茶藨生柱銹菌寄主、轉(zhuǎn)主寄主與茶藨生柱銹菌感染關(guān)系的初步研究.pdf

1、華山松(PinusarmandiiFrach)作為中國特有的一種優(yōu)良速生針葉造林樹種，有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值。目前，華山松林面臨著華山松皰銹病的危害，嚴(yán)重地影響了林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及生態(tài)防護(hù)林的安全。華山松皰銹病病原菌為茶藨生柱銹菌(CronartiumribicolaJ.C.Fisher)，該病原菌是具有長循環(huán)型生活史、轉(zhuǎn)主寄生以及有較長的潛伏期的銹菌，其寄主為華山松，主要的轉(zhuǎn)主寄主為茶藨子屬(Ribes)植物。本研究主要針對華山

2、松皰銹病的寄主(華山松)和轉(zhuǎn)主寄主(茶藨子植物)與病原菌的抗性關(guān)系展開，旨在初步探討寄主和轉(zhuǎn)主寄主在病原傳播過程中的作用地位，為進(jìn)一步深入研究有效控制該病原危害的手段提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)。研究分為4個部分： (1)對采自云南省華山松皰銹病四個典型發(fā)病區(qū)的122份華山松針葉樣本進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)華山松的感病株組與健康株組之間在針葉表皮結(jié)構(gòu)上有顯著差異，其中主要是表皮細(xì)胞厚度和角質(zhì)膜厚度，有抗病性的植株具有顯著加厚的針葉表

3、皮結(jié)構(gòu)，抗病的健康株組比感病株組的角質(zhì)膜和表皮分別增厚達(dá)30.5％和8.0％，病健株的氣孔數(shù)量和內(nèi)皮層厚度差異不明顯。結(jié)果支持皰銹菌感染華山松是通過主動侵入機(jī)制從表皮進(jìn)入針葉的，角質(zhì)膜厚度和表皮厚度對華山松抵抗皰銹菌的感染有重要作用。 (2)對采自中國五針?biāo)砂掍P病7個典型發(fā)病區(qū)的10個種源樣本的茶藨子植物進(jìn)行葉表皮解剖結(jié)構(gòu)研究，發(fā)現(xiàn)對茶藨生柱銹菌孢子不易感染樣本與易感染樣本之間在葉表皮結(jié)構(gòu)上存在顯著差異，主要是不易感染組茶藨子植

4、物的葉表皮結(jié)構(gòu)中表皮厚度和角質(zhì)膜厚度呈現(xiàn)顯著增厚，表明角質(zhì)膜厚度和表皮厚度與茶藨子植物抵抗皰銹菌感染有很強(qiáng)的相關(guān)性。以表皮結(jié)構(gòu)各項(xiàng)指標(biāo)聚類分析，不易感染組和易感染組樣本明顯聚為兩類。 (3)對采自五針?biāo)砂掍P病7個典型發(fā)病區(qū)的11個茶藨子種源的樣本進(jìn)行ITS遺傳關(guān)系分析。結(jié)合這些茶藨子植物與各個發(fā)病區(qū)的茶藨生柱銹菌銹孢子的感染特性，初步探討茶藨生柱銹菌對轉(zhuǎn)主寄主茶子藨植物的選擇機(jī)制。結(jié)果顯示：易被多個發(fā)病區(qū)的茶藨生柱銹菌銹孢子所感

5、染的茶藨子植物的ITS遺傳關(guān)系很接近；屬于單性花亞屬的茶藨子植物更容易被多個地理種群的茶藨生柱銹菌銹孢子選擇作為轉(zhuǎn)主寄主；在同一生活環(huán)境中的茶藨生柱銹菌與茶藨子植物由于經(jīng)過長期協(xié)同進(jìn)化和相互適應(yīng)，茶藨生柱銹菌能夠特異性地選擇寄生在本地的茶藨子屬植物上；地域上分布廣泛的茶藨子植物容易被多個發(fā)病區(qū)的茶藨生柱銹菌選擇作為轉(zhuǎn)主寄主。根據(jù)研究結(jié)果探討了茶藨子屬植物在傳播皰銹病過程中的作用，可以看到茶藨生柱銹菌特異地選擇其轉(zhuǎn)主寄主時與茶藨子植物的遺

6、傳結(jié)構(gòu)和地域分布范圍關(guān)系密切。 (4)對采自云南華山松皰銹病3個典型發(fā)病點(diǎn)(云南東川222林場、云南巧家躍進(jìn)林場、云南東川法者林場)共77個華山松植株樣品，分為健康株組和感病株組，進(jìn)行ISSR分析。建立起了華山松ISSR反應(yīng)體系為：總體積25ul，其中含10×buffer2.5ul，TaqDNApolymerase0.3ul(終濃度1.5U)，Primer2ul(終濃度2.0umol/L)，DNATemplate5ul(終濃度1

7、.5ng/ul)，Mg2+2.5ul(終濃度3.0mmol/L)，dNTP2ul((終濃度250umol/L)，ddH2O10.2ul。反應(yīng)擴(kuò)增程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5min，94℃變性30s，47℃左右退火45s，72℃延伸2min，40個循環(huán)，最后72℃繼續(xù)延伸10min。通過初篩和中試篩選出擴(kuò)增反應(yīng)清晰、擴(kuò)增穩(wěn)定的10個引物作為進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)，并且能看到健康株組和感病株組的兩個pool之間有明顯的多態(tài)性差異。擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)將10個引物用于