小麥莖基腐病優(yōu)勢病原菌假禾谷鐮孢的遺傳多樣性及致病性分析.pdf

1、莖基腐病是中國小麥生產(chǎn)中一種新發(fā)現(xiàn)的由多種鐮刀菌引起土傳病害，該病害在黃淮麥區(qū)發(fā)生普遍，并呈現(xiàn)出不斷蔓延和加重的趨勢，嚴重威脅小麥生產(chǎn)。本研究分別于2014年5月和2015年5月從黃淮麥區(qū)的河南、河北、山西、安徽、江蘇和山東等省不同地區(qū)進行采樣，通過組織分離、形態(tài)和分子鑒定，弄清了黃淮麥區(qū)小麥莖基腐病的病原種類及優(yōu)勢種。運用ISSR-PCR和URP-PCR技術(shù)分析了黃淮麥區(qū)小麥莖基腐病優(yōu)勢病原菌假禾谷鐮孢（Fusarium pseudo

2、graminearum）的遺傳多樣性，測定了不同地區(qū)假禾谷鐮孢代表性菌株的致病性，明確了該地區(qū)優(yōu)勢病原菌假禾谷鐮孢的遺傳多樣性水平、菌株地理來源及致病力之間的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：
　　1、從黃淮麥區(qū)采集具有小麥莖基腐病癥狀的病株，通過組織分離、形態(tài)鑒定和分子鑒定，結(jié)果表明：本地區(qū)小麥莖基腐病株的病原分離物為多種鐮孢菌，包括假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）、禾谷鐮孢（F.graminearum）、層出鐮孢（F

3、.proliferatum）、木賊鐮孢（F.equiseti）、三線鐮孢（F.tricinctum）、尖孢鐮孢（F.oxysporum）和黃色鐮孢（F.culmorum），其優(yōu)勢病原菌為假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）和禾谷鐮孢（F.graminearum）。假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）的總分離頻率最高，高達52.31％，禾谷鐮孢（F.graminearum）的分離頻率僅次于假禾谷鐮孢（F.p

4、seudograminearum），為23.59%。各地區(qū)小麥莖基腐病的病原菌種類有一定區(qū)別，河南北部、河南中部、河北地區(qū)以假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）為優(yōu)勢病原菌，分離頻率分別達到69.89%、58.00%和53.19%；河南南部、河南西部、河南東部、山東和山西地區(qū)以假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）和禾谷鐮孢（F.graminearum）為優(yōu)勢種，二者分離頻率均達到21%以上；而江蘇和安徽兩

5、省則以禾谷鐮孢（F.graminearum）為優(yōu)勢種，分離頻率分別達到100%和33.33%。
　　2、選用17個ISSR引物對河南和河北冬小麥區(qū)的166株假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）菌株進行擴增，共擴增出234個DNA片段，其中多態(tài)性片段為218個，占93.16%。平均每個引物可以擴增出13.76個條帶。Shannon?s信息指數(shù)和Nei?s基因多樣性指數(shù)最高的地區(qū)是河南北部地區(qū)，最低的地區(qū)是河南南部地區(qū)

6、。遺傳相似性分析表明，河南北部地區(qū)和河南東部地區(qū)假禾谷鐮孢種群的親源關(guān)系最近，河南南部地區(qū)和河南東部地區(qū)假禾谷鐮孢種群的親源關(guān)系最遠。6個地理群體間的遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.1571，群體內(nèi)為0.8429，表明假禾谷鐮孢群體內(nèi)多樣性明顯大于群體間的多樣性。6個地理群體間的居群每代遷移數(shù)（Nm）為2.6819，表明來自不同地理地區(qū)的假禾谷鐮孢菌株間存在較大的基因流動。在遺傳相似系數(shù)為0.966水平上，6個地理群體可以劃分為兩大類群。第

7、Ⅰ類群包括五個地區(qū)，即河南北部、河南東部、河南中部、河北中部和河南西部地區(qū)，第II類群包括河南南部地區(qū)。
　　3、選用9個URP引物對來自黃淮麥區(qū)不同地區(qū)的261株假禾谷鐮孢（F.pseudograminearum）菌株進行擴增，共擴增出132條帶，多態(tài)性條帶為128條，占96.97%，平均每個引物擴增出14.67個條帶，其中引物UPR9F擴增的條帶數(shù)最多，達到19條帶。8個地理群體間的居群每代遷移數(shù)（Nm）為2.8362，表明來

8、自不同地理地區(qū)的假禾谷鐮孢菌株間存在較大的基因流動。河南中部地區(qū)和河南北部地區(qū)假禾谷鐮孢種群的親源關(guān)系最近；山東地區(qū)和河南南部地區(qū)假禾谷鐮孢種群的親源關(guān)系最遠。在遺傳相似系數(shù)為0.962的水平上，8個地理群體可以劃分為兩大類群，第Ⅰ類群包括五個地區(qū)，即河南北部、河南中部、河南東部、河南西部和河南南部地區(qū)，第II類群包括三個地區(qū)，即河北、山東和山西地區(qū)。
　　4、黃淮麥區(qū)不同地理來源的假禾谷鐮孢（F.pseudograminearu

9、m）代表性菌株的致病力測定結(jié)果顯示：菌株間致病力差異十分明顯，其中致病力最強的菌株為分離自河南北部地區(qū)鶴壁市?？h鉅橋鎮(zhèn)的XX114-9A，其病情指數(shù)和發(fā)病率分別為91.11和100%，而分離自河南南部地區(qū)南陽市方城縣城關(guān)鎮(zhèn)的菌株FC136-2A的致病力最弱，其病情指數(shù)和發(fā)病率分別只有6.67和25.00%。菌株致病力與地理分布沒有明顯相關(guān)性，不同地區(qū)假禾谷鐮孢均有一定的致病性，分離自同一地理地區(qū)內(nèi)的假禾谷鐮孢菌株間致病力也存在一定的差異