【摘 要】
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由禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是小麦上一种重要的真菌病害,病害流行年份能够引起严重的产量损失,而且病菌产生的呕吐毒素(Deoxynivalenol DON)等真菌毒素对人畜健康构成威胁,因此,我国已将该病害列入一类农作物病虫害。化学防治是赤霉病防控的重要措施
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由禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的小麦赤霉病(Fusarium head blight,FHB)是小麦上一种重要的真菌病害,病害流行年份能够引起严重的产量损失,而且病菌产生的呕吐毒素(Deoxynivalenol DON)等真菌毒素对人畜健康构成威胁,因此,我国已将该病害列入一类农作物病虫害。化学防治是赤霉病防控的重要措施之一,由于药剂的长期使用,导致病菌对化学药剂产生抗药性,进而影响药剂的防治效果。为了明确病菌抗药性发生发展情况,本研究测定了2018-2020年采自河南、安徽和江苏省等省份的14839份赤霉病菌对常用杀菌剂(多菌灵、戊唑醇、氰烯菌酯和咪鲜胺)的抗药性。结果发现,江苏省的多菌灵抗性菌株比例平均值为38.07%,安徽省的均值为12.50%,河南省的平均值为4.95%。2020年河南省的戊唑醇低抗菌株比例为12.34%;江苏省和安徽省暂未发现抗性菌株。迄今为止,还未发现对氰烯菌酯和咪鲜胺的抗性菌株。研究结果为合理用药防治赤霉病提供科学依据。由于传统的防治方法仍存在局限性,近年来,利用具有特异性抑菌效果的微生物及其衍生物的生物防治措施日益受到人们关注。为此,本课题在前期分离得到一株生防真菌菌(命名为FM324)的基础上研究发现,FM324次生代谢产物粗提物对F.graminearum的生长和DON毒素合成有良好的抑制效果。基因组测序分析表明,FM324是一株Aspergillus felis。通过乙酸乙酯萃取、旋蒸浓缩、高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)等方法,从FM324中分离到不饱和脂肪酸衍生物FM-A的活性物质;通过波普数据分析得到化合物的化学式为C29H50N4O5。SCI-Finder数据检索,FM-A是一种新化合物。进一步研究FM-A对F.graminearum的作用机制发现,其处理后病原菌的菌丝致畸、DON毒素合成显著下降。对FM-A处理的赤霉病菌转录组测序发现,FM-A处理导致病菌的核糖体、ABC转运蛋白、氮代谢和硫代谢等相关基因上调表达。对生防菌株中FM-A的合成调控研究发现,调控因子Lae A可以正向调控FM-A的合成。研究结果为FM324的合理利用提供科学依据。
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