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【目的】前期转录组分析表明苹果树腐烂病菌（Valsa mali）两个多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG)基因Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染定殖过程中显著上调表达。论文旨在分析Vmpg7和Vmpg8在病菌营养生长、致病力、果胶酶活性、对果胶的利用等方面的作用及基因双敲除对同家族内其他基因表达水平的影响,明确Vmpg7和Vmpg8在病菌致病过程中的生物学功能,为进一步解析苹果树腐烂病菌致病分子机理提供基础。【方法】通过qRT-PCR检测基因在病菌侵染过程中的表达水平及基因双敲除后PG家族内其他PG基因的表达量;利用double-joint PCR构建基因敲除载体并通过PEG介导的原生质体转化技术进行基因敲除,经4对引物PCR检测及Southern blot验证获得基因单敲除和双敲除突变体,并利用gap-repair技术对基因进行回复;利用PDA培养基常规培养法观察突变体营养生长状况;通过离体接种富士苹果叶片及枝条的方法检测基因缺失对病菌致病力的影响;通过3,5-二硝基水杨酸（DNS）比色法检测各突变体胞外果胶酶活性;利用Czapek培养基培养法分析突变体对果胶的利用情况。【结果】qRT-PCR分析表明,Vmpg7和Vmpg8在病菌侵染3 d后分别上调表达27.73和8.19倍。通过基因敲除技术,分别获得3个Vmpg7基因单敲除突变体、1个Vmpg8基因单敲除突变体和3个Vmpg7/Vmpg8基因双敲除突变体,并获得了Vmpg7和Vmpg8单敲除突变体的回复突变体。将突变体接种到PDA培养基上,菌落形态和生长速率均没有发生变化;接种到苹果叶片和枝条上,Vmpg7单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体在叶片和枝条上的致病力显著降低,而Vmpg8单敲除突变体在叶片上的致病力显著降低;进一步对果胶酶活性及对果胶的利用分析,发现Vmpg8单敲除突变体及Vmpg7/Vmpg8双敲除突变体胞外果胶酶活性均显著降低,且所有突变体在果胶培养基上生长均明显减慢。此外,基因回复后突变体的致病力、果胶酶活性及在果胶上的生长速率均回复到野生型菌株03-8水平。重要的是,Vmpg7/Vmpg8双敲除后影响了PG家族中其他PG基因的表达水平,3个基因显著上调表达。【结论】多聚半乳糖醛酸酶基因Vmpg7和Vmpg8可能与同家族内其他基因协同作用,通过调节果胶酶活性参与苹果树腐烂病菌致病过程。 相似文献
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利用改进的MS液体培养基,通过改变碳、氮源组合,分别在振荡培养小麦全蚀病菌7,14,21 d时(26℃,150 r/min),用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定培养滤液中的β-1,3-葡聚糖酶活性。结果表明,培养基中分别以小麦茎秆、叶片,玉米茎秆、叶片和根系为碳源与不同氮源组合,培养滤液中β-1,3-葡聚糖酶活性有明显差异,其中以小麦叶片为碳源时酶活性最高,以玉米根系为碳源时酶活性较低,但两者之间酶活性无明显差异。培养基中加入有机氮时酶活性均明显高于加入无机氮,但两种有机氮培养基中的酶活性变化趋势完全不同。以牛肉膏为氮源时,在小麦全蚀病菌培养7 d时培养滤液中的酶活性最高,且酶活性随病菌培养时间的延长而逐渐下降;以蛋白胨为氮源时酶活性则呈上升趋势,在病菌培养21 d时最高。以上结果表明,供试各组合中以牛肉膏为氮源、小麦叶片为碳源的组合为最佳组合,7 d时有相对较高的酶活性。 相似文献
3.
