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假单胞菌的GacS/GacA双组分系统及其作用机制研究进展

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微生物学通报 2024年

作者：尤欢邓强张雷张立新安徽农业大学植物保护学院作物有害生物综合治理安徽省重点实验室

微生物的信号转导系统有助于它们适应复杂的环境变化，由感应蛋白激酶和反应调控蛋白构成的双组分系统（TCS）是革兰氏阴性细菌中的全局性调控系统，在调控次生代谢和信号通讯中扮演着重要角色。GacS/GacA双组分系统在细菌适应土壤环境... 详细信息

微生物的信号转导系统有助于它们适应复杂的环境变化，由感应蛋白激酶和反应调控蛋白构成的双组分系统（TCS）是革兰氏阴性细菌中的全局性调控系统，在调控次生代谢和信号通讯中扮演着重要角色。GacS/GacA双组分系统在细菌适应土壤环境、对植物的致病性和耐受性中起着调控的作用。假单胞菌中GacS和GacA的结构高度同源，在属内不同的种以及致病变种中的调控机理存在不同程度的差异，本文从GacS/GacA双组分系统在假单胞菌中的信号转导、调控网络，以及在调控中的主要功能等多个角度总结了其研究进展，期望为GacS/GacA双组分系统参与调控细菌致病性的机理研究提供参考。

关键词： GacS/GacA 假单胞菌属基因调控致病性信号转导

燕麦镰刀菌HY-041可湿性粉剂的制备及除草研究

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草地学报 2024年第5期32卷 1650-1656页

作者：张乐李欢李祥朱海霞青海大学农林科学院青海西宁810016 农业部西宁作物有害生物科学观测实验站青海西宁810016 青海省农业有害生物综合治理重点实验室青海西宁810016

本研究以具有高效除草活性的生防菌株燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)HY-041为研究对象,通过单因素与正交组合试验设计,筛选出了HY-041菌株的最适产孢基质及最优基质配方;通过对载体及助剂的筛选,进行了可湿性粉剂的初步研制,并测定了... 详细信息

本研究以具有高效除草活性的生防菌株燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)HY-041为研究对象,通过单因素与正交组合试验设计,筛选出了HY-041菌株的最适产孢基质及最优基质配方;通过对载体及助剂的筛选,进行了可湿性粉剂的初步研制,并测定了可湿性粉剂对杂草藜(Chenopodium album)、密花香薷(Elsholtzia densa)、猪殃殃(Galium spurium)的致病性。结果表明:HY-041菌株的最适产孢单一基质为麦麸;最适基质配方组合为麦秆糠18.3 g,麦麸18.3 g,菜籽饼0.8 g,玉米粉12.2 g;最适载体为硅藻土,稳定剂为白炭黑,分散剂为羧甲基纤维素钠,保护剂为腐殖酸。盆栽杂草致病性结果显示,HY-041可湿性粉剂对盆栽杂草致病性表现为猪殃殃(***)>藜(***)>密花香薷(***)。因此,本研究所制备的燕麦镰刀菌(***)HY-041可湿性粉剂,可作为有效控制猪殃殃(***)等杂草的生物制剂。

关键词：燕麦镰刀菌HY-041 固体基质载体及助剂致病性可湿性粉剂

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马铃薯响应黑腐果胶杆菌侵染的生理生化反应

西南农业学报 2024年

作者：侯丽娟马永强青海大学农林科学院农业部西宁作物有害生物科学观测实验站青海省农业有害生物综合治理重点实验室

【目的】由黑腐果胶杆菌（Pectobacterium atrosepticum，Pa）引起的马铃薯黑胫病，是影响马铃薯产量和品质的主要病害之一。本研究旨在比较不同抗性品种对马铃薯黑胫病菌的生理反应，以期阐明马铃薯抗病品种如何调节防御酶活性及生化... 详细信息

