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镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇脱毒菌及脱毒酶研究进展 总被引：4，自引：0，他引：4
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)是由镰刀菌在侵染小麦等禾谷类作物过程中产生的一种有毒次级代谢产物,是目前小麦及其制品中污染最为普遍的一种真菌毒素。DON能够对真核细胞产生多种毒性作用,严重危害人畜健康。DON又是一种毒力因子,促进镰刀菌扩展蔓延,加重赤霉病发病程度。利用脱毒菌、脱毒酶对DON毒素进行生物脱毒是最好的脱毒方式之一,其可将DON转化成低毒或无毒代谢产物,减少毒素对人畜健康的危害。脱毒基因还可作为新型抗源用于小麦赤霉病抗性改良,加速抗性品种的选育,从源头防止DON毒素的污染。本文概述了DON毒素生物脱毒的类型、代谢产物的毒性、脱毒基因的鉴定以及脱毒材料的应用等方面的研究进展,以期为DON毒素的生物防控和小麦赤霉病抗性改良提供参考。 相似文献
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脱氧雪腐镰刀菌烯醇( DON) 在小麦籽粒中的积累分析 总被引：2，自引：0，他引：2
镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)污染小麦后对人畜具有较大的毒害作用。为明确DON毒素在小麦籽粒中的积累数量及其与镰刀菌菌株、接菌数量、小麦品种和病害严重度的关系,试验采用单花滴注方法在5个抗病性不同的小麦品种上分别接种9 个禾谷镰刀菌菌株,每个菌株接种1 × 106 、1 × 105 和1 × 104 个/ mL 3 个分生孢子浓度,并利用ELISA 法测定收获麦粒中DON 毒素含量。结果表明,麦粒中DON 毒素含量差异主要是由于不同禾谷镰刀菌菌株产生毒素能力不同所致。接种菌株8003、4020 的所有麦粒中DON 毒素含量均显著高于相同条件下接种其他7 个菌株的小麦。当接种产毒素能力强的菌株时,小麦抗病品种表现出在一定程度上降低DON 毒素积累的能力。不同接菌浓度对小麦赤霉病的发病程度和麦粒中DON 毒素含量有显著影响,在相同条件下,接菌浓度越高,病害严重度越高,DON 毒素含量也越高;反之,接菌浓度越低,病害严重度越低,DON 毒素含量也越低。 相似文献
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由禾谷镰刀菌引起的小麦赤霉病是小麦最主要的真菌病害之一。禾谷镰刀菌侵染小麦时分泌脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)真菌毒素,威胁人畜健康。本研究通过对组蛋白乙酰转移酶基因FgHAT1的功能研究,发现该基因编码的蛋白定位于细胞核并调控组蛋白H4的乙酰化。Fghat1敲除突变体在生长发育和致病过程中表现正常,但毒素合成存在显著缺陷。敲除FgHATI导致参与DON毒素合成的TRI基因转录水平降低,突变体产毒相关的细胞分化也表现异常。外源添加cAMP可以有效回复突变体的产毒缺陷,表明FgHat1对毒素的调控与cAMP信号通路有关。研究结果表明组蛋白表观修饰和胞内信号通路之间存在联系,这两者的交叉互作对DON毒素合成的精确调控至关重要。 相似文献
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小麦四种镰刀菌毒素的ELISA检测及毒素污染分析 总被引：3，自引：1，他引：2
为明确镰刀菌毒素在小麦中的污染与分布状况,选取以四种镰刀菌毒素的特异性抗体制备的ELISA试剂盒,检测了来自全国范围内的183个冬小麦、46个春小麦品种(系)样品中的镰刀菌毒素含量,并对不同麦区小麦样品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、伏马(fumonisin)、单端孢霉烯醇(T-2)和玉米赤霉烯酮(ZON)四种毒素含量及污染率进行比较分析.结果表明,我国小麦品种(系)中镰刀菌毒素污染比较普遍,但污染水平较低,均符合国家规定标准.四种镰刀菌毒素中以DON毒素为主,其平均含量为73.87μg/kg.不同麦区间DON、fumonisin和T-2毒素的含量存在显著差异(P<0.01),而ZON毒素的含量在麦区间差异不显著(P>0.05),东北春麦晚熟组、长江中下游冬麦组和黄淮冬麦区南片冬水组镰刀菌毒素总体含量较高.DON与ZON毒素污染率在麦区间存在显著差异(P<0.01),而fumonisin与T-2毒素污染率差异不显著(P>0.05).在不同麦区间,东北春麦晚熟组的DON毒素的含量和污染率均为最高. 相似文献
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由禾谷镰刀菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)引起的麦类赤霉病,是农业生产上的重要病害。为明确中国长江中下游冬小麦主产区小麦赤霉病菌种的构成及其地理分布,对2008年从江苏、浙江和湖北3省采集的656株小麦赤霉病菌株进行了分类鉴定。结果显示,其中558个菌株为亚洲镰刀菌(Fusarium asiaticum),98个菌株为禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum sensu stricto),表明中国长江中下游冬小麦主产区小麦赤霉病的主要致病菌是亚洲镰刀菌。选择亚洲镰刀菌(F.asiaticum)为研究对象,通过PCR-RFLP的方法对其进行产NX-2毒素菌株的检测。结果没有检测到产NX-2毒素菌株,表明中国长江中下游冬小麦主产区并未出现NX-2毒素群体。本研究旨在了解NX-2毒素群体在中国长江中下游地区的地理分布,为进一步研究麦类赤霉病菌群体遗传多样性和演化趋势奠定基础,为麦类赤霉病的防治和毒素污染的控制提供理论依据。 相似文献
