小麦赤霉病菌对常用杀菌剂的抗性研究

摘要

本研究于2014-2015年期间从江苏省、安徽省小麦主产地采集、分离得到9305株赤霉病菌，并通过平板抑菌试验检测了所有菌株对常用杀菌剂（包括多菌灵、戊唑醇和氰烯菌酯）的敏感性。结果发现，2014年江苏地区分离得到的小麦赤霉病菌菌株对多菌灵的抗性比例为31.2％，2015年增长至37％。2014年安徽地区菌株对多菌灵抗性比例为5.57％，2015年的比例上升至10％。目前为止，两省份田间尚未发现抗戊唑醇和氰烯菌酯的菌株。根据本研究的结果及本实验室长期的抗性监测结果，建议江苏省小麦主产区在小麦赤霉病防治中，应尽量避免使用多菌灵。
　　氰烯菌酯是中国自主研发的一种新型杀菌剂，近年来已成为小麦赤霉病防治中的主要药剂之一。该杀菌剂不仅能有效抑制病菌的生长，而且能减少DON毒素的产生。虽然田间尚未发现抗氰烯菌酯的菌株，但室内通过紫外诱变和药剂驯化的方法比较容易获得抗性菌株。前期研究发现，氰烯菌酯的作用靶标为肌球蛋白FgMyosin I，该蛋白的点突变会引起病菌对药剂的抗性。本研究通过紫外诱变获得71株抗性菌株，对其突变位点进行检测发现，FgMyosin I上217、418、420和423等位点的氨基酸点突变会引起菌株对氰烯菌酯的抗性。此外，通过比较菌株在氰烯菌酯处理和不处理的条件下基因表达差异，筛选到一个药剂诱导高表达的转录因子FgTF-JS。通过同源重组获得该基因的插入突变体，并测定了其对氰烯菌酯的敏感性。结果发现，突变体△FgTF-JS对氰烯菌酯非常敏感，并且不产DON毒素，致病力也显著下降。本研究结果为氰烯菌酯的抗性风险评估和后续的抗性治理奠定了基础，具有较好的应用价值。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 文献综述

1 小麦赤霉病的研究概况

2 小麦赤霉病菌的危害

2．1 产量的影响

2．2 质量的影响

3 禾谷镰刀菌

3．1 禾谷镰刀菌的生物学特性

4 小麦赤霉病的发生与流行

4．1 我国小麦赤霉病菌的分布

4．2 病害循环

4．3 影响小麦赤霉病发生和流行的主要因素

5 小麦赤霉病菌的防治

5．1 化学防治

5．2 农业防治

5．3 生物防治

6 氰烯菌酯(JS399-19)的研究进展

6．1 氰烯菌酯基本概况

6．2 氰烯菌硝对禾谷镰刀菌生长的影响

7 本研究的目的和意义

第二章 材料与方法

1 小麦赤霉病菌的抗药性监测

1．1 小麦赤霉病菌的采集与分离

1．2 小麦赤霉病菌抗性检测

2 紫外诱导抗性菌株

3 药效的大田试验方法

4 小麦籽粒中DON毒素含量的测定

4．1 材料与仪器

4．2 DON毒素的测定

4．3 禾谷镰刀菌麦角甾醇的提取和测定

5 点突变的检测方法

6 小麦赤霉病菌基因敲除

6．1 小麦赤霉病菌基因敲除片段的构建

6．2 PEG介导的原生质转化

6．3 DNA小量提取方法

6．4 DNA克隆(PCR反应体系)

6．5 PCR产物的检测与回收

7 氰烯菌酯抗药性水平的测定

8 赤霉病菌产DON毒素的测定

9 禾谷镰刀菌对细胞胁迫压力、杀菌剂敏感性的测定

第三章 结果与分析

1 小麦赤霉病菌的抗药性监测

1．1 2014年小麦赤霉病菌的抗药性检测

1．2 2015年小麦赤霉病抗药性检测

1．3 2010～2015年小麦产区赤霉病菌的抗药性趋势

1．4 不同药剂喷施对小麦赤霉病菌抗药性的影响

2 药剂对DON毒素的抑制效果

2．1 标准曲线的制作

2．2 药剂对小麦赤霉病菌DON毒素产量的影响

3 氰烯菌酯抗性风险评估

3．1 抗性菌株的诱导

3．2 交互抗性的研究

3．3 快速检测氰烯菌酯217位点抗性菌株方法的建立

4 控制氰烯菌酯敏感性的一个转录因子的分离鉴定

4．1 ΔFgTF-JS的敲除

4．2 氰烯菌酯转录因子TF-JS药剂敏感性的测定

4．3 氰烯菌酯对ΔFgTF-JS菌丝形态的影响

4．4 ΔFgTF-JS产孢量

4．5 ΔFgTF-JS致病性研究

第四章 总结讨论

参考文献

附录

个人简历和硕士期间发表的学术论文