【目的】由黑腐果胶杆菌（Pectobacterium atrosepticum，Pa）引起的马铃薯黑胫病，是影响马铃薯产量和品质的主要病害之一。本研究旨在比较不同抗性品种对马铃薯黑胫病菌的生理反应，以期阐明马铃薯抗病品种如何调节防御酶活性及生化物质的含量来抵御病原菌的侵害。【方法】选用抗病品种青薯9号和感病品种乐薯1号为试验材料，温室中进行盆栽种植，植株生长到10～15 cm时在茎基部接种10 μL 106cfu / mL浓度的病原菌Pa，分析接种后不同时间点（1、2、3、4d）时SOD、CAT、POD、PPO、PAL和β-1，3-葡聚糖酶的酶活性，以及木质素和总酚含量的变化情况。【结果】接种Pa后，在抗病品种中，CAT、SOD、PPO和PAL酶的活性，以及木质素含量与对照组相比显著升高，且明显高于感病品种。感病品种在侵染初期表现出较高的POD活性，但随着侵染时间的增加，POD活性的增长速率和峰值在2～3 d逐渐低于抗病品种。尽管，β-1，3-葡聚糖酶活性和总酚含量在不同抗性品种间未表现出显著差异，但两者在接种后1～4 d的变化趋势存在差异。【结论】SOD、CAT、POD、PPO、PAL的酶活性水平以及木质素和总酚含量在抗病和感病品种中存在显著差异，并且抗病品种在接种病原菌后部分生理指标的变化速率明显高于感病品种。

关键词：马铃薯黑胫病防御性酶活木质素总酚

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180份芝麻种质资源的叶病抗性鉴定及评价

植物保护 2024年

作者：赵辉刘新涛倪云霞王婧贾敏赵新贝何碧珀刘红彦河南省农业科学院植物保护研究所农业农村部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室河南省农业有害生物监测与防控重点实验室

为筛选芝麻叶部病害抗性资源，采用自然诱发法和相对抗病性指数对180份芝麻种质资源的叶部病害抗性进行鉴定和评价。结果表明，供试材料对叶部病害抗性普遍较差，未出现免疫和高抗类型，抗病种质资源占比较低，仅为7.22%；感病品种占比... 详细信息

为筛选芝麻叶部病害抗性资源，采用自然诱发法和相对抗病性指数对180份芝麻种质资源的叶部病害抗性进行鉴定和评价。结果表明，供试材料对叶部病害抗性普遍较差，未出现免疫和高抗类型，抗病种质资源占比较低，仅为7.22%；感病品种占比较高。江汉夏芝麻区抗性材料数量和比例最高，其次为黄淮夏芝麻区。供试材料中抗病种质仅有13份，分别为：南召农家种，‘鸭嘴芝麻（ZZM1054）’ ‘ZZM0927’ ‘观音麻（ZZM1271）’ ‘独苔（ZZM1224）’ ‘ZZM03846’ ‘ZZM02488’，野芝麻（WZM03156），‘野芝1号’ ‘豫芝4号（ZZM03410）’ ‘独脚黄（ZZM1250）’ ‘襄芝2号’和修武农家种，农家种中抗性材料的数量和比例高于现代培育品种。

关键词：芝麻种质资源叶病抗性鉴定

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莱氏绿僵菌与异色瓢虫协同增效防治蚜虫研究

中国农业科学 2024年第17期57卷 3398-3407页

作者：石娜路杨隋丽王佳江赵宇李启云张正坤吉林省农业科学院植物保护研究所/吉林省农业微生物重点实验室/农业农村部东北作物有害生物综合治理重点实验室

【目的】明确莱氏绿僵菌（Metarhizium rileyi）和异色瓢虫（Harmonia axyridis）二者联用能否实现协同增效作用，为高效生物防治蚜虫提供理论依据和应用技术。【方法】通过莱氏绿僵菌孢子喷施异色瓢虫成虫、喷施蚜虫后饲喂异色瓢虫，... 详细信息

