文摘

小麦的营养来源约40%的世界人口在肯尼亚,第二个最重要的粮食作物。然而,镰刀菌素头枯萎病(FHB)阻碍可持续发展的足够的作物的生产,造成经济损失和健康。新兴不利的气候变化,有效的疾病管理策略和足够的种子系统必须满足的缺乏。当前信息致病病原体的流行品种的小麦基因型是一个关键的先决条件等策略。本研究旨在确定病原的流行镰刀菌素物种的种子开发品种的小麦基因型在肯尼亚三个主要小麦产区。共260个样本从123年农场收集18个小麦基因型。蛋白胨pentachloronitrobenze琼脂用于真菌隔离,同时识别镰刀菌素种虫害是基于基因编码翻译延长因子1 -α(tef1-alpha)序列分析。镰刀菌素种虫害孤立的包括镰刀菌素poae,f . tricinctum heterosporum,f . culmorum,f . equiseti,镰刀菌素sp。f . verticillioides,病圃。的发生率没有显著差异镰刀菌素仕达屋优先计划。病原体中三个区域进行了研究。镰刀菌素纳库鲁种虫害多样性指数为2.008,邻国是1.4603,Uasin Gishu是1.2337。小麦生产从farm-saved种子产生了66.25%的隔离,尽管注册商业小麦种子的生产取得了33.75%的隔离。这项研究的重要发现是,镰刀菌素种虫害与真菌毒素污染的小麦食物链似乎繁荣在所有地区的采样小麦种子基因型进行了研究。信息的患病率和多样性在作物疾病的病原体对持久性推进综合FHB控制措施是至关重要的。

1。介绍

镰刀菌素种虫害是一个最重要的丝状致病性真菌属全球无处不在。场或土壤真菌,造成渐渐枯竭,幼苗影响,腐烂,和时间里敏感的植物1]。镰刀菌素种虫害污染是一个主要的农业问题,降低了农产品的质量和产量而产生真菌毒素的毒性因素负责许多疾病在人类和家畜2]。小麦(小麦)是一个主要的营养来源大约40%的世界人口,是世界上种植最广泛的作物,种植面积超过了2.18亿公顷。此外,它的世界贸易大于所有其他作物组合(3,4]。然而,真菌病原体感染的作物是一个严重的全球问题由于各种因素。不利的气候条件和agronomy-related问题已报告在这方面是至关重要的(5- - - - - -8]。致病性镰刀菌素种虫害的主要原因镰刀菌素头枯萎病(FHB)导致毁灭性的麦粒破坏真菌毒素的合成积累。

在全球范围内,各种控制措施进行调查研究,目的是有效地保护作物免受FHB。这涉及到秋收之前的那次不同和收获后方法的使用,从农业技术限制主要感染源的方法。收获后的控制措施包括物理方法,如适当的收获,并不会损害谷物、轮作耕作、施肥、使用合适的种子材料质量和及时播种时期(9,10),教育和培训农业生产者的良好农业规范的应用。尽管杀菌剂对FHB功效一致由于短时间框架应用程序以及有限的可用的杀真菌剂(10),他们的角色控制FHB秋收之前的那次中不容忽视的控制措施。化学控制FHB小麦影响疾病在峰值强度和deoxynivalenol污染谷物(11]。及时使用正确剂量的有效类型的杀菌剂(12- - - - - -14)据报道是一个适用FHB控制措施,特别是在植物开花。也包括在这一类抗性诱导物的使用,包括基于拮抗微生物的生物药品代理、内生菌等生物活性成份,和nonchemical杀菌剂和耕作15- - - - - -18]。品种的选择和使用高水平的阻力镰刀菌素种虫害侵扰(10,17)、住宿(19在怎么强调都不为过。使用的组合条件适宜时收获前的措施镰刀菌素种虫害侵扰是更有效的9,20.),因为它们限制了病原体的生存碎片,在字段和感染严重程度减少他们的存在。然而,不断变化的农场和气候条件要求的应用一致的有效FHB控制措施,如使用小麦基因型高度耐药镰刀菌素种虫害病原体。目前的研究调查了患病率和致病性的多样性镰刀菌素种虫害从三个主要品种的小麦基因型小麦产区在肯尼亚东非大裂谷符合因素决定种植基因型的选择。

