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报告三 育苗技术
出版时间:2015辣(甜)椒在3~4片真叶时开始花芽分化,在甜椒7片真叶展开时,相继分化形成的花芽有门椒、对椒、四门斗,总计有5~7个花芽,到11片真叶展开时已有24~28个花芽形成,到17片真叶展开时,植株已现蕾开花,内部花芽总数多达49~58个。因此,培育壮苗,苗子营养条件好,花芽分化形成的优质花芽多,花的质量优良,花芽壮,为辣(甜)椒丰产打下良好基础,农谚说得好:“苗好三成收”。壮苗是丰产的基础,培育出苗壮为以后的丰产打下基础。首先,应从外表特征上区别出壮苗、徒长苗、老化苗(表8)。壮苗的特征茎秆粗壮,节间短,根系发达、完整,株高18~20厘米,8~10片真叶,叶片肥厚,叶色浓绿,已出现花蕾,无病虫害,无损伤,大小均匀一致,并且经充分锻炼的幼苗为壮苗。一般冬春育苗需80~100天,夏秋季育苗需40~60天。壮苗一般抗逆性强,定植后发根快,缓苗快,生长旺盛,开花结果早、产量高,是理想的苗。徒长苗的特征茎细长,节间长,须根少而细弱,叶薄色淡,叶柄较长,子叶脱落,下部叶子往往枯黄,徒长苗抗逆性和抗病性均较差,定植后缓苗慢,生长慢,容易落花落果,比壮苗开花结果晚,易感病,不易获得早熟高产。老化苗的特征茎细弱,节间紧缩,根少色暗,叶小色浓绿或带黄,幼苗生长缓慢,开花结果迟,结果期短,容易衰老。表8 壮苗、徒长苗与老化苗的典型特征育苗设施包括冬春季和秋冬季育苗,外界气温较低,应在日光温室或小暖窖(改良式阳畦)等保温设施内育苗;夏秋季育苗,正值高温、雨季,应在既能防雨又能降温的遮阳防雨棚内育苗。1 常规育苗(地畦育苗) 直接就地做畦育苗,育苗畦床土要求一是土壤疏松,通气性好,二是肥沃,营养齐全,三是酸碱适宜,一般要求中性至微酸性到微碱性,四是不含或少含病原菌和害虫(卵)。育苗期间不分苗,一般供1亩地生产用苗,需要播种育苗面积30~40平方米;如果进行分苗,供1亩地生产用苗,需要播种面积10平方米左右,分苗面积30~40平方米。播种前需要平整床土,每15平方米施入过筛优质腐熟有机肥(马粪)100~150千克,再加氮磷钾复合肥1~1.5千克。搂平以备播种或分苗用。为了防止苗期病害(猝倒病、立枯病),播种时可用药土,1/3作底土,2/3作盖土。药土的配制:1平方米播种面积用50%百菌清可湿性粉剂8~10克与13千克细土充分搅拌均匀,待底水渗完后,先于床面撒1/3药土,播种后再撒2/3药土做盖土,厚度不够时加盖一般床土补足覆土厚度至1厘米左右。2 营养钵育苗 这是当前农民常用的方式。营养钵用聚乙烯塑料压制而成,多数产品上口大,底部小,底部有排水孔,如小花盆状。辣(甜)椒常用的规格为10厘米×10厘米或10厘米×8厘米两种,将营养土装入育苗钵中,摆放在畦内备用。3 营养土块育苗 应用已经配置好的营养草炭土压制成块的定型营养块。在做好的育苗畦上铺一层塑料薄膜,按10厘米行距,6~8厘米株距,将营养块摆放在畦内,块间隙可用细砂填平。直接播种至土块穴中覆土,按常规管理法即可。4 穴盘工厂化育苗 以草炭、蛭石等轻基质材料作育苗基质,采用机械化精量播种,一次成苗的现代化育苗体系,是20世纪70年代发展起来的一项新的育苗技术,由于这种育苗方式选用的苗盘分格室,播种时1穴1粒种子,成苗时1室1株,并且成株苗的根系与基质能够相互缠绕在一起,根坨呈上大底小的塞子形,故美国把这种苗称为塞子苗,把这套育苗体系称为塞子苗生产。我国引进以后称其为机械化育苗或工厂化育苗,目前多为穴盘育苗。辣(甜)椒穴盘育苗一般采用72孔或128孔穴盘。穴盘育苗省工、省力、效率高;节省能源、种子和育苗场地;采用基质育苗,不用营养土,可以避免根部病害的土壤传播。幼苗的抗逆性增加;并且定植时不伤根,减少病菌侵入机会;没有缓苗期,有利于培育壮苗。穴盘苗重量轻,每株重量仅为30~50克,是常规苗的6%~10%;基质保水能力强,根坨不易散,可以保证运输当中不死苗,适宜远距离运输。另外,在经济发达、技术水平较高的老菜区,为减少土传病害侵染,减少伤根,农户也可采用穴盘育苗。在夏秋高温季节育苗为减少伤根和病害,也可采用穴盘育苗。塑料营养钵育苗和穴盘育苗都需要在育苗容器中装入根据幼苗生长发育需要经人工配制混合好的肥沃营养土。营养土基本要求:没有病原菌和害虫;营养丰富并且各组分比例适当,包括缓效性有机养分与速效性无机养分之间、各营养元素之间等;结构良好,疏松适度,透气性和保水性适中。育苗容器不同,配制营养土所要求的基质也不同。1 营养钵育苗营养土的配制 选用3年未种过茄果类蔬菜的肥沃表层沙壤土50%,加腐熟过筛的厩肥50%,1立方米加入0.5~1千克氮磷钾复合肥。配好料后,将土壤与肥料充分混合均匀,然后装入营养钵,摆放在畦内备用。2 穴盘育苗营养土的配制 选用草炭与蛭石为基质的,其比例为2∶1,或选用草炭与蛭石加废菇料为基质的,其比例为1∶1∶1。配制基质时加入氮∶磷∶钾为15∶15∶15的复合肥2.5~2.8千克每立方米基质;或1立方米基质中加入尿素1.3千克,再加磷酸二氢钾1.5千克;或单加磷酸二铵2.5千克。肥料与基质混拌均匀后备用。128孔的育苗盘每1000苗盘备用基质约3.7立方米,72孔的育苗盘每1000苗盘备用基质约4.7立方米。覆盖料一律用蛭石。1 苗床土消毒 主要有两种方法,可根据需要选择使用。药剂喷淋在播前床土浇透水后,用68%精甲霜灵·锰锌水分散粒剂500~600倍液喷洒苗床,1平方米喷洒2~4升。播种的覆土后再用该药液对苗床表面进行封闭杀菌,可以有效防治猝倒病、立枯病等。拌药土用68%精甲霜灵·锰锌水分散粒剂和50%多菌灵可湿性粉剂1∶1混合,按1平方米用药100克与15千克细土混合,播种时1/3铺在床面,2/3覆在种子上,使甜椒种子夹在两层药土中间,防止病菌侵入。注意覆土时保证种子上面覆土厚度为1厘米左右。2 育苗器具消毒 对于多次使用的育苗器具(如营养钵、育苗盘等),为了防止其带菌传病,在育苗前应当对其消毒。可以用40%福尔马林300倍液或0.1%高锰酸钾溶液喷淋或浸泡育苗器具进行消毒。3 种子消毒 播种前,种子要进行消毒,杜绝种子传毒、传病。采用温汤浸种法55℃温水浸种20~30分钟后,清水浸种3~4小时,然后再用1%硫酸铜浸种5分钟,可防止炭疽病和疫病的发生。药剂浸种完成后,用清水冲洗干净,再用10%磷酸三钠溶液浸种30~40分钟,可钝化病毒的活性,防止病毒病的发生,用清水冲洗干净。或用200毫克/升的农用链霉素药液浸种30分钟,对防治疮痂病、青枯病效果较好,或用0.3%高锰酸钾溶液浸泡20~30分钟,可防治病毒病。把浸好的种子用湿布包好,放在25~30℃的条件下催芽。每天早晚用清水冲洗一次,当大部分种子露白出芽后即可播种。无论采用常规育苗床育苗还是穴盘育苗,播种前,一定浇足底水。采用常规地畦育苗床育苗,播种一般采用撒播或条播。撒播要均匀,为了使撒播种子在苗床上分布均匀,播种前在催芽种中掺些沙子,使种子松散。条播种子前,注意开沟不能太深,防止覆土过厚导致出苗困难;营养钵育苗,将种子穴播于营养钵内;穴盘育苗,打孔播种,其上覆盖蛭石1~1.2厘米。覆土后应当立即用塑料薄膜覆盖床面、育苗盘等保湿。播种是一项细致且技术性较强的工作,稍一疏忽就会出现问题。须注意以下几方面。床土板结 播种后出苗前因苗床干旱浇水,床土表面结成硬皮,称为床土板结。床面板结阻止空气流通,妨碍种子发芽时对氧气的需求,不利于种子发芽。已发芽的种子被板结层压住,不能顺利钻出土面,致使幼苗细茎弯曲,子叶发黄,不利于培育壮苗,因此床土应疏松透气。不出苗 播种后种子不出苗的原因主要有两方面:一是种子质量低劣,失去发芽力的陈旧种子不能正常出苗。二是育苗环境条件不适。育苗时值高温多雨季节,温度过高,超过35℃以上,湿度过大也会阻止种子发芽,甚至已发芽的种子死亡;温度过低,长期低于15℃以下,使萌芽的种子引发沤根沤芽而不出苗。出苗不整齐 出苗不整齐有两种情况。一种情况是出苗的时间不一致,会给管理增加困难;另一种情况是整个畦内秧苗分布不均匀。幼苗顶壳出土(子叶戴帽) 播种后覆土较薄,幼苗出土时由于土壤阻力小,使种壳不能留在土壤中,而随子叶戴帽出土,使子叶伸展不开,影响长势。为了防止甜椒“戴帽苗”的出现,播种时应该注意将种子扁平放在营养土面上,使种子与营养土紧密接触,覆土不要过薄,以1~1.2厘米厚为宜。1 温度 种子发芽适宜温度为25~30℃,温度过高、过低都不利于出苗和秧苗生长。冬春季育苗外界气温较低,应采用增加透光、密闭棚室、夜间增加草苫等增温保温措施;夏秋季育苗,外界气温较高,应采用遮阳降温、通风降温等措施,使温度尽量控制在发芽适宜温度范围和幼苗生长适宜温度范围(表9)。时期适宜日气温(℃)适宜夜气温(℃)需通风温度(℃)适宜地温(℃)播种—齐苗25~3020~2222齐苗—分苗23~2818~203022分苗—缓苗25~3018~203220缓苗—定植前23~2815~173020表9 甜椒苗期适宜温度管理2 光照 冬春季育苗应及时揭开草苫,增加光照时间,提高苗床温度,促进出苗和秧苗生长。夏秋季育苗播种后适当遮光降温,促进出苗。发现幼苗拱出土,及时揭除苗床覆盖物,让幼苗及时见光,防徒长。注意在子叶顶土期间,晴天中午前后气温过高,棚顶用遮阳网等遮阴,防止烤坏子叶(嫩芽)。出苗后逐渐撤去遮阳网,增加光照,防止徒长,培育壮苗。3 水分 出苗过程中,如果床土逐渐干燥,出现干旱情况,应适当补充水分。为了防止床土板结,应当用多孔喷壶有顺序地从一端向另一端喷洒,但不宜多次重复喷洒,使床土保持湿润,避免床土板结过硬而降低出苗率。苗齐后土壤干旱,可适当浇小水。3~4片真叶期,甜椒幼苗开始花芽分化。这一时期温度、光照和水分管理对产量特别是早期产量影响很大。苗期保持土壤的湿度,有利于优质花芽的形成。防止徒长 夏秋育苗时,外界气温较高,幼苗容易徒长。子叶出土到真叶破心是管理的第一个关键期,此期甜椒苗下胚轴最容易徒长,所以应该在子叶出土后立即降低地温和气温,白天尽量增加光照,使子叶尽快绿化。如果白天弱光加上夜间高温,不仅加剧徒长,而且容易导致猝倒病的发生和蔓延。使用药物防止徒长。幼苗4~5片真叶徒长时,可喷洒浓度为2 0~25毫克/升的矮壮素(即5千克水对0.1~0.125克的矮壮素药剂),能促进幼苗叶色转浓绿,节间短粗,控制徒长。4 施肥 如果营养土配制时施入的肥料充足,整个苗期可不用施肥,如果发现幼苗叶片颜色变淡,出现缺肥症状时,可喷施少许质量有保证的磷酸二氢钾,使用500倍液。育苗过程中,切忌苗期过量追施氮肥,以免发生秧苗徒长影响花芽分化。穴盘育苗,当基质中肥料不足,幼苗长到3叶1心时期以后,出现缺肥症状时,结合喷水进行2~3次叶面喷肥,以氮磷钾复合肥或磷酸二氢钾加尿素为宜,浓度为0.3%~0.4%。经过锻炼的幼苗,可提高抗寒、抗旱、抗病虫的能力。定植前秧苗锻炼的方法主要有以下方式。1 低温锻炼 大棚春季早熟栽培,常应用该种方法炼苗。低温锻炼时,白天温度可降到20℃左右,夜间在保证秧苗不受冻的限度内,应尽量降低温度,一般可降到10℃左右。苗床温度的降低要逐步进行,不可突然降低过多,以免引起秧苗受伤害。一般情况下在定植前7~10天,白天逐步加大通风量,定植前3~5天夜间可不用覆盖草苫等保温材料,使秧苗所处温度条件与定植环境一致。2 控制浇水 在苗床内温度过高、光照不足、氮肥偏多的情况下,如果湿度较高,容易引起徒长。适当控制浇水,可控制秧苗上部分的生长,同时增加了土壤的通气程度,有利于促进根系生长。在定植前10天应减少苗床的浇水次数,在秧苗不发生干旱萎蔫的情况下不必浇水。3 蹲苗 所谓蹲苗就是采取人工措施,使幼苗的地上部和地下部生长达到新的平衡,以控制幼苗的生长。用营养钵或其他容器培育的秧苗,在定植前搬动几次,损伤幼苗过长的根系,同时增加钵与钵之间的空隙,增加见光空间和水分蒸发,以防止幼苗徒长。在蹲苗期间要经常观察,既不要使秧苗萎蔫,又要使苗多见阳光,如果床温过高可适当通风降温,尽量减少水分蒸发。 -