【目的】明确莱氏绿僵菌（Metarhizium rileyi）和异色瓢虫（Harmonia axyridis）二者联用能否实现协同增效作用，为高效生物防治蚜虫提供理论依据和应用技术。【方法】通过莱氏绿僵菌孢子喷施异色瓢虫成虫、喷施蚜虫后饲喂异色瓢虫，分别以不喷施莱氏绿僵菌的异色瓢虫和饲喂不喷施莱氏绿僵菌蚜虫的异色瓢虫为对照，测定莱氏绿僵菌对异色瓢虫的直接和间接致病力；对蚜虫喷施莱氏绿僵菌，测定饥饿不同时间的异色瓢虫对其取食选择性；并测定取食莱氏绿僵菌处理的蚜虫后异色瓢虫对蚜虫的捕食能力、产卵量及卵孵化率等指标，明确取食莱氏绿僵菌处理的蚜虫对异色瓢虫捕食蚜虫能力的影响；分别设置先施用莱氏绿僵菌再释放异色瓢虫和单独释放异色瓢虫两个处理，以虫口减退率为指标，利用控制试验测定莱氏绿僵菌与异色瓢虫联合应用对蚜虫的防治效果。【结果】直接致病力与间接致病力评价均表明，异色瓢虫存活率与对照组无显著差异；饥饿处理0 h，莱氏绿僵菌处理组中异色瓢虫对豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）取食选择率显著低于对照组，但在饥饿处理24和48 h后，处理组与对照组间取食选择率均未出现显著差异，这与捕食功能反应模型结论相符；莱氏绿僵菌处理组和对照组的异色瓢虫对豌豆蚜的瞬时攻击率分别为0.6585和0.6479，差异不显著（P>0.05）；莱氏绿僵菌处理组和对照组的异色瓢虫连续7 d的单雌产卵量分别为161.67和167.33粒，卵孵化率分别为65.60%和67.60%，均未出现显著差异（P>0.05）；施用莱氏绿僵菌后再释放异色瓢虫处理组在释放瓢虫后第2—3天表现出更好的豌豆蚜控制效果，在第2—4天表现出更好的玉米蚜（Rhopalosiphum maidis）控制效果。【结论】莱氏绿僵菌对异色瓢虫在捕食能力、产卵量及卵孵化率方面无明显影响，且施用莱氏绿僵菌后释放异色瓢虫对蚜虫的防治效果得到提高，二者具有协同增效的作用。

关键词：莱氏绿僵菌异色瓢虫生物防治协同增效蚜虫

基于细菌生物膜的农药残留微生物降解研究进展

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农药学学报 2024年第4期26卷 692-702页

作者：杨正义陈慧心钟国华刘婕绿色农药全国重点实验室广州510642 农业农村部华南作物有害生物综合治理重点实验室广州510642 天然农药与化学生物学教育部重点实验室广州510642

农田土壤中农药残留污染是影响农产品安全生产的关键因素。微生物降解作为一种资源丰富、高效环保、操作便捷的农药残留降解技术,却由于易受环境因素影响,导致其在田间实际应用效果不显著。如何稳定和提高降解菌的田间活性,已成为制约... 详细信息

农田土壤中农药残留污染是影响农产品安全生产的关键因素。微生物降解作为一种资源丰富、高效环保、操作便捷的农药残留降解技术,却由于易受环境因素影响,导致其在田间实际应用效果不显著。如何稳定和提高降解菌的田间活性,已成为制约农药残留生物降解技术产业化的“瓶颈”。生物膜是细菌通过分泌多糖和蛋白质等胞外聚合物,将其自身包绕其中并黏附于固体表面而形成的一种复杂的群落结构。基于土壤环境多相、分散等特征,微生物在土壤中以生物膜态存在,在增强细菌抵御复杂环境胁迫、提高农药降解能力、维持土壤健康等方面具有积极作用,弥补了传统游离菌直投式修复技术效率低、持效期短、对低浓度农药残留不敏感等方面的不足。近年来,细菌生物膜的研究成果已应用在水体、土壤污染生物修复领域且颇具成效。在此基础上,本文系统阐述了细菌生物膜降解土壤中农药残留的作用机制,解析了利用活性细菌生物膜促进农药残留污染修复的方式和优势,并提出了基于细菌生物膜的强化土壤抵御农药胁迫能力、促进土壤健康的创新研究思路,可为净化农产品产地环境、提升农产品质量安全提供参考。

关键词：生物膜农药残留微生物修复环境胁迫与应答分子机制

不同药剂进行土壤消毒对辣椒生长和根际土壤微生物的影响

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植物保护 2024年第3期50卷 203-210页

作者：沈晓娟咸文荣马永强青海大学农林科学院青海省农业有害生物综合治理重点实验室农业农村部西宁作物有害生物科学观测实验站西宁810016

土传病害和连作障碍是保护地蔬菜生产上的突出问题。本研究选用棉隆、二甲基二硫、多菌灵3种药剂进行土壤消毒,通过测定土壤酶活性、微生物数量及辣椒农艺性状和产量等指标的变化,明确不同药剂处理对辣椒生长和根际土壤微生物的影响。... 详细信息

