甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响

甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响

陈云峰, 曹志平[1]2004年在《甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响》文中认为挑选四种甲基溴替代技术:1)番茄抗性砧木嫁接2)滴灌施用威百亩3)不透膜减少甲基溴和威百亩施用量4)太阳能配合生防制剂消毒,于2002年7月~2003年7月,在山东省青州市进行为期一年的实验。实验共设置太阳能+生防制剂(SS+BCA)、甲基溴(MB)、甲基溴+VIF膜(MB+VIF)、威百亩(MS)、威百亩+VIF膜(MS+VIF)五个处理,每个处理小区毛粉番茄和嫁接毛粉番茄各种一半。通过测定番茄根围土壤中根结线虫密度及其所致根结线虫病病情指数、自由生活线虫密度和微生物生物量碳,了解甲基溴及其替代技术对根结线虫和自由生活线虫种群动态的影响。研究结果如下:

陈云峰[2]2004年在《甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响》文中研究指明挑选四种甲基溴替代技术:1)番茄抗性砧木嫁接2)滴灌施用威百亩3)不透膜减少甲基溴和威百亩施用量4)太阳能配合生防制剂消毒,于2002年7月~2003年7月,在山东省青州市进行为期一年的实验。实验共设置太阳能+生防制剂(SS+BCA)、甲基溴(MB)、甲基溴+VIF膜(MB+VIF)、威百亩(MS)、威百亩+VIF膜(MS+VIF)五个处理,每个处理小区毛粉番茄和嫁接毛粉番茄各种一半。通过测定番茄根围土壤中根结线虫密度及其所致根结线虫病病情指数、自由生活线虫密度和微生物生物量碳,了解甲基溴及其替代技术对根结线虫和自由生活线虫种群动态的影响。研究结果如下: 1.试验中共分离出小杆目、垫刃目、滑刃目、矛线目、单宫目等5目13科11属的线虫。按食性划分为四个营养类群:食细菌线虫、食真菌线虫、食植物线虫、杂食/捕食性线虫。 2.调查番茄根结线虫病情指数、根结线虫二龄幼虫数量及季节变化,结果表明:根结线虫二龄幼虫密度在5、6月份达到高峰。对照小区中嫁接毛粉番茄病情指数为15.1,远低于毛粉番茄的80.1,表明抗性砧木能有效控制根结线虫病。化学消毒处理也能降根结线虫病情指数,毛粉番茄根接线虫病情指数平均为39.9,嫁接毛粉番茄平均为2.4,均低于对照。太阳能小区在五个处理小区中病情指数最高,毛粉番茄为65.8嫁接毛粉番茄为7.1。二龄幼虫占线虫总量的比例与小杆科、头叶科、矛线科线虫比例呈负相关,毛粉番茄中相关系数平均值分别为-0.87、-0.52、-0.61,嫁接毛粉番茄平均值为-0.79、-0.56、-0.61。 3.调查番茄根围线虫营养类群密度结果表明:抗性砧木能有効降低番茄根围土壤中食真菌线虫、食植物线虫密度。嫁接毛粉番茄根围土壤中食真菌线虫密度为3.9条/100ml土,食植物线虫密度为128.9条/100ml土,低于毛粉番茄8.0条/100ml土和183.41条/100ml土。各土壤消毒处理能降低植物线虫密度,其中甲基溴、甲基溴+VIF膜、威百亩、威百亩+VIF膜消毒处理效果接近但与太阳能处理之间差异显着。 4.分析线虫群落多样性指数,结果表明:抗性砧木能提高线虫群落丰富度,降低均匀度。嫁接毛粉番茄根围土壤线虫群落丰富度指数为0.55,均匀度指数为0.73,毛粉番茄丰富度指数为0.51,均匀度指数为0.76。各消毒处理能提高线虫群落丰富度和均匀度。 5.分析线虫群落成熟度指数,结果表明:嫁接毛粉番茄根围土壤中线虫群落植物寄生线虫群落成熟度指数/自由生活线虫群落成熟度指数(PPI/MI)值为2.74,低于毛粉番茄的11.51。土壤消毒处理后线虫群落PPI/MI值均低于对照,且彼此之间不存在显着差异。 6.土壤微生物生物量碳分析结果表明:土壤微生物生物量碳在2002年10月、2003年1月最低,各消毒处理能降低番茄根围土壤微生物生物量碳,加速土壤微生物的循环。