报告六 田间管理
出版时间:2015定植到缓苗期间,温度可控制高一些,以利于迅速缓苗。白天可达32~35℃。尤其是早春或深秋定植时,由于外界温度较低,温室一般不通风。室内湿度过大时,尤其低温弱光天气时,选择中午时间适当放风,潮气放出后,及时封闭棚膜。缓苗后(一般定植后7~10天),白天温度控制在20~25℃,夜间15~18℃。夏季定植的,由于7~8月温度高,将温度降到生长适温有一定难度,应尽量放大风口,控制浇水,以免由于高温高湿而引起的植株疯长现象。随着植株的生长,进入开花结果期,这时应保持白天温度20~30℃,夜间15℃左右。低于15℃引起落花落果,高于30℃影响养分的积累。条件不适宜时,应增加一些辅助栽培措施,如化学调控、“两网一膜”等技术。定植时浇足定植水,滴灌35立方米/亩左右,畦灌比滴灌多用水1/3~1/2。7~10天后浇一次缓苗水。之后,原则上不再浇水,直到第一穗果核桃大小时再开始浇水。此期如果水分过多,易引起植株徒长,从而影响以后的开花结果。主要栽培措施是中耕,以促使根系向土壤深层发展。特殊情况时,若土壤、植株表现干旱,尤其是采取滴灌措施时,前期水分不是很大,这时确需浇水时,可补一小水。另外,因品种特性各异,有些品种不需要控苗,可根据需要补水。当第三花序开花时,正是第一果穗膨大期(核桃大小),这时开始浇水,水要充足,一般滴灌25~30立方米/亩,畦灌(明水)40~50立方米/亩。水量以渗透土层15~20厘米为宜。充足的水分对茎叶的生长和果实的发育均有很好的促进作用。进入结果期,不同种植模式由于温度的原因,水分管理有所区别,冬春茬栽培的番茄,此时室内外温度适宜,10~12天浇1次水,以保证果实发育所需。进入盛果期,需水量逐渐加大,5~7天浇1水。而越冬栽培,进入结果期后,室内外温度逐渐降低,且外界光照时间短且弱,植株生长和果实发育均较缓慢,此时必须适当控制浇水。最冷的12月中下旬到翌年1月,基本不浇水以求保持土壤温度。待翌年2月中旬后,随着天气转暖,开始浇水,一般10~15天浇1次。无论是哪种模式的种植,番茄水分管理总原则是:苗期要控制浇水,以防止秧苗徒长,以达到田间最大持水量的换头栽培的此时应考虑“浇果不浇花”的原则,掌握好水量,以防止落花落果。60%左右为宜。结果期水量加大,以达到田间最大持水量的80%为宜,且要保持相对稳定。棚室内土壤水分过大时,除妨碍根系的正常呼吸外,还会增加室内空气湿度,加大病害发生几率。忽干忽湿导致裂果和脐腐病的发生。不同栽培模式追肥方案见表5。中短季节栽培模式亩产5000~7500千克番茄。番茄第一穗果坐果后,追第一次肥,依然是遵照施肥原则,将氮素施用总量的80%(56~80千克)和硫酸钾施用总量的60%(42~54千克)分3~4次随水追施。以共追肥4次算,第一次每亩追施水溶性氮钾冲施肥14~16千克。第二穗果开始膨大时(距第一次追肥约10~15天)追第二次肥,每亩追施水溶性氮钾肥12~18千克;氮钾比为1∶3。结第三穗果时,追第三次水溶性氮钾肥15~18千克,氮钾比为1∶3。在第四穗果开始膨大,第五穗坐果后进行第四次追肥15~20千克。长季节栽培模式亩产10000~15000千克番茄。番茄第一穗果坐果后,追第一次肥。将底肥中氮素和钾素施入肥量减去,定植后氮素的施用量(130~180千克)和钾肥施用量(65~135千克)在整个生育期分8~9次随水冲施。每次施入水溶性氮钾肥15千克左右。秋季施3~4次,于第一穗果膨大时开始追第一次肥;第二穗果开始膨大时,追第二次肥。表5 番茄不同栽培模式追肥施用方案长季节栽培模式第三穗果或第四穗果膨大时,追第三次肥。以后,视植株长势而定。这种模式的栽培(8月初定植)到10月中下旬已留有4~5穗花序,此时可摘心换头,也可延续长下去。到12月底前这几穗果一般可成熟上市,此时栽培的一个重要目的是供给元旦、春节市场,故一般不采收,直到节日前再采摘上市。而12月中旬后到翌年2月,是温室的低温期,与浇水同步,此期严格控制追肥。2月中旬后,天气转暖,室内外温度上升迅速,配合浇水,开始缓施生物菌肥让其根系复苏激发活力,逐渐增施水溶肥总量。到采收结束,一般施肥5~6次,每次施肥量同前,以满足植株快速生长所需。掌握依然是换头后第一穗果膨大时开始追肥。建议每施2次水溶肥,增加1次生物钾肥或海藻菌生物肥,以期改善根系吸收活力。追肥后管理同冬春茬栽培。表5 番茄不同栽培模式追肥施用方案(续)-1无论是基肥,还是追肥,此方案仅属常规施肥技术,应根据不同棚室的具体情况,进行适当的调整。有条件的地方,坚持测土施肥,做到施肥合理。在高产的同时,节约成本和土地资源。目前生产上,一味追求高产,超量追施氮肥的现象十分严重,过量施用加速了土壤盐化的程度致使微量元素吸收困难,经常造成重度盐渍化环境下的缺素番茄不完全转色(花脸果),同时对土地资源的可持续利用构成了很大的威胁。所以合理施肥是蔬菜生产亟需遵守的原则。1 整枝 目前,生产上大多栽培品种属无限生长类型,菜农多采用单干整枝法。双干或多干整枝常见于樱桃番茄或无土基质、设施岩棉栽培。菜农单干整枝即每株只留1个主干,把所有侧枝都陆续摘除掰掉。这种整枝方法单株结果数虽然不多,但果个增大,营养生长与生殖生长易保持平衡,早期产量和总产量均较高。只要注意合理密植,此方法坐果率较高且上下层果实大小均匀一致。2 换头 日光温室长季节跨年度栽培时,常每一植株都需10穗以上的果实,保持主茎的不断伸长虽可获得生产需要的花序量,但土壤栽培的根部吸收供给最上部的水分、养分明显减弱,致使果个变小,产量低等;同时,北方10月中下旬后,随着外界温度的逐渐降低,落花落果现象开始加重,且即使是已坐住的果实,成熟速度缓慢。为解决这些问题,生产中常利用换头的方法,打掉主干的生长点,使养分集中供给逐渐膨大的果实。待现有果实成熟后的2个月后,随着温度的升高和侧枝的发展,前期的果实又陆续采收完毕,栽培重点又重新转移到侧枝的生长点上来,通过这种方法,春节前后均能获得较好的收成。换头的部位各不相同,目前使用较多的是:10月中下旬(此时,8月定植的已有4~5穗花序)开始掐尖,具体的方法是:主干留4~5穗花序后在其上留2~3个叶片后摘心,诱发侧枝的萌发。这时养分集中到果实的发育与注意:诱发出的侧枝部位各异,选择较粗壮的侧枝(一般在植株2~3穗果实的腋芽处长出,也有选择茎基部萌发的侧枝的)。成熟上,待温度升高后,以诱发出的侧枝为主干,重复基本的栽培管理。3 打杈 除主干和换头后的主侧枝外,其余的侧枝和赘芽都要掰除去掉。在打杈时,由于植株侧枝的生长将刺激地下根群的伸展,过早摘除侧枝,就会抑制地下根群的生长。所以正确的做法是,在侧枝长到5~6厘米时,及时进行打杈。另外,夏季定植的番茄,由于温度高,很容易徒长,如果此时打杈过早,更加重了徒长的程度,直接影响以后的开花结果,夏季番茄为了控制徒长,常常晚一些时候打杈。4 摘心 摘心即打顶,打顶时机由栽培方式、栽培时节以及品种生长类型所决定。早春栽培和秋延后栽培一般留5~6穗花序后摘心。在最后一穗花序充分开花坐果后,留取花穗以上3~4片叶子,其余摘心打顶。冷凉地区无霜期一年长季节或棚室周年生长栽培模式一般留8~10穗以上,采取换头方法栽培的要经过两次或多次摘心。每次摘心后,要在最上部花序上保留2~3片叶。掌握拉秧前40~50天进行最后一次摘心,以保证最后一穗花序能正常发育成商品果。5 去叶 对于生长正常的叶子,原则上是不摘除的。但由于各种原因,植株整体上透光不足,直接影响到生殖生长,造成落花落果时,要及时且有控制地摘除一些叶片。另外,对于植株下部的病、老、黄叶要及时摘除,以减少病虫害的传播和蔓延,增加透光率。对已收获的下部果实周围的枝叶要及时全部打掉。6 吊蔓及落蔓 番茄属蔓生草本植物,幼苗时,尚可直立。但随着枝叶、花果增多增大,茎不能承担其重量而呈匍匐状态,所以必须插架绑蔓或吊蔓,使其直立生长,增加透光,提高产量和品质,且利于田间操作。目前,番茄棚室生产中多采用吊蔓的栽培方式,一般在定植缓苗后着手开始吊蔓,吊蔓时,宜在各行上部拉上铁丝,尼龙线吊在铁丝上。注意铁丝和尼龙线要足够结实以防盛果期突然断裂,造成损失。长季节栽培的番茄,随着前期果实的不断成熟上市,要将底部的枝叶全部打掉的同时随之及时落蔓,将底部茎有序地盘绕在根部。增加空间,增加透光,减少消耗,便于管理。为第二年的生长创造良好的环境。7 疏花疏果 为了高产和使果实生长整齐一致,需要采用疏花疏果措施。品种不同,选留的果数不同,且第一穗果要比以后各穗果少留1~2个。大果型品种一般第一穗果留3~4个,以上各穗留4~5个;中果型品种第一穗果留4~5个;小型果品种可留5个以上。疏果时,首先将病果、畸形果去掉。番茄虽属自花授粉作物,但遇到不利的环境条件时,例如阴雨、低温、高温等,子房不能正常授粉、受精形成种子,子房内生长素类物质浓度不高,导致子房不膨大,产生落花。棚室番茄生产中,为保证产量,多采用五种方法进行保花保果。1 熊蜂授粉 番茄全年生产中,棚室温度低于15℃或高于30℃时易引起落花落果,设施栽培中使用熊蜂授粉技术在一定程度上解决了这一问题。熊蜂授粉的优点是果实整齐一致,无畸形果,品质优,是绿色栽培的第一选择;避免使用激素类药物;省工省力,简单易掌握。一般500~667平方米的棚室,一棚放一群(箱)蜂,给予一定的水分和营养,将蜂箱置于棚室中部挖一穴坑埋入小型水缸,距地面1米左右的地下,放入3~4块砖头或板凳,高出缸底(避免蚂蚁侵蚀),将蜂箱放在砖头上面即可。蜂群寿命不等,一般40~50天,诸如春季或秋季短季节栽培一箱可用到授粉结束。利用熊蜂授粉,坐果率可达95%以上。2 振动授粉法 利用番茄自花授粉的特点,在晴好天气的上午对已经开放的花朵进行人工手棒震动吊绳数次,使花柄振动促进花粉散出落到柱头上进行授粉,特别是越夏栽培和春秋季栽培,通常5~6月棚室温度高于25℃以上时,采用振动授粉是促进授粉的最好方法。此时若一味使用激素蘸花,会造成大量畸形果产生。先进的科技园区有手持振动器进行操作。这样授粉生长的果实内会有种子,可与激素蘸花处理的番茄相区别。