1.1。研究的背景

小麦是肯尼亚第二最重要的粮食作物,仅次于玉米和一个经济重要的作物在大型和小规模农民(21]。它是生长在海拔1500米以上地区,南部和上层裂谷地区(纳库鲁,邻国,Uasin Gishu)和东部的肯尼亚(Nanyuki和一支)。小麦产量是由小、中、大规模的农民和行业,由大约20磨坊主,整体国内生产总值和谷物(贡献1.4%和30%22),分别。农业投入的高成本和土地分散等因素导致了生产的转变从大型和中等规模的商业农场使用资本密集型技术生产主要由小规模农民(23]。

小麦需要罚款种植床上统一的萌发。在这个视图中,鼓励农民有土地彻底将和痛心,自由生长杂草和杂草种子,播种前至少4周,以确保土地没有新鲜的堆肥(尚未完全腐烂的植物材料)在种植。在种植施肥推荐根据土壤类型的土壤分析报告。在种植过程中,磷酸氢二铵(DAP)在200 - 250公斤公顷⁻¹建议由等因素的阶段作物,由于氮的可用性是重要的在耕作,干扩展,和耳朵出现。

秋收之前的那次疾病,以及收获后损失的主要重复挑战阻碍最优生产小麦。小麦锈病小麦发生毁灭性的真菌疾病,如(24]和FHB [25- - - - - -27)据报道在肯尼亚作为小麦生产的重大挫折。一般来说,除了良好的农业管理实践,所使用的主要小麦作物保护政权在肯尼亚农民对所有真菌叶面小麦锈病小麦等疾病是杀菌剂的使用。叶部疾病的易感性增加小麦FHB峰值。因此,杀真菌剂成为至关重要的减少疾病对小麦的影响。然而,这样的低功效和有限的频谱控制耐药真菌杀菌剂创建一个缺口FHB等疾病。虽然抗病或公差仍然是一个推动肯尼亚农业和牲畜的目标组织的(KALRO)小麦研究项目,这对推荐的小麦品种(仍然是一个挑战21]。因此,有一致的发展小麦基因型与高稳定产量,宽容生物和非生物压力,pre-harvest发芽疾病和害虫,所以,农民从不同种植地区国家可以选择最适合的品种21]。因此,当前信息的普遍性和多样性镰刀菌素种虫害的现有的和种植的小麦基因型是重要前提信息综合管理FHB和其他基因型的改进或开发更好的抗病品种的品质。当前的研究评估了发生和致病性的多样性镰刀菌素种虫害在发达的小麦基因型三种主要小麦产区在肯尼亚东非大裂谷的因素考虑的农民选择种植的小麦品种。

2。材料和方法

2.1。研究区域

这项研究是在三个地区坐落在肯尼亚东非大裂谷,主要的商业小麦种植区域。图1显示生成每个站点的位置使用地理定位系统(GPS)。20 mm-40毫米之间的平均降雨量范围是邻国,60毫米- 80毫米Uasin Gishu,和40 mm-60 mm纳;然而,平均温度范围在邻国18°C-22°C, Gishu < 18°C,博尔特18°C-22°C纳在研究期间。这些地区年降雨量800毫米和2000毫米之间的不同,偶尔与数量上升高海拔高达2500毫米。小农小麦技术研究是由国家植物育种站在纳库鲁。通常在大型农场种植作物的研究区域是小麦、大麦和玉米。其他自给作物如豆类(大豆)、白菜、羽衣甘蓝、和爱尔兰土豆也是小规模的基础上培养。农场种植之前几乎没有休闲停留1 - 2年。

