镰刀菌病害世界难题被攻克
河南省平顶山烟区烟草根腐病发病情况调查及EM菌剂防治效果研究
河南省平顶山烟区烟草根腐病发病情况调查及EM菌剂防治效果研究作者：李海江，王正平，宋学立，林娟，刘迎昌，赵凤霞来源：《农学学报》 2017年第2期李海江1，王正平2,3，宋学立2,3，林娟1，刘迎昌4，赵凤霞2,3（1河南省烟草公司平顶山市公司，河南平顶山467000；2河南省农业科学院烟草研究所，河南许昌461000；3河南省烟草公司烟草研究所，河南许昌461000；4河南省烟草公司平顶山市公司郏县分公司，河南郏县467100）摘要：为解决河南烟区烟草镰刀菌根腐病严重危害烟草生产及烟叶产品质量问题，对河南省平顶山烟区郏县、宝丰等产地的烟草根腐病发病情况及主要防治措施进行了调查，初步估算了烟草根腐病造成的经济损失。
以河南主栽品种‘中烟100’为试验材料，采用固体菌剂土施、液体菌剂灌根和叶面喷施等不同的施用方法，对EM生物菌剂对大田烟草根腐病的防治效果进行了研究。
固体EM菌剂土施处理研究结果表明，整地期、移栽期和培土期同时施用防治效果最好，发病率和死亡率分别为23%和16%；液体EM菌剂灌根处理研究结果表明，整地期、移栽期、团棵期、旺长期和打顶期同时施用防治效果最好，发病率和死亡率分别为18%和11%；液体EM菌剂叶面喷施的研究结果表明不同处理和对照间防治效果差别不大。
综合研究结果显示，液体EM菌剂灌根对于烟草根腐病的防治具有较为显著的效果，为生产上烟草根腐病的生物防治提供了理论依据。
关键词：根腐病；平顶山烟区；EM菌剂中图分类号：S572 文献标志码：A 论文编号：cjas161000280 引言烟草是国内重要的经济作物之一，被称作“金钱作物”[1]，其生产行业是国家和地方财税的重要经济来源。
同时，烟草还是一种重要的模式植物，在基础研究和应用研究等多方面发挥着巨大作用[2-4]。
烟草病害一直是严重制约世界烟草生产和科研发展的重要难题，对烟草经济发展造成严重损失[5-7]。
其中烟草镰刀菌根腐病是近年来危害河南烟草生产和发展的最重要根茎类病害之一[8-9]。
镰刀菌病害世界难题被攻克
镰刀菌病害世界难题被攻克
由南京农业大学植物保护学院周明国团队领衔完成的杀菌剂氰烯菌酯新靶标的发现及其产业化运用项目，获得国家科技进步二等奖。
这是周明国第三次捧得国家科学技术进步二等奖，这一次，他的团队研究发现了极其重要的杀菌剂新靶标肌球蛋白，可以精准防控引起小麦赤霉病和水稻恶苗病的镰刀菌，提高了农药创制和镰刀菌病害及毒素控制的科技水平，可谓全面打响了一场坚实的粮食保卫战。
该成果探明了肌球蛋白变异分化规律，对其潜在的抗药性风险进行了可控性预测和分析，并以此为基础，研发了以肌球蛋白抑制剂氰烯菌酯为核心技术的多种增效复配制剂及配套应用技术，有效发挥了扩大抗菌谱、治理抗药性、控制镰刀菌毒素、促进作物健康生长等不同作用，解决了镰刀菌病害防治的世界难题。
该团队还在探明传统杀菌剂多菌灵抗性机制的基础上，发明了LAMP简便、快速、高通量实时检测抗药性的方法，构建了在多菌灵抗性发生严重地区进行示范推广的新策略。
在全国10省、市、自治区大
面积推广应用氰烯菌酯防治小麦赤霉病和水稻恶苗病的药效及增产效果，与使用传统农药多菌灵、咪鲜胺等形成了鲜明对比，加速了成果的推广应用。
该成果构建了从基础研究至应用技术研发的农药系统性创制新模式，实现了我国农药创新的重大突破。
小麦赤霉病又名麦穗枯、烂麦头，不仅可造成小麦20%~50%以
上的严重减产，流行时甚至绝产，还会严重危害人畜健康。
经过多年来的反复科研攻关，我们掌握了新式武器氰烯菌酯的各种技术参数，可以精准对付带有抗药性的各类顽固敌人。
周明国说，仅在近3年，团队在病害发生最为严重的10个省市推广肌球蛋白抑制剂系列产品，防控小
麦赤霉病和水稻恶苗病达9000多万亩，减少用药4650吨，减损粮食。
【CN109652336A】一株贝莱斯芽孢杆菌及其应用【专利】
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CN 109652336 A
说 明 书
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(CGMCC)，保藏名称CK3-15，保藏号CGMCC No .16867。 [0008] 优选的是，所述贝莱斯芽孢杆菌用于防控香蕉枯萎病。 [0009] 优选的是，所述贝莱斯芽孢杆菌用于制备微生物肥料。 [0010] 优选的是，所述贝莱斯芽孢杆菌用于促进作物生长。 [0011] 优选的是，所述贝莱斯芽孢杆菌用于与枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢 杆菌或甲基营养型芽孢杆菌复合制备微生物肥料。 [0012] 一种应用所述贝莱斯芽孢杆菌CK3-15制备微生物肥料的方法，所述微生物肥料包 括液体微生物菌剂、粉剂微生物菌剂、颗粒微生物菌剂和生物有机肥，其包括以下步骤： [0013] 1)菌种活化：将所述贝莱斯芽孢杆菌在NA培养基试管斜面上划线，33-36℃培养 22-25小时，获得活化菌； [0014] 2)一级种子培养：用接种环刮取步骤1)试管斜面上的活化菌，接种于 NB液体培养 基中，33-36℃，180-200rmp，摇瓶培养18-20小时，获得一级种子液； [0015] 3)二级种子液制备：将所述一级种子液按体积比为1-10％的比例接种到 NB培养 基中 ，33-36℃培养18-20小时 ，全程通气搅拌培养 ，在0-8小时通气量为6-8m3/h ，搅拌转速 100-120rpm，在8-18小时通气量为10-12m3/h，搅拌转速150-160rpm； [0016] 4)三级发酵培养：将所述二级种子液以体积比为1-10％的接种量转入到发酵培养 基中 ，全程通气搅拌培养 ，在0-8小时通气量为100-120m3/h ，搅拌转速100-120rpm ，在8-18 小时通气量为140-150m3/h ，搅拌转速150-160rpm ，35-37℃培养30-48小时 ，发酵结束 ，获 得高密度发酵菌液； [0017] 5)液体微生物菌剂的制备：往所述高密度菌液中添加糖蜜浓缩液或糖蜜干粉，边 加边搅拌混 匀 ，所述糖蜜浓缩液或糖蜜干粉添加量均为高密度发酵菌液的 6-50％之间 ，密 封常温贮藏，获得所述液体微生物菌剂； [0018] 6)粉剂微生物菌剂的制备：往所述液体微生物菌剂中添加β环糊精，经喷雾干燥， 制成粉剂微生物菌剂； [0019] 7)颗粒微生物菌剂的制备：将液体微生物菌剂或粉剂微生物菌剂与有机载体混合 均匀，有机载体为腐熟有机肥，经造粒，获得所述颗粒微生物菌剂； [0020] 8)生物有机肥的制备：往发酵腐熟的有机肥中添加所述液体微生物菌剂或粉剂微 生物菌剂，混合均匀后粉碎筛分打包，获得所述生物有机肥。 [0021] 优选的是，所述NA培养基包括以下原料和组分：牛肉浸膏5-7重量份，蛋白胨10-15 重量份，氯化钠5-7重量份，琼脂18-20重量份和水1000重量份，pH为7 .0； [0022] 所述NB液体培养基包括以下原料和组分：牛肉浸膏5-7重量份，蛋白胨10-12重量 份，氯化钠5-8重量份和水1000重量份，pH为6 .0； [0023] 所述发酵培养基包括以下原料和组分：糖蜜干粉1-8重量份，玉米粉0 .02-0 .12重 量份，硫酸镁0 .02-0 .10重量份，葡萄糖0 .01-0 .08重量份和酵母浸膏0 .02-0 .12重量份，余 量为水，pH为6 .0-8 .0。 [0024] 优选的是，步骤5)中，往高密度发酵菌液中添加质量分数为3-5％的硅藻土，混合 均匀后再添加糖蜜浓缩液或糖蜜干粉。 [0025] 本发明至少包括以下有益效果：本发明所提供的贝莱斯芽孢杆菌对香蕉枯萎病具 有显著的防控效果，并且对香蕉生长具有促进作用；本发明所提供的三级扩大培养方法，获
我国生物防治的经典案例
我国生物防治的经典案例我国自古以来就有使用生物防治的传统，例如利用动物来控制农田中的害虫。
然而，随着科技的进步和学术研究的深入，我国在生物防治方面取得了许多重要的突破。
以下是我国生物防治的一些经典案例。
1.蝉联菜豆虫蝉联菜豆虫（Lymantria dispar）是中国北方一个严重的农业害虫，会吃掉大量的菱角和豆类作物。
为了控制它的数量，研究人员发现，这种虫子的肠道中带有生物杀虫剂的一种细菌。
通过收集这些细菌并制备出杀虫菌剂，农民们能够成功控制菜豆虫的数量，并保护作物的收成。
2.生物防治水稻病害水稻是中国的重要粮食作物，但常常受到病害的侵袭。
其中一个主要的病原体是稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）。
为了控制这种病害，研究人员发现了一种对稻瘟病菌具有抑制作用的细菌。
他们将这种细菌用作生物防治剂，喷洒在稻田中，成功地减少了稻瘟病的发生率，提高了水稻的产量。
3.白蛉生物防治白蛉是一种对农作物非常有害的害虫，尤其是对小麦和水稻。
农民们常常使用化学农药来控制这种害虫，但长期使用化学农药会对环境和人类健康造成负面影响。
为了解决这个问题，研究人员发现了一种能够寄生在白蛉体内并阻止其生长的线虫（Steinernema feltiae）。
这种线虫可以用作生物防治剂，在白蛉盛行的地区显著减少了白蛉的数量，而且对环境安全无害。
4.天敌对害虫生物防治的应用天敌是指能够捕食或寄生在害虫体内的生物。
我国在经典案例中成功使用了多种天敌来控制害虫数量。
例如，利用寄生蜂来控制棉铃虫、利用蚁类对抗蚜虫、利用蜘蛛对抗小菜蛾等。
这些天敌能够有效地控制害虫数量，减少对农作物的损害，而且对环境友好。
5.基因改造的转基因作物转基因技术是一种将外源基因从一个物种转移到另一个物种中的技术。
我国在生物防治方面取得的另一个重要突破是利用基因改造来提高作物对害虫的抗性。
例如，我国研发出一种转基因水稻，能够产生一种杀虫蛋白，有效地控制稻虫的数量。
抗生素的穷途末路――杀不死的病菌
抗生素的穷途末路――杀不死的病菌斯汤顿河高中（Staunton River School）的一面黑板上写着“怀念阿斯顿”的字样。
阿斯顿是一名17岁的学生，他感染了一种被称为“超级病菌”的MRSA细菌而死。
MRSA传染正在美国蔓延，它每年造成9万人严重感染，致死的人数甚至超过艾滋病。
这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物――抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。
由病菌引发的疾病曾经不再是人类的致命威胁，每一种传染病用抗生素治疗都能取得很好的疗效，但这是抗生素被滥用之前的事情了。
每年全世界有50%的抗生素被滥用，而我国这一比例甚至接近80%。
正是由于药物的滥用，使病菌迅速适应了抗生素的环境，各种超级病菌相继诞生。
过去一个病人用几十单位的青霉素就能活命，而相同病情，现在几百万单位的青霉素也没有效果。