3 药剂喷花法 药剂保花保果的方法主要是依靠使用外源激素,也就是常用的2,4-D、防落素、番茄灵等,用其进行蘸花或喷花。喷花法,将配好的药液装在一个小的喷壶里,用壶嘴对准基本开放的花序喷施,同时设法挡住番茄的枝叶和生长点,以免药液喷到枝叶上引起药害。此法可用于花序开放整齐,至少花序有3~4朵花开放时进行效果好。为保证在炎热酷暑期的坐果率,最好在喷花前,先浇水。然后在每穗花开2~3朵时喷施番茄灵类保花药剂,保持柱头湿润,提高坐果率。生产中采用此方法的居多,但要注意喷壶的压力,雾滴要均匀一致,花萼、柱头着药均匀。不可重复喷施。4 涂抹法 涂抹法农民也叫“点花”。即在上午用毛笔蘸药液涂抹番茄的花柄或花柱上。此法可以对花序开放不整齐的花蕾分别进行毛笔蘸药点涂,棚室温度较低生长势较弱时涂抹效果好一些,但费工。有时毛笔点涂的药剂量和浓度不好掌握,容易产生畸形果。5 浸蘸法 生产上也叫“涮花”。方法是把已经开放的花序或至少开放3~4朵的花序放入配好药液的碗中,浸没花柄后立即取出将花序在碗的边缘滴尽多余药液。此法配置的药液浓度稍低些。用于药剂辅助保花保果的药品有甲硫·乙霉威保花剂1毫升药液对水1.5升,丰产素2号20毫克原液对水1升,2,4-D 10~20毫克原液对水1升,番茄灵20~30毫克原液对水1升,防落素等20~50毫克原液对1升水(注:以购买药品实际使用说明操作为准)。药剂辅助保花技术,虽可保证产量,但也带来诸多问题,若浓度使用不当,造成畸形花果,直接影响品质,销售价格降低。商品果率低。◎ 浓度与标记:无论用哪种激素,也无论采用哪种方法,一定按照产品说明书严格要求的浓度操作。浓度小,影响效果;浓度大,易造成畸形果,直接影响品质和效益。药液中加入红色或墨汁作标记,避免重复蘸、涂或喷花。生产中常用含有红色颜料的2.5%咯菌腈种子包衣剂配置在蘸花药剂中,即红色起标记作用,杀菌剂的药性又预防了番茄灰霉病的发生,此法已经得到菜农的广泛使用。◎ 避开高温时间:避免中午高温时操作,一般选10时前和15时后再操作。生产中多在上午7~10点钟进行辅助授粉工作。◎ 防止药液碰到茎叶或生长点:如果药液溅到茎叶或生长点,将导致茎叶皱缩、僵硬,影响光合作用,严重时,生长受阻,产量下降。如果药液溅到茎叶上,及时喷施清水、或碧护可湿性粉剂5000倍液药液进行药害解除。为了提早上市,菜农为了赶价格常用乙烯利对进入白熟期的果实进行催熟处理使用浓度1000毫克/升。1 上催熟 将1毫升乙烯利药液对水1升倒入小喷雾器中,向待催熟的果上直接喷药液。4~5天后,果实可大量变红。2 后催熟 把白熟期的果采下后,将20毫升乙烯利药液对水1升把待青果放入配制好的乙烯利溶液中浸1~2分钟,取出后装在容器中,25℃下催熟,4~6天全部转色。3 整株处理 一般对秋延后棚室的最后一批果实成熟前,用20~40毫升乙烯利药液对水1升的乙烯利喷洒植株,可提早4~6天采收。番茄夏季生产中,育苗期正值高温多雨季节,高温高湿使得幼苗很容易徒长,如何控制徒长是夏季番茄育苗的关键所在。生产上防止蔬菜徒长的化学调控手段主要是采用植物生长抑制剂或延缓剂。在番茄幼苗3~4片真叶期,用矮壮素0.5克对水1升或丁酰肼(比久)4克对水1升,或多效唑0.015~0.025克对水1升进行叶面喷施,可防止幼苗徒长,起到壮苗作用。近几年,为了更有效地控制徒长,也有的农民将处理期提前到幼苗一叶一心,但要更多地注意把握好处理浓度。 -
报告文献综述
出版时间:2019苹果 ( Malus pumila Mill.) 是世界上栽培最为普遍的落叶果树之一,有着很强的生态适应性,地域分布极为广泛。中国不仅是苹果属植物的发源地之一,拥有悠久栽培历史和极为丰富的苹果种质资源,也是世界上最大的苹果生产国和消费国,在世界苹果产业中占有重要的地位。近年来,我国苹果栽培面积快速增长,苹果产量和质量得到了稳步提髙。据统计数据显示,2015年我国苹果栽培面积和产量分别达到232 万 hm2和 4300万 t,居世界首位。苹果在调整农业产业结构、增加农民收入、促进地方经济快速发展等方面发挥着越来越重要的作用。病害是制约着苹果产业发展的重要影响因素。其中苹果炭疽病是苹果生产中普遍发生的一种重要病害,包括发生在果实上的苦腐病(Bitter rot of apple) 和主要发生在叶片上的炭疽菌叶枯病 ( Glomerella leaf spot,GLS)。苦腐病又被称作晚腐病,是苹果果实的三大病害之一,多在果实成熟期或半成熟期发病,主要是引起大量落果、果实腐烂,降低了果实的产量和商品价值。而苹果炭疽菌叶枯病是一种流行性很强的病害,由于该病潜育期短、发病快,在外界环境条件适宜的情况下从侵染到发病落叶仅需要3d或者更短的时间,造成树叶大量干枯、脱落,严重时形成二次开花,也侵染果实引起坏死性斑点,不仅导致当季果实产量和品质的下降,而且大大削弱了翌年的树势,严重地威胁着苹果产业的发展。特别是广泛种植于我国各大苹果产区的重要栽培品种 ‘金冠’ ‘嘎拉’ 品种极易感病,尤其是 ‘金冠’ 在世界苹果生产国中 (中国除外) 品种比例最高,这也是选择 ‘金冠’作为苹果基因组测序材料的重要原因。它不仅是生产上的优良品种,同时也是苹果育种的核心亲本 (陈学森,2015),所以炭疽菌叶枯病的侵染不仅仅是对 ‘金冠’ ‘嘎拉’ 等品种的侵害,而可能是对 ‘金冠’ 系、‘嘎拉’ 系苹果的为害。化学药物防治是目前采用的主要防治方法,但成效甚微。所以急需培育出抗病品种从根本上解决该问题,同时也减少了果园化学试剂的使用,降低农药残留,保证果品的安全。但育种实践表明,要实现育种目标,在亲本选择与选配恰当的前提条件下,必须保证每个杂交组合有足够数量的后代群体,至少 3000株 (陈学森,2010),加上果树具有童期长 (6~12 年),基因组高度杂合,杂种后代广泛分离,自交不亲和,许多重要的经济性状是多基因控制的数量性状等特点,使得常规育种工作难度大、周期长。因此利用杂交后代早期选择技术,及早地剔除非目标基因的单株,减少杂种后代的数目,提高筛选效率,减少盲目性是提高育种效率的最实用有效的方法。随着分子生物学技术的快速发展,特别是以DNA多态性为基础的分子标记技术在苹果育种中的应用,大大提高了目标性状早期选择的效率,缩短了育种周期,加快了新品种选育的速率。同时,通过构建高密度分子标记遗传图谱对重要农艺性状基因进行标记定位,找到与目的基因紧密连锁的分子标记,不断缩小候选区域进而克隆该基因,并验证其功能,阐明其作用机制,通过基因工程实现对果树性状的改良。因此,揭示苹果炭疽菌叶枯病的抗性遗传规律,发掘与抗性基因紧密连锁的分子标记,构建精细的抗病遗传图谱对于定位抗病基因,研究基因功能,探索、掌握抗病机制,培育抗病品种有着重要的意义。苹果炭疽菌叶枯病 ( Glomerella Leaf Spot,GLS) 是近几年在中国大部分苹果主产区新出现的一种流行性很强的真菌病害。主要为害苹果叶片,造成病叶早期的干枯、脱落,也侵染果实引起坏死性斑点,导致苹果失去商品价值 (刘源霞等,2015)。该病于1988年首次报道于巴西,导致感病的 ‘嘎拉’ 苹果70%以上的叶片脱落,经鉴定其病原为围小丛壳Glomerella cingulate (Leite et al.,1988;Camilo&Denar-di,2002;González et al.,1999,2003),为盘长孢状刺盘孢 Colleto-trichum gloeosporioides 的有性态,定名为围小丛壳叶斑病 ( Glomerella leaf spot,GLS),在中国被称为炭疽菌叶枯病。1997—1999年在巴西6个苹果产区均发现了炭疽菌叶枯病,由于‘嘎拉’ 品种是巴西的主栽品种,所以该病严重威胁着巴西苹果产业,成为巴西苹果的主要病害 (Katsurayama et al.,2000;Crusius et al.,2002;Velho et al.,2014)。1998 年在美国田纳西州的两个 ‘嘎拉’果园中暴发了苹果炭疽菌叶枯病,引起大量落叶,这也是美国首次报道苹果炭疽菌叶枯病的发生,随后在佐治亚州和北卡罗来纳州也发现了这种病害 (González,1999,2003)。我国最早于2008 年发现了炭疽菌叶枯病 (王素芳,2009),2010年相继报道了在黄河故道苹果主产区发现了炭疽叶枯病,该病引起 ‘嘎拉’ ‘金冠’ 等苹果的大量落叶。尤为严重的是在 2011 年,据报道江苏丰县、安徽砀山、淮北等地栽培的 ‘嘎拉’ ‘金冠’ 等苹果品种大面积发生叶斑病,导致叶片干枯脱落,严重的造成果树二次开花 (宋清等,2012) (附图1-1)。经鉴定该病为苹果炭疽菌叶枯病,病原为围小丛壳 G. cingulata (宋清等,2012;Wang et al.,2012)。González 等 (2006)通过利用mtDNA-RFLP 对病原菌的甘油酸脱氢酶核苷酸序列进行分析,认为引起 GLS 的病原分别属于尖孢炭疽菌 C. acutatum 和围小丛壳G. cingulata。这两种菌分别归属于尖胞刺盘孢复合群和盘长孢状刺盘孢复合群 (王嶶等,2015)。王薇等 (2015) 的研究明确了在我国引起该病害的病原为果生刺盘孢 ( Colletotrichum fructicola) 和隐秘刺盘孢 ( C. aenigma),均归属于盘长孢状刺盘孢复合群。中国是否存在尖孢刺盘孢复合群的病原,还没有明确的结论。由苹果叶枯炭疽菌引起的苹果炭疽菌叶枯病症状为 (附图1-2):在幼叶上发病时,初期表现为红至黄褐色或红褐色小点,针尖大小,边缘不规则,病健交界不清晰。在老叶上发病时,初期表现为黑色坏死性病斑,病斑边缘模糊。在7—8月高温高湿或连续阴雨的条件下,病斑迅速扩展,2~3d便可使整个叶片失水、焦枯、变黑、坏死,很快脱落。感病叶片在环境条件不适宜时,病斑停止扩展,在叶片上形成大小不等的枯死斑,病斑周围的健康组织逐渐变黄,叶片呈现花叶状,病重叶片逐渐脱落。病斑的形状多为圆形或椭圆形,也可能形成不规则的形状。病原菌侵染果实时,前期为红褐色小点,然后变为圆形或近圆形红褐色斑点,病斑周围有红褐色晕圈,中间变为灰白色,微凹。在自然环境条件下果实病斑上很少产生分生孢子,与常见的苹果炭疽病的症状明显不同。叶片上的病斑多为直径在 1~2 mm的小斑点,也有少数病斑直径超过1 cm。后期病斑中央产生黑色小点 (分生孢子盘),呈轮纹状排列,病斑上形成大量淡黄色分生孢子堆,当孢子萌发时会在病斑上产生白色丝状物 (宋清等,2012;符丹丹,2014)。苹果炭疽菌叶枯病的病原菌有性世代为 Glomerella cingulata (Stonem) Spauld&Schrenk,属真菌子囊菌 (亚) 门,球壳目,小丛壳属,围小丛壳菌;无性世代为胶孢炭疽菌 Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz.&Sacc.和尖孢炭疽菌C. acutatum J.H.Simmonds (González,2003)。