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由尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense tropical race 4,Foc TR4)诱发的香蕉枯萎病(Banana Fusarium Wilt),已对全球香蕉(Musa nana)种植产业构成重大隐患.为实现香蕉枯萎病绿色防控,筛选具有诱导系统抗性功能的生防菌株,本研究通过多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等防御酶活性变化筛选诱导抗性菌株,结合形态学特征、生理生化特征及16S rRNA系统发育树鉴定目标菌株,并优化该菌株的最适培养条件;进一步通过平板对峙法及菌悬液孢子共培养法研究目标菌株对菌丝生长及孢子萌发的影响;再通过灌根接种该菌株,探究其对香蕉系统抗性的诱导作用;最后通过盆栽实验验证生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果.结果表明,筛选得到1株可诱导香蕉产生系统抗性的生防菌株GXMZ-G3,经鉴定为芽胞杆菌Bacillus sp.,该菌株对Foc TR4的抑菌率为62.63%,孢子萌发抑制率为85.66%,受抑制的Foc TR4菌丝出现扭曲、打结、断裂等现象.灌根接种GXMZ-G3菌悬液后,可诱导香蕉叶片中的PPO、POD、SOD活性提高,诱导后的香蕉叶片中H2O2和胼胝质出现一定程度的沉积,且接种12 h时叶片茉莉酸(jasmonic acid,JA)含量最高达0.48 ng/mL,较CK组增加了20.00%;盆栽防治实验结果表明,菌株GXMZ-G3对香蕉枯萎病的防治效果可达89.48%.综上,生防菌株GXMZ-G3能直接抑制Foc TR4菌丝生长及孢子萌发,并诱导香蕉产生系统抗性.本研究为香蕉枯萎病生物防治提供了优良菌株资源.
香蕉枯萎病诱导抗性生物防治芽胞杆菌茉莉酸途径
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香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f.sp.cubense(Foc)侵染维管组织引起的香蕉毁灭性土传病害,其中热带4号生理小种(tropical race 4,TR4)对全球香蕉产业构成严重威胁.近年来,受种苗跨区域流通、连作栽培及土壤生态退化等因素影响,我国香蕉主产区呈病害持续发生甚至局部加重的趋势.针对该产业长期风险,国家重点研发计划专项围绕香蕉枯萎病"灾变规律-致病机制-抗病机理-监测检测-综合防控"全链条关键科学问题开展系统攻关.本文总结了我国主产区病害发生规律,解析了TR4群体结构分化与效应蛋白致病机制.在抗病资源方面,挖掘了一批抗病相关基因,构建了标准化抗病评价体系与高效转化平台,创制出多份抗病新种质.监测预警方面,探索建立了以叶片-冠层多尺度高光谱遥感监测模型,并开发了以RPA/CRISPR为核心的快速核酸检测方法以及基于特异抗原的纳米抗体高灵敏检测体系.在防控实践中,集成根际微生态调控、水肥管理与生态阻断措施等技术,形成了适用于不同生态区的绿色防控模式,多省示范基地发病率控制在5％以下.上述成果构建了从基础机制解析到产业化应用示范的系统防控框架,为我国香蕉枯萎病的精准治理与可持续发展提供了重要科技支撑.
香蕉枯萎病Foc TR4成灾机制致病机理监测检测绿色防控综合治理
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香蕉软腐病是由植物病原细菌玉米迪基氏菌引起的土传病害,该病原菌可危害马铃薯、水稻、香蕉、大白菜等作物.香蕉软腐病在大部分蕉区均有发生,在广东地区是粉蕉的主要病害.目前,广粉、粉杂、金粉等粉蕉品种均高度感病,香蕉类相对耐病,皇帝蕉抗性较强.该病早期无明显症状,田间一旦发病,传播迅速,防控难度较大.为帮助蕉农科学识别与有效防控香蕉软腐病,本文重点介绍该病的典型症状、发生规律及综合防控技术,供广大种植户参考.
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为优化杂交石斛无菌播种阶段组培培养基配方,以卡门×雪玉石斛杂交组合成熟蒴果为材料,以1/2 MS为基础培养基,设置不同浓度萘乙酸(NAA)(0、0.5、1.0、2.0 mg/L)、香蕉泥(BJ)(0、50、100、200 g/L)及琼脂(6、9 g/L)组合的10种处理,比较各处理对种子萌发率及幼苗生长状态的影响.结果表明,各处理间萌发率差异明显,变化范围在43.80%～99.07%,其中T4(NAA 1.0 mg/L+BJ 100 g/L+琼脂9 g/L)萌发率最高(99.07%);播种后90 d,T3与T4综合评分均为10分,幼苗生长健壮、叶色翠绿、分布密集.NAA与BJ协同作用表现为低浓度促进、高浓度抑制,最适组合为NAA 1.0 mg/L+BJ 100 g/L+琼脂9 g/L.本研究确定T4为最优培养基配方,可作为该杂交组合规模化无菌播种快繁的参考方案.
