷首次报告,该地区有1.3万公顷向日葵受到感染p . macdonaldii,占该地区向日葵田的49% (等等。,2008年)。向日葵品种JN-2519、M0314和KWS303高度敏感p . macdonaldii显示至少44%的植物受感染(等等。,2008年)。向日葵黑茎引起的典型症状p . macdonaldii呈黑色,圆形至椭圆形病变,位于叶腋中心,茎上的病变可逐渐环绕茎(Debaeke和Pérès, 2003)。在这种情况下,向日葵可能会出现早熟和早衰的症状,导致小头和种子填满不完全(Bordat等等。,2017年)。偶尔,强风和雨可能导致感染遗址的向日葵干扰,从而显着降低产量(伯特等等。,2004年)。

在新疆维吾尔地区首次报道向日葵黑茎病后,根据发现种子可受向日葵黑茎病感染,于2010年底将该病列入向日葵检疫疾病名录p . macdonaldii并可能导致这种疾病远距离传播这一规定有助于防止葵花黑茎从进口商品种子传播。

本文的目的是验证黑茎病是否由p . macdonaldii自2008年在新疆维吾尔自治区首次报告以来,已在中国其他地区发生。2010年在内蒙古地区不同县区采集了向日葵病株黑茎样病株标本。致病因子分别为PM1、PM2和PM3,分别代表从达拉特旗、吐莫特优旗和乌拉特前旗采集的病例。我们观察了形态学特征并测试了致病性。内部转录间隔区(ITS)序列也被用来在分子水平上确认鉴定。在实验室条件下,对不同向日葵品种进行了抗性评价。

2材料与方法

2.1真菌的分离

2010年8 - 10月,在内蒙古自治区不同县区(达拉特旗、土谟特优旗和乌拉特前旗)采集了向日葵病害样品。症状性茎碎片(图。1A)被切成1厘米2用70%乙醇10 s, 3%次氯酸钠溶液消毒10 min。用无菌蒸馏水冲洗三次,用无菌滤纸烘干。将组织转移到直径为9厘米、含PDA的培养皿中,在25°C暗箱培养。每个地点都采集了三个样本。从每个位点选择1个分离物继续进行形态学、病原学和系统发育测定。

缩略图 图1

向日葵黑茎的症状和表征p . macdonaldii。向日葵茎部黑茎自然侵染。B.文化特点p . macdonaldii在PDA上。棉花状气生菌丝,中心区域下面有黑色的柄轴。C.返回殖民地。显微镜下观察到黑色梨状坐果。分生孢子。分生孢子从分生孢子的一侧和两侧萌发。标尺= 30 μm (D, E)或20 μm (F)。

2.2真菌形态

分离菌于25℃PDA上继代培养。在OLYMPUS BX41显微镜下观察菌丝、柄孢和分生孢子。测定分生孢子萌发的方法是将20 μl的悬液置于凹玻片上,转移至微室加盖。在微室中加入无菌蒸馏水保持100%的湿度。分生孢子培养7 d后萌发(Roustaee等等。, 2000年)。

2.3致病性试验

从每个分离株一周生长活跃的菌落边缘剪下直径为4mm的插穗,接种于用无菌牙签(品种LD5009)刺伤的向日葵茎上。普通PDA插头接种于茎上作为对照。每个分离株分别接种于5株向日葵幼苗茎上作为复制。用无菌蒸馏水吸附棉花,盖于堵头上,用保鲜膜固定堵头,保持湿度,促进病原菌生长。两周后,接种有典型症状的茎再次隔离。

2.4真菌分子特征

基因组DNA从新鲜的菌丝菌中提取。提取缓冲液(100mM Tris-HCl pH8.0; 20 mm EDTA-NA2;1.4 M氯化钠;2%十六烷基三甲基溴化铵)加入液氮预处理的菌丝,65℃孵育30 min, 12 000 r/min离心10 min。将上清移入新管,加入等量苯酚-氯仿-异戊醇(25:24:1),12 000 r/min离心10 min。将上清移入新管中,与等量异丙醇混合,12 000 r/min离心10 min,进行DNA沉淀。获得的DNA用不含酶的水洗涤两次,然后晾干以备将来使用。