在PDA 平板上培养的菌落特征为(附图1-2e):菌落边缘完整,呈规则圆形,气生菌丝呈絮状,比较稀疏,边缘颜色为白色中间为淡灰色。分生孢子堆呈柠檬色或橙色(符丹丹,2014)。在一般情况下,苹果炭疽叶枯病病原菌主要在苹果的休眠芽和枝条上越冬,也可以以菌丝体的形态在病僵果、干枝、果台和有虫害的树枝上越冬。5月在条件适宜的情况下产生分生孢子,成为初侵染源,越冬的子囊壳也是初侵染源之一 (宋清等,2012)。病原孢子可以随着雨水或气流传播,经皮孔或伤口侵染后,进入苹果叶片或果实内。病害发生时,首先形成中心病株,随后迅速的向四周蔓延侵染,可多次侵染,最终造成病害大面积的发生。Wang等 (2015) 的试验结果表明,温度和湿度是炭疽菌叶枯病发生的必要条件。苹果炭疽菌叶枯病病原菌分生孢子萌发的温度范围在15~35℃,最适宜温度为30℃。菌丝生长的温度范围在15~35℃,最适宜温度为25℃。炭疽菌叶枯病病原菌主要依靠雨水传播,病原菌分生孢子的萌发和侵染也需要自由水或高湿环境,而我国北方苹果主产区6—8月气温多在30℃左右,雨水充沛,满足了苹果炭疽菌叶枯病病原菌的传播、侵染和发病条件,是苹果炭疽菌叶枯病病害发生的高峰期。植物虽然在充满多种潜在病原微生物的环境中生长,但是在多数情况下植物并不表现出感病,这表明,植物在与病原微生物共同进化过程中,为了防御病原微生物的入侵,逐渐形成一套天然的免疫系统(Takken et al.,2009;Boller et al.,2009)。研究表明,病原微生物表面存在着一些保守分子,而且很少发生变异,对维持微生物的基本生物学特征非常重要。这些保守的分子特征被称为病原相关分子模式 (Pathogen Associated Molecular Patterns,PAMPs) (Jones and Dangl,2006),例如细菌的鞭毛蛋白 (flagellin)。这些保守的分子并非病原微生物所特有,而是广泛的存在于微生物中(Zipfel et al.,2008),所以它们也被称之为微生物相关分子模式(Microbe-associated Molecular Pattern,MAMPs)。真菌的病原相关分子模式主要包括多聚半乳糖醛酸内切酶、麦角甾醇、木聚糖酶以及细胞壁衍生物葡聚糖和几丁质等;细菌的病原相关分子模式主要包括冷激蛋白、脂多糖、延伸因子 (EF-Tu) 及鞭毛蛋白等,卵菌的病原相关分子模式主要包括 β-葡聚糖及转谷氨酰胺酶等 (Van et al.,2008;Naito et al.,2008)。与之相对应,植物的细胞表面存在着识别病原相关分子模式的模式识别受体 (Pattern Recognition Receptors,PRRs)。P RRs是一类跨膜蛋白,具有高度的灵敏性和专化性,大都是存在于细胞表面的受体激酶或者具有亮氨酸重复序列的受体样蛋白 (LRR-RLP) (Fritz-Laylin et al.,2005)。例如,鞭毛蛋白的识别受体 FLS2 (Gomez-Gomez,et al.,2000;Chinchilla,et al.,2006)、水稻几丁质酶的识别受体CEBiP (Kaku et al.,2006)、延伸因子的识别受体EFR (EF-Tu receptor) (Zipfel et al.,2006)、水稻 Ax21 的识别受体 XA21 (Park et al.,2010)、拟南芥几丁质酶的识别受体CERKl (Miya et al.,2007;Wan et al.,2008)、水稻几丁质酶的识别受体OsCERK1 (Chen et al.,2010)等。在病原微生物与植物表面接触的瞬间,植物通过其细胞表面的PRRs感知病原微生物的 PAMPs,从而识别各类微生物,激活一系列的信号元件,启动植物的先天免疫反应 (Zhang,2010)。这种通过植物的PRRs感知 PAMPs并启动的主动防卫反应被定义为植物的基础抗性 (Basal Disease Resistance),也称为基础免疫 (Basal Immunity) (Boller et al.,2009)。该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发免疫 (PAMP-triggered Immunity,PTI),可以激活植物体内的一系列抗病反应,包括激酶的活化、胼胝质沉积、PR-蛋白的表达以及miRNA 的合成等 (Navarro et al.,2008),从而帮助植物阻止了环境中绝大多数病原微生物的入侵 (赵开军等,2011;柏素花,2012;程曦等,2012)。在PTI中,研究最为清楚的 PAMPs 及其相应 PRR 是细菌的鞭毛蛋白以及拟南芥中鞭毛蛋白的识别受体 FLS2 (Flagellin-sensing 2)。鞭毛蛋白是一种构成细菌鞭毛的粒状蛋白。在对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) 的序列分析中发现,其鞭毛蛋白 N 端存在着一个肽段 (flg22),含有22个氨基酸,具有激发子活性。该区域在革兰氏阴性菌中高度保守 (Felix et al.,1999)。Chinchilla等 (2006)发现在模式植物拟南芥中,鞭毛蛋白的识别受体是富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶 (Leucine-rich repeat receptor-like kinase,LRR-RLK) FLS2。LRR-RLK是一类单跨膜蛋白,通常由富含亮氨酸重复序列的膜外功能区,跨膜区以及胞内丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶区组成。FLS2能特异性识别并结合 flg22。现已证明番茄、烟草以及水稻中的FLS2 同源蛋白均对鞭毛蛋白具有识别功能 (程曦等,2012)。水稻白叶枯病菌 ( Xanthomonas oryzae pv.Oryzae) 的病原相关分子模式(PAMP) 是N末端具有一个硫酸化肽段 (axYS22) 的蛋白 Ax21,由17个氨基酸组成。 axYS22 结构在所有黄单胞菌属细菌中高度保守。而在水稻中能够结合并识别 axYS22的模式识别受体是LRRXII 亚家族的类受体激酶XA21 蛋白 (Lee et al.,2009)。几丁质是大多数高等真菌细胞壁的主要组成成份。源于几丁质的 N-乙酰几丁寡糖是许多植物的PAMP。水稻几丁质结合蛋白 (Chitin elicitor binding protein,CE-BiP) 和拟南芥的受体激酶 (LysM-containing chitin elicitor receptor ki-nase,CERKl) 是典型的真菌病原识别受体。水稻的几丁质结合蛋白是一类跨膜蛋白,带有两个胞外 LysM 基序,能够与几丁质结合,但缺少胞内蛋白激酶区域。这很可能暗示着CEBiP 介导的免疫反应需要其他受体的参与 (Kaku et al.,2006)。拟南芥的受体激酶含有三个胞外LysM基序和一个胞内丝氨酸/苏氨酸激酶结构域,它能够在体外直接结合几丁质 (Lizasa et al.,2010)。植物通过PRRs识别外来病原微生物的 PAMPs触发 PTI,成功抵挡了大部分病原微生物的侵入,保护宿主免受侵染。然而有少数病原微生物依然能够通过效应子抑制 PTI,从而成功避开宿主的防御,进而展开进一步入侵。效应子对P TI的抑制方式是多样的,一部分效应子可能促进病原物扩散或植物细胞养分渗漏 (Badel et al.,2002),一部分效应子有可能在卵菌及真菌侵染植物细胞并形成吸器外基质的过程中起到了框架结构作用 (Schulze-Lefert et al.,2003),一部分效应子则有可能对P TI过程中的一个或多个成分起到了抑制作用。在植物的许多致病细菌中都具有III型分泌系统 (Type III secretion system,TTSS)。该系统能够使致病细菌直接将效应子送入宿主植物细胞中。细菌效应子常常通过模仿或抑制真核生物的细胞功能来实现病原菌对宿主的侵染。在拟南芥及烟草中,丁香假单胞菌株 DC3000 所分泌的效应子AvrPto以及 AvrPtoB 能够成功的抑制 PTI的防卫反应并促进细菌繁殖。对这两种蛋白结构的分析表明, AvrPto可能作为一种蛋白激酶抑制剂,与FLS2、 BAK1及EFR的激酶区域相互作用,抑制了 PRRs的激酶活性 (Xiang et al.,2008),并干扰了 FLS2-BAK1 复合体的形成 (Shan et al.,2008)。 AvrPtoB是一种类泛素连接酶蛋白,其酶活性与 FLS2 的泛素化及降解有关 (Gohre et al.,2008)。丁香假单胞菌的另一个效应子 HopAI1 是一个磷酸苏氨酸裂解酶,能够使丝裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activatedprotein kinases,MAPKs) MPK3和MPK6去磷酸化,从而实现了对PRR信号的传导终止,抑制了宿主PTI的功能 (Zhang et al.,2007)。病原微生物能够通过效应子的作用抑制宿主的 P TI防卫反应,从而成功的进入宿主体内。病原微生物的效应子是菌种甚至小种所特有的。然而在自然选择压力下,植物也相应的进化出能够特异性的识别这些效应子的受体,在植物细胞内部开启了由效应子触发的免疫反应(Effector-triggered immunity,ETI) (Takken and Tameling,2009)。该免疫主要依靠抗病基因 (Resistance gene,R gene) 所编码的NB-LRR (Nucleotide binding-leucine rich repeat) 蛋白产物起作用,它们能够识别病原菌效应子,激活并介导小种专化抗性。这种抗性通常伴随有局部细胞死亡即超敏反应 (hypersensitive response,HR)。植物 NB-LRR 蛋白是植物细胞内的一类能与核苷酸结合并具有亮氨酸重复序列的蛋白质,是由一个多变的N 末端,C末端的LRR区域及一个NB-ARC结构域构成 (Elmore et al.,2011)。植物识别效应子并导致NB-LRR蛋白构象发生改变,从而将 NB-LRR 蛋白由抑制状态转变为激活状态,进一步诱导下游信号的转导 (Collier et al.,2009),从而实现对病原菌的防御反应。NB-LRR 蛋白对效应子的识别一般采用两种方式:间接识别和直接识别。间接识别大都是由病原效应子诱导特定的宿主蛋白发生修饰,修饰的宿主蛋白再激活 NB-LRR蛋白,完成抗病反应。拟南芥中的 RIN4 蛋白就是一种能够被病原效应子特定诱导的宿主蛋白。该蛋白是多种病原效应子 ( AvrRpt2、AvrRpm1、 AvrB 及 HopF2) 的靶标,在病原效应子的诱导作用下,RIN4蛋白被修饰,从而激活NB-LRR 蛋白,触发下游免疫应答。 