2.2。现场取样的小麦种子

抽样2016年9月至2017年10月发生如下:邻国,7月28日^th9月初,2016;Uasin Gishu地区,2016年11月8日,12月初,2016年,纳库鲁地区:Nakuru-Naivasha区域,二月,2017;和Nakuru-Njoro区,2017年10月。在纳库鲁地区,大部分Njoro进行抽样,主要小麦生产和研究中心。横断面有目的抽样后,农场被随机选择取决于收获的日子。实验室和文件样本取自大量新收获小麦谷物使用长矛抽样技术(28,29日]。所收集的样本的数量每农场的由农场的规模和范围从3 21个样本/网站。每一个小麦品种在每采样站点复制三个样本,每个样本的重量大约500通用。样本用卡其色文件和标签和运输在凉爽箱子到实验室,在那里,他们储存在4°C的隔离镰刀菌素物种。抽样过程包括收集信息从小麦基因型的农民小麦种子培养和标准用于小麦基因型的选择,使用farm-saved和认证商业小麦种子和最后,常见的真菌疾病观察在田间作物。

2.3。隔离和表征小麦样品的准备镰刀菌素仕达屋优先计划

获得来自多个样本的代表性样本程序的作者所描述的(28,29日)使用,但轻微的修改。多个样本具体农场和网站是无菌倒到无菌容器(聚乙烯纸袋)和手动混合一个同质复合试样。复合样本然后手动降低到500年部分通用标签和随机选择的样本用于测试和文件。样品重500通用汽车从收集网站是直接使用混合后作为测试样本。方法由作者开发的30.,31日)采用用于隔离的过程和形态特征镰刀菌素物种。大约一百五十的种子每个测试样本被随机挑选和浸泡在2%的NaOCl 2分钟。种子被冲洗三次,每次在新鲜无菌蒸馏水和干在层流无菌棉布。十无菌种子分别从三个复制的每个样本被随机挑选和镀在选择性的媒体一式三份,蛋白胨pentachloronitrobenze琼脂,和孵化25°C 4 - 7天。这些构成了每个样本90镀种子。发芽真菌菌落亚文化在自来水琼脂25°C孢子形成一段7 - 14天。孢子的隔离使用显微镜检查确定独特的独有的特征镰刀菌素物种。获得纯粹的殖民地,孢子镰刀菌素种虫害隔离受到10⁻⁴折叠系列稀释在水琼脂培养25°C 18个小时。每个真菌的菌丝先端的殖民地形成亚文化在三个不同的媒体一式三份:马铃薯葡萄糖琼脂(PDA),合成琼脂(SNA)和康乃馨叶琼脂(CLA)在两个不同的温度,25°C和30°C,与交替12小时的黑暗和12小时的荧光灯。这对进一步进行了形态描述以下程序的作者(32,33]。纯镰刀菌素仕达屋优先计划。隔离被存储为孢子悬浮液在15%甘油−80°C在肯尼亚农业和畜牧业研究组织(KALRO)生物技术实验室的分子特征。