由于耐药菌引起的感染，抗生素无法控制，最终导致病人死亡。
在上世纪60年代，全世界每年死于感染性疾病的人数约为700万，而这一数字到了本世纪初上升到2000万。
死于败血症的人数上升了89%，大部分人死于超级病菌带来的用药困难。
人们致力寻求一种战胜超级病菌的新药物，但一直没有奏效。
不仅如此，随着全世界对抗生素滥用逐渐达成共识，抗生素的地位和作用受到怀疑的同时，也遭到了严格的管理。
在病菌蔓延的同时，抗生素的研究和发展却渐渐停滞下来。
失去抗生素这个曾经有力的武器，人们开始从过去简陋的治病方式中重新寻找对抗疾病的灵感。
找到一种健康和自然的疗法，用人类自身免疫来抵御超级病菌的进攻，成为许多人对疾病的新共识。
■“超级病菌”在行动弗吉尼亚州贝德福德县校区主管比利维斯决定关闭该县的全部21所学校。
2007年10月16日，斯汤顿河高中的学生把这位主管带到自己的学校，要他亲眼看看这学校滋生了多少细菌。
当地人心惶惶，许多人在工作中途溜回家，用消毒药水喷涂墙壁，打扫房间以消灭细菌。
同一天，美国发出了MRSA蔓延警示。
镰刀菌真菌毒素的分类与研究
㊀第46卷第2期2024年4月中国糖料Sugar Crops of China Vol.46,No.2Apr. 2024doi :10.13570/ki.scc.2024.02.010http ://收稿日期:2023-05-26基金项目:广西大学甘蔗与制糖产业学院专项科研项目 生物菌肥对甘蔗抗梢腐病的绿色防控 (ASSI -2022005);财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系(糖料)专项(CARS 170109)资助㊂第一作者:林文凤(1998-),女,广西藤县人,在读研究生,研究方向为作物学,E -mail :lin 1224540633@ ㊂通信作者:张木清(1966-),男,福建福州人,教授,博士生导师,研究方向为甘蔗种质创新与遗传改良,E -mail :zmuqing @163.com ;暴怡雪(1991-),女,河南新乡人,助理教授,硕士生导师,研究方向为甘蔗抗病分子育种,E -mail :baoyixue 57319@ ㊂镰刀菌真菌毒素的分类与研究林文凤1,2,暴怡雪1,3,张木清1,2(1.广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,南宁530004;2.广西大学广西甘蔗生物学重点实验室,南宁㊀㊀㊀㊀530004;3.广西大学甘蔗与制糖产业学院,南宁530004)摘㊀要:镰刀菌是甘蔗梢腐病的病原菌,它所产生的真菌毒素导致的病害,是当今世界上的一大生产防治难题㊂其中,玉米赤霉烯酮(Zearalenone ),单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes )㊁伏马菌素(Fumonisin )是当前研究中最受关注㊁影响极为广泛的三种镰刀菌毒素㊂本文阐述了甘蔗梢腐病病原镰刀菌所产毒素的主要种类㊁危害及相关研究,并探讨了未来可能的研究方向,为甘蔗真菌性病害研究提供相应的参考与借鉴㊂关键词:镰刀菌属;真菌毒素;分类中图分类号:S 566.1㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A 文章编号:1007-2624(2024)02-0072-06林文凤,暴怡雪,张木清.镰刀菌真菌毒素的分类与研究[J ].中国糖料,2024,46(2):72-77.LIN Wenfeng ,BAO Yixue ,ZHANG Muqing.Classification and research of Fusarium mycotoxins [J ].Sugar Crops of China ,2024,46(2):72-77.0㊀引言甘蔗梢腐病(Pokkah boeng disease ,PBD )是一种世界性的真菌病害,其发生几乎遍及所有的甘蔗生产国家和地区,对我国甘蔗产业造成严重损失,已经成为影响国内甘蔗生产的主要限制条件㊂2009 2011年,广西蔗区甘蔗真菌病害调查显示,甘蔗梢腐病在整个蔗区普遍发生,部分蔗区(柳州㊁隆安和北海等地)发病率在25%以上,最高达40%[1]㊂该病主要发生在甘蔗梢头的嫩叶部位,感病部位叶片扭缠在一起,严重时梢头生长点会出现腐烂,幼嫩叶片坏死,整株甘蔗枯死㊂甘蔗梢腐病的病原菌为镰刀菌(Fusarium ),属半知菌亚门,无性阶段为串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme Sheldon ),有性阶段为串珠赤霉菌(Gibberella moniliforme Wineland )㊂其作为农作物以及经济作物的重要病原菌,可以侵染甘蔗㊁小麦㊁水稻和高粱等多种作物,且会伴随分泌多种严重影响作物产量的真菌毒素,其中伏马菌素㊁呕吐毒素㊁玉米赤霉烯酮是在作物生产㊁加工上影响最为广泛的镰刀菌毒素,故在此篇文章中进行重点讲述㊂镰刀菌毒素是由镰刀菌产生的非寄主专化性毒素,具有毒性强㊁污染频率高的特点,可引起植物维管束萎蔫㊁组织腐烂㊁生长抑制等各种症状,对于动物甚至人类来说其作为食源性疾病的重要根源也有不容忽视的损害[2-3]㊂目前国内对甘蔗梢腐病病原的研究主要集中在菌种的分离鉴定上,随着组学技术的发展,病原菌镰刀菌及其毒素的致病机制将会是未来的研究热点㊂其中,真菌毒素基因所编码的真菌毒素使寄主细胞37㊀第46卷,第2期林文凤,等:镰刀菌真菌毒素的分类与研究的正常生理功能失调或直接杀死寄主细胞,因此在甘蔗梢腐病的潜育期和发病期间,除了镰刀菌的侵染及其与寄主互作使得植株感病严重外,镰刀菌产生的真菌毒素对甘蔗致病有着关键性作用㊂目前很多研究利用基因敲除技术对毒素关键基因的功能进行缺失验证,也可证明毒素在植物致病上的重要作用[4]㊂1935年,德国科学家WOLLENWEBER和REINKING将镰刀菌属进行科学分类与归纳[5],但目前对于镰刀菌毒素方面还没有比较系统性的分类㊂本文阐述了镰刀菌毒素的种类㊁相关研究及未来研究方向,以期为有关科研工作者进行甘蔗和其他作物镰刀菌病害的抗病育种研究提供系统的参考㊂1㊀玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZON)1.1㊀ZON相关研究ZON毒素,又称F-2毒素,化学结构与内源性雌激素类似,由尖孢镰刀菌(F.oxysporum)㊁禾谷镰刀菌(F.graminearum)等土壤镰刀菌产生㊂ZON毒素极易污染玉米㊁水稻㊁小麦㊁高粱等谷物及食品,使其蛋白质变性,品质和安全性下降㊂ZON在植物中会导致种子的发芽率显著降低并对叶片产生一定的损伤,同时使作物的产量降低[6],并通过食物链蓄积对人体和动物健康产生重要影响㊂同时,ZON具有较强的生殖毒性㊁致癌毒性㊁基因毒性及细胞毒性,当受污染的食物被人与动物摄入后, ZON会优先与雌激素受体结合,参与并干扰宿主的生殖过程,并对多种脏器产生不同程度的损伤㊂虽然ZON的毒性偏低,但是由于其在粮食和饲料中广泛存在且不易代谢,长期摄入将导致严重的健康问题㊂经研究发现,ZON毒素可以导致猪的生殖功能障碍[7]及引起动物产生雌性激素亢进症,同时会诱导肝脏损伤等[8]㊂有研究表明,浓度为1mg/kg的ZON毒素就能导致动物出现雌性化现象,而达到(50~100mg/kg)时将会对动物的生育㊁胎儿的发育等产生极其恶劣的影响[9]㊂有研究报道,ZON可能和致癌物乙烯雌酚(DES)相似[10],ZON及其代谢产物可能诱导乳腺癌㊁子宫内膜癌㊁前列腺癌等癌症相关基因表达并使抑癌基因表达下调[11-14],国际癌症研究中心(International Agency of Research Cancer,IARC)将该类毒素归类为3类致癌物[15-16]㊂1.2㊀ZON的生物合成调控基因ZON毒素生物合成途径中,有四个基因产物不可或缺,包括PKS4㊁PKS13㊁乙醇氧化酶FG_12056和转录因子FG_02398[17-18]㊂KIM等报道了两种不同的PKS(ZEA1,即PKS13;ZEA2,即PKS4),并推断其在ZON生物合成中发挥着重要作用,这是由于玉米赤霉烯酮中存在酮官能团(如间苯二酚环中的烯醇)[19-20]㊂2㊀单端孢霉烯族毒素(Trichothecene,TS)2.1㊀TS相关研究单端孢霉烯族是由多个融合环组成的化学结构相似的倍半萜烯类化合物,该族毒素包含种类甚广,性质差异也较大㊂根据化学结构可将TS分为A㊁B㊁C㊁D四种类型,目前对TS毒素的研究主要集中在T-2毒素和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)㊂TS通过抑制动物体内的遗传物质与蛋白质的合成,破化核糖体的结构以及酶类功能,引起生长阻滞从而产生毒害作用㊂DON作为检出率最高的TS毒素,在全球的污染情况非常严重,是当今真菌毒素的研究重点之一㊂DON毒素又称呕吐毒素,主要由禾谷镰刀菌(F.graminearum)㊁雪腐镰刀菌(F.nivale)㊁串珠镰刀菌(F.moniliforme)和黄色镰刀菌(F.culmorum)等丝状真菌产生㊂DON的产生常伴随着乙酰化衍生物3-乙酰基呕吐毒素(3-Ac-DON)和15-乙酰基呕吐毒素(15-Ac-DON)的形成,同时二者作为其生物合成前体极性很大,扩散速度和转化利用率高,在一些细胞内的毒性甚至比DON更强[21-22]㊂该毒素作为一种强致病因子还会产生广泛的毒性效应,DON在植物疾病发展中常作为毒力因子发挥作用[23],DON对植物的毒性47中国糖料2024作用主要表现为生长迟缓㊁幼苗抑制和绿色苗再生㊂同时由于DON具有水溶性,可以通过植物韧皮部导管分布到穗和籽粒中,从而通过抑制植物反应来促进真菌增殖[24]㊂DON具有强烈的细胞毒性㊁生殖毒性㊁遗传毒性和免疫毒性以及致癌㊁致畸㊁致突变效应㊂DON的毒性源于其能透过细胞屏障,抑制蛋白质㊁RNA等大分子物质的合成,造成细胞代谢紊乱㊁促进炎症反应从而诱导细胞凋亡㊂同时DON毒素及其乙酰化衍生物常与其它毒素存在联合污染现象,例如黄曲霉素㊁伏马菌素等㊂2.2㊀TS的生物合成调控基因目前已发现有12~16个基因与镰刀菌属的TS毒素合成相关,这些基因统称为Tri基因,不同种类的镰刀菌单端孢霉烯族毒素的生物合成基因簇之间具有高度的共线性和一致性㊂其中,Tri5是第一个被鉴定和克隆的单端孢霉烯族毒素合酶基因,现已证实该基因参与镰刀菌真菌毒素DON共同前体-单端孢霉二烯的合成过程,具有重要的生物调控作用㊂Tri5基因簇中依次包含十二个基因(Tri8㊁7㊁3㊁4㊁6㊁5㊁10㊁9㊁11㊁12㊁13㊁14)[25]㊂该基因簇中与Tri5相邻的两个转录因子Tri6和Tri10在毒素合成调控中有重要的作用,基因敲除实验表明删除这三个基因中任何一个都会使得Tri基因不表达,从而导致DON毒素缺失[26]㊂3㊀伏马菌素(Fumonisin,FB)3.1㊀FB相关研究伏马菌素是由串珠镰刀菌(F.moniliforme)㊁轮枝镰孢菌(F.verticillioides)和层出镰刀菌(F. proliferatum)等为主的致病菌产生的具有免疫抑制作用的双酯型水溶性代谢产物,可引起小麦根腐病㊁玉米枯萎病㊁玉米穗腐病等植物疾病㊂目前已发现的伏马菌素主要分为A族㊁B族㊁C族和P族,其中以B族为代表的FB1毒性最强,危害范围最广,含量占伏马菌素的70%~80%㊂由于FB结构式稳定,受热不易分解,水解后的代谢产物仍具有毒性,故此在粮食生产和加工上极易污染,成为生产的一大棘手难题㊂FB对植物的毒害作用主要是通过引起植物发生过敏反应㊁叶绿素降解及细胞膜脂质的过氧化而对植物造成不可逆的伤害[27-28]㊂它与多种动物和人类真菌中毒症有关,据相关研究,FB会造成马脑白质软化症(ELEM)㊁猪肺水肿症(PPE)㊁羊肝肾病变等动物疾病的发生,另外FB也可能对小鼠神经外周有一定的影响[29]㊂FB的毒性机制亦与炎症㊁线粒体损伤和影响细胞周期有关㊂当FB作用于细胞时,相关抗氧化酶基因表达水平下调,细胞内ROS水平会显著上升,对细胞内的生物大分子DNA㊁RNA㊁蛋白质等产生明显的氧化损伤效应[30]㊂1993年,伏马菌素被世界卫生组织下属的癌症研究机构划定为2B类致癌物,评估其可能存在致癌性,但相关机理还待进行更深一步的研究㊂3.2㊀FB的生物合成调控基因伏马菌素的生物合成基因簇(FUM)共17个,由于其合成受高还原性聚酮合酶的参与,其中FUM1作为编码聚酮合酶(PKS)的关键基因若是缺失或失活,菌株均无法合成FB毒素㊂除了FUM家族以外,一些与FB毒素的相关基因也在被发掘与研究㊂如PAC1㊁FCC1㊁CPP1㊁AREA㊁FST1等也对FB毒素的合成起一定作用[31-35]㊂4㊀其他镰刀菌素近年来,各国科研人员以PCR技术为基础对产毒镰刀菌进行一系列分析,许多新型镰刀菌毒素被接连鉴定㊂新兴镰刀菌属毒素中的白僵菌素(Beauvericin,BEA)[36]㊁恩镰孢菌素(Enniatins,ENNs)[37]㊁镰刀菌酸(Fusaric acid,FA)㊁串珠镰刀菌素(Moniliformin,MON)等毒素的相关研究也接连被报道㊂迄今为止,已发现有20余种镰刀菌可以产BEA或ENNs毒素,二者分别由BEA合成酶和ENNs合成酶催化完成,esyn1基因作为两者的重要产毒基因对其生物合成有着重要影响㊂有报道发现,ENNs毒素可在短期内引起癌症细胞的增殖[38],而BEA具有遗传毒性,可通过诱导染色体畸变㊁姐妹染色单体交换和微核形成引起细胞凋57㊀第46卷,第2期林文凤,等:镰刀菌真菌毒素的分类与研究亡[39]㊂对于这两种毒素,目前国际上研究得比较多,国内在BEA及ENNs毒性方面的研究还是鲜少开展㊂FA属于聚酮衍生的代谢物,由镰刀菌酸生物合成基因簇FUB簇调控其合成㊂FA可以影响植物的生理过程,抑制ATP合成酶活性,破坏细胞内的水分平衡,扰乱植物代谢,从而使植株萎蔫坏死㊂有研究表明, FA对尖孢镰刀菌侵染植物起到先导㊁加速作用,在侵染初期,病菌通过分泌FA来干扰植物体线粒体功能,引起细胞凋亡,为尖孢镰刀菌从根部侵入做准备[40]㊂直至侵染后期,FA都始终在植物根系中产生,同时FA 通过植物的蒸腾作用源源不断运往叶片组织中,使植物出现萎蔫症状,病原菌进入腐生阶段[41]㊂MON作为一种水溶性毒素,常以钠盐和钾盐的形式存在于自然环境中,通过与丙酮酸脱羧酶㊁α酮戊二酸脱氢酶竞争活性位点,阻碍三羧酸循环的正常运转而产生毒性作用㊂MON具有植物毒性,可引起细胞坏死,影响植物的生长调节并发生叶片卷曲等症状[42]㊂5 讨论与展望甘蔗梢腐病是由镰刀菌属(Fusarium sp.)引起的一种真菌性病害㊂目前,甘蔗梢腐病在我国蔗区呈现全年流行的趋势,对我国食糖安全构成巨大威胁㊂镰刀菌产生的毒素不仅影响甘蔗产量,还会污染粮食㊁饲料和环境,严重危害人畜健康㊂因此,对镰刀菌毒素进行研究已经刻不容缓㊂目前,前人在毒素方面的研究已取得一定成果,参与调控镰刀菌毒素的生物合成功能基因也被逐步鉴定和验证,但仍面临着很多挑战与难题㊂关于已分离出的脱毒菌株的具体脱毒机理大多都未被阐明,其安全性也有待验证;梢腐病毒素的调控代谢机理,毒素侵染宿主时的具体作用机制等仍需进一步深入挖掘㊂因此,将来的研究重点建议放在以下方面:1)增加对镰刀菌次生代谢产物的合成㊁分类㊁转化的认识,加强对镰刀菌新兴毒素的研究与防控;2)从基因水平解析镰刀菌毒素的代谢与调控;3)持续挖掘镰刀菌毒素活性快速检测技术的潜力,并探索高效安全无污染的脱毒方法,进一步推动甘蔗产业高质量发展;4)从组学上探索镰刀菌毒素的致病机制,从而建立甘蔗毒素污染防控策略;5)深入研究毒素与毒素,毒素与寄主,毒素与环境之间的相互联系㊂参考文献1韦金菊邓展云黄诚华等.广西甘蔗主要真菌病害调查初报 J .南方农业学报20124391316-1319.2DESJARDINS A E PROCTOR R H.Molecular biology of Fusarium mycotoxins J .International Journalof Food Microbiology 2007119147-50.3SMITH D HENDERSON R.Mycotoxins and animal foods M .Boca Raton CRC Press 1991.4林镇跃阙友雄刘平武等.植物致病镰刀菌的研究进展 J .中国糖料2014158-6478.5WOLLENWEBER H W REINKING O A.Die fusarium ihre bescheribung schadwirkung und bekampfung M .Berlin Verlag Paul Parey 1935.6周英焕冯雪莲李留安等.