Avr-Rpt2对RIN4的修饰作用是通过对RIN4蛋白的直接裂解完成的,从而激活NB-LRR蛋白RPS2介导的 ETI (Axtell et al.,2003)。直接识别是NB-LRR 蛋白与病原菌的效应子直接结合。例如,拟南芥中的RRS1-R 蛋白能够与茄科雷尔氏菌 ( Ralstoniasolanacearum) 的效应子Pop2 直接结合,从而启动了ETI应答 (Deslandes et al.,2003)。通过酵母双杂交实验也证明了亚麻的 TIR-NB-LRR 蛋白能够与亚麻锈病病菌的效应子Avr567相互作用,开启ETI应答 (Dodds et al.,2006)。植物与病原微生物之间相互作用并协同进化的过程被 Jones 等(2006) 总结为 “之” 字形模型 (附图1-3):这个过程可以分为四个阶段,第一阶段:触发 P TI。植物通过 P RRs识别绝大多数病原微生物的 PAMPs,从而引发基础抗性。第二阶段:抑制 PTI。病原微生物相应的进化出效应子来抑制 PTI,避开宿主的防御,对植物展开再次侵染,此时植物对病原微生物是感病的。第三阶段:触发 ETI。在自然选择压力下,植物进化出能够特异性识别相应效应子的 NB-LRR蛋白,激发防御反应,阻止病原微生物的进一步侵染。第四阶段:避开 ETI。病原微生物通过不同的进化策略,产生新的效应子,展开新一轮的入侵。长期以来,作物的抗病育种主要使用了小种专化性抗病性 (即过敏性坏死反应类型),由于病原微生物生理小种的变异,导致作物抗病性的 “丧失”,缩短了抗病品种的使用年限。而且随着作物产量水平的不断提高,农田生态条件的变化和作物抗性资源的消耗,许多新的病害逐渐显现。再加上抗病性多与不良农艺性状相连锁,所以要培育出优良的抗病品种越来越难。抗病分子机理的研究为作物抗病育种提供了新的发展思路。一是重视 P TI的利用。植物细胞表面的模式识别受体对病原微生物相关分子模式的识别,诱导 P TI,是植物免受病害侵染的第一道防线。因此将 P TI 有效应用于作物抗病品种的选育,有望获得广谱性抗病品种。拟南芥中的受体基因 EFR 能够识别细菌延伸因子EF-Tu。Lacombe等 (2010) 利用农杆菌介导法将拟南芥中的受体基因 EFR 转入到烟草和番茄的基因组中,成功获得了转基因植株。经验证,转入 EFR 基因的植株可以抗假单胞菌属 ( Pseudomonas)、黄单胞菌属 ( Xanthomonas)、拉尔氏菌属 ( Ralstonia) 和农杆菌属( Agrobacterium) 等不同属的病原细菌。这说明在育种中可以充分利用不同植物的模式识别受体基因来培育出具有广谱性、持久性抗性的作物新品种。二是将 ETI 与 PTI 相结合。植物大多数 R-基因是专门为识别病原微生物效应子而进化的,而病原微生物的效应子是菌种甚至小种所特有的,所以尽管植物ETI 能很强的特异性抵抗某种病害,但是也容易激发病原微生物产生新的效应子而避开原有的 ETI,使抗性消失。如果在利用 ETI 时,结合利用 PTI,便可以达到两道防线共同作用的效果,可以有效地避免大面积推广的抗病品种因 ETI的丧失而造成重大的产量损失。在育种实践中,利用P TI 抗性较好的栽培品种作为育种材料,利用多基因聚合或多基因转化将多个优良抗病基因导入其中,有利于扩大作物的抗病广谱性,改良作物的 ETI 抗性。近等基因系法 (Near-isogenic Lines,NIL) 和分离群体分析法(Bulked Segregant Analysis,BSA) 是获取与抗病基因紧密连锁的分子标记的两种最经典的方法。近等基因系是指仅在目标性状存在差异的两种基因型个体,通过杂交及多代自交或回交分离而获得的群体 (Young,1998)。近等基因系法的基本原理是比较轮回亲本与近等基因系及供体亲本三者的标记基因型。当近等基因系与供体亲本具有相同的标记基因型,但与轮回亲本的不同时,则该标记就有可能与目标基因连锁 (Muehlbauer,1988)。近等基因系的建立一般需要连续自交或回交6~8 代,耗时较长,而且常会导致一些重要基因的丢失或形成连锁累赘,因而限制了它的应用。分离群体分组分析法又称近等基因池法,是从近等基因系法演化而来的,属于双尾分析中的选择 DNA 基因池法 (selective DNA pooling,SDP)。Michelmore等 (1991) 首先利用 BSA 法在没有近等基因系的条件下通过对F2分离群体进行RAPD分析,成功的从100 个引物中筛选出3 个与莴苣霜霉病抗性基因 Dm5/8紧密连锁的 RAPD 标记。该实验的基本原理是:具有相对性状 (如抗病、感病) 的一对亲本杂交,在其后代分离群体中,根据个体表型或基因型分为两组 (如抗病组、感病组),选取两组中相同数量的极端差异个体,提取DNA,并进行等量混合,构建两个相当于近等基因系的基因池 (如抗病基因池、感病基因池),并对两个基因池进行标记的多态性筛选。由于两个基因池在遗传背景上是相似的,表型上的差异就有可能是由于某一目的基因的改变而造成的。因此两池间筛选出的多态性 DNA 标记就有可能是与目的基因连锁的分子标记。将多态性分子标记在后代分离群体上进行进一步验证,就可以分析出多态性标记与目的基因是否连锁以及连锁程度 (廖毅等,2009)。分离群体分组分析法包括基于标记基因型的 BSA 法 (Giovannoni et al.,1991) 和基于性状表现型的 BSA 法 (Michelmore et al.,1991)。前者是根据已有图谱或标记信息对基因进行精细定位,后者是通过对分离群体中就某一性状表现极端差异的个体进行分组,构建两个相对性状的 DNA 池,并筛选与目的基因连锁的多态性标记,实现对基因的初步定位。BSA 法具有许多优点:如原理简单、操作方便、实用经济等,重要一点是克服了许多作物没有或者难以创建近等基因系的限制,所以被广泛应用于质量性状单基因的定位以及数量性状主效基因的定位。2007 年,Korol等对 BSA法进行了优化,在精密仪器的辅助作用下实现了对定位效应较大QTL的定位。许多学者从理论上和实践上都证明了 BSA 法对数量性状基因定位的合理性 (Wang and Paterson,1994;William et al.,1997;Chagué et al.,1997;Hill,1998;Mackay and Caligari,2000;Chantret et al.,2000)。分子标记 (Molecular markers) 是 20 世纪 80 年代以来,继形态标记 (Morphological marker)、细胞标记 (Cytological marker)、生化标记 (Biochemical marker) 三大遗传标记之后,又诞生的一种以 DNA一级序列的多态性为基础的新的遗传标记。分子标记与其他遗传标记的不同之处在于,分子标记能够直接从 DNA 序列上找出差异。因此其具有如下的优点:一是准确性高,不受组织器官、个体发育时期状况、环境条件等因素的干扰;二是检测定位多,几乎遍及整个基因组;三是共显性好,有些共显性分子标记可有效的鉴别出二倍体中纯合和杂合基因型;四是多态性高,无需专门去创造特殊的遗传材料,自然就存在着许多等位变异;五是表现为 “中性” (即无基因多效性),与不良性状没有必然的连锁遗传,也不影响目标性状的正常表达;六是遗传稳定,可靠性强,检测速度快,操作简单。根据分子标记的发展进程,可以将其归类划分为三代分子标记:第一代分子标记以扩增片段长度多态性分子标记 AFLP (Amplified fragment length polymorphism)、限制性片段长度多态性分子标记 RFLP (Restriction fragment length polymorphisms)、随机扩增多态性DNA分子标记 RAPD (Random amplified polymorphism DNA) 为代表。第二代分子标记以重复序列的重复次数作为标记,操作较为简单,易于分型,且为共显性标记,更便于进行遗传分析。其代表性标记为简单重复序列标记 SSR (Simple sequence repeat) 和简单重复序列间扩增标记ISSR (Inter-simple sequence repeat)。第三代分子标记以核苷酸多态性标记SNP (Single nucleotide polymorphism)、插入缺失标记 InDel (In-sertion-deletion)、拷贝数变异标记 CNV (Copy Number Variation) 为代表,在后基因组时代已被大量开发,并被广泛使用。这类标记的最大特点是数量多、范围广、为显性标记、易于高通量分型。SSR (Simple sequence repeat),即简单重复序列,又称微卫星(Microsatellite),是Litt等1989 年提出,Moore等1991 年创立的。由1~6 个核苷酸为单位组成的串联重复序列 (Wang,1994),是 DNA复制和修复过程中,微卫星序列内发生滑链错配或不均等重组时,导致增加或缺失一个或更多的重复单元 (Levinson and Gutman,1987;Richards,1992),广泛分布于植物和动物的基因组中 (Tautz and Renz,1984)。每个SSR两侧具有相对保守的单拷贝序列,这为设计特异引物扩增SSR序列提供了模板。由于扩增产物中基本单元重复次数的不同,就形成了SSR座位的多态性。通常经过SSR引物扩增出来的PCR产物,可以经过聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳进行检测其多态性。SSR分子标记的优点在于信息量大、多态性高、重复性好、操作简单、呈共显性 (Kalia et al.,2011),因此被广泛应用于作物及果树等目标基因的遗传定位、遗传连锁图谱的构建、遗传多样性的检测以及分子标记辅助育种等方面。SSR标记的开发:目前常见的 SSR标记开发的方法包括数据库检索法、构建与筛选基因组文库法、微卫星富集法以及省略筛库法等。其中数据库检索法是开发SSR标记既经济又有效的方法。充分利用现有的DNA序列数据库中的信息,搜索 SSR 序列,可以轻松的获得全基因组的所有SSR引物,省去构建基因文库、杂交、测序等烦琐的工作,节省了大量的时间和财力。随着高通量测序技术的快速发展,使得如GenBank、EMBL/EBI (European Bioinformatics Institute,http://www.embl-heidelberg.de/)、NCBI (National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.rdm.nih.gov/) 以及 DDBJ (DNA Data Bank of Japan,http://www.Ddbj.nig.ac.jp) 等公共数据库中各物种的基因组序列、转录组序列及EST序列等不断增多。