2.4。的分子特征镰刀菌素仕达屋优先计划

2.4.1。DNA提取

每个隔离的孢子培养在PDA上25°C和交替12小时的荧光灯和黑暗。DNA的分离提取7天到第14天根据菌丝量使用Zymo研究真菌/细菌DNA迷你准备工具包(表观遗传学,哈特菲尔德,南非),根据制造商的指示。为获得最佳性能,beta-mercaptoethanol(用户提供)添加到基因组裂解缓冲最终稀释0.5% (v / v)。,500年µl / 100毫升。在第一步中,大约10 mg-20毫克(湿重)的真菌细胞resuspended多达200µl(等渗缓冲(例如,PBS)添加到ZR BashingBead™裂解管(0.1毫米和0.5毫米),和750年µl BashingBead™缓冲区之前添加到管限制严格。制备了在装有2毫升的珠搅拌器管固定器总成和加工的最大速度≥5分钟。基于示例输入处理时间不同。的ZR BashingBead™裂解管(0.1毫米和0.5毫米)当时在一个微型离心机离心10000 x g 1分钟。400µl的上层清液转移到Zymo-Spin™III-F过滤器集合管和离心8000 x g 1分钟,和Zymo-Spin™III-F过滤器被丢弃。接下来,1200年µl基因组裂解缓冲被添加到滤液的收集管和混合。800年µl的混合物添加到Zymo-Spin™IC第2列集合管和离心10000 x g 1分钟。从集合中流过管被丢弃,和前面的步骤(步骤6)重复。200年µl DNA预缓冲被添加到Zymo-Spin™IC列在一个新的集合管和离心10000 x g 1分钟。500年µl·g⁻¹DNA洗缓冲区添加到Zymo-Spin™IC列和离心机在10000 x g 1分钟。的Zymo-Spin™IC列然后转移到一个干净的1.5毫升微型离心机管,和20µl (10µl最低)的DNA洗脱缓冲是直接添加到列矩阵和孵化1分钟。其次是在10000 x g离心洗提DNA 30秒,使用Zymo研究真菌/细菌DNA迷你准备工具包(表观遗传学,哈特菲尔德,南非),根据制造商的指示。

2.4.2。聚合酶链反应(PCR)扩增镰刀菌素DNA。

一组引物靶向基因编码翻译延长因子1 -α(tef1 -α)——Ef1(正向引物:5 ' -ATGGGTAAGGA (A / G) GACAAGAC-3′)和EF2(反向引物:5 ' gga (G / A) GTACCAGT (G / C) ATCATGTT-3′)被用来放大700 bp的片段34]。PCR是在25日执行μl反应包括1μl 1: 10 - 1: 100稀释DNA, 1 U RedTaq DNA聚合酶(Sigma-Aldrich公司,意大利米兰),2μ1.7 l RedTaq补充的缓冲区μl MgCl 22毫米₂最终浓度的3.0毫米,10毫米脱氧核苷酸)和1.0μM的底漆:反向和正向(ef1和ef2)。反应是运行在一个Mastercycler ep-gradient(美国加州BioRad)的热剖面4分钟在94°C其次是35周期60年代在94°C, 60年代在57°C和1分钟72°C 72°C 5分钟紧随其后。放大DNA电泳在1.5% (w / v) Tris-acetate乙二胺四乙酸(EDTA)琼脂糖凝胶。扩增子在700 bp - 710 bp使用可视化1 kb bp DNA梯(Bioline)大小的标准。使用浓度1%的琼脂糖凝胶。琼脂糖凝胶,是在100°C煮5分钟在一个锥形瓶,冷却至55°C。然后,0.3μl(溴化乙锭添加旋转瓶时使凝胶与溴化乙锭混合。混合物注入凝胶坦克的梳子和巩固。分子标记(2μl)添加到一个好,DNA (4μl) +加载染料添加其他井和安排。蒸馏水是用作控制。这种凝胶在80 V跑了45分钟,在Geldoc (BioRad、分子凝胶成像仪Doc XR-CLASS成像系统,加州和美国)。一个qPCR估计为每个给定的感染的严重程度镰刀菌素种虫害每样不是因为我们执行对DNA分析是确定物种隔离的身份。