用ITS1和ITS4通用引物(等等。,2007年)。扩增产物采用Sanger法(华大基因科技解决方案有限公司)进行测序。从NCBI数据库的GenBank中扩增出包含ITS1、5.8 s RNA和ITS2的区域,并使用Mega系统(Mega 6.0)进行比对。对3个分离株和其他分离株进行系统进化分析Phoma从爆炸搜索中找到的物种。

2.5植物材料

不同向日葵品种的种子从内蒙古农业大学向日葵种质资源收集中心获得。种子播种在直径12厘米×高12厘米的塑料花盆中,花盆中填满蛭石-黏土混合物,深度2厘米。每个品种3罐,1罐对照,每罐4颗种子。置于25℃、光周期14 h的温室中供植株生长。

2.6向日葵抗性评价

选择内蒙古主要向日葵种植区乌拉特千旗的PM3进行抗性评价。PM3在PDA培养基上25°C培养2周。用无菌蒸馏水灌满培养皿并机械搅拌可获得分生孢子悬浮液。接种量为20 μl (1 × 106分生孢子/ml): 4周龄向日葵幼苗子叶叶柄和下胚轴交叉处的孢子悬浮液。接种无菌蒸馏水作为对照。每个品种分别接种12株,3盆,4株接种蒸馏水作对照。在接种后的前24 h,用透明袋覆盖,以保持接近饱和的湿度,有利于真菌感染。接种后置于25°C的温室补光(14小时光周期)。接种后2周测量每个接种茎上的病变大小,平均病变大小以12个病变的大小为基础。根据疾病分类标准(Larfeil等等。,2010年)内容如下:

  • 评分1:坏死茎长小于1.5 cm为抗性;

  • 评分2:坏死茎长1.5 ~ 3cm为中度抗性;

  • 评分3:3 ~ 6 cm的坏死茎长设计为易感;

  • 得分4:设计大于6厘米的坏死茎长度高度易感。

3的结果

3.1分离形态

白色,棉花的空中菌丝体以同心的区域模式开发,并覆盖下面的粘性菌(图。1B)。黑暗,梨形pycnidia浓缩在殖民地的中心(无花果。1 c1 d),并产生黄色或灰白色分泌物。3个菌株(PM1、PM2和PM3)孢子的平均大小在2.5 ~ 4.0 μm(长)× 1 ~ 2.5 μm(宽)之间(图1E.)。分生孢子从单面或双面萌发,形成萌发管(图。1F.)。3个分离株的形态均与原株相一致p . macdonaldiiboerema描述(Boerema等等。,2004年)。

3.2致病性试验

用PM1,PM2和PM3接种向日葵茎。所有三个分离物导致接种后14天接种的茎上的黑色纺锤体病变(图2)。真菌从健康和患病地区的交界处重新分离,并在PDA板上培养。十四天后,菌丝体,脓细胞和分类的形态与原始分离物相似,提示PM1,PM2和PM3是p . macdonaldii

缩略图 图2

向日葵茎杆接种后的症状p . macdonaldii。向日葵茎接种PDA插头p . macdonaldiiPM1,PM2和PM3。将普通PDA插头接种作为对照(CK)。接种后2周服用图片。每个处理的左和右照片表明了相应杆的完整茎和纵向截面。

3.3其系统发育分析

用PCR方法扩增PM1、PM2和PM3的ITS区,用Sanger法测序。三株分离株的全长估计为481 bp的核苷酸序列(包括ITS1、5.8 s RNA和ITS2)进行了比对,并显示出100%的一致性(数据未显示)。该序列被重击到GenBank,结果显示其与GenBank具有100%的相似性p . macdonaldii(加入HM003206)。另外10例的爆破结果p . macdonaldii分离株从GenBank (1选项卡。)其1,5.8升RNA和ITS2的地区用于完成系统发育分析。基于邻接分析构建系统发育树,其中PM1,PM2和PM3共享100%同一性Leptosphaeria lindquistii(teleomorphPhoma macdonaldii)株HM003206 (图3)。将分离物PM1,PM2和PM3的序列分别沉积在Genbank中,分别用申请号KP197059,KP197060,KP197061沉积在Genbank中。这些结果进一步证明了所有三个分离株p . macdonaldii

