玉米彎孢菌葉斑病病原的群體結(jié)構(gòu)及玉米資源的抗性研究.pdf

1、玉米彎抱菌葉斑病病原的群體結(jié)構(gòu)及玉米資源的杭性研究摘 要玉米彎抱菌葉斑病是近兒年發(fā)生在我國土要玉米產(chǎn)區(qū)的一種新病害，由于 其危害重， 傳播蔓延速度快， 至今全國已 有十多 個(gè)省市 有該 病害報(bào) 道， 在有些地區(qū)已 構(gòu)成 嚴(yán)重威 脅， 成為 玉米生 產(chǎn)上的主要 病害， 其嚴(yán)重 程度有 超過玉米大、 小 斑病的 趨勢。 鑒于 該 病害 對(duì)玉米生產(chǎn)的 里要影響， 本 文首次 從 全 國I I 個(gè) 省 范 圍 內(nèi) 進(jìn) 行 采 樣 分 離， 從

2、形 態(tài) 和 分 子 水 平 對(duì) 獲 得 的1 4 8 株 彎 抱菌( C u r v u l a r i a s p p . ) ,進(jìn)行了 鑒定 和分類。 從致病性、 D N A遺傳多 態(tài)性 和營養(yǎng)體 親和 性等方面對(duì)引 起玉 米彎 抱菌葉 斑病的病原 群體結(jié) 構(gòu)展開了 研究。 還對(duì)四 川省常用玉米資 源進(jìn)行了田 間人 「 接種病原菌的 抗性鑒定。以 上方面的 研究結(jié)果表明:通過 形態(tài)鑒定， 來白 玉米彎 抱菌 葉 斑病 病害 標(biāo)樣中

3、的1 4 8株彎抱菌被鑒定為9個(gè)種和1 個(gè) 變種，即 新 月 彎 抱 菌( C l u n a t a ) , 蒼白 彎 抱( C . p a l l e s c e n s ) , 新 月 彎 抱菌 氣 生 變 種( C . l u n a l a v a r . a e r i a ) , 棒彎 抱( C . c l a v a t a ) , C o v o i d e a ， 不 等 彎 抱 ( C . i n

4、 a e g u a l i s ) , 塞 河 彎 抱 ( C . s e n e g a l e n s i s ) 、 香 茅 彎 抱( C .c y m b o p o g o n i s ) , C u r v u l a r i a s p ， 和C u r v u l a r i a s p 2 。 它 們 從 標(biāo) 樣中 的 分離 頻串 分 別 為6 3 . 2 % , 3 1 . 6 % ,1 8 . 4 %

5、, 1 0 . 5 % , 1 0 . 5 % , 3 . 9 % , 1 . 3 % , 2 . 6 % , 1 . 3 % 和1 . 3 % ; , ' j i t分離 菌株數(shù)的百 分比 分 別為4 2 . 6 % ,2 4 . 3 % , 1 0 . 0 % , 1 0 . 8 %, 6 . 8 %, 2 . 0 % , 0 . 7 %, 1 . 4 %, 0 . 7 % 和0 . 7 % e

6、新月彎抱菌、蒼自 彎抱、 新月 彎抱菌 氣生 變 種、 棒彎 抱和C o v o i d e a 是病害 標(biāo)樣中 的 土要類 群。 其中 新月 彎抱為 優(yōu)勢種。 不 等 彎 抱、塞 河 彎 泡 、 香 茅 彎 抱 、 C u r v u l a r i a s p , 和C u r v u l a r i a s p 2 只 在 少 數(shù) 標(biāo) 樣中 能 分 離 到 。對(duì) 8 3 個(gè) 彎 抱菌菌株 ( 7 6 個(gè)分離白 玉米彎 抱菌 葉

7、 斑病和 7 個(gè)來自 其它寄 土) 的 致病性測定結(jié) 果表明， 供試的 1 0 個(gè)形態(tài)種和 1 個(gè)變種中， 新月彎抱菌、 蒼白 彎抱、 新月彎抱菌 氣生變種、 棒彎抱和C o v o i d e a 等能引 起典型的 癥狀， 是 玉米彎 抱菌 叫斑 病的 病原菌， 其中新月彎 抱菌 是優(yōu) 勢種。 這些 病原菌 的 致 病性分 化為強(qiáng)、中、 弱和不 致病 4 種類型， 具中 等以 上 致病性的菌 株i l i 優(yōu)勢。 涉及 不稱 彎抱 、