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小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及毒素化学型分析 总被引：5，自引：0，他引：5
为从分子水平上明确小麦赤霉病流行区镰刀菌致病种及其B 型毒素化学型的分布特点,本研究对2008 年度采自四川、重庆、湖北、安徽、江苏、河南6 省33 县市的赤霉病穗上分离获得的433 个镰刀菌单孢菌株,用鉴定种和鉴定B 型毒素化学型的特异性引物进行了鉴定分析。致病种检测结果表明,四川病穗检测到Fusarium asiaticum、F. graminearum、F.avenaceum 和F. meridionale 4 个镰刀菌种,重庆、湖北、安徽和江苏病穗检测到F. asiaticum 和F. graminearum 2 个种,河南病穗仅检测到F. graminearum 1 个种。毒素化学型检测结果表明,Nivalenol(NIV)是四川和重庆镰刀菌主要毒素化学型,Deoxynivalenol(DON)是湖北、河南、安徽和江苏镰刀菌主要毒素化学型;将DON 化学型进一步划分为3-AcDON 和15-AcDON 显示,四川、湖北、江苏镰刀菌毒素以3-AcDON 为主,安徽镰刀菌毒素为3-AcDON 和15-AcDON 两者参半,河南镰刀菌全部产生15-AcDON。结果揭示,F. asiaticum 是四川、重庆、湖北和江苏等赤霉病流行麦区的优势致病种;镰刀菌产生的DON 和NIV 毒素化学型存在明显的地域分布,长江上游的麦区以NIV 为优势化学型,长江中下游麦区以DON 为优势化学型;镰刀菌致病种与DON 毒素的化学型间存在一定关系。 相似文献
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为探明在小麦不同生育期施用新型杀菌剂丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病及籽粒DON毒素总量[包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)?3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)?15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON)]的控制效果, 2020年-2021年通过田间自然发病和人工接种发病试验的方法, 研究了小麦不同生育期施用丙硫菌唑及施用次数对小麦赤霉病的防效, 并通过液相色谱-串联质谱法测定了不同处理小麦籽粒中对DON毒素总含量?结果表明, 30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂(OD)防治2次对小麦赤霉病的防效和对DON毒素的控制效果均显著高于防治1次; 防治2次时, 其首次最佳防治时期为小麦齐穗期至扬花20%, 防效为90.25%~95.13%, 毒素控制效果为77.35%~79.97%?30%丙硫菌唑OD作为防控小麦赤霉病的新型药剂具有良好的应用前景, 本研究为该药剂推广应用于小麦赤霉病及籽粒DON毒素的防控提供了科学依据? 相似文献
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2015年从河南省田间小麦赤霉病病穗上分离得到一种生长速度较慢的镰刀菌, 通过形态学和分子鉴定明确其分类地位, 通过田间单小花滴注法和喷雾法接种测定其致病力, 并通过高效液相色谱串联质谱分析对麦穗中的毒素种类进行测定, 明确其产毒特征?结果表明:分离得到的8个菌株均为梨孢镰刀菌, 在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上为白色菌落, 菌落底部产生少量红色色素, 平均生长速度为13.3 mm/d; 小型分生孢子为椭球形葡萄状, 平均大小为7.1 μm×5.8 μm, 未见大型分生孢子和厚垣孢子; 致病力弱, 且不侵染穗轴, 单小花滴注法接种条件下平均病级为0.1, 喷雾法接种条件下平均病小穗率为6.5%; 供试的8个镰刀菌菌株均不产生T-2和HT-2毒素, 均产生雪腐镰刀菌烯醇(NIV)毒素, NIV毒素含量水平为371.74~5 282.80 μg/kg, 其中3个菌株产生少量脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素(86.13~227.22 μg/kg)? 相似文献
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为明确镰刀菌毒素在我国不同小麦产区的污染与分布,利用超高效液相色谱-串联质谱仪对全国214个小麦品种籽粒中的7种镰刀菌毒素含量进行了测定和比较分析。结果表明:7种镰刀菌毒素的平均回收率在95.02%～116.52%之间,相对标准差为6.32%～21.50%。所有测试小麦样品均被镰刀菌毒素污染,7种毒素中以雪腐镰刀菌烯醇(nivalenol,NIV)含量最高,即使在NIV含量最低的长江中下游冬麦区,平均含量也高达182.56μg/kg,虽然目前并没有关于NIV的相关限量标准,但也应该予以足够重视;脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)含量较高,在8.07～337.23μg/kg之间,低于国家限量标准1 000μg/kg;T-2含量在4.05～78.05μg/kg之间,低于现有国际限量标准100μg/kg;玉米赤霉烯酮(zearalmone,ZEA)含量在5.30～12.50μg/kg之间,低于国家限量标准60μg/kg;其它3种毒素含量较低,均低于17.73μg/kg。不同麦区间毒素比较发现,DON和3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量在长江中下游冬麦区最高,分别为43.09μg/kg和6.39μg/kg,且显著高于其它麦区;来自长江中下游冬麦组和黄淮冬麦区南片水地组的小麦品种籽粒中毒素T-2和HT-2的含量显著高于其它麦区;其余毒素在不同麦区间均无显著差异。 相似文献