表格1

分离物信息用于系统发育分析。

缩略图 图3

三种新的基因关系p . macdonaldii分离从GenBank检索的PM1,PM2,PM3和相关菌株。通过使用Mega 6.0,基于ITS1,5.8S及其2的区域的系统发育分析获得邻居连接树。通过BLAST搜索检索10个相关菌株的序列。指示了60%以上的引导值(1000重复)。Ascomycete真菌菌核病sclerotiorum为外群菌株。

3.4向日葵抗性评价

评价向日葵品种对p . macdonaldii20个品种接种PM3分离物。根据电阻分类标准(Larfeil等等。,2010年)、新世葵6、CY101、龙世葵3、118、KJ003、7K512和T33,病斑长度为0.7 ~ 1.3 cm,均为抗性品种;F60、一奎扎3、新奎扎5、RH3146、6009、赤奎2、JK518、KS7、S31、5009和mg病斑长度为1.55 ~ 2.47 cm,均为中抗品种;SC8 (3.1 cm)和龙葵花a1 (3.26 cm)为感病品种(图4)。没有一种被鉴定为高感病品种。

缩略图 图4

不同向日葵品种接种后的病斑长度比较p . macdonaldii孤立量子化学。以20个向日葵品种为试材,接种PM3后2周测定病斑长度。数据代表三次生物重复的平均值,误差条表示标准偏差。

4讨论

向日葵黑茎病是我国向日葵的一种检疫病害,2008年在新疆伊犁河谷首次报道(等等。,2008年)。2010 - 2011年,共从新疆、内蒙古、宁夏、河北和北京地区的37个商品型农场或户(等等。,2012年)和105个样本被鉴定为p . macdonaldii阳性病例来自新疆,说明该疾病自新疆维吾尔地区首次发现以来,尚未向其他地区传播(等等。,2012年)。中国出入境检验检疫局对进口葵花籽进行了检验p . macdonaldii第一次拦截记录是在2011年(等等。,2011年)。然而,根据本文的研究结果,我们证实了黑茎是由p . macdonaldi出现在内蒙古地区。

尽管在内蒙古地区已经出现了向日葵黑茎病,但该疾病在该地区的起源仍不清楚。天津出入境检验检疫局分离9株p . macdonaldii从阿根廷进口的葵花籽(等等。,2011年)。陈和他的同事们对此表示怀疑p . macdonaldii通过来自国外的进口商业种子被引入新疆,特别是来自东欧,向日葵黑茎是向日葵的主要疾病之一(等等。,2008年)。因为p . macdonaldii是一种种子传播的真菌,它可以通过国际或国内向日葵种子进行内蒙古传播到内蒙古。

考虑到葵花黑茎病在我国的推广,评价不同葵花品种的抗性水平,对指导农民选择抗性品种进行种植具有重要意义。在实验室条件下,对20个向日葵品种进行了抗性评价。抗病品种新石葵6、CY101、龙石葵3、118、KJ003、7K512和T33p . macdonaldii,可能是最好的候选者种植在黑茎发生的地区。此外,还建议采取农艺防治措施控制向日葵黑茎病的蔓延。掩埋作物残体是非常有效的,因为当被感染的茎段埋在土壤里时,与土壤表面的相比几乎没有感染(Seassau等等。,2010年)。因此,结合种植抗病品种和掩埋病株残渣是防治向日葵黑茎病的最有效方法。