2.4.3。核苷酸测序和分析tef1 -α核苷酸序列

放大TEF-1基因的产物纯化使用QIAquick凝胶萃取设备根据制造商的指示(试剂盒说明书)。测序两股DNA进行ABI 3700测序服务单位的音序器Macrogen(荷兰)。ef1 -α(tef1 -α)原始核苷酸序列组装、叠连群生成和共识序列检索使用Geneious版本11.1.5软件。核苷酸序列的基本定位搜索工具(BLASTN),https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgito,是用于检索序列相似性指数高与国家生物技术信息中心(NCBI)的数据库。检索到的序列对齐在一起的共识序列使用ClustalW隔离,依赖于算法构建Geneious 11.1.5软件版本。系统发育树生成来推断49序列对齐的亲缘。最大似然(ML)分析和系统发育树(图2)是通过Tamura-Nei模型建造的。一千引导程序进行复制的保证每个分支的稳定性和健壮性(35,36]。最高的树日志(−31270.16)展示了可能性。相关类群的百分比的树聚集在一起展示了旁边的分支。初始树启发式搜索得到自动Neighbor-Join和BioNJ算法应用到一个矩阵的两两距离估计使用的最大组合可能性(制程)方法,然后选择拓扑与优越的对数似然值。有4167个职位最终的数据集。是在大型X[进行进化分析35]。

2.5。数据分析的普遍性和多样性镰刀菌素仕达屋优先计划

在SPSS数据分析使用单向方差分析比较流行的镰刀菌素种虫害孤立。分析了对整体的存在和类型镰刀菌素种虫害的抽样调查三个地区的小麦基因型,在0.05显著性水平。镰刀菌素种虫害显著意味着在不同区域受到进一步分析使用LSD测试多个比较识别任何两个地区整体出现差异。确定在每个地区物种丰富度及其相对丰度,使用辛普森多样性指数计算和香农多样性方程。评估的患病率镰刀菌素种虫害之间引起的小麦种子farm-saved种子和认证商业种子也使用描述性统计执行。

辛普森多样性指数(D)是由

在香农的维纳多样性指数(H)是由 “D”代表辛普森多样性指数,“H”代表香农多样性指数,“∑”和“的总和p_我“是每个物种的相对多度,和“ln”是自然对数。

3所示。结果

3.1。小麦基因型农民偏好的裂谷

二百六十(260)不同基因型小麦的种子(表样本1)收集从123年小麦农场。十八岁,小麦种子基因型分类的小麦种子收集的260个样本。百分之六十六(66.25%)的生产认证商业小麦种子和33.75%的生产farm-saved小麦种子(表2)。Agro-economic因素决定农民选择小麦种子培养潜在的重量不同基因型小麦产量、抗性的小麦谷物害虫在存储、负担能力的小麦种子基因型,小麦锈病抗性的小麦基因型,可用性释放的基因型的种子市场和自由小麦种子基因型为生产提供了研究目的或认证的小麦种子。只有1.6%的农民的小麦种子取样援引FHB影响作物的一个严重问题。然而,这种疾病影响是偶然可见一些农场和小麦谷物。所有农民的小麦种子(100%)被用于这项研究援引茎锈病主要的真菌疾病影响可持续的小麦产量。

3.2。镰刀菌素spp。复杂的基因型小麦种子收获的时候

基于识别关键的作者(3380年),属于属真菌隔离镰刀菌素被确定。独特的菌丝的形态特征,色素的形成和分生孢子的细胞的形成是用来确定和隔离的相似和不同镰刀菌素spp。结果后PCR扩增的DNA为每一个积极的隔离表现出单一清晰放大乐队片段之间的总大小700个基点和710个基点(图3)。分析和比较合成序列与序列的国家生物技术信息中心(NCBI)数据库使用基本对齐核苷酸序列的搜索工具(BLASTN),https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgito,建立物种真菌分离株的身份镰刀菌素poae,f . tricinctum,f . heterosporum,f . culmorum,f . equiseti,镰刀菌素sp。f . verticillioides和病圃。意思是普遍存在的镰刀菌素种虫害在三个县没有明显(所有 )不同(图4)。然而,异常的患病率是对观察到的物种水平F。verticillioides,病圃、f . tricinctum culmorum,镰刀菌素sp.迷幻药后3区域之间的两两比较。这些异常现象的观察以下种类:f . verticillioides纳库鲁和Uasin Gishu ( ),f . culmorum纳库鲁和Uasin Gishu ( ),f . tricinctum纳库鲁和邻国之间( ),和镰刀菌素和邻国之间sp. Uasin Gishu ( )。多样性指数镰刀菌素种虫害的三个区域如下:纳库鲁县,2.008;邻国,1.4603;和Uasin Gishu, 1.2337。基于描述性统计、小麦生产认证种子有最低0的镰刀菌素spp。,而最大16岁平均为3.42。小麦生产farm-saved种子有0的最低金额镰刀菌素种虫害隔离在最高额22平均值为6.31。的总金额镰刀菌素每个类别的小麦品种种虫害farm-saved种子被广泛传播(SD = 6.626),因此含蓄的患病率更高镰刀菌素种虫害造成相比(表注册商业品种小麦种子2)。