结合在线软件SSRIT ( http://archive.gramene.org/db/markers/ssrtool) 以及 SSRHunter 等来搜索SSR位点,利用 Primer Premier 5.0 或者利用在线引物设计软件Primer 3.0 (http://primer3.ut.ee/) 根据位点两侧保守核苷酸序列设计特异性引物。SNP 即单核苷酸多态性,是两个DNA序列中的某个位点由于单个核苷酸的变化而引起的多态性。SNP 标记的优点在于数量多,分布广,相对稳定,易于快速筛查和基因分型。SNP 标记的开发:可以通过多种方式和方法实现对SNP 标记的检测和分析。一是质谱分析法。通过 PCR 扩增后,用质谱进行分析检测。二是HRM分析法。利用高分辨率熔解曲线 (High resolution melt-ing,HRM) 分析方法进行分型检测。三是芯片法。利用 SNP 标记芯片进行分型检测。四是测序法。通过高通量测序手段进行检测 (孙瑞,2015)。SNP 标记的开发主要依赖于含有大量测序序列的数据库,具有速度快、高通量的特点。随着测序技术的发展,特别是全基因组测序,不仅可以从全基因组中获得大量的SNP 位点,而且还可以了解到SNP 位点在基因组中的分布状况,对于我们进一步分析基因的功能及表达提供了更多的可能。基于参考基因组序列的分析方法包括:全基因组重测序 (Whole-genome re-sequencing,WGR)、转录组测序(RNA-seq) 和简化基因组测序 (Reduced-Representation Genome Se-quencing,RRGS)。全基因组重测序是对已知物种基因组序列的前提下所进行的全基因组范围内的测序,并在个体或群体水平上进行差异性分析的方法。优点:快速进行资源普查筛选,寻找到大量遗传变异,实现遗传分析及重要性状候选基因的预测。转录组测序的研究对象为某个体在某一特定的功能状态下所能转录出来的所有 RNA 的总和,检测的是某个体位于编码区的碱基差异。优点是能够降低成本,能够直接检测功能区碱基的序列变化,能够有效的检测分析基因的表达水平,更有可能找到直接与表型相关的 SNP 差异 (Geraldes et al.,2011;Li et al.,2012a)。简化基因组测序是对与限制性核酸内切酶识别位点相关的DNA进行高通量测序。RAD-seq (Restriction-site Associated DNA Se-quence) 和 GBS (Genotyping-by Sequencing) 技术是目前应用最为广泛的简化基因组技术,优点是可以大幅度地降低基因组的复杂程度,简化操作,同时不受有无参考基因组的限制,可快速有效地鉴定出高密度的SNP 位点,从而实现遗传分析及重要性状候选基因的预测。InDel是指父母本之间在全基因组序列范围内存在的差异。一个亲本相对于另一个亲本而言,在基因组中存在着一定数量的核苷酸插入或缺失 (Jander et al.,2002)。InDel标记就是根据基因组中的这些插入或缺失位点,依据一定原则,在其上下游设计一些PCR引物能扩增出包含这些插入缺失位点的碱基片段,成为 InDel标记。基于全基因组重测序的 InDel 标记是遗传标记的一个重要来源,因其具有分布广、密度高、变异稳定、多态性强、基因型判别简单、检测容易等优点,受到越来越多的关注。InDel标记已广泛应用于目标基因的遗传定位、高密度遗传图谱的构建、目的基因的精细定位、生物遗传多样性的分析、种子纯度鉴定及分子标记辅助育种等多方面。Yu等 (2003) 利用InDel标记、RFLP 标记、SSR标记构建了一张向日葵的高饱和度分子标记遗传连锁图谱。Feng等 (2005) 利用日本晴和9311 序列筛选得到的分布于每条染色体的20 对 InDel标记和53 对 SSR 标记,分析鉴定了46份粳稻和47份籼稻的遗传多样性。葛敏等 (2013) 利用生物信息学对玉米全基因组进行扫描,发现可用于开发 Indel分子标记的插入缺失位点,同时成功地运用 Indel分子标记鉴定了玉米杂交种的纯度。Hayashi等将开发的9对InDel标记成功的应用于水稻抗性基因的筛选。分子遗传图谱 (Genetic linkage map) 是不同分子标记在染色体上的位置和相对距离的排列图,遗传图谱上的每个分子标记反映的都是与遗传特征有关的相应染色体座位上的遗传变异和多态性。分子遗传图谱的构建是基于染色体交换与重组的理论,它是分子遗传学研究中的重要领域,是对基因进行定位及克隆的基础,也是遗传育种的重要依据。随着分子标记技术的发展,图谱上标记的种类越来越多,标记的密度也越来越高。起源于 “欧洲苹果基因组作图计划” 的第一张遗传连锁图谱于1994年由 Hemmat等人完成发表。该图谱以56 株 ‘Rome Beauty’בWhite Angel’ 的杂交后代为作图群体,构建了包含 360 个标记的父本和母本两个苹果品种的遗传连锁图 (Hemmat et al.,1994),实现了苹果遗传图谱构建的突破。2003 年,Liebhard 等以 ‘Fiesta’בDiscovery’ 的 267 株 F1 代杂交群体为试材,利用 SCAR、AFLP、SSR、RAPD标记等840个不同类型的分子标记构建了高密度的遗传连锁图谱 (Liebhard et al.,2003)。2009 年,Celton 等利用 93 个‘M.9’בR.5’ 的F1 杂交群体构建了17 个连锁群,包含了224 个SSR标记,42 个 RAPD 标记、18 个 SCAR 标记和 14 个 SNP 标记(Celton et al.,2009)。随着苹果基因组全序列的公布 (Velasco et al.,2010),利用全基因组重测序技术大规模开发 SNP 标记构建高密度遗传连锁图谱成为现实。2012 年,Antanaviciute等完成了以 ‘M.27’בM.116’ F1 代杂交后代为群体,构建了由306个SSR标记和2272个SNP 标记组成的高密度遗传连锁图谱,平均每一个标记间的遗传距离为0.5 cM (Antanaviciute et al.,2012)。同年 Khan 等构建了包含2033个SNP 和843 个SSR共2875个分子标记的苹果整合遗传图谱,总长为1991.38 cM。DNA指纹图谱因具有高度的特异性、稳定的遗传性和体细胞稳定性的特点,因此不受植物组织和器官的种类、生长发育阶段、环境条件等因素的影响,所以在苗期即可对品种进行快速、有效的鉴定,提高了鉴定的准确性和效率。高质量的指纹图谱不仅可以应用于种质资源亲缘关系的分析,遗传多样性的研究,还可以通过对苹果 DNA 指纹图谱的比较分析,从本质上找出生物个体间的差异,实现对苹果栽培品种的鉴别、新品种登记、注册和产权保护。Koller等 (1993) 利用RAPD标记对11 个苹果栽培品种进行了鉴别。Gianfranceschi等 (1998) 利用两对SSR 引物对19 个苹果栽培品种的DNA进行扩增,成功的将 17 个苹果品种区分开来。祝军等(2000a) 应用 AFLP 技术,用筛选出的引物P32M46 绘制了我国苹果生产中常见的 25 个重要品种的 DNA 指纹图谱,通过对该指纹图谱的分析表明,苹果栽培品种在 DNA结构组成上具有较高的遗传多样性。祝军等 (2000b) 还利用AFLP 引物 P44M64 构建了5 个苹果矮化砧木基因型的DNA 指纹图谱,区分了供试的5 个矮化砧木的基因型并确定了他们之间的遗传关系。Liu等 (2014) 利用8 对SSR引物和60个苹果样品 (包括几个栽培品种和 ‘富士’בTelamon’ F1 实生苗)运用品种鉴定图 (Cultivar identification diagram,CID) 策略完成了第一张苹果品种鉴定图谱的构建,并证明了该方法能高效地应用于品种鉴别。分子标记辅助选择育种和基因定位克隆的前提是筛选与目的基因紧密连锁的分子标记。控制苹果重要农艺性状的基因大多属于数量性状由多基因或主效基因控制,受环境因素影响大,并且由于果树的基因高度杂和,更增加了筛选分子遗传标记的难度。目前,研究进展较快,所获得的遗传距离较近的分子标记多来自于单基因控制的质量性状。在苹果抗病性育种工作方面,研究最为广泛和深入的是对抗黑星病基因的研究。Yang 和 Krüger (1994) 首次报道了利用改进的分离分析法发现了一个与苹果抗黑星病基因Vf连锁的分子标记。随后,经过不懈的研究,不同类型的分子标记如 RAP D 标记、RFLP 标记、AFLP 标记、SSR标记等众多与苹果抗黑星病 V 基因连锁的标记被挖掘,与抗病位点连锁最紧密的分子标记的遗传距离仅为 0.5cM (Koller et al.,1994;Durham and Korban,1994;Tartarini,1996;Yang and Korban,1996;Yang et al.,1997;Tartarin et al.,1998;Xu and Korban,2000;Benaouf and Parisi.,2000;Gygax et al.,2004;Dunemann and Egerer,2010;Galli et al.,2010)。在果实品质育种方面,筛选出与控制果皮颜色主基因Rf连锁的分子标记,并将其定位在第九连锁群上 (Cheng et al.,1996;何晓薇等,2009)。与控制果实酸度、果形指数、果肉褐变等性状基因连锁的分子标记都有报道 (王雷存等,2012;Sun et al.,2012)。在矮化密植育种方面,田义柯等(2003) 筛选出一个与柱形基因Co基因位点的连锁距离为8.66 cM的RAPD标记。Moriya等 (2012) 在苹果第十条染色体上筛选出3 个与Co基因位点共分离的分子标记 (Mdo.ch10.12、Mdo.ch10.13 和Mdo.ch10.14),将Co基因定位在196 kb 个碱基区间内。分子标记辅助选择 (Molecular marker-assisted selection,MAS) 是利用与目标性状紧密连锁的分子标记作为辅助手段进行选择育种。MAS可以不用测交或后裔测定,加速遗传改良的速度;独立于环境,增加可靠性;进行育种早期选择,提高育种效率;实验室操作,降低成本;对多基因、多个性状甚至全基因组选择,增加选择效率 (徐云碧,2014)。主要应用于:种质资源的有效鉴定、量化和表征遗传变异 (Tanksley et al.,1989;Gur and Zamir,2004);对改良目标性状的基因或数量性状基因座 (Quantitative trait loci,QTL) 的定位、克隆和导入 (Peters et al.,2003;Gur and Zamir,2004;Holland,2004;Salvi and Tuberosa,2005);对遗传变异的操作 (包括鉴定、选择、聚合及整合) (Collard et al.,2005;Francia et al.,2005;Varshney et al.,2005;Wang et al.,2007);植物品种保护和特殊性、均匀性及稳定性测试过程 (CFIA/NFS,2005;Heckenberger et al.,2006;IBRD/World Bank,2006) 等。