为验证苹果树腐烂病菌VmKu80的基因功能,构建高效率基因敲除的受体菌株。通过基因敲除技术获得介导非同源末端连接(NHEJ)途径的VmKu80基因缺失突变体,并对其生长速率、皿内菌落形态、致病力、分生孢子器的形成和基因敲除效率等进行分析。结果表明,该突变体的生长速率、皿内菌落形态、对苹果的致病力和分生孢子器产生等均与03-8菌株无显著差异,且以VmKu80缺失突变体为受体菌株的基因敲除效率是03-8菌株的12倍。说明,VmKu80缺失突变体的获得可以实现苹果树腐烂病菌基因敲除工作的高通量化,有助于苹果树腐烂病菌的基因功能研究。 相似文献
4.
【目的】利用反向遗传学方法构建苹果树腐烂病菌（Valsa mali）中表达GTP-环化水解酶II基因Vmgtp1的敲除载体,通过同源重组的方法进行基因敲除分析目标基因的功能,为全面解析苹果树腐烂病菌致病的分子机制奠定基础,并为有效控制苹果树腐烂病的方法技术和药剂研制提供理论依据。【方法】通过对笔者实验室苹果树腐烂病菌转录组数据的分析比对得到GTP-环化水解酶II基因Vmgtp1（暂命名）,该基因在接种5 d后,在病组织中表现出一定的上调表达,推测该基因可能与苹果树腐烂病菌致病相关。采用Double-joint PCR方法,将目标基因Vmgtp1的上游片段UP、下游片段DOWN及筛选标记潮霉素磷酸转移酶基因（hph）进行片段融合。对得到的PCR产物及质粒pHIG2RHPH2-GFP-GUS进行双酶切,通过T4连接酶,将片段UP-HPH-DOWN连接到质粒pHIG2RHPH2-GFP-GUS上,转化到JM109菌株中,挑取阳性克隆,提取质粒,得到含有hph的Vmgtp1敲除载体,再利用PEG介导的遗传转化获得抗潮霉素的突变体,然后用4对引物对突变体进行PCR检测及Southern Blot验证得到敲除突变体,最后对敲除突变体及野生型菌株03-8进行菌落颜色、菌落大小、繁殖体产生情况等表型分析和接种在离体苹果烫伤枝条上观察病斑大小的致病性检测,对检测数据用SPSS软件进行差异显著性分析。【结果】通过上述方法成功构建了表达GTP-环化水解酶II基因的Vmgtp1敲除载体,并利用PEG介导的遗传转化方法在苹果树腐烂病菌中进行了转化,共获得101个能够在含潮霉素PDA培养基上生长的突变菌株,经过PCR及Southern Blot对101个突变菌株进行分析验证,得到1个敲除突变体,编号为ΔVmgtp1-90。在PDA培养基上,敲除突变体ΔVmgtp1-90与野生型菌株03-8相比,ΔVmgtp1-90菌落平均生长速率为11.33 mm?d-1,03-8平均生长速率为24.67 mm?d-1,突变体菌落生长速率明显变慢,颜色变浅,气生菌丝稀疏;ΔVmgtp1-90光照培养40 d仍无繁殖体的产生,而03-8光照条件下培养15 d后就能产生繁殖体,30 d后有分生孢子从繁殖体上溢出。致病性检测试验发现,接种ΔVmgtp1-90菌株7 d后,富士苹果枝条上病斑的平均直径为9.3 mm,与之相比,接种03-8的苹果枝条病斑平均直径为24.8 mm,ΔVmgtp1-90致病性显著减弱。【结论】通过基因敲除和遗传转化获得苹果树腐烂病菌中表达GTP环化水解酶II Vmgtp1的敲除突变体ΔVmgtp1-90,比较Vmgtp1突变体与野生型菌株的表型及致病性差异,发现Vmgtp1可能参与调控苹果树腐烂病菌菌丝生长和繁殖体的产生过程,并且可能在苹果树腐烂病菌致病过程中起作用,但是是否起主要作用还有待进一步研究。 相似文献
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6.