玉米赤霉烯酮脱毒以及植物精油抑菌作用的研究进展 J .养殖与饲料2021201084-86. 7TSAKMAKIDIS I A LYMBEROPOULOS A G ALEXOPOULOS C et al.In 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mycotoxins unmasked from occurrence in cereals to animal and human excretion J .Food and Chemical Toxicology 20158017-31.22KNUTSEN H K ALEXANDER J BARREGARD L et al.Risks to human and animal health related to the presence of deoxynivalenol and its acetylated and modified forms in food and feed J .EFSA Journal 20171591831-4732.23ATANASSOVA Z NAKAMURA C MORI N et al.Mycotoxin production and pathogenicity of Fusarium species and wheat resistance to Fusarium head blight J .Can.J.Bot.199472161-167.24AHMED A ISMAIE JUTTA P.Mycotoxins producing fungi and mechanisms of phytotoxicity J .Agriculture 20155 492-537.25范三红胡小平.小麦赤霉菌毒素合成机制及检测技术研究进展 J .麦类作物学报2018383348-357.26MAIER F J MIEDANER T HADELER B et al.Involvement of trichothecenes in fusarioses of wheat barley and maize evaluated by gene disruption of the trichodiene synthase Tri5gene in three field isolates of different chemotype and virulence J .Molecular Plant Pathology 200676449-461.27XING F LI Z SUN A et al.Reactive oxygen species promote chloroplast dysfunction and salicylic acid accumulation in fumonisin B1-induced cell death J .FEBS Letters 2013587142164-2172.28QIN X Y ZHANG R X GE S C et al.Sphingosine kinase AtSPHK1functions in fumonisin B1-triggered hypersensitive cell death in Arabidopsis J .Plant Physiol and Biochem 201711970-80.29SOUSA F C SCHAMBER C R AMORIN S S et al.Effect of fumonisin-containing diet on the myenteric plexus of the jejunum in rats J .Autonomic Neuroscience Basic&Clinical 20141851593-99.30王旭黄德玉吴庆华等.真菌毒素引起的氧化应激及其毒理学意义 J .生态毒理学报201510662-70.31FLAHERTY J E PIRTTILA A M BLUHM B H et al.PAC1a pH-regulatory gene from Fusarium verticillioides J . Applied and Environmental Microbiology 20036995222-5227.32SHIM W B WOLOSHUK C P.Regulation of fumonisin B1biosynthesis and conidiation in Fusarium verticillioides by a cyclin-like C-type gene FCC1 J .Applied and Environmental Microbiology 20016741607-1612.33CHOI Y E SHIM W B.Functional characterization of Fusarium verticillioides CPP1a gene encoding a putative protein phosphatase2A catalytic subunit J .Microbiology 20081541326-336.34KIM H WOLOSHUK C P.Role of AREA a regulator of