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为阐明小麦赤霉病穗组织中黄色镰刀菌Fusarium culmorum(简称Fc)与毒素产生之间的关系.分别用TaqMan探针实时定量PCR和ELISA法,对接种4天后的17个小麦品系穗组织中的FcDNA和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量进行了测定.在Fc DNA定量检测中,TaqMan探针实时PCR技术具有高度的稳定性和可重复性.不同小麦品系的Fc DNA含量差异显著,感病品种比抗病品种高100倍左右;DON含量也不相同,Fc生物量的增加伴随着DON产量的提高,两者之间存在对数关系(y=19758 lnx-111230).菌量较低时,DON含量相对较大;而菌量较高时,DON含量相对偏低. 相似文献
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M. Gatti F. Cambon C. Tassy C. Macadre F. Guerard T. Langin M. Dufresne 《Plant pathology》2019,68(2):334-343
Fusarium head blight (FHB), caused by fungi belonging to the Fusarium genus, is a widespread disease of wheat (Triticum aestivum) and other small-grain cereal crops. The main causal agent of FHB, Fusarium graminearum, produces mycotoxins mainly belonging to type B trichothecenes, such as deoxynivalenol (DON), that can negatively affect humans, animals and plants. DON detoxification, mainly through glucosylation into DON-3-O-glucose, has been correlated with resistance to FHB. A UDP-glucosyltransferase from the model cereal species Brachypodium distachyon has been shown to confer resistance both to initial infection and to spike colonization (type I and type II resistances, respectively). Here, the functional characterization of transgenic wheat lines expressing the Bradi5g03300 UGT gene are described. The results show that, following inoculation with the fungal pathogen, these lines exhibit a high level of type II resistance and a strong reduction of mycotoxin content. In contrast, type I resistance was only weakly observed, although previously seen in B. distachyon, suggesting the involvement of additional host-specific characteristics in type I resistance. This study contributes to the understanding of the functional relationship between DON glucosylation and FHB resistance in wheat. 相似文献
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赤霉病是我国小麦上的重要病害,品种抗病性利用是控制病害发生的重要措施,明确小麦抗赤霉病资源的抗性类型,有利于小麦抗赤霉病育种。2003年和2004年对9个常用抗源在穗期进行单花滴注和喷雾接种,研究其抗侵染和抗扩展性,并对病穗中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的含量进行分析。结果表明,望水白和苏麦3号具较好的抗侵染和抗扩展能力,其中望水白的抗扩展性最好;感染赤霉病后,DON在5个抗源穗组织中的含量差异显著,DON在望水白和繁60096穗组织中积累量明显比在苏麦3号、延岗坊主和翻山小麦低。通过对望水白/安农8455遗传群体两年的病小穗率和病穗中DON毒素含量的比较,发现二者具有一定的相关性,且受环境影响比较大。 相似文献
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分子标记辅助选择小麦抗白粉病兼抗赤霉病聚合体 总被引：1，自引：0，他引：1
Sumai 3, a wheat variety resistant to Fusarium head blight(FHB), was crossed with Neimai 9, a commercial wheat cultivar with the resistance to powdery mildew.The SCAR(sequence characterized amplified region) markers of powdery mildew resistance gene Pm21 and four SSR(simple sequence repeats)markers flanking the major FHB resistance QTL(Qfhs.ndsu-3BS) in Sumai 3 were used to detect the resistance loci by marker assisted selection(MAS) in the plants of the F2 population.Identification of resistance to both powdery mildew and FHB in field showed that 12 plants resistant to both diseases were obtained.In addition, the agronomic traits of these plants were better than those of Sumai 3, and are perhaps the excellent parental materials for wheat breeding. 相似文献
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为明确不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性和麦穗组织中DON毒素积累水平,培育和利用抗赤霉病和DON毒素积累的品种提供资源和依据,本研究采用单小花滴注接种法对河南省的106个小麦品种(系)抗赤霉病性进行鉴定分析,并用ELISA测定了病穗组织中DON毒素水平。结果表明不同小麦品种(系)对赤霉病的抗性有显著差异,106个小麦品种(系)中未发现抗病和中抗材料,中感品种(系)有华育198、郑麦103和春丰0021等14个,占13.2%;感病的有曌式2010-06、百农898和中麦63等92个,占86.8%。不同小麦品种(系)籽粒、颖壳和穗轴中DON毒素积累水平有显著差异,籽粒中DON毒素水平在(0.70~287.63)mg/kg之间,其中郑03876、豫保1号和中麦63 的DON毒素水平在2 mg/kg 以下,为抗毒素材料;其他的103个品种DON毒素水平大于2 mg/kg;颖壳和穗轴中的DON毒素水平在(51.03~392.87)mg/kg之间,普遍比籽粒中DON毒素含量高。籽粒中DON毒素水平与小麦品种(系)的平均病害严重度间呈极显著正相关。 相似文献
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由小麦赤霉菌(Fusarium spp.)引起的小麦赤霉病是小麦生产中最主要的病害之一,严重影响小麦的产量和品质。为明确目前湖北省小麦赤霉菌种群的组成、毒素化学型的分布及对杀菌剂的敏感性现状,本研究于2018年采集分离了96株小麦赤霉菌菌株,经TEF1-α基因鉴定,78株为Fusarium asiaticum,18株为F. graminearum,表明湖北省小麦赤霉菌的优势群体为F. asiaticum;利用特异性片段扩增法鉴定了菌株的毒素化学型,结果表明湖北省小麦赤霉菌菌株以3A DON化学型为主,占供试菌株群体的58%,其次为15A DON,占32%,NIV化学型最少,占10%。采用区分浓度法共检测到2株对多菌灵产生抗药性的菌株,均为F. asiaticum菌株。采用菌丝生长速率法,测定了Fusarium spp.对戊唑醇的有效抑制中浓度(EC50),平均值为(0.66± 0.29)μg·mL-1,其敏感性已经下降;其中,F. asiaticum与F. graminearum对戊唑醇的EC50均值分别为(0.77± 0.26)μg·mL-1和(0.35 ± 0.08)μg·mL-1,表明F. graminearum群体对戊唑醇更敏感。 相似文献
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Identification and characterization of international Fusarium head blight screening nurseries of wheat at CIMMYT, Mexico 总被引：1，自引：0，他引：1
Xinyao He Pawan K. Singh Etienne Duveiller Norbert Schlang Susanne Dreisigacker Ravi P. Singh 《European journal of plant pathology / European Foundation for Plant Pathology》2013,136(1):123-134
Fusarium head blight (FHB) is a major threat to wheat production globally, causing not only yield losses but also food and feed contamination. FHB research began at the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in the early 1980’s, and since then, large-scale FHB screening has been conducted to identify and incorporate new resistance genes into elite CIMMYT germplasm. Promising lines with good FHB resistance were regularly compiled as a Fusarium Head Blight Screening Nursery (FHBSN) and distributed worldwide. The first FHBSN was assembled in 1985, and the most recent two were the 13th and 14th FHBSN that were released in 2011 and 2012, respectively. Candidate lines for a FHBSN came mainly from different