【目的】建立苹果树腐烂病菌菌丝蛋白双向电泳体系,鉴定不同致病力材料的差异表达蛋白,为从蛋白质组学角度揭示苹果树腐烂病菌致病机理奠定基础。【方法】以苹果树腐烂病菌野生型03-8菌丝为材料,从蛋白提取方法、IPG胶条长度及胶条的pH范围3个方面对双向电泳体系进行优化,并利用该优化体系对苹果树腐烂病菌野生型03-8和致病力丧失突变体X900的菌丝蛋白进行双向电泳分析和比较,对二者的差异表达蛋白进行鉴定和分析。【结果】采用TCA/丙酮法-SDS/酚蛋白抽提法及17cm pH 4.0~7.0IPG胶条,对苹果树腐烂病菌菌丝蛋白进行双向电泳可以得到理想的蛋白图谱。利用该体系对苹果树腐烂病菌野生型菌株03-8及其致病力丧失突变体菌株X900的菌丝总蛋白进行双向电泳分析发现,2个菌株共存在27个差异表达蛋白点,其中有15个显著差异表达蛋白点;质谱分析结果表明,突变体X900中缺失的2个蛋白点4633和8518分别为丝氨酸苏氨酸蛋白激酶和假想蛋白,其他13个显著差异表达蛋白点分别为1个微管蛋白、1个线粒体内膜转移酶亚基、1个丙酮酸脱羧氧化酶、1个腺苷高半胱氨酸激酶、2个压力诱导的磷蛋白、1个己糖磷酸肌醇激酶、1个热激蛋白和5个假想蛋白。GO分析表明,该差异蛋白主要参与能量代谢、胁迫应答、细胞结构组成和未知功能。【结论】建立了适合苹果树腐烂病菌菌丝蛋白的双向电泳体系,并通过该体系分析获得了不同致病力材料的一系列差异表达蛋白。 相似文献
7.
【目的】筛选苹果树腐烂病菌T-DNA插入表型或致病突变体,为研究该病菌的表型及致病相关基因提供起始材料。【方法】从建立的T-DNA插入突变体库中,随机挑选230株突变体菌株进行表型观察及致病性测定,并对部分致病突变体进行TAIL-PCR侧翼扩增。【结果】大部分的突变体与野生型菌株03-8在表型及致病性方面无明显差异,仅30.87%的突变体表现出了明显的变化;其中16株突变体(占突变体总数的6.95%)致病性发生了明显的增强,而表型与03-8相比无明显的变化;20株突变体(占突变体总数的8.69%)致病性与03-8无显著性差异,但是表型发生了明显的变化;16.1%的突变体则同时表现出表型及致病性的显著差异,其中28株表现为致病性显著降低,7株致病性丧失。通过对15株致病突变体侧翼序列的扩增,获得了7条T-DNA侧翼序列,其中突变体X912的侧翼序列被注释为黄曲霉(Aspergillus flavus)阿魏酸酯酶B前体。【结论】获得了多个不同的苹果树腐烂病菌表型或致病突变体,为研究该病菌的生长发育及致病相关基因奠定了良好的基础。 相似文献
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苹果树腐烂病菌拮抗细菌筛选及鉴定 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】筛选对苹果树腐烂病菌具有较高抑菌活性的拮抗细菌,为苹果树腐烂病的生物防治提供理论依据.【方法】采用平板对峙法及生长速率法对分离自苹果树根际土壤和发病枝条的细菌进行筛选,并根据形态学与分子生物学对抑菌活性较高的菌株进行鉴定.【结果】共分离出13株细菌,其中QYTR-2对苹果树腐烂病菌的抑菌率最高,为82%,明显高于其他菌株.菌株QYTR-2不同稀释倍数的发酵滤液对苹果树腐烂病菌均有一定的抑制作用,其中5倍发酵滤液抑菌率最高,达92.23%.结合形态学和分子生物学技术鉴定该菌为嗜麦芽寡氧单胞菌Stenotrophomonas maltophilia.【结论】拮抗细菌QYTR-2(Stenotrophomonas maltophilia)对苹果树腐烂病菌具有良好的抑制作用,研究结果对丰富苹果树腐烂病的生防资源和开发利用生防菌株具有指导意义. 相似文献