nitrogen metabolism during colonization of maize kernels and fumonisin biosynthesis in Fusarium verticillioides J .Fungal Genetics and Biology 2008456947-953.35BLUHM B H KIM H BUTCHKO R A E et al.Involvement of ZFR1of Fusarium verticillioides in kernel colonization and the regulation of FST1a putative sugar transporter gene required for fumonisin biosynthesis on maize kernels J . MolecularPlant Pathology 200892203-211.36MORETTI A LOGRIECO A BOTTALICO A et al.Beauvericin production by Fusarium subglutinans from different geographical areas J .Mycological Research 1995993282-286.37BLAIS L A APSIMON J W BLACKWELL B A et al.Isolation and characterization of enniatins from Fusarium-avenaceum DAOM-196490 J .Canadian Journal of Chemistry 20117051281-1287.38DORNETSHUBER R HEFFETER P KAMYAR MR et al.Enniatin exerts p53-dependent cytostatic and p53-independent cytotoxic activities against human cancer cells J .Chem Res Toxicol 200720465-473.39WU Q PATOCKA J KUCA K.Beauvericin a Fusarium mycotoxin Anticancer activity mechanisms and human exposure77㊀第46卷,第2期林文凤,等:镰刀菌真菌毒素的分类与研究risk assessment J .Mini Rev Med Chem 2019193206-214.40LIU S W LI J ZHANG Y et al.Fusaric acid instigates the invasion of banana by Fusarium oxysporum f.sp.cubense TR4 J .New Phytologist 20202252913-929.41王瑞瑞王敏曾吉兴等.镰刀菌酸在尖孢镰刀菌侵染过程中的产生规律及运输过程探究 J .植物病理学报2022 523465-475.42FRAEYMAN S CROUBELS S DEVREESE M et al.Emerging fusarium and alternaria mycotoxins occurrence toxicity and toxicokinetics J .Toxins 201797228.Classification and Research of Fusarium MycotoxinsLIN Wenfeng,BAO Yixue,ZHANG Muqing(1.State Key Lab for Conservation and Utilization of Subtropical Agric-Biological Resources,Guangxi University,Nanning530004;2. Guangxi Key Lab for Sugarcane Biology,Guangxi University,Nanning530004;3.Academy of Sugarcane and Sugar Industry,Guangxi ㊀㊀㊀㊀University,Nanning530004)Abstract:Fusarium is a pathogen of sugarcane pokkah boeng disease.The disease caused by mycotoxins produced by Fusarium is a major problem in production and control in the world today.Among them, Zearalenone,Trichothecenes and Fumonisin are the three Fusarium toxins that have attracted the most attention and have an extremely wide influence in current research.This paper describes the main types,hazards and related research of Fusarium toxin produced by sugarcane Fusarium,and discusses possible future research directions,providing corresponding reference for the research of sugarcane fungal diseases.Key words:Fusarium;mycotoxin;classification。