CIMMYT wheat breeding programs and were tested for three consecutive years before being included in an FHBSN. FHBSN screening was conducted under strictly standardized field conditions at El Batán, where CIMMYT headquarters is located, using artificial inoculation of F. graminearum strains, whose aggressiveness and DON chemotypes had been previously identified. FHB index was scored at 31 days after inoculation for all lines and DON concentration was measured only for elite lines in their 2nd and 3rd year of evaluation. Haplotyping is a new tool for genetic characterization of FHBSN entries and helps to identify new resistance sources with novel resistance genes and to better target crosses toward diversifying and/or pyramiding resistance. The 13th FHBSN was taken as an example in this paper to show the procedure and strategy for the development of new FHB resistant lines. 相似文献
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ABSTRACT Fusarium graminearum causes Fusarium head blight (FHB) in small grains worldwide. Although primarily a pathogen of cereals, it also can infect noncereal crops such as potato and sugar beet in the United States. We used a real-time polymerase chain reaction (PCR) method based on intergenic sequences specific to the trichodiene synthase gene (Tri5) from F. graminearum. TaqMan probe and primers were designed and used to estimate DNA content of the pathogen (FgDNA) in the susceptible wheat cv. Grandin after inoculation with the 21 isolates of F. graminearum collected from potato, sugar beet, and wheat. The presence of nine mycotoxins was analyzed in the inoculated wheat heads by gas chromatography and mass spectrometry. All isolates contained the Tri5 gene and were virulent to cv. Grandin. Isolates of F. graminearum differed significantly in virulence (expressed as disease severity), FgDNA content, and mycotoxin accumulation. Potato isolates showed greater variability in producing different mycotoxins than sugar beet and wheat isolates. Correlation analysis showed a significant (P < 0.001) positive relationship between FgDNA content and FHB severity or deoxynivalenol (DON) production. Moreover, a significant (P < 0.001) positive correlation between FHB severity and DON content was observed. Our findings revealed that F. graminearum causing potato dry rot and sugar beet decay could be potential sources of inoculum for FHB epidemics in wheat. Real-time PCR assay provides sensitive and accurate quantification of F. graminearum in wheat and can be useful for monitoring the colonization of wheat grains by F. graminearum in controlled environments, and evaluating wheat germplasms for resistance to FHB. 相似文献