3.2.1之上。系统发育分析镰刀菌素spp。隔离

亲缘系谱树生成来推断的一致序列构造了基于引导值超过75%,而隔离的身份是基于单位矩阵值在95%和100%之间躺在NCBI与参考序列相似性。这种分析进一步证实了物种的身份和系统发育关系,揭示种间变异和种内的变异的成员之一F。verticillioides和F。equiseti,而其他一些真菌隔离成为外围集团。系统发育树的菌株划分为四个主要集群,即I, II, III, IV(图2)。镰刀菌素菌株鉴定下集群包括我f . verticillioides应变CNRG455加入资源库(cc)。MH936002;镰刀菌素加入sp.应变MCR2228资源库。MH582332;和f . verticillioides加入菌株F28,资源库。KU554687。压力单位矩阵值介于97.85%和100%之间,都是由100%的引导价值。第二组由5人镰刀菌素spp。(f . verticillioides加入菌株CM-CNRG455,资源库。MH936002;f . tricinctum加入菌株PPRI20693,资源库。MH464151;f . heterosporum加入资源库。DAOMC235644;f . culmorum加入菌株E24,资源库。LT548347;镰刀菌素sp。隔离NRRL 20722年加入资源库。GQ505595;和f . equiseti应变URM: 6788年,加入资源库没有。LS398491)。此集群的最高单位矩阵值为99.85%,支持引导的价值100%的物种。四(4)镰刀菌素种虫害隔离(PT20 PT21、PT53 PT7)在这个集群低单位矩阵,因此被视为外节点和节点二世。第三组是由一个引导支持价值的100%和构成subclusters将成员分成3镰刀菌素物种:f . poae应变蒙大拿II, MK729605;病圃KU671036;和f . equiseti隔离LQ144 MK168567相似矩阵的97.67%,89.15%,和100%,分别。在这个集群,镰刀菌素种虫害隔离PT42和PT51成为团体的身份f . equiseti隔离LQ144 MK168567。第四组镰刀菌素种虫害压力有一个引导的价值100%,由one-subcluster和一群外,加入身份PT61的参考f . equiseti。这种隔离是一种非常普遍的现象在Uasin Gishu地区。subcluster进一步分为两组,这两个引导值的100%。组成的团体之一f . equiseti隔离SAT73,身份加入参考资源库。DQ465946,而另一组由f . verticillioides加入菌株MRC929,资源库。MH582324。