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本研究采用接种离体枝条的方法,对150个苹果树腐烂病菌的T-DNA插入突变体库中的突变体进行了致病性的筛选,经过多次试验得到了3个致病力明显减弱的突变体,编号为X4379,X4368,X4468。基因组重测序结果显示,突变体X4379有2个T-DNA插入位点,分别是锌指蛋白3(Vmzfp3)和跨膜蛋白42(Vmtme42)。以苹果树腐烂病菌的全基因组序列为依托,设计引物,构建敲除载体以及互补表达载体。运用PEG的方法转化苹果树腐烂病菌,分别获得Vmzfp3和Vmtme42的敲除转化子和互补转化子。对Vmzfp3和Vmtme42基因敲除转化子、互补转化子以及野生型苹果树腐烂病菌菌丝形态和致病力进行分析。与野生型菌株03-8相比,Vmzfp3的敲除转化子的菌丝生长速率明显减慢,致病力也明显下降,其互补转化子使得这些功能缺陷均得以恢复。Vmtme42的敲除转化子无明显区别。由此证明基因Vmzfp3对病菌的菌丝生长,病菌的致病力具有调控作用。 相似文献
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【目的】研究苹果树腐烂病菌的种类及其亲缘关系,为有效防治苹果树腐烂病提供理论依据。【方法】以阿克苏地区不同区域苹果树腐烂病病样为材料,采用常规组织分离法和枝条烫伤接种法分离和鉴定菌株,记录形态学特征和发病情况;利用分子生物学方法获得β-tubulin与EF1-α序列,在NCBI网站对比分析Blast同源性,采用邻接法构建系统发育树分析同源性。【结果】菌丝生长最适温度 20~30℃,最适pH值为5~6,最适碳氮源分别是葡萄糖和蛋白胨;共分离出11个菌株,将菌株接种到健康苹果枝条上均可发病且能分离出相同的菌株,各菌株分别与Valsa mali和Valsa ceratosperma具有较近的亲缘关系。【结论】阿克苏地区苹果树腐烂病菌为黑腐皮壳属V. mali(无性型C. mali)和V. ceratosperma(无性型C. sacculus),其中V. mali为阿克苏地区的主要致病种,在PDA上存在不同类型的培养性状。 相似文献
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【目的】明确苹果树腐烂病菌致病过程中对降解根皮苷发挥主要作用的物质,为揭示该病原菌的致病机理提供理论依据。【方法】以根皮苷为碳源发酵培养苹果树腐烂病菌10 d后,测量菌丝干质量及病原菌对根皮苷的降解率;以淀粉为碳源获取病原菌30 d的无菌发酵液,进一步分离发酵液中的有机酸和蛋白类物质。用HPLC法分别检测病原菌、淀粉无菌发酵液、有机酸类、蛋白类物质及发酵剩余液对根皮苷的降解作用。【结果】以根皮苷为碳源发酵培养病原菌10 d后,每100 mL发酵液中菌丝干质量为48 mg,病原菌对根皮苷的降解率为92.46%,发酵液对根皮苷的降解率为99.88%。1 mg/mL蛋白类物质与根皮苷作用5 d的降解率为90.4%,有机酸类对根皮苷的降解率仅为1.6%,发酵剩余液对根皮苷的降解率为5.9%。根皮苷的降解率随蛋白液质量浓度的增加和作用时间的延长而升高。【结论】在根皮苷降解过程中起主要作用的物质为苹果树腐烂病菌代谢产生的蛋白,其可能为细胞壁降解酶类。 相似文献
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为揭示山定子抗褐斑菌机制,运用透射电子显微技术,观察苹果褐斑菌(Diplocarpon mali)侵染不同抗性材料的细胞超微结构变化特点。结果表明,接种3d和5d,山定子细胞核逐渐凝集,叶绿体和线粒体等细胞器逐渐降解,而接种相同时间的‘富士’细胞超微结构变化程度较山定子严重。接种5d,‘富士’病健交界以及距病健交界2cm、4cm的细胞核凝集和细胞器结构畸形程度均比山定子严重,且距发病部位越近则‘富士’和山定子叶片细胞核凝集及线粒体降解程度越严重。表明,接种部位山定子细胞超微结构变化较‘富士’推迟,与发病部位相邻的未发病部位细胞死亡程度较‘富士’轻,推测山定子的抗性可能与细胞超微结构变化的推迟和减弱相关。 相似文献