陈云峰, 曹志平[3]2007年在《番茄抗性砧木对温室根结线虫和土壤自由生活线虫群落结构动态的影响》文中认为抗性砧木嫁接是一种有效防治蔬菜根结线虫病的生物方法。研究番茄抗性砧木Beaufort(Lycopersicon ly-copersicum×L.hirsutum)对其靶标生物——根结线虫和非靶标生物——土壤自由生活线虫的种群动态和群落结构影响的结果表明:抗性砧木小区根结线虫2龄幼虫密度显着低于对照小区,根结线虫2龄幼虫取样时间之间变动显着;根据营养来源可将线虫分为4大营养类群,即食细菌、食真菌、食植物、杂食/捕食性,食真菌、食植物线虫密度变动显着,抗性砧木小区食细菌线虫密度高于对照小区,食真菌线虫密度低于对照小区;应用食真菌线虫数量/食细菌线虫数量指数F/B、修改后的F/B指数、多样性指数H′、丰富度指数D、均匀度指数J、优势度指数λ分析比较抗性砧木小区和对照区土壤线虫生物多样性变化规律,F/B、修改后的F/B、丰富度指数H′和均匀度指数J取样时间之间变动显着,F/B、修改后的F/B、优势度指数λ和均匀度J指数能较好地反映抗性砧木嫁接对线虫群落结构的影响。

高赟[4]2009年在《2%阿·辛颗粒剂加工工艺及对番茄根结线虫的防治研究》文中研究指明由于国内蔬菜种植面积的不断增加,特别是日光温室的大面积推广使用,加之温室中作物种类单一,多年重茬,导致根结线虫危害日益严重,每年减产可达20-30%,甚至绝收。2007年6月-9月,对甘肃省河西地区日光温室中遭线虫危害番茄根系进行了采集、分离与鉴定,并作农药单剂及复配剂对根结线虫的毒力等试验,主要结果如下:1、线虫的培养及鉴定。对根结线虫进行培养扩繁,之后进行病原鉴定,首次明确了番茄根结线虫病在甘肃省河西地区发生,并且鉴定出危害番茄的病原线虫为南方根结线虫(Meloidogyne.incognita)。2、农药单剂及复配剂对南方根结线虫的毒力。采用药液浸泡法对分离得到的根结线虫进行处理,测得噻唑磷、辛硫磷、阿维菌素等8种目前常用的杀线虫剂对南方根结线虫的LC50:辛硫磷16.2127μg /ml,棉隆16.8900μg /ml,丁硫克百威3.7800μg /ml,灭线磷8.6987μg /ml,毒死蜱1.7809μg /ml,涕灭威2.8922μg /ml,噻唑磷12.8143μg /ml,阿维菌素1.5912μg /ml。测得8种药剂对南方根结线虫(M.incognita)的LC50后,将它们组成二元复配物,再用按比例混合法测定复配剂药效,同时确定复配组合对南方根结线虫有最大毒力时的单剂比例。实验发现,其中六种复配组合的增效作用明显:当阿维菌素/辛硫磷=3/8时,混剂有最大毒力为0.1838μg /ml、阿维菌素/灭线磷=3/8时,混剂最大毒力为0.4623μg /ml、阿维菌素/毒死蜱=2/9毒力为1.9831μg /ml、阿维菌素/丁硫克百威=1/12时毒力为1.0752μg /ml、阿维菌素/涕灭威=2/11毒力为1.3599μg /ml、涕灭威/毒死蜱=11/2毒力为2.0474μg /ml。综合考虑毒力及其它因素,最后用阿维菌素与辛硫磷有效成分比为3/8的配比组合加工颗粒剂。3、颗粒剂配方确定及成品药效试验。用过筛河沙为载体,硅藻土作为吸附剂,从聚乙烯醇、β-环糊精、聚醋酸乙烯酯、石蜡中优选出石蜡作为黏结剂,添加适量警戒色,最终确定颗粒剂配方。加工颗粒剂后进行药效试验,施药量为18.75kg/hm2 ,30d后调查防效,线虫虫口减退率达到95.45%。

