【摘 要】
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拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)是导致玉米穗腐病的优势种之一,该病原真菌不但会导致谷类作物产量和品质的下降,甚至还会形成对人畜有着严重危害的真菌毒素。当前,玉米穗腐病的防治主要依赖于化学农药。琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs,succinate ehydrogenase inhibitors)杀菌剂的主要靶点在线粒体呼吸传递链上的复合体II,同时也是三羧酸循环的主要组成
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拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)是导致玉米穗腐病的优势种之一,该病原真菌不但会导致谷类作物产量和品质的下降,甚至还会形成对人畜有着严重危害的真菌毒素。当前,玉米穗腐病的防治主要依赖于化学农药。琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHIs,succinate ehydrogenase inhibitors)杀菌剂的主要靶点在线粒体呼吸传递链上的复合体II,同时也是三羧酸循环的主要组成部分。氟唑菌酰羟胺(pydiflumetofen)是新型SDHIs,对真菌生长有着良好的抑制作用。拟轮枝镰孢对氟唑菌酰羟胺的敏感性很高,但是目前关于对此种药物的抗性风险还不明确,所以深入研究其机理对此药在田间的合理施用及提高作物的质量都有着重要作用。本研究建立了拟轮枝镰孢对氟唑菌酰羟胺的敏感基线,并以拟轮枝镰孢标准菌株野生型7600菌株作为材料,研究了拟轮枝镰孢对氟唑菌酰羟胺的生物活性及评估了抗性风险。主要研究结果如下:1)测定了氟唑菌酰羟胺对2018年~2020年从全国5个省份11个地区采集分离得到的189株拟轮枝镰孢菌株菌丝生长的抑制中浓度(EC50),建立了氟唑菌酰羟胺的敏感基线,未发现抗性菌株,平均EC50值在0.0508μg/m L。2)利用紫外诱导法获得22株氟唑菌酰羟胺的抗性菌株。经测序并比对了抗性菌株的琥珀酸脱氢酶(SDH)亚基的编码基因,在SDH亚基C1亚基(SdhC1)发现4株点突变SdhC1A83V抗性菌株及在B亚基(SdhB)发现17株点突变SdhBS202F和1株点突变SdhBW205G,共3种不同的氨基酸变化。3)对抗性菌株的抗性水平RF值(抗性倍数)及抗性遗传情况进行测定,试验结果表明,发生点突变SdhC1A83V的抗性菌株(随机挑选3株)RF值均大于1000,说明此类的突变会引起高抗性;发生点突变SdhBS202F抗性菌株(随机挑选3株)中有1株RF>1000,2株RF<10;发生点突变SdhBW205G抗性菌株(仅得到一株)RF<10;转接8代后测定抗性第8代菌株RF值,相较初代抗性菌株RF值无显著性差异,说明所有抗性菌株的抗性均可稳定遗传。4)对抗性菌株进行了生物学表型测定以及伏马毒素B1产毒量、致病力等适合度的研究,试验结果表明,发生点突变SdhC1A83V抗性菌株在生长速率、分生孢子产量、伏马毒素B1产毒量相较野生型7600无显著性差异;发生点突变SdhBS202F的抗性菌株只有在分生孢子产量低于野生型菌株;发生点突变SdhBW205G的抗性菌株在生长速率、分生孢子产量、伏马毒素B1产毒量均显著低于野生型菌株;所有抗性菌株边缘菌丝相较野生型7600变得致密。5)对上述的抗性菌株进行了非生物压力胁迫因子的敏感性研究,试验结果表明发生点突变SdhC1A83V、SdhBS202F、SdhBW205G的抗性菌株相较于野生型7600,对渗透压胁迫(KCl、NaCl)、金属离子胁迫(LiCl、CaCl2)、氧化胁迫(H2O2)、细胞壁胁迫(Congo Red)、32℃高温环境均无明显差异;在4℃低温环境生长60天后再次转接可以正常生长且抑制率没有明显变化。6)交互抗性结果表明发生点突变SdhC1A83V、SdhBS202F、SdhBW205G对氟唑菌酰羟胺产生抗药性的抗性菌株与(苯并咪唑类)杀菌剂多菌灵,(DMI)类杀菌剂戊唑醇未发现交互抗性;与同类杀菌剂氟吡菌酰胺存在交互抗性。7)孢子液接种结果表明,发生点突变SdhC1A83V、SdhBS202F、SdhBW205G的抗性菌株对玉米的致病力相较于野生型没有变化。
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