3.2.2。致病性的多样性镰刀菌素种虫害的小麦种子

在图所示的系统发育分析2显示,f . verticillioides,f . equiseti镰刀霉poae,病圃,f . tricinctum,镰刀菌素sp。f . culmorum由致病性镰刀菌素种虫害的复杂多样性流行的基因型小麦种子(表采样3)。镰刀菌素verticillioides和F。equiseti隔离是分布在多个集群在系统发育树中,分离出超过70%的小麦基因型进行了研究。普遍存在的比例f . verticillioides,f . equiseti和F。poae在所有的小麦种子基因型是如下:94%,77%,和50%,分别比的患病率镰刀菌素种虫害孤立。所有的八个镰刀菌素在Njoro二世和鹰10种虫害更普遍小麦种子的基因型,而肯尼亚雷恩是唯一的小麦基因型,没有感染镰刀菌素物种(表3)。除了罗宾的小麦基因型,Njoro II和鹰10个小麦基因型采样从所有三个地区的研究在以下比例:44%,15%,9.5%,Njoro II,鹰,分别和罗宾。所有人都感染了超过50%的孤立镰刀菌素物种。镰刀菌素graminearum不是孤立的小麦样品。

4所示。讨论

本研究的结果表明,新收获小麦生产farm-saved和商业处理小麦种子明显感染致病镰刀菌素种虫害可能本质上影响植物生长发芽。当这样的镰刀菌素种虫害感染谷物用作下一个种子作物没有去污,可怜的,可怜的活力,和/或幼苗可能发生影响,大幅降低最优生产的作物。镰刀菌素种虫害感染谷物也可能受真菌毒素污染影响人类和家畜食用小麦产品和小麦仍在饲料的形式,分别。Farm-saved小麦种子有较高的患病率镰刀菌素种虫害注册商业小麦种子相比,尽管他们形成只有22.7%的小麦谷物取样。镰刀菌素种虫害感染谷物小麦碎片也形成一个初始点FHB污染在农场和可能导致传播FHB未来作物特别是在收获前的和采后小麦栽培实践不当的例子。因此,农民应该始终使用质量好、认证和净化种子避免最初的真菌感染,感染的种子(37,38)和随后的疾病效果(39]。去污的种子已经报道提高粮食产量,减少数量的deoxynivalenol(唐)小麦40]。

百分之九十四(94%)的小麦种子基因型研究感染了镰刀菌素spp FHB的主要病原体。这么高的患病率表明一些发达小麦基因型的易感性疾病。然而,患病率和真菌病原体的分布在18个小麦基因型不同的采样。Njoro II,肯尼亚鹰10,罗宾小麦基因型占主导地位在所有的三个区域,和他们都感染了超过50%的孤立的病原真菌。值得注意的是发现所有小麦基因型(肯尼亚Tai,肯尼亚太阳鸟,肯尼亚雷恩和肯尼亚美洲食蜂鹟)开发抗真菌疾病,如茎锈病和条锈病不到50%或零整体发生镰刀菌素spp。然而,鹰10个小麦基因型在这方面是个例外。Njoro II,农民最喜欢的小麦基因型,记录率最高(25%)镰刀菌素sp.侵扰的类别farm-saved种子相比,3.75%发生在认证的商业基因型(鹰10和Kwale)的小麦种子。的发生F。culmorum,F。《行动纲领》e,F。equiseti F。tricinctum,镰刀菌素sp。F。verticillioides在几乎所有的小麦基因型研究证实了致病的问题镰刀菌素种虫害的小麦作物的地区。尖孢镰刀菌和F。heterosporum的次数少或零星孤立镰刀菌素种虫害在玉米等谷物(41),因此,研究小麦基因型的出现应该是关心进一步的研究。意义的缺失F。graminearum的主要病原体FHB在孤立的种群镰刀菌素种虫害隔离。这一发现矛盾与现有研究成果出现镰刀菌素种虫害对小麦内核在邻国和纳库鲁县、中f . graminearum之前已经报道过(26,27]。缺席的情况下f . graminearum可能是由于长期干旱,存在于2016年和2017年(42)农作物的季节时,不支持该物种的生长。也可能由于这个应变的人口下降的研究领域。的高患病率f . verticillioides粉红色的病原体之一,耳朵腐烂,在所有的三个区域的研究是符合现有的报告广泛分布的物种32,33)和报告,这是全球最常见的物种隔离从患病的玉米43]。其高患病率在小麦是令人担忧的,因为它是一个全球重要的病原体的农业和畜牧业44fumonisins]和有害的。的发生镰刀菌素种虫害在Uasin Gishu重要是由于缺乏或缺乏类似的数据发表在该地区与邻国和纳库鲁县。