致谢

本研究由中国农业科学研究系统(CARS-14)、内蒙古科技重大专项和内蒙古科技计划项目资助。

参考文献

  • Bert PF, decchamp guillaume G, Serre F,等等。2004.向日葵定量性状的比较遗传分析(向日葵l .)。定理:麝猫109:865-874。[crossref](PubMed)(谷歌学者)
  • Boerema GH, Gruyter JD, Noordeloos我,等等。2004. Phoma识别手册。在:g phoma sect。plenodomus。英国:Cabi Publishing,PP。364-366。(谷歌学者)
  • Bordat A, Marchand G, Langlade NB,等等。2017.不同的遗传结构构成了作物对同一病原体的反应:向日葵(helianthus annuus * phoma macdonaldii)黑茎病和早熟的相互作用案例。BMC植物BIOL.17(1):167。(PubMed)(谷歌学者)
  • 陈伟民,郭启元,宋宏明,等等。2008.国内新型植物病:向日葵发生的第一报告Phoma在伊犁河谷的黑茎,新疆,中国。云南农业大学学报23: 609-612。(谷歌学者)
  • Darvishzadeh R,Sarrafi A. 2007.群体抗黑茎的遗传分析(Phoma macdonaldii)在向日葵幼苗试验中测定。植物品种126:334-336。(谷歌学者)
  • 陈永平,1999年。向日葵的影响(向日葵木瘤黑茎作物管理(Phoma macdonaldiiBoerema)。的作物保护22日:741 - 752。(谷歌学者)
  • 王志军,王志军,王志军。2010。向日葵基因型耐Phoma macdonaldiiOléagineux,军团Gras, Lipides17: 161 - 166。[crossref](谷歌学者)
  • 刘玲,李霞。1988。我国向日葵病害的地理分布。植物病理学研究37: 470 - 474。(谷歌学者)
  • 罗杰,吴鹏,刘毅,等等。2011.检测和鉴定Phoma macdonaldii从阿根廷进口的葵花籽。Australas植物路径40(5): 504 - 509。[crossref](谷歌学者)
  • Miric E, Aitken EAB, Goulter KC. 1999。向日葵检疫病原体在澳大利亚的鉴定Phoma macdonaldii(Teleomorph:Leptosphaeria lindquistii)。澳大利亚农业研究中心: 325 - 332。(谷歌学者)
  • Roustaee A, cost S, decchamp guillaume G,等等。2000.表型变异的Leptosphaeria lindquistii(鉴定:Phoma macdonaldii)是向日葵的一种真菌病原体。植物病理学研究49(2): 227 - 234。(谷歌学者)
  • Seassau C, Debaeke P, mestry E,等等。2010.向日葵早熟繁殖接种方法的评价Phoma macdonaldii工厂说94(12): 1398 - 1404。[crossref](PubMed)(谷歌学者)
  • 吴ps,杜赫兹,张小龙,等等。2012.发生的Phoma macdonaldii向日葵黑茎病是向日葵黑茎病的主因。工厂说96:1696-1696。(谷歌学者)
  • 徐鹏,韩艳,吴杰,等等。2007.rDNA内部转录间隔区(ITS)序列的系统发育分析疫霉突变J麝猫染色体组34(2): 180 - 188。[crossref](谷歌学者)

引用这篇文章颜宁,娜瑞,贾睿,张静,赵杰。2020。发生黑茎向日葵引起的Phoma macdonaldii不同向日葵品种的抗性评价。OCL27日:12。

所有的表

表格1

分离物信息用于系统发育分析。

所有的数据

缩略图 图1

向日葵黑茎的症状和表征p . macdonaldii。向日葵茎部黑茎自然侵染。B.文化特点p . macdonaldii在PDA上。棉花状气生菌丝,中心区域下面有黑色的柄轴。C.返回殖民地。显微镜下观察到黑色梨状坐果。分生孢子。分生孢子从分生孢子的一侧和两侧萌发。标尺= 30 μm (D, E)或20 μm (F)。

在文中
缩略图 图2

向日葵茎杆接种后的症状p . macdonaldii。向日葵茎接种PDA插头p . macdonaldiiPM1,PM2和PM3。将普通PDA插头接种作为对照(CK)。接种后2周服用图片。每个处理的左和右照片表明了相应杆的完整茎和纵向截面。

在文中
缩略图 图3

三种新的基因关系p . macdonaldii分离从GenBank检索的PM1,PM2,PM3和相关菌株。通过使用Mega 6.0,基于ITS1,5.8S及其2的区域的系统发育分析获得邻居连接树。通过BLAST搜索检索10个相关菌株的序列。指示了60%以上的引导值(1000重复)。Ascomycete真菌菌核病sclerotiorum为外群菌株。

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缩略图 图4

不同向日葵品种接种后的病斑长度比较p . macdonaldii孤立量子化学。以20个向日葵品种为试材,接种PM3后2周测定病斑长度。数据代表三次生物重复的平均值,误差条表示标准偏差。

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