中國五省小麥葉銹菌群體的分子遺傳結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、小麥葉銹病是由Puccmia triticina引起的一種氣傳性真菌病害，在三種小麥銹病中分布最廣、發(fā)病最為普遍，有時造成的產(chǎn)量損失比小麥條銹病和小麥稈銹病更為嚴(yán)重，危害全球小麥生產(chǎn)。本研究通過SNP分子標(biāo)記技術(shù)，應(yīng)用DnaSP5.0、Arlequin3.11、Structure2.3.4等軟件分析2013-2015年河南、陜西、四川、湖北和甘肅的小麥葉銹菌多個基因的變異位點，探究我國小麥葉銹菌的分子群體遺傳結(jié)構(gòu)和進化歷程，為小麥葉銹菌

2、的綜合治理提供依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　五個基因分別為28S核糖體DNA(28S rDNA，28S ribosomal DNA)，基因間隔序列DNA(IGS rDNA，Intergenic spacer region ribosomal DNA)，RNA聚合酶Ⅱ的第二大亞基(RPB2，the second largest RNA polymerase subunit)，延伸因子(EF-1α，elongation factor-1α

3、)和甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH，glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)，拼接序列總長度為4885bp，共發(fā)現(xiàn)14個簡約信息位點，其中4個為顛換位點，10個為轉(zhuǎn)換位點。五個省份的葉銹菌群體共發(fā)現(xiàn)42個單倍型，H1為五個地區(qū)的共享單倍型。多態(tài)性分析發(fā)現(xiàn)，小麥葉銹菌群體的遺傳多態(tài)性豐富，具有單倍型多樣性高，核苷酸多樣性低的特點，且各群體間差異不大。
　　遺傳分化固定系數(shù)(Fst)表明，

4、除河南和甘肅，河南和四川群體間的遺傳分化差異不顯著外，其他群體間的遺傳分化差異顯著(P＜0.05)，其中，湖北和陜西樣品之間的遺傳分化程度最高。基因流(Nm)分析發(fā)現(xiàn)，五個省份的葉銹菌群體間均存在基因交流，其中甘肅與河南群體、四川與河南、四川與甘肅群體間基因交流最為頻繁。單倍型分析發(fā)現(xiàn)，共享單倍型分布廣，說明不同地區(qū)間菌源存在遷移。稀有單倍型的出現(xiàn)，表明群體間存在遺傳分化現(xiàn)象。所以，我國的小麥葉銹菌群體既存在著菌源的遠(yuǎn)距離傳播，也存在著

5、獨立進化。
　　Structure軟件和Hudson程序在預(yù)測葉銹菌的種群結(jié)構(gòu)時，發(fā)現(xiàn)五個地區(qū)的小麥葉銹菌群體可以劃分為兩個區(qū)組，分別為陜、甘、川、豫群體和湖北群體。單倍型網(wǎng)絡(luò)進化分析同樣發(fā)現(xiàn)，五個省區(qū)小麥葉銹菌的單倍型中，湖北群體與其他四個群體的進化方向存在顯著差別。分子方差分析顯示，葉銹菌群體間存在著遺傳變異，其中群體內(nèi)變異百分比高達(dá)87.45％，表明群體內(nèi)遺傳變異為變異主要來源。
　　單倍型網(wǎng)絡(luò)進化圖分析發(fā)現(xiàn)，一些共享