李乖绵[5]2007年在《新型杀线剂Agri-Terra对南方根结线虫的防治研究》文中研究说明根结线虫(Metoidgyne spp. Chitwood)是一种植物根系土传定居型内寄生线虫。由于其寄主范围广,同时发生危害隐蔽、传播途径众多、繁殖效率高、抗逆力强(卵、卵囊),因此防治十分困难。目前生产上对根结线虫的控制主要依赖化学防治,而化学杀线剂大多属于高毒、高残留农药,大量使用造成地下水污染,带来人畜中毒、环境污染及生态破坏等严重问题。因而在生产中亟需安全、高效、实用的控制技术和替代药剂。Agri-Terra是由美国加州农产品有限公司(CAL AGRI PRODUCTS LLC)研制开发的一种环境友好杀线剂,具有高效、低毒、无污染等优点。本研究以陕西省发生较严重的南方根结线虫(Meloidogyne incognita)为研究对象,系统研究了Agri-Terra对南方根结线虫卵囊孵化的影响、二龄幼虫的毒杀活性及在温室、田间试验的控制效果,旨在探索新型杀线剂Agri-Terra对根结线虫的防治潜力。在离体条件下测定了Agri-Terra对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)卵囊的抑孵作用及对二龄幼虫的毒杀活性。结果表明,Agri-Terra能明显地抑制南方根结线虫的卵囊孵化,相对抑制率最高达93.6%;对二龄幼虫具有一定的毒杀作用,其毒杀效果随着处理浓度的提高及时间的延长,也随之增强,在48 h时,二龄幼虫的的校正死亡率达98.9%。初步确定该药剂在后期的研究中,可使用的药剂浓度范围在1.0%~3.0%。在温室盆栽条件下,以番茄和黄瓜为寄主,研究了Agri-Terra对南方根结线虫的防治效果。结果表明,Agri-Terra可有效地控制番茄和黄瓜根结线虫的危害。药后90 d土壤中南方根结线虫二龄幼虫虫口减退率可达81.8﹪(番茄)/82.9﹪(黄瓜),与对照相比,防治后番茄和黄瓜的产量均有明显的增加。田间药效试验结果表明,药后90 d,二龄幼虫虫口相对减退率最高达81.6%,相对防效高达72.1%(病指由94.0%降低到26.2%),二者均显着高于对照药剂阿维菌素。同时通过Agri-Terra药剂处理90 d后对卵囊孵化的抑制作用研究表明,Agri-Terra对卵囊的抑孵作用在作物整个生长期起作用。Agri-Terra具有持效性长的特点。通过在移植前一次用药、移植前-移栽后30 d两次用药及移植前-移栽后30 d-移栽后60 d叁次用药的不同用药方式试验,结果表明,叁种用药方式下防效随着用药次数的增加而增加,两次用药和叁次用药无显着性差异。因此我们认为两次用药方式是比较经济的防治方式。通过Agri-Terra杀线剂对植株的生理指标及对植株的生长发育影响的研究,其结果表明该药剂对植株是安全的,并有一定刺激植株生长的作用,同时Agri-Terra处理的植株不易感病(如白粉病、霜霉病、灰霉病等),因此Agri-Terra是一种较高推广应用价值的杀线剂。通过本研究初步建立了一套根结线虫药效评价体系,并且确定土壤中二龄幼虫虫口减退率、防效及产量是评价杀线剂药效的重要指标。为研究和开发根结线虫杀线剂奠定基础。

