论文部分内容阅读
禾谷镰孢菌(有性态为G. zeae)不仅能引起小麦赤霉病导致产量损害,还能产生DON等毒素污染谷物而危害人类和牲畜的健康。为了防治小麦赤霉病并减轻其造成的DON毒素污染,人们从综合防治角度开发了许多防治策略,而化学防治在整个防控体系中起着非常重要的作用。在中国,防控小麦赤霉病主要依赖化学药剂多菌灵(MBC)的使用。如今,F. graminearum已对MBC产生广泛抗性,且多菌灵抗性的产生会对菌株产毒素的能力造成一定的影响。因此,寻找和开发多菌灵的替代药剂是我们现在所面临的严峻挑战。自新型杀菌剂氰烯菌酯开发应用以来,对小麦赤霉病显示了优秀的防治效果。虽然田间还未出现氰烯菌酯的抗药性问题,但有研究报道,室内通过紫外照射或药剂驯服极易诱导出其抗性菌株,且存在高等或中等的抗药性风险。氰烯菌酯抗药性的产生是否会影响菌株的产毒素能力尚不可知。基于以上情况,本文进行了相关研究,结果如下所述。利用实时定量PCR(RQ-PCR)和配备电子捕获检测器的气相色谱(GC-ECD)测定β2-微管蛋白基因不同位点突变的多菌灵抗性突变体与其亲本菌株2021在液体培养基或大田麦穗上的毒素产生能力。结果显示,无论是液体摇培还是田间麦穗接种试验,多菌灵抗性的产生均会影响菌株产DON毒素的能力,禾谷镰孢菌β2-微管蛋白基因不同位点发生突变后产生DON毒素的能力普遍增强,但菌株的产毒能力与其抗性水平间不存在相关性。此外,实验还测定了β1、β2-微管蛋白基因缺失突变体DB6、ND23及其回复菌株Bt2021d、nt2021b的田间及室内产毒情况,结果显示ββ2-微管蛋白基因与DON毒素的产生有一定的关系,不论活体还是离体条件下ND23的产毒能力均显著地低于亲本2021(p<0.01),而β1微管蛋白基因的缺失对菌株产毒能力似乎没有影响。试验还测定了液体摇培条件下各菌株Tri5基因的表达水平,发现多菌灵抗性的产生会增强菌株Tri5基因的表达水平,菌株缺失β2-微管蛋白基因后其Tri5基因的表达水平会相应减弱,数据统计发现菌株的Tri5表达水平与其DON毒素产生能力成正相关。测定液体摇培条件下多菌灵药剂处理后各菌株的产毒情况发现离体条件下多菌灵药剂可以有效的控制菌株产生DON毒素。试验测定了田间接种或液体摇培条件下氰烯菌酯抗性菌株Y-A、B、C,野生敏感菌株2021以及由Y-A回复敏感的菌株5-9的毒素产生能力,结果显示不论是在活体上还是离体条件下DON毒素或是总毒素的产生能力均显著的高于野生型2021,待抗性恢复敏感后,菌株的产毒能力也会随之下降,液体摇培条件下测定各菌株Tri5基因的相对表达水平发现,氰烯菌酯抗性的产生同样会增强菌株Tri5基因的表达水平。这些结果都证明了氰烯菌酯抗性的产生会增强菌株的产毒素能力。虽然如此,在一定的药剂处理下,抗性菌株的产毒能力还是会大大的减弱,离体条件下不论是EC50或是EC90的药剂量处理氰烯菌酯抗性菌株,其产毒能力均可受到强烈抑制,说明杀菌剂氰烯菌酯的使用可以有效的控制菌株的产毒能力。由于2010年我国长江中下游地区小麦扬花、灌浆期雨水较多,江苏、安徽等省小麦赤霉病的发生较重。所以作者就此调查了2010年江苏淮安白马湖农场不同防治方法对小麦赤霉病的防治效果,尤其是收获的小麦中单端孢霉烯族毒素的检测;并随机抽查2010年12月-2011年7月期间出现在南京市场上的小麦食品中单端孢霉烯类毒素的含量。检测结果显示,四种防治方法中戊福30%WP+多菌灵50%SC的综合防治效果最好,其不仅可以减轻病花率,还可以有效的减少谷粒中DON等毒素的含量;氰烯菌酯药剂在控制毒素含量方面的效果是最好的。在南京市场上随机抽取的59种小麦食品产地包含13个省市,其中27种食品中DON毒素含量超过国家制定标准,占样品总数的45.8%。研究表明,在南京市场上调查期间的小麦食品单端孢霉烯族毒素类毒素含量存在超标问题,威胁着人民的身体健康。