的普遍性和多样性镰刀菌素种虫害的三个区域类似尽管地区位于相当不同的农业生态区。这可能部分解释相似的不利变化的气候条件,agronomy-related因素在小麦产量和农业实践。成功的因素包括种植作物如玉米、大麦和小麦,小麦分享农场耕作和收割设备没有严格观察疾病的预防措施,管理不善的杂草,减少施肥、连续的土地使用,不熟练的人力资源和使用未经加工的低质量的农民救了小麦种子。类似的角色FHB agro-economic因素发生和传播的病原体在小麦报道(45- - - - - -48]。感染小麦、大麦和玉米碎片通常作为初始FHB培养液(46,49)对小麦农场。因此,一致的成功种植这些作物没有适当的农场管理容易使小麦的病原体。纳库鲁地区记录所有的孤立镰刀菌素种虫害可能解释为两个主要原因。首先,有很多潜在的敏感小麦品种种植面积的研究目的。第二,相对温暖潮湿潮湿的气候条件,描述该地区有利于FHB侵扰。

Njoro二世是农民最喜欢小麦品种,因为它可能产生高收益和抵制小麦锈病。只有1.63%的小麦种子的农民被抽样知识FHB等其他真菌疾病,而绝大多数都不知道。超过90%的农民认为所有小麦真菌疾病“小麦锈病”即使症状是不同的真菌感染。在Uasin Gishu,农民的最小采用新小麦种子是显而易见的。只有四个小麦基因型(Njoro II,罗宾,辛巴和鹰10)种植。现有的报告表明,有限的知识对小麦种子管理和采用新的种子品种(50缺乏农业设备等)、技术效率低下,缺乏对农业投入的资本和应用水平低于推荐的化肥和使用低质量farm-saved种子(22)阻碍小麦农场的最大潜能。因此,创造意识和教育农民小麦真菌疾病的控制和相关的真菌毒素对小麦产量的影响仍然是至关重要的。

5。结论和建议

总之,镰刀菌素种虫害与真菌毒素污染的小麦食物链似乎猖獗的小麦基因型的研究与无显著差异的普遍性和多样性研究的三个区域。然而,百分比的变化镰刀菌素种虫害孤立从每一个小麦基因型提供了证据表明,一些发达小麦基因型可能更容易致病镰刀菌素物种复杂。来自本研究的发现也强调未加工的影响和低质量farm-saved小麦谷物小麦作物的生产及其产品。小麦锈病小麦农民更了解FHB相比。因此需要consolidative努力,利益相关者在小麦生产控制和管理上创建意识和教育农民的真菌疾病可持续小麦作物生产。需要增加向农民推广服务,目的是包含在控制FHB侵扰在小麦和意识从经济和健康角度的影响。因为只有10%的小麦基因型为各种目的在肯尼亚使用开发的,需要不断的反馈农民小麦基因型的选择标准。这些信息有助于改善小麦种子生产公司现有品种的抗性潜力和/或开发新的小麦基因型与更强大的阻力。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的研究结果可从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

OPK、OS和WVW概念化和设计研究。OPK字段进行数据收集。空间站和莫协助OPK样本收集和数据分析。OPK和空间站起草了手稿。操作系统、空间站和WVV批判性回顾了手稿。所有作者阅读和批准出版的手稿。

确认

作者感谢Wakoli先生,太太Owiti安妮和凯文Ochwedo协助技术工作。他们感谢肯尼亚农业和畜牧业研究组织,Kabete,促进这项工作通过提供工作空间。研究工作由肯尼亚政府国家委员会科学,技术和创新(NACOSTI)研究资助数量(NACOSTI /恢复/ ST&7TH调用/博士/ 215)。