MAS在苹果育种中主要应用于重要性状的筛选,杂种实生苗的早期选择,杂交亲本的选配,遗传转化中目的基因的检测等。Tartarini等(2000)报道了利用获得的与抗苹果黑星病的显性单基因Vf紧密连锁的RAPD标记测验了携带该基因个体,淘汰错误率为3%,保留错选率仅为0.02%。Cheng等(1996)利用与控制果色的Thd01基因紧密连锁的RAPD标记,在苹果实生苗发育早期进行了标记筛选,实现了对果色这一特定性状的早期选择,大大减少了人力物力的浪费。由苹果单基因Co控制的柱型性状有利于形成集约高效的现代苹果栽培模式,能够降低生产成本,提高产量。Moriya等(2012)所得到的3个与Co基因共分离的标记Mdo.chlO.12、Mdo.chlO.13和Mdo.chlO.14,对于柱型苹果杂交育种中对群体材料的早期选择、基因的克隆及转化有着重要意义。Nybom等(1990)利用M13作为探针,对64株枫树实生苗进行了DNA指纹验证,通过亲缘关系和系统分类分析,成功的实现了对其中56株枫树实生苗的身份认证。苹果炭疽菌叶枯病是近年来高发且蔓延速度极快的一种真菌病害,目前尚没有有效的药物进行预防和治疗,对于感病的品种,特别是在高温高湿的季节,一旦发病将会带来毁灭性的为害。培育和种植抗病品种是防控植物病害的重要途径之一。随着分子生物学的快速发展,分子标记辅助选择技术逐渐成为植物抗病育种的有效手段。研究苹果对炭疽菌叶枯病的抗性遗传规律,筛选与苹果抗炭疽菌叶枯病基因连锁的分子标记对于抗病基因的定位、构建精细遗传图谱、进行图位克隆、基因功能验证及苹果抗病分子育种有着极其重要的意义。本书采用两个高抗苹果炭疽菌叶枯病品种 (系) ‘富士’ ‘QF-2’ (‘秦冠’ב富士’ 杂交后代中的高抗品系) 和两个高感病品种‘金冠’ ‘嘎拉’ 做亲本配制了4个杂交群体 (‘金冠’ב富士’ F1代 207 株,‘富士’ב金冠’ F1代 95 株,‘嘎拉’ב富士’ F1代262 株,‘富士’בQF-2’ F1代 198 株),采用室内人工离体接种的方法对 F1单株进行了苹果炭疽菌叶枯病的抗性鉴定。首先采用 BSA (bulked segregation analysis,分离群体分组分析) 法和 SSR (simple se-quence repeats,简单重复序列) 分子标记相结合的手段筛选抗性标记,然后通过全基因重测序与BSA相结合的方法筛选与目标基因相关的SNP 标记和Indel标记,并运用高分辨率熔解曲线 (High Resolution Melting,HRM) 分析技术验证 SNP 及 Indel标记,进一步将目标基因进行精细定位,筛选与抗炭疽菌叶枯病相关的候选基因,以期揭示苹果炭疽菌叶枯病的抗性遗传规律,获得与目标基因紧密连锁的分子标记,实现抗性基因定位,为挖掘抗病的关键基因,探索病原菌与抗病基因的互作机制,实现分子标记辅助育种,提高苹果抗病育种效率打下基础。 -
报告(十二)网目拟地甲(Pitchy Darkling Beetle)
出版时间:2013网目拟地甲(Opatrum subaratumFaldermann),别名沙潜,属鞘翅目(Coleoptera),拟步甲科(Tenebrionidae)。分布于我国东北、华北、西北等地。在国外,俄罗斯、蒙古等国也有网目拟地甲发生为害的报道。网目拟地甲的幼虫和成虫均可为害。幼虫取食幼苗的嫩茎、嫩根,还能钻蛀根茎、块根和块茎内取食为害,将幼苗啃光或啃咬幼苗茎韧皮部,造成幼苗折断、枯萎死亡;成虫可啃食高粱等作物叶片、嫩茎,造成缺刻和孔洞。图3-32 叶片被害状(缺刻、孔洞)网目拟地甲属于杂食性,可为害高粱、谷子、玉米、小麦、棉花、烟草、大豆和蔬菜及多种杂草植物。成虫体黑褐色,椭圆形,一般鞘翅上附有泥土,故外观呈灰色。雌成虫体长7.2~8.6mm,宽3.8~4.6mm。雄成虫体长6.4~8.7mm,宽3.3~4.8mm。头部较扁,背面似铲状,复眼黑色在头部下方。触角11节,棍棒状,第1至第3节较长,其余各节呈球形。前胸发达,前缘呈半月形,其上密生点刻如细沙状。鞘翅近长方形,其前缘向下弯曲将腹部包住,不能飞翔,鞘翅上有7条隆起的纵线,每条纵线两侧有凸起5~8个,形成网格状。前、中、后足各有距2个,足上生有黄色细毛。卵椭圆形,乳白色,表面光滑,大小1.2~1.5mm×0.7~0.9mm。初孵幼虫乳白色,体长2.8~3.6mm,老熟幼虫15~18.3mm,体细长与金针虫相似,深灰黄色、黄褐色,背板色深。前足发达,为中、后足长度的1.3倍。腹部末节小,纺锤形,背板前部稍凸起成一横沟,前部有褐色钩形纹1对,末端中央有隆起的褐色部分,边缘共有刚毛12根,末端中央有4根,两侧各排列4根。蛹为裸蛹,乳白色并略带灰白,羽化前深黄褐色,大小为6.8~8.7mm×3.1~4mm,腹部末端有2根钩刺。网目拟地甲在东北、华北地区1年发生1代。以成虫在土中、土缝、洞穴和枯枝落叶下越冬。翌春3月末成虫开始大量出土,取食蒲公英、野蓟等杂草的嫩芽,并随即在大田和菜地为害幼苗。成虫在4~5月交配产卵,卵产于1~4cm表土中。幼虫孵化后即在表土层取食幼苗嫩茎、嫩根,幼虫6~7龄,历期25~40天,具假死习性。6~7月份幼虫老熟后,在土中5~8cm深处做土室化蛹,蛹期7~11天。成虫羽化后多在作物和杂草根部越夏,9月份向外转移,为害秋苗。10月下旬成虫开始越冬。网目拟地甲喜干燥,一般发生在旱地或较黏土壤中,多分布在干燥的草荒地、田埂、道旁等处。成虫无飞翔能力,只能爬行,假死性特强,寿命长,最长的能跨越4个年度,连续3年都能产卵。成虫能进行孤雌生殖。图3-33 网目拟地甲(左:成虫;右:成虫交配)图3-34 网目拟地甲(左:初孵幼虫;右:幼虫)1.农业措施防治 秋收后深翻土地、改良土壤、铲除杂草、精耕细作等,以破坏网目拟地甲生存环境,减轻为害。2.化学防治 在网目拟地甲为害严重地区,播种前用3%氯唑磷(米乐尔)颗粒剂,2~6kg/667m2,拌细干土50kg,均匀地撒在地表,深耙20cm;也可用50%辛硫磷乳油按1:20比例拌潮湿细沙土,于傍晚撒在幼苗根部四周;或用50%辛硫磷乳油按1:10比例拌切碎的叶菜或杂草等制成毒饵料,傍晚撒于幼苗根部四周,每3~5天更换1次。 -
报告柿的生产技术
出版时间:2019柿是我国主要果树树种之一,柿树具有寿命长、产量高、收益大、易管理的优点,发展柿树生产对增加农民收入、调整农业产业结构方面具有重要的意义。柿树嫁接后5~6年开始结果,15年后进入盛果期,经济寿命在100年以上。丰产园3~4年开始结果,5~6年进入盛果期。柿根系分布取决于砧木。君迁子作砧木,根系发达,分枝力强,细根多。根系大多分布在10~40cm深土层中;垂直根深达3m以上,水平分布为冠径的2~3倍。柿根系单宁含量多,受伤后难愈合,发根困难,应注意保护根系。根系春季开始生长晚于地上部,一般地上部展叶时开始生长。柿枝条分为营养枝、结果枝和结果母枝。结果母枝是指着生混合花芽的枝条;结果枝是指由混合花芽抽生的枝条,大多由结果母枝的顶芽及其以下1~3个侧芽发出,再往下的侧芽的抽生为营养枝。营养枝是不能开花结果的枝,其上着生叶片进行光合作用制造有机营养物质,其一般短而弱。柿结果枝第3~7节叶腋间着生花蕾,开花结果,着生花的各节没有叶芽,开花结果后成为盲节。柿在平均温度12℃以上时萌芽。新梢生长以春季为主,成年树一般只抽生春梢,生长量较小,幼龄树和生长势旺的树可生长2~3次梢。柿树顶端优势和层性都比较明显,但新梢生长初期先端有下垂性,枯顶后不再下垂。柿树芽分叶芽和花芽两种。花芽为混合花芽。叶芽较瘦小,着生于1年生枝的中下部,萌发后抽生营养枝。花芽较肥大,位于1年生枝的顶部1~3节,萌发后抽生结果枝。柿树枝条顶芽为伪顶芽。枝条基部有两个鳞片覆盖的副芽,常不萌发而成为潜伏芽,其寿命较长。柿树的花芽分化在新梢停止生长后1个月,大约在6月中旬,当新梢侧芽内雏梢具有8~9片叶原始体时,自基部第3节开始向上,在雏梢叶腋间连续分化花的原始体。每个混合花芽一般分化3~5朵花。柿树的花有雌花、雄花、两性花三种类型。一般栽培品种仅生雌花,单生于结果枝第3~7节叶腋间,雄蕊退化,可单性结实。雄花1~3朵聚生于弱枝或结果枝下部,呈吊钟状。柿树在展叶后30~40d,日均温达17℃以上时开花,花期3~12d,大多数品种为6d。柿果实是由子房发育而成的浆果。果实发育过程分为3个明显的阶段:第一阶段为开花后60d以内,幼果迅速膨大,最后基本定形;第二阶段自花后60d至着色,果实停长后或间歇性膨大;第三阶段从果实着色至采收,果实又明显增大。柿的落花落果包括落蕾、落花和落果。开花前落蕾,落花在5月上中旬,部分花脱落。幼果形成后有落果现象,以后2~3周较重,6月中旬以后落果减轻,8月上中旬至成熟落果很少。柿树喜温耐寒。在年平均温度10.0~21.5℃,绝对最低温度不低于-20℃的地区均可栽培,但以年平均气温13~19℃最为适宜。并且甜柿耐寒力比涩柿弱,要求生长期(4—11月)平均气温在17℃以上。冬季低于-15℃时易发生冻害。柿树耐湿抗旱。在年降水量500~700mm、光照充足地方,生长发育良好,丰产优质。由于柿树根系分布深广,故较耐旱,一般在年降水量450mm以上地方,不需灌溉,但在开花坐果期,发生干旱,易造成大量落花落果。柿树喜光,但也较耐阴。一般在光照充足地方,柿树生长发育好,果实品质优良。对于甜柿要求4—10月日照时数在1400h以上。柿树对土壤要求不严,山区、丘陵、平地、河滩均能生长。但以土层深1m、土壤pH值6.0~7.5、含盐量0.3%以下、地下水位在1.5m以下,保水排水良好的壤土和黏壤土为宜。柿树开花前疏花蕾。保留结果枝发育最大,开放最早的花蕾,其余疏除。始果期幼树主侧枝上花蕾全部疏除。甜柿品种果园放蜂或人工辅助授粉;花期喷0.1%硼砂+300mg/kg赤霉素;或用0.3%尿素+0.1%硼砂+0.5%磷酸二氢钾,以提高坐果率。花后35~40d早期生理落果后疏果。首先疏除病虫果、伤果、畸形果、迟花果及易日灼果,保留不受日光直射的侧生果或下垂果,保留个大、整齐、深绿色,萼片大而完整的果实。保留1枝1~2个果,或15~18片叶留1个果。叶片在5片以下的小枝和主侧枝延长枝上不留果。根据柿果用途适期采收。榨取柿漆用果实在单宁含量最高的8月下旬采收;涩柿鲜食品种在果实由绿变黄尚未变红色时采收;制柿饼用果实在果皮黄色减褪呈橘红色时采收;软柿(烘柿)鲜食,在充分成熟、呈现固有色泽而未软化时采收;甜柿品种在充分成熟、完全脱涩、果皮由黄变红色、果肉尚未软化时采收。采收采用折枝法或摘果法。折枝法是用手、夹杆或挠钩将果实连同果枝上中部一同折下。摘果法是用手或采果器将柿果逐个摘下。二者交替使用。采收时轻拿轻放,采后及时剪去果柄,并在分级时将萼片摘去。 -