福建省龙岩市《生物和生物圈》部编版基础知识过关卷
福建省龙岩市《生物和生物圈》部编版基础知识过关卷学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________（满分：100分时间：60分钟）总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、选择题：本大题共30小题，每小题2分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.实验结果与假设不符合时，正确的处理方法是( )A．修改结果，使之与假设相符B．修改实验过程，使之与假设相符C．修改假设重新实验2.“柴门闻犬吠，风雪夜归人”诗句中对“犬”的描写，体现的生物基本特征是（ ）A．生物能进行新陈代谢B．生物具有应激性C．生物能生长D．生物能繁殖3.下列属于生物的是（）A．恐龙化石B．钟乳石C．宠物狗4.构成蓝莓植株的结构和功能的基本单位是（ ）A．细胞B．组织C．器官D．植物体5.我国的多年生水稻，入选国际权威学术期刊《科学》杂志评出的“2022年十大科学突破”。
多年生水稻种一次可连续免耕收获3～4年，下列相关生命现象与生物基本特征不相符的是（ ）A．水稻的茎中空-生物适应环境B．水稻季末落叶-排出代谢废物C．草盛则稻苗稀-生物有应激性D．腋芽来年再生-能生长和发育6.当草履虫遇到障碍物时，会采取后退的方式，改变方向后再试探着前进，直到避开障碍物。
这体现了生物（ ）A．具有遗传的特征B．能繁殖后代C．能对外界刺激作出反应D．能够由小长大7.“红豆生南国，春来发几枝”中体现的生物基本特征是（ ）A．生物需要营养B．生物能排出废物C．生物能呼吸D．生物能生长8.以下不属于生物的是（）A．流感病毒B．熊猫C．水草D．珊瑚9.青头潜鸭是全球仅存1000余只的迁徙鸟类，对栖息地环境要求苛刻。
随着生态保护项目的实施，内蒙古黄河湿地生物多样性增加，自2023年起陆续观测到一些青头潜鸭，它们的到来说明该地区（）①生态环境明显改善②自动调节能力减弱③能量循环利用加快④食物网复杂性提升A．①②B．②③C．③④D．①④10.世界因生命而精彩。
中德联手攻克芦笋病害
中德联手攻克芦笋病害
佚名
【期刊名称】《科技致富向导》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】处于生长期的芦很，一旦被镰刀菌属侵梁，造成根茎腐烂、芦笋的品质就会受到影响。
有些镰刀菌属，还会分泌危及人类健康的真菌毒素。
经中德科学中心（北京）批准，中国农业大学，德国蔬菜与花卉研究所联手攻克芦笋病害，【总页数】1页(P8)
【正文语种】中文
【中图分类】S644.6
【相关文献】
1.攻克植物病害防治的堡垒——记山东省农业科学院植物保护研究所土传病害课题组 [J], 黄宗金
2.中德联手攻克芦笋病害 [J], 兴农
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编辑：白林红
bailh123@
科技创新
文/ 赵烨烨
镰刀菌病害世界难题被攻克
由南京农业大学植物保护学院周明国团队领衔完成的“杀菌剂氰烯菌酯新靶标的发现及其产业化运用”项目，获得国家科技进步二等奖。
这是周明国第三次捧得国家科学技术进步二等奖，这一次，他的团队研究发现了极其重要的杀菌剂新靶标肌球蛋白，可以精准防控引起小麦赤霉病和水稻恶苗病的镰刀菌，提高了农药创制和镰刀菌病害及毒素控制的科技水平，可谓全面打响了一场坚实的粮食保卫战。
该成果探明了肌球蛋白变异分化规律，对其潜在的抗药性风险进行了可控性预测和分析，并以此为基础，研发了以肌球蛋白抑制剂氰烯菌酯为核心技术的多种增效复配制剂及配套应用技术，有效发挥了扩大抗菌谱、治理抗药性、控制镰刀菌毒素、促进作物健康生长等不同作用，解决了镰刀菌病害防治的世界难题。
该团队还在探明传统杀菌剂多菌灵抗性机制的基础上，发明了LAMP简便、快速、高通量实时检测抗药性的方法，构建了在多菌灵抗性发生严重地区进行示范推广的新策略。
在全国10省、市、自治区大面积推广应用氰烯菌酯防治小麦赤霉病和水稻恶苗病的药效及增产效果，与使用传统农药多菌灵、咪鲜胺等形成了鲜明对比，加速了成果的推广应用。
该成果构建了从基础研究至应用技术研发的农药系统性创制新模式，实现了我国农药创新的重大突破。
小麦赤霉病又名麦穗枯、烂麦头，不仅可造成小麦20%~50%以上的严重减产，流行时甚至绝产，还会严重危害人畜健康。
“经过多年来的反复科研攻关，我们掌握了新式‘武器’氰烯菌酯的各种技术参数，可以精准对付带有抗药性的各类顽固‘敌人’。
”周明国说，仅在近3年，团队在病害发生最为严重的10个省市推广肌球蛋白抑制剂系列产品，防控小麦赤霉病和水稻恶苗病达600多万公顷，减少用药4650吨，减损粮食340万吨，降低麦粒真菌毒素含量85%，保证了粮食品质，减少经济损失220多亿元。
周明国表示，团队科研攻关项目一直瞄准着关系国计民生的粮食安全问题，科研工作者就应该肩负使命和担当，解决生产实际问题，为国家服务，为经济服务，为生产服务。
30。