杂交石斛组培育苗培养基配方萌发率生长状态
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[目的]尖孢镰刀菌古巴专化型 4 号生理小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4,FOC4)是为害香蕉引起香蕉枯萎病的主要生理小种.本文旨在研究腐殖酸钾对香蕉枯萎病菌在土壤中消长动态及对香蕉枯萎病的影响.[方法]利用实时荧光定量 PCR 技术、微生物培养以及 FOC4 接种香蕉植株试验,分析添加不同含量腐殖酸钾的土壤在接种 FOC4 后不同时间内的 FOC4 菌量变化以及对香蕉枯萎病的影响.[结果]添加 16、32、64、96 g·kg-1 腐殖酸钾的土壤在 FOC4 接种后 30 d(Days post inoculation,dpi)时,土壤中 FOC4 菌量均低于对照(CK).添加腐殖酸钾的土壤中可培养的细菌和放线菌数量显著多于 CK(P<0.05),而真菌数量少于 CK.激光共聚焦显微镜观察发现,随着腐殖酸钾的增加各处理土壤中 FOC4 菌量下降,但多数为分生孢子,少数为菌丝.添加不同含量腐殖酸钾的土壤中接种 FOC4 后,巴西蕉枯萎病的发生程度不同,在 7 dpi 时,除添加含 64 和 96 g·kg-1 腐殖酸钾的巴西蕉未发病外,其他巴西蕉均发病;但添加腐殖酸钾后土壤中的巴西蕉枯萎病的病情指数低于CK.[结论]添加64 g·kg-1 腐殖酸钾能降低土壤中FOC4种群数量,并减轻香蕉枯萎病的为害.
香蕉枯萎病尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种腐殖酸钾土壤微生物
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为建立血叶兰(Ludisia discolor)高效离体再生体系,本研究对 11 份不同种质的血叶兰进行表型性状评价,观测其叶片颜色、叶脉类型、株高、茎粗、叶片尺寸及花序特征等质量性状与数量性状.结果表明:种质 H-1(广东梅州)在株高、茎节间长度、叶长、叶宽等方面表现突出,种质 1-21(霸王岭杂交后代)在茎粗与着花数量上优势显著,而种质 70(霸王岭杂交后代)在花朵大小上表现最优,种质 89(霸王岭杂交后代)则在花序梗长与花序轴长上表现最优.选取优良种质 1-21 进行自交授粉,以授粉后未开裂蒴果为外植体,经非共生萌发与离体培养筛选各阶段最佳培养基配方,并进行炼苗移栽的基质筛选.进一步研究发现,最佳种子萌发培养基为 1/2 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L 土豆,萌发率达 83.67%;不定芽增殖以 MS+3.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA 效果最佳,增殖系数达 4.45;壮苗生根以 1/2 MS+0.1 mg/L NAA+30 g/L 香蕉处理最优,显著增加根数、单株鲜质量及叶片数.单一水苔基质中血叶兰炼苗成活率最高,达 98.89%,而单一松树皮基质、水苔和松树皮混合基质中血叶兰炼苗成活率分别为 95.06%和96.82%.本研究建立了血叶兰从种质评价、种子非共生萌发、不定芽增殖、壮苗生根到驯化移栽的高效离体再生技术体系,明确了各阶段最佳培养基配方,为优良种质的规模化繁殖与种质创新提供理论依据和技术支撑.
血叶兰种质资源种子非共生萌发炼苗
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为探究多糖混合液涂膜对香蕉采后高温贮藏和催熟后品质的影响,以香牙蕉'巴西蕉'(Musa acuminata AAA Cavendish subgroup,'Baxijiao')为试材,以清水处理为对照(CK),使用1%壳聚糖溶液、3%果胶溶液、1%壳聚糖+3%果胶混合溶液涂膜处理香蕉后将其贮藏于29℃环境下(模拟夏季高温),于12 d时催熟处理后置于22℃货架,定期测定贮藏和货架期间的果实硬度、果皮色度、呼吸速率、活性氧代谢相关代谢物含量及其酶活性、可溶性糖含量和淀粉含量.结果表明,对照组硬度下降明显比涂膜处理组快,在贮藏第12天时开始软化,并出现青皮熟现象,而涂膜处理组仍维持较高的硬度,其中1%壳聚糖+3%果胶处理组效果最好.涂膜处理的香蕉果实于高温贮藏12 d后,经乙烯利处理仍能正常后熟.相关生理指标测定结果表明,涂膜处理有效抑制了香蕉果实的呼吸速率,减少了香蕉果实丙二醛的生成,影响了过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,延缓了淀粉的降解和可溶性糖的积累,其中1%壳聚糖+3%果胶处理效果较优.本研究可为香蕉采后高温贮运保鲜提供新的依据.