报告(三十一)玉米蚜(Corn Leaf Aphid)
出版时间:2013玉米蚜(Rhopalosiphum maidisFitch),或称玉米缢管蚜,俗称腻虫、蚁虫、蜜虫,属同翅目(Homoptera),蚜科(Aphididae)。玉米蚜分布广泛,遍及我国各玉米、高粱栽培区。玉米蚜在高粱苗期或成株期群集于心叶为害,虫体数量大时造成植株生长缓慢或停滞,甚至死亡。随植株生长发育,主要集中在新生的叶片上为害,孕穗期多集中在旗叶内、叶鞘上或幼嫩的穗上为害,严重时穗中小花败育,籽粒不实。玉米蚜虫吸取高粱汁液的同时,排泄大量蜜露,覆盖叶面,影响光合作用,穗上蜜露常加重高粱穗腐病发生,造成产量损失和品质降低。此外,玉米蚜虫还可传播高粱矮花叶病毒。图3-89 玉米蚜为害状(心叶、顶部叶片密布虫体)玉米蚜可为害玉米、高粱、大麦、水稻等作物及一些禾本科杂草。图3-90 玉米蚜虫为害状(穗部、茎秆布满蚜虫)有翅孤雌蚜体长1.6~1.8mm,宽1.0mm左右,卵圆形,黄绿或黑绿色,头、胸黑色发亮,复眼红褐色,第3~5腹节两侧各具1个黑色小点。触角6节,短于虫体。腹管圆筒形,上具复瓦状纹。尾片乳突状,每侧各有刚毛2根,腹管与尾片均为黑色。无翅孤雌蚜体长1.8~2.2mm,长卵形,淡绿或深绿色,上浮一层白色粉状物,复眼红褐色。触角6节,为体长的1/3,第3~5节无次生感觉圈。玉米蚜冬季以无翅成蚜、若蚜在麦类根际地下及早熟禾、看麦娘等禾本科杂草心叶内越冬。在黄淮海及长江流域,翌春3~4月份在小麦、杂草等寄主上开始活动为害繁殖,4~5月小麦旗叶期至黄熟期,产生大量有翅蚜迁往春玉米、春高粱、二熟早稻、莠草上为害,孤雌生殖,虫口密度快速增加。春玉米露雄期、高粱抽穗期,玉米蚜转移到上部叶片及幼嫩雄穗上为害,此时气温23~25℃,适宜玉米蚜生长发育,虫口密度激增,为害加重。春玉米进入乳熟后期,产生大量有翅蚜,大量迁往夏玉米田。夏玉米抽雄期种群增长速度达到高峰,在散粉吐丝期及高粱雌穗成熟前期虫口密度一直维持在高水平。以后随玉米植株进入黄熟,气温降低、昼夜温差增大,又产生大量有翅蚜,迁回冬小麦田和附近的杂草上繁殖并进入越冬。图3-91 玉米蚜虫(若虫、成虫及有翅蚜虫)图3-92 蚜虫天敌在东北春玉米区,6月中下旬玉米蚜潜入玉米田、高粱田;7月中旬正值玉米、高粱开花期,玉米蚜繁殖速度加快,出现第二次有翅蚜迁移高峰;7月下旬至8月上旬种群数量激增,虫口密度达到最高;8月下旬开始,由于昼夜温差大等环境条件不利于蚜虫发育,有翅蚜增加,开始迁出玉米、高粱田。玉米蚜在平均气温7℃以上,即可繁殖为害,旬均温23℃、相对湿度85%左右最适生存。玉米蚜天敌种类有蜘蛛类、瓢虫类、食蚜蝇、草蛉、蚜茧蜂、步行甲及蚜霉菌等。天敌密度高时对其种群数量增长有抑制作用。不同高粱品种的抗蚜性之间存在显著差异,我国各地均有一些抗蚜或耐蚜品种。1.农业措施防治 清除田边、沟渠及田间杂草,减少虫源。尽量减少种值感蚜品种,增加抗蚜品种播种面积,品种合理布局。2.化学防治(1)施用颗粒剂 用40%乐果50ml,对水0.5kg,拌15kg沙土,每株心叶撒施1g。(2)喷雾 50%抗蚜威乳油,40%蚜灭克乳油,或10%吡虫啉可湿性粉剂喷雾。(3)药剂涂茎 在玉米蚜发生初盛期,采用40%乐果乳油100倍液涂茎。 -
报告(十三)蒙古土象(Mongolia Weevil)
出版时间:2013蒙古土象(Xylinophorus mongolicusFaust),别名蒙古象鼻虫、蒙古灰象甲,属鞘翅目(Coleoptera),象甲科(Curculionidae)。我国发生于东北、华北、西北等地。国外,蒙古、俄罗斯、朝鲜半岛等有发生。图3-35 田间被害状(叶片形成缺刻和穿孔)蒙古土象幼虫和成虫均可为害。幼虫取食腐殖质和植物根系;成虫啃食作物嫩叶和幼茎,使植物组织受损,出现缺刻,甚至啃成秃桩,造成缺苗断垄。蒙古土象可为害高粱等粮食作物,还可为害棉花、麻类、花生、豆类、牧草和果树等作物。成虫卵圆形,体长4.4~5.8mm,宽2.3~3.1mm,被有褐色和白色鳞片,鳞片间散布细毛,褐色鳞片在前胸背板上形成3条淡纵纹,白色鳞片在前胸近外侧形成2条淡纵纹,在鞘翅第3、第4行间基部和肩部形成白斑,每侧翅有10行纵列刻点。触角11节,膝状。喙短而扁平。前足胫节内缘有1列钝齿,端部向内外放宽。雄虫前胸背板窄长,鞘翅末端钝圆锥形;雌虫前胸背板宽短,鞘翅末端圆锥形。卵椭圆形,大小0.9mm×0.5mm,初乳白色,经24h后变黑褐色,进而变黑色。老熟幼虫体长6~9mm,乳白色;上颚黑色,有2尖齿;内唇前缘具4对齿状长凸起,中央有3对齿状小凸起;其侧后方的2个三角形褐色纹于基部连在一起,并延长呈舌形;下颚须、下唇须均为2节。蛹椭圆形,直径5~6mm,乳黄色;复眼灰色;喙下垂,末端达后足跗节基部;头部及腹部背面生褐色刺毛。图3-36 啃食叶片、叶鞘形成缺刻蒙古土象在我国一般2年发生1代,以幼虫、成虫隔年交替越冬。在辽宁成虫4月中下旬出土活动,在地面上或近地表的幼苗上取食为害,5月上旬在土中产卵,5月下旬出现新孵化幼虫,在土中为害作物幼嫩根,9月末做土室越冬。成虫只爬不飞,有群居性和假死习性。卵散产于土中。1.农业措施防治 秋收后深翻土地、冬季灌水、春季精耕细作等,改变象甲生存条件,可降低虫口密度,减轻为害。图3-37 蒙古土象成虫(左:背面;右:侧面)图3-38 蒙古土象成虫交配2.化学防治 播种前可用50%辛硫磷乳油拌种,用药量为种子量的0.3%。苗期成虫大发生时,可用35%甲基硫环磷乳油加水30倍和沙土300倍制成毒土,撒于幼苗周围地表,诱杀成虫。 -
报告三、环境因子伤害(Environmental Factors Injuries)
出版时间:2013环境因子伤害包括旱害、涝害、低温冷害、高温障碍、农药残留、污染毒害和肥料伤害等。总体来讲,环境因子伤害的严重程度与自然因素有关,而在当今的现代农业生产中,与人为活动影响的关系更加密切。准确判断和正确掌握环境因子伤害的症状和原因,对于有效控制其危害,减少其危害所致的损失有着重要意义。高粱遭受旱害后,幼苗上部叶片纵卷,呈暗灰色。成株表现为矮化、细弱,叶丛变为黄绿色,严重的缺水造成叶尖白色、灰褐色,呈火烧状,甚至植株上部叶片失水干燥、干枯。当播种时土壤干旱,种子出苗率低,少数出苗株,幼胚易腐烂,发生苗枯。干旱严重时,植株严重瘦弱、矮化,叶片上形成不规则褐色至黄色斑点,边缘黄化,持续干旱时,常导致植株死亡。植株须根减少、枯黄。图2-116 幼苗缺水萎蔫,叶片枯黄图2-117 茎秆瘦弱、根系黄褐色图2-118 叶片边缘干枯缺水干旱是决定产量高低最重要的环境因素。干旱造成的后果复杂多样,产量损失的严重程度取决于作物受害的不同发育阶段。高温和干旱两者对作物的影响很难区分,通常土壤温度高(高于52℃)可引起高粱中胚轴弯曲,茎与土壤表面平行生长。高粱具有“抗旱”基因或相对适应干旱环境的特性,甚至在土壤水分供应减少的情况下仍可维持组织细胞膨压。轻度持续干旱,导致植株矮小,叶片变小。随着干旱程度加重,表现为中午时气孔关闭,叶片卷曲,最后出现全天叶片卷曲现象,并加速下部叶片的衰老。在籽粒形成过程中严重缺水,表现为小花和穗败育,引起产量下降。败育的原因尚不明确,很可能是小花形成期正常的激素平衡受影响,或由于高温引起的根系生长受阻,对水分和养分吸收能力下降所致。在籽粒灌浆期出现缺水现象,会限制植株的光合作用能力,致使籽粒不饱满,千粒重降低。高粱植株受涝害后,表现为叶色褪绿,底部叶片先出现枯黄或呈紫红色,似缺氮症状,导致植株生长缓慢或停滞,生育期延迟,严重的全株枯死。植株根系变黑褐色坏死,出现沤腐状。图2-119 田间淹涝植株(底叶枯黄)图2-120 田间淹涝植株(叶片枯死)图2-121 植株涝害(根系变黑褐色)高粱属于较耐涝的作物,但土壤黏重、含水量过大时,植株常发育不良,尤其在苗期表现更为明显。高粱种子萌发后,涝害发生得越早受害越重,淹水时间越长受害越重,淹水越深减产越重。收获期间过多的降雨,可加重穗腐病发生,影响籽粒的品质。高粱出现涝害以后应尽快采取补救措施,持续降雨应排水防涝,将损失降至最低程度。高粱习性比较喜温,苗期或生育后期易遇低温、霜冻受害而造成减产。晴天、多露的夜间或清晨,温度5~10℃即可造成高粱冻害。受害植株叶片表面产生不规则的浅灰色、银灰色斑点或条斑,有时叶片上纵向出现枯白色带状环纹。春季低温,出苗延迟,可导致大田的高粱出苗率明显降低。夏季低温(凉夏)持续时间长,抽穗期推迟,在秋季早霜到来时籽粒难以正常成熟。灌浆期气温低,灌浆速度缓慢,籽粒不能正常成熟而减产。低温危害后还常易诱使真菌和细菌病害发生。图2-122 幼苗症状(左:心叶黄化;右:叶尖褪绿、干枯)图2-123 低温霜害症状(叶片灰绿色条斑)高粱植株遇高温危害后,顶部叶片首先褪绿,然后卷曲,叶片漂白,呈现日灼伤症状。授粉期遇到高温,导致花药枯萎,花粉干枯,丧失发芽力,授粉不充分,穗不结实或结实率低,造成严重减产。图2-124 田间受害症状图2-125 叶片日灼斑当土壤水分含量低,伴随有干热风,高粱遇到50℃以上的气温时,即使短时间的高温,植株叶片也会发生灼伤。高粱品种间的耐高温能力存在明显差异,种植耐高温品种可降低危害,减少产量损失。高粱对有机磷类农药,如敌敌畏、敌百虫、辛硫磷、杀螟松、磷胺、杀螟丹等农药敏感,如误施、使用浓度过高、使用方法不当,以及邻田用药飘移等均能造成药害。轻者引起叶部受害,植株生长受阻,重者叶片变红褐色或紫红色、枯萎,植株死亡,造成的损失较为严重。图2-126 药害田间症状图2-127 叶片枯死(左:前期;右:后期)在高粱上直接喷洒敌百虫、敌敌畏等有机磷农药后,12h即现药害症状,初在叶片上产生红褐色斑点,后迅速扩大相互融合成红色或红褐色大斑块,致叶片焦枯,全田似火烧状。药害症状与某些真菌病害所致症状有相似之处,易混淆,应予以注意。图2-128 叶片枯死斑(左、中:药剂飘移;右:药液喷洒)图2-129 叶片枯死斑(左、中:药剂飘移;右:药液喷洒)高粱上严禁使用敌百虫、敌敌畏等有机磷农药。避免邻田用药飘移造成的药害。发生药害后应迅速冲洗或灌水,同时加强管理。可溶性氮、钾、游离NH3、氮、磷等肥料施用过量,或直接接触种子,则会抑制种子萌发,出苗缓慢,幼苗死亡。残存者严重矮化,叶片变黄,叶尖坏死。受害幼苗根系短小,褐变,侧根稀疏,无或很少有根毛。含硼的肥料使用不当更易对幼苗产生毒害。在干燥气候条件,沙性、板结土壤,有机质含量低的土壤,使用高盐肥料易发生幼苗毒害症状。图2-130 田间症状(左:叶片症状;右:根部毒害症状)图2-131 植株受害叶片枯死(右:单株放大)在高酸性或碱性土壤,施用含铝和铁的肥料易发生幼苗肥害,幼苗根冠和节间维管束褐变。镍和铬过量使用,造成植株矮化、叶脉褪绿、叶边缘皱缩。合理控制可溶性氮、钾等肥料的用量,土壤施用时要注意建立隔离层,避免种子与化肥直接接触,防止肥害。