土传病害和连作障碍是保护地蔬菜生产上的突出问题。本研究选用棉隆、二甲基二硫、多菌灵3种药剂进行土壤消毒,通过测定土壤酶活性、微生物数量及辣椒农艺性状和产量等指标的变化,明确不同药剂处理对辣椒生长和根际土壤微生物的影响。结果表明:3种药剂处理后土壤脲酶活性、蔗糖酶活性和过氧化氢酶活性均呈现出先抑制后激活的变化趋势;消毒后土壤中真菌和细菌的数量均受到抑制,随着恢复培养时间的增加,抑制效果逐渐减弱;3种药剂进行土壤消毒均可以增加辣椒的产量,其中二甲基二硫处理对辣椒增产效果最为明显,增产幅度达55.19%。

关键词：土壤消毒辣椒土壤微生物酶活性

出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜qRT-PCR内参基因的筛选与验证

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中国草地学报 2024年第2期46卷 48-56页

作者：刘晓芳程亮郭青云青海大学农林科学院植物保护研究所/青海省农业有害生物综合治理重点实验室/农业农村部西宁作物有害生物科学观测实验站青海西宁810016

为筛选适合出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜中稳定表达的内参基因,在转录组数据(NCBI登录号为:SRA:SRR12674257)分析的基础上,以PA-2不同时间胁迫的藜叶片为材料,分析藜中ACT-1、TUB-1、GAPDH、eEF1α、eIF3、UBQ、PTB、COX10、UPL6、TIP41L... 详细信息

为筛选适合出芽短梗霉菌株PA-2胁迫下藜中稳定表达的内参基因,在转录组数据(NCBI登录号为:SRA:SRR12674257)分析的基础上,以PA-2不同时间胁迫的藜叶片为材料,分析藜中ACT-1、TUB-1、GAPDH、eEF1α、eIF3、UBQ、PTB、COX10、UPL6、TIP41L、RAN-B1和IDH-5等12个内参基因的表达水平,并利用ΔCt、GeNorm、NormFinder、BestKeeper及RefFinder分析候选内参基因的表达稳定性。结果表明,内参基因COX10是PA-2不同时间胁迫下藜中最稳定的内参基因,最优组合是COX10+eEF1α。通过分析藜ACC基因的相对表达水平,验证了内参基因的可靠性,为今后杂草藜胁迫响应基因的表达分析提供了参考基因和理论依据。

关键词：出芽短梗霉菌株PA-2 qRT-PCR 藜内参基因表达稳定性

葡萄孢属菌株HY-021可湿性粉剂的制备及除草作用

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植物保护 2024年第5期50卷 81-86,128页

作者：朱海霞王天琦程亮程海洋青海大学农林科学院农业农村部西宁作物有害生物科学观测实验站青海省农业有害生物综合治理重点实验室西宁810016

为了进一步明确葡萄孢属Botrytis菌株HY-021除草活性,采用单因素法筛选该菌株的最适固体发酵基质、适宜载体和助剂,制备可湿性粉剂,并进行盆栽接种评价其除草活性。结果表明:HY-021菌株最适生长的固态基质为玉米粉,最优配方组合为:麦秆... 详细信息

为了进一步明确葡萄孢属Botrytis菌株HY-021除草活性,采用单因素法筛选该菌株的最适固体发酵基质、适宜载体和助剂,制备可湿性粉剂,并进行盆栽接种评价其除草活性。结果表明:HY-021菌株最适生长的固态基质为玉米粉,最优配方组合为:麦秆糠14.5 g+麦麸19.4 g+菜籽饼1.5 g+玉米粉14.6 g。适宜的载体、稳定剂、分散剂、保护剂和润湿剂分别为高岭土、轻质碳酸钙、羧甲基纤维素钠、可溶性淀粉和十二烷基硫酸钠。菌株HY-021可湿性粉剂对苗期盆栽的藜、密花香薷、猪殃殃3种杂草有较好除草活性,其中对藜和猪殃殃表现出较强的致病性,致病率分别为85.83%、89.45%,鲜重防效分别为81.82%、87.16%。本试验制备的HY-021生防菌株可湿性粉剂,可作为生防菌剂有效控制藜和猪殃殃等杂草。

关键词：葡萄孢属菌株HY-021 可湿性粉剂除草作用