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旨在明确菌株A144的分类地位及其代谢产物的抑菌活性。基于形态学观察、生理生化特征以及16S rDNA序列分析将菌株A144鉴定为娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)。采用含药平板法测定菌株A144的抑菌谱,结果表明其发酵滤液对苹果树腐烂病菌(Valsamali var.mali)、西瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、水稻恶苗病菌(Fusarium moniliforme)以及番茄早疫病菌(Alternaria solani)均有抑菌活性,抑菌率分别为68.15%±2.62%、28.90%±1.79%、33.77%±2.59%和11.43%±0.81%。以苹果树腐烂病菌为指示菌,从12种不同培养基中筛选出ISP2培养基为菌株A144的最佳发酵培养基,其发酵滤液的抑菌率达85.06%±0.86%。平板涂抹法和平板对扣法试验结果表明,其脂肽粗提物、蛋白粗提物和挥发性物质对苹果树腐烂病菌均有抑菌活性,抑菌率分别为81.44%±0.92%、47.92%±2.25%和22.87%±4.40%。可见,菌株A144在苹果树腐烂病的生物防治中具有良好的开发潜力。 相似文献
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为了揭示苹果褐斑病菌(Diplocarpon mali)的群体遗传多样性,利用ISSR分子标记技术,通过ISSR-PCR扩增,对分离自陕西省关中平原7个县(区)的64个菌株进行遗传多样性分析。结果显示,陕西关中地区苹果褐斑病菌的遗传多样性丰富,不同县(区)病菌的遗传多样性存在差异,渭南市白水县病菌的遗传多样性水平相对较高,咸阳市乾县相对较低。群体之间的遗传分化系数不同,遗传变异主要发生在群体内;不同地区群体之间存在不同程度的基因交流,其中关中中部群体的基因交流更广泛;关中东部、中部、西部地区之间的群体也存在基因交流,其中东部和西部之间群体的基因交流更频繁。NTsys聚类结果表明,种群之间的遗传亲缘关系与分离株的地理来源没有明显的相关性。 相似文献
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研究苹果树腐烂病菌代谢产生的挥发性物质及其毒素活性。通过在树皮培养基中培养苹果树腐烂病菌,采用普通蒸馏法收集其培养滤液中的挥发性代谢产物,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分离各个成分,将各组分质谱图与数据库标准物质质谱图对比,初步进行结构定性,并利用苹果枝条对其标准物质进行毒素活性测定。结果表明,苹果树腐烂病菌在发酵过程中产生5种挥发性物质,分别为2-氟丙烯、异戊醇、2-苯乙醇、4-乙基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚,其中异戊醇、2-苯乙醇、4-乙基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚均对苹果树枝具有毒素活性。苹果树腐烂病菌产生的挥发性代谢产物对苹果树具有毒素活性,为苹果树腐烂病菌致病机理的探索提供新的思路与方向。 相似文献
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苹果树腐烂病菌拮抗枯草芽孢杆菌E1R-j抗菌蛋白的分离纯化 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】从枯草芽孢杆菌E1R-j菌株的发酵液中分离纯化抗菌蛋白,分析确其对苹果树腐烂病菌菌丝的抑制作用,为更好地利用该菌株防治植物病害和研制生物农药奠定基础。【方法】采用盐酸沉淀法从E1R-j发酵液中提取粗蛋白,并筛选酸沉淀的最佳pH值,然后通过反相柱RESOURCETMRPC、凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析技术,提取并分离纯化粗蛋白;在粗蛋白分离纯化过程中,以皿内对峙试验测定蛋白的抗菌活性;通过扫描电镜技术,观察抗菌蛋白对病原菌菌丝的抑制作用。【结果】以pH 4.0盐酸沉淀获得的粗蛋白活性最强,抑菌效果最佳。反相柱RESOURCETMRPC获得的活性峰收集物经凝胶柱Superdex-75、阴离子交换柱DEAE-Sepharose和脱盐柱层析后,得到1个对称的活性峰,其收集物经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)检测为单一条带,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)图谱中显示有2个分子质量相近的条带,表明该抗菌蛋白可能含有2个亚基,2个亚基的分子质量分别为55和60ku,将该活性蛋白命名为EP-1。扫描电镜结果显示,抗菌蛋白EP-1可使苹果树腐烂病菌菌丝出现膨大、弯曲以及原生质外渗等现象。【结论】通过盐酸沉淀及柱层析技术,从枯草芽孢杆菌E1R-j发酵液中分离纯化出一种分子质量为115ku的抗菌蛋白EP-1,其对苹果树腐烂病菌菌丝生长具有明显的抑制和破坏作用。 相似文献