壳聚糖果胶涂膜香蕉高温贮运采后保鲜
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香蕉作为热带亚热带地区重要果粮兼用作物,在我国热带地区产业经济中占据核心地位.随着农业智能生产装备与人工智能等新兴技术的不断发展,推进香蕉全程机械化与智能化生产对提升产业竞争力具有重要现实意义.回顾农业装备与技术在香蕉生产领域的应用和研究进展,围绕香蕉生长特点与复杂种植环境,本文分别从蕉园信息感知、栽培管理、采收运送及采后处理4 个关键环节出发,梳理了香蕉果穗和假茎的视觉感知与识别定位、病虫害防控与养分管控、高效低损的采运一体化装备,香蕉落梳的关键技术与智能生产装备.当前我国香蕉生产已在部分环节实现机械化,平地蕉园农机农艺配套栽培模式已初见成效,但仍面临复杂环境适应性与智能化程度不足等问题.围绕香蕉智能生产装备发展与智慧蕉园建设需求,提出应聚焦枯萎病早期诊断与防控、水肥药智能施用、采运一体化及智慧蕉园集成建设等薄弱环节,突破关键核心技术,推动香蕉生产朝着全程机械化、自动化、精细化和智能化转变.
香蕉栽培管理采收运送采后处理智能生产装备
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为筛选适宜'卡门×雪玉'石斛杂交组合继代培养的组培培养基,以该杂交组合无菌组培苗为试验材料,在1/2 MS基础培养基上设置不同萘乙酸(NAA)浓度与香蕉泥(BJ)添加量的处理(T1,1/2 MS+蔗糖20 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L;T2,1/2 MS+蔗糖20 g/L+BJ 100 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L;T3,1/2 MS+蔗糖20 g/L+NAA 0.5 mg/L+BJ 50 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L;T4,1/2 MS+蔗糖20 g/L+NAA 1.0 mg/L+BJ 100 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L;T5,1/2 MS+蔗糖20 g/L+NAA 2.0 mg/L+BJ 200 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L),测定不同培养基下组培苗120 d后株高、叶数、根数、根长及单株重.结果表明,T5处理的继代苗综合生长表现最优,其株高(4.58 cm)、根长(3.58 cm)与单株重(205.0 mg)均最高;T4处理的继代苗根长(1.20 cm)处于中等偏上水平,株高(2.40 cm)、叶数(3.40片)、根数(2.60个)均低于T5、T3处理.综合来看,'卡门×雪玉'石斛杂交组合继代培养的最优培养基配方为T5(1/2 MS+蔗糖 20 g/L+NAA 2.0 mg/L+BJ 200 g/L+琼脂9 g/L+活性炭1 g/L).
石斛继代培养培养基配方萘乙酸
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芭蕉属(Musa L.)是全球重要的粮食作物(香蕉、大蕉)和野生植物资源宝库,但其分类系统因普遍存在的种间杂交、多倍化及关键形态性状可塑性高等复杂生物学特性而长期困扰着分类学者.文章系统回顾了芭蕉属分类学的研究历程.早期研究完全依赖于花序、苞片和雄花等形态特征,建立了多个属下分类系统,但争议频发.分子标记(如 cp DNA、AFLP)的应用首次从遗传层面挑战了传统形态分组,揭示了基于染色体基数(x=11 与 x=10)的深层次谱系分化,为属下分组从繁到简(如合并为真蕉组 Sect.Musa 和美蕉组 Sect.Callimusa)的革命性修订提供了关键依据.近年来,系统发育基因组学利用叶绿体全基因组与核基因数据,以前所未有的分辨率厘清了主要类群的进化关系,并精准解析了栽培香蕉的复杂起源.然而,芭蕉属分类学仍面临野生种质资源调查不足、关键性状评价体系缺失及网状进化带来的物种界定理论困境等核心挑战.未来研究亟需整合宏观形态、微观解剖、群体基因组学与生态学数据,构建一个自然、稳定且实用的芭蕉属分类系统,为芭蕉属种质资源的精准保护与高效创新利用奠定坚实的分类学基础.
芭蕉属分类系统修订形态学系统发育基因组学物种界定挑战与展望
