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基于田间病菌孢子捕捉技术的小麦白粉病预测模型的适用性研究

批准号:
32072359
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
周益林
学科分类:
植物病理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周益林

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
小麦白粉病现已成为我国小麦生产上重要的常发性病害之一,近年来病菌孢子捕捉技术的发展和改进,为田间空气中该病菌孢子浓度的定量监测研究提供了先进的技术支持。本课题组近十多年来通过采用病菌孢子技术对田间空气中小麦白粉病菌孢子变化动态监测和研究发现,该技术在此病害的监测和预测预报中具有良好的应用前景,但研究结果也发现,采用病菌孢子捕捉技术所建立的该病害预测模型在年度或品种间存在一定的差异,这大大限制了该技术在生产上的应用范围。因此本项目拟进一步通过对全国主要病害流行区田间病菌孢子的动态进行监测,采用随机系数混合模型对这些监测数据以及本课题组过去连续12年田间监测白粉菌季节变化动态的数据进行分析,探究基于孢子捕捉技术的白粉病预测模型的适用性和影响适用性的因子及其影响程度,由此建立适用范围广、准确性高的基于病菌孢子捕捉技术的白粉病预测模型,以期为孢子捕捉技术在该病害监测和预测上的应用奠定坚实的基础。
英文摘要
Wheat powdery mildew has becomes one of the most important and common diseases in wheat production in China, In recent years, with the development and improvement of pathogen spore capture technique, advanced technical support has been provided for the quantitative monitoring and study of the concentration or quantity of the Blumeria graminis f. sp. tritici in the fields. However, our previous studies over the last decade have also demonstrated that there existed differences between the disease monitoring models which established by pathogen spore capture technique in different years or wheat varieties, these differences will limit the applicability of this technology in practice. Therefore, this project intends to conduct statistical analysis using random coefficient mixed models through further multiple field spore trap experiments in major wheat powdery mildew epidemic regions and combining with the historical data on seasonal dynamics of Blumeria graminis f. sp. tritici in the fields which monitored by spore traps for twelve years by our research lab, to explore the applicability of spore trap predicting models of wheat powdery mildew and ascertain the factors which influence these models, and further clarify the influence extent. Based on this, the wide range of applicable and accurate models for predicting wheat powdery mildew will be constructed using field pathogen spore capture technique, and lay a solid foundation for the application of spore trap technique in monitoring and predicting wheat powdery mildew in practice.
本项目采用病菌孢子捕捉技术对我国小麦白粉病不同流行区内田间空气中病菌分生孢子季节变化动态进行了监测,明确了主要流行区不同试验点不同年份不同品种田间空气中病菌分生孢子的季节动态大多表现为其分生孢子浓度随病情的发展先逐渐增多并会出现几次明显的峰值,最后在灌浆后期逐渐减小的趋势;其病菌孢子浓度的时间动态符合差分自回归移动平均时序模型(ARIMA),且多数模型包含移动平均(MA)项;影响田间空气中病菌分生孢子浓度的关键气象因子的分析结果发现,相对湿度大多与病菌孢子浓度显著正相关,而温度的相关性存在年度间的差异;进一步引入传递函数模型采用多元时间序列序列(ARIMAX)建模分析发现,温度、湿度、太阳辐射等气象因子对田间空气中病菌孢子具有重要的影响作用。在此基础上,本研究将项目执行期间进行的全国主要小麦白粉病病害主要流行区田间病菌孢子的动态监测数据与本实验室前期获得的连续10余年的监测数据进行汇总融合,利用随机系数混合模型深入探究基于病菌孢子捕捉技术的小麦白粉病预测模型的适用性及影响模型适用性的因子,明确不同流行区域、年度、小麦种植品种、气象等因素对模型适用性影响的大小或对误差的贡献,由此采用随机混合模型构建了基于病菌孢子捕捉技术的小麦白粉病预测模型,该模型固定效应占主要比例,为68%的变异,随机效应占次要比例,可解释26%的变异;该模型经统计检验和验证,具有较高的准确性和稳定性或普适性且具备一定的泛化性,其中准确性评估的结果显示,预测值与实际观测值有近乎完美的相关性(r≈1),本项目的研究结果可为病菌孢子捕捉技术在该病害监测和预测中的应用提供技术支撑。
基于田间潜伏侵染菌源量的小麦白粉病早期预测预报研究
基于孢子捕捉器和实时定量PCR技术的空气中小麦白粉菌的监测技术研究
用于小麦白粉病流行监测的分子检测技术研究
SiO2纳米粒子抑制小麦白粉病的作用机制研究
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