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为探明肉桂精油对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的抑制作用并初步探究其对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的抑制机理,使用菌丝生长速率法和熏蒸法观察不同质量浓度肉桂精油处理下苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌的菌落直径,测定肉桂精油对苹果腐烂病和番茄灰霉病的活体组织抑制效果,探究肉桂精油对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌菌体的形态变化、细胞膜通透性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）、可溶性蛋白和还原糖含量的变化规律。结果表明：1）菌丝生长速率法测得肉桂精油质量浓度为250 mg/L时,对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌抑菌率分别为98.31%和99.06%;熏蒸法测得肉桂精油质量浓度为8 000 mg/L时,对苹果腐烂病菌和番茄灰霉病菌抑菌率分别为50.57%和58.79%。2）当肉桂精油质量浓度为5 000 mg/L时,对苹果腐烂病和番茄灰霉病活体抑制效果分别为54.30%和64.10%。3）经肉桂精油处理后的苹果腐烂病菌菌丝和番茄灰霉病菌菌丝干瘪、坍塌,表面有分叉,菌液电导率上升,菌体SOD酶活性下降,MDA含量上升,可溶性蛋白和还原糖含量下降,最终扰乱菌体各项生理生化反应,进而达到抑菌效果。本研究可为开发防治苹果腐烂病和番茄灰霉病的植物源农药提供依据。 相似文献
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50%戊唑醇纳米可溶性粉剂对苹果斑点落叶病菌活性及田间防效的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用菌丝生长速率法,测定50%戊唑醇纳米可溶性粉剂对苹果斑点落叶病菌(Alternaria alternata f.sp.mali)的室内毒力,并在2013年进行2个不同试验地的田间药效试验。室内毒力测定结果表明,50%戊唑醇纳米可溶性粉剂对苹果斑点落叶病菌具有很好的抑制效果,其EC50值为6.53mg/L。田间试验结果表明,50%戊唑醇纳米可溶性粉剂对苹果斑点落叶病有显著的防治效果,用质量浓度125mg/L处理苹果植株,在春梢和秋梢停止抽生期防效达90%左右。供试药剂对苹果树生长发育无不良影响,使用安全。 相似文献
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基于MaxEnt模型预测苹果树腐烂病在中国的潜在地理分布 总被引：1，自引：0，他引：1
为了明确影响苹果树腐烂病发生的主要环境因子及其潜在地理区域,根据1960年至1990年30 a环境气候因子数据,利用19个生物气候因子首先建立MaxEnt模型,结果显示该模型的准确性良好,训练数据AUC值达0.884,影响MaxEnt模型最重要的影响因子是最暖季度平均温(Bio10),其对模型构建的贡献率为22.3%,其次是最冷季度降水量(Bio19)和最干月份降水量(Bio14)。随后,该模型结合以往苹果树腐烂病发生地点统计数据,对影响苹果腐烂病发生的环境因子和适生区进行预测。结果表明最冷月份最低温(Bio6)、最暖季度平均温(Bio10)和最冷季度降水量(Bio19)是影响苹果树腐烂病分布的主要环境因子。 相似文献