李维焕[6]2008年在《卤代甲烷甲基转移酶基因转化烟草的研究及中华补血草LsNHXs基因的功能研究》文中指出第一章卤代甲烷甲基转移酶基因转化烟草的研究甲基溴是在全球被广泛采用的一种熏蒸杀虫剂,但是,甲基溴对臭氧层和环境有破坏作用。国际组织呼吁尽快淘汰甲基溴,因此,甲基溴替代技术的开发迫在眉睫。卤代甲烷的生物合成由以下酶促反应完成:SAM(S-腺苷甲硫氨酸)+ X-(Cl-,Br-,I-)→CH3X + S-adenosylhomocysteine(S-腺苷高半胱氨酸),反应由一种甲基转移酶(methyl chloride transferase MCT)催化完成。本实验克隆了来源于甜土植物—拟南芥及来源于盐生植物—盐芥和盐地碱蓬的MCT基因AtMCT(AtHOL)、ThMCT和SsMCT。通过基因工程手段将这叁个基因转入烟草,实现基因的过量表达。土壤甲基溴熏蒸的目标在于杀死具有较高耐药性的病源物的孢子或其他休眠形式,熏蒸所需浓度高,这也是造成环境污染的原因。通过转基因手段,赋予转基因烟草微量、持续产生甲基溴的能力,病源物侵染时可直接对其作用,从而替代甲基溴土壤熏蒸。此技术在国内外尚属首创。主要实验结果如下:1)利用RT-PCR和RACE方法克隆获得ThMCT和SsMCT基因的全长序列。ThMCT基因全长923 bp,开放阅读框为681 bp,共编码226个氨基酸,蛋白分子量约为25.1 KD。SsMCT基因全长1094 bp,开放阅读框为699 bp,共编码232个氨基酸,蛋白分子量约为25.8 KD。2)将AtMCT、ThMCT和SsMCT的全长ORF构建到植物双元表达载体pINT4中,用农杆菌介导的叶圆盘法转化烟草,分别获得了18个AtMCT、20个ThMCT和38个SsMCT基因独立的转化株系。3)对转基因植株进行分子鉴定。PCR分析、Southern和Northern杂交结果表明外源基因已整合进烟草的基因组中并正常转录。用总蛋白作Western杂交,叁种转基因植株均有杂交信号。但是如果主要用可溶性蛋白作Western杂交,则只有AtMCT转基因植株有杂交信号,而ThMCT和SsMCT转基因植株均没有杂交信号。4)用不同浓度的处理液处理野生型和转基因烟草,用气/质联用仪测定其CH3Cl、CH3Br和CH3I的释放量。AtMCT转基因植株a12叁种气体的释放量明显高于野生型对照,是对照的100倍左右,而ThMCT和SsMCT转基因植株的释放量和对照差异不明显。5)对AtMCT转基因植株a12和野生型植株接种线虫,在施加Br-,增加底物的情况下,AtMCT转基因植株提高了对线虫的抗性。第二章中华补血草LsNHXs基因的功能研究液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白与植物耐逆密切相关,它利用液泡膜H+-ATPase及H+-PPase泵H+产生的驱动力把Na+区隔化入液泡中以消除Na+的毒害,除此之外,液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白还与PH调节、囊泡运输、液泡的发育以及蛋白质分选有关。液泡不仅是一个物质储存细胞器,在特定的生理条件下,某些植物细胞的液泡可参与矿质离子、简单糖类、有机酸和氨基酸等物质的运输。早期的电镜观察发现,补血草盐腺分泌细胞内有大量的线粒体和丰富的内质网,缺少清晰的中央大液泡,但细胞内有许多液泡样的小囊泡,小囊泡大部分都靠近细胞质膜且经常出现与质膜的融合,推测囊泡运输参与了补血草的泌盐过程。由此推测补血草液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白LsNHXs将对补血草的泌盐产生一定的影响。因此,本实验克隆了LsNHXs基因,并利用RNAi技术对其功能进行了研究。主要实验结果如下:1)采用RT-PCR和3’-RACE方法从补血草中克隆获得LsNHXs基因家族叁个成员LsNHX1、LsNHX2和LsNHX3的保守区序列以及LsNHX2和LsNHX3的3’端特异序列。2)构建植物基因RNAi沉默表达载体并转化补血草,获得叁个单基因和一个双基因的RNAi沉默表达植株,快繁转基因植株供分子鉴定和耐逆分析。3)LsNHX1转基因植株叶片表面分泌物中的Na+、K+离子含量比野生型对照显着增加;叶组织内Na+离子含量和K+离子含量均略高,但差异不显着;K+/Na+比没有显着差异。4)LsNHX2转基因植株叶片表面分泌物中的Na+离子含量比野生型对照有所下降,但差异不显着;K+离子含量比对照显着降低。LsNHX2转基因植株叶组织内Na+离子含量略高,但差异不显着;K+离子含量和K+/Na+比均降低。5)LsNHX3转基因植株叶片表面分泌物中的Na+离子含量比对照增加,但差异不显着,K+离子含量比对照增加,在400 mM NaCl条件下达到显着差异;叶组织内Na+离子含量和K+离子含量均略高;K+/Na+比没有显着差异。6)LsNHX1+LsNHX2双基因沉默植株叶片表面分泌物中的Na+离子含量比野生型对照增加,K+离子含量与野生型对照相比没有显着差异。转基因植株叶中Na+离子含量略高,但差异不显着;转基因植株叶中K+离子含量及K+/Na+比均降低。以上结果表明,LsNHX1、LsNHX2和LsNHX3的作用机制不同。LsNHX2可能定位于小囊泡上,沉默表达后,区隔化的Na+离子含量降低,导致通过囊泡运输分泌的Na+离子含量降低。LsNHX1和LsNHX3可能定位于中央大液泡上,主要负责Na+的区隔化;沉默表达后,液泡中区隔化的Na+离子含量降低,胞质中的Na+离子含量增加,刺激盐腺泌盐,导致叶片分泌的Na+离子含量增加。本研究的主要创新点:1.首次克隆了盐生植物—盐芥、盐地碱蓬的卤代甲烷甲基转移酶基因ThMCT和SsMCT,并对其序列特征进行了详细的分析。2.通过过量表达卤代甲烷甲基转移酶基因,提高转基因烟草释放甲基溴的能力,使转基因烟草微量、持续产生甲基溴,从而替代甲基溴土壤熏蒸。此技术在国内外尚属首创。3.首次克隆了补血草的液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白LsNHXs基因家族叁个成员LsNHX1、LsNHX2和LsNHX3的部分序列,并将这叁个基因分别作了RNAi沉默表达。研究发现LsNHX1、LsNHX2、LsNHX3的作用机制不同。LsNHX2可能定位于小囊泡上,通过囊泡运输对补血草的泌盐起一定的作用,而LsNHX1和LsNHX3可能定位于中央大液泡上,主要负责Na+的区隔化。

参考文献:

[1]. 甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响[C]. 陈云峰, 曹志平. 生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃. 2004

[2]. 甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响[D]. 陈云峰. 中国农业大学. 2004

[3]. 番茄抗性砧木对温室根结线虫和土壤自由生活线虫群落结构动态的影响[J]. 陈云峰, 曹志平. 中国生态农业学报. 2007

[4]. 2%阿·辛颗粒剂加工工艺及对番茄根结线虫的防治研究[D]. 高赟. 甘肃农业大学. 2009

[5]. 新型杀线剂Agri-Terra对南方根结线虫的防治研究[D]. 李乖绵. 西北农林科技大学. 2007

[6]. 卤代甲烷甲基转移酶基因转化烟草的研究及中华补血草LsNHXs基因的功能研究[D]. 李维焕. 山东师范大学. 2008

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甲基溴替代技术对番茄根结线虫和土壤自由生活线虫种群动态的影响
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