8、 香 茅 彎 抱 、 塞 河 彎 抱、 畫 眉 彎 抱( C . e r a g r o s t i d i s ) , C u r v u l a r i a s p ， 和C u r v u l a r i a s p 2 等 的 菌 株 不能引 起明顯的癥狀， 不是引起玉米彎抱菌葉斑病的 病原菌。對(duì)包括新月 彎 抱菌及其 近似種的8 0 個(gè)菌 株 ( 2 株來白 其它寄士) 進(jìn)行R A P D 分析表明， 菌 株間具有 豐

9、富的 遺傳多 樣性， 在相似系數(shù)約0 . 6 1 處， 所有菌株被聚為4 個(gè)組， 但8 6 . 3 % 的 菌株聚入 優(yōu)勢組R A P D I 內(nèi) ， 其余菌 株被聚入另 外3 個(gè)組內(nèi) 。 在R A P D I 內(nèi) 共6 9 個(gè) 菌株， 包含有人多 數(shù)C . l u n a t a菌 株 和 所 有C . l u n a t a v a r . a e r i a , C . p a l l e s c e n s , C

10、 . c l a v a t a和C . o v o i d e a 的 參試菌 株， 顯 示 這些 種間 相 似性 較高。 但 在一定的 相似水平上， 這些菌 株 ( 除 1 個(gè)菌 株外) 可明 顯分為2 個(gè)亞 組， 人多 數(shù)C l u n a t a與C . l u n a t a v a r . a e r i a 聚為1 個(gè)亞組; C p a l l e s c e n s , C . c l a v a t a和C

11、 . o v o i d e a 聚 為另一亞 組。 表明R A P D分 析 能 反 映 新月 彎抱 菌 ( 含 變種) 與 其 它 近 似種 間 的 差 異。 通 過 對(duì)4 0 株 彎 抱菌 的I T S / 5 . 8 S 序 列 分 析表 明 ， 同R A P D 分 析 結(jié) 果 一 樣， 大 多 數(shù)C . l u n a t a 菌 株 與C . p a l l e s c e n s . C . o v o i d

12、 e a 和C . c l a v a t a ) 相似性高， 在 此區(qū) 域具有完全相同的D N A 序列， 表明 它們 之間 在遺傳上 存在一定的 關(guān)系。 另 外， I T S / 5 . 8 SP o p u l a t i o n S t r u c t u r e o f C o r n C u r v u l a r i a L e a f S p o t D i s e a s e P a t h o g

13、e na n d R e s i s t a n c e o f C o r n G e r m p l a s m s t o C u r v u l a r i a l u n a t aABS TRACTC o r n C u r v u l a r i a l e a f s p o t d i s e a s e i s a n e w p o t e n t i a l l y s e r i

14、 o u s f o l i a r d i s e a s e t h a t i s d i s t r i b u t e d i n m a n yc o m - g r o w i n g z o n e s i n r e c e n t y e a r s i n C h i n a , a n d t h e s p r e a d a n d d e v e l o p m e n

15、t h a v e b e e n s t i l l i n c r e a s i n gr a p i d l y t o o t h e r a r e a s . T h e d i s e a s e c a n d a m a g e c r o p s s i g n i f i c a n t l y a n d i s b e c o m i n g a n i n c r e a

16、 s i n g l y m a j o rt h r e a t e v e n m o r e t h a n c o r n n o r t h e r n l e a f b l i g h t a n d s o u t h e r n l e a f b l i g h t i n s o m e r e g i o n s . 1 4 8 C u r v u l a r i as p p

17、. i s o l a t e s w e r e o b t a i n e d f r o m d i s e a s e s a m p l e s c o v e r i n g 1 1 p r o v i n c e s . T h e s t u d y w a s u n d e r t a k e n t oe v a l u a t e t h e c o m p o s i t i o

18、 n o f p a t h o g e n s c a u s i n g c o r n C u r v u l a r i a l e a f s p o t a n d t o d e t e r m i n e g e n e t i c d i v e r s i t yi n t h e p a t h o g e n p o p u l a t i o n , a n d t o e

19、v a l u a t e t h e r e s i s t a n c e o f S i c h u a n c o m g e r m p l a s m s t o C u r v u l a r i al u n a t a .B a s e d o n m o r p h o l o g i c c h a r a c t e r s , 1 4 8 i s o l a t e s f r o

20、m c o r n w e r e i d e n t i f i e d a s C . l u n a t a , C p a l l e s c e n s ,C l u n a t a v a r . a e r i a , C c l a v a t a , C o v o i d e a , C i n a e q u a l i s , C . s e n e g a l e n s i s , C

21、c y m b o p o g o n i s , C u r v u l a r i a s p ia n d C u r v u l a r i a s p 2 a t 6 3 . 2 % , 3 1 . 6 % , 1 8 . 4 % , 1 0 . 5 % , 1 0 . 5 % , 3 . 9 % , 1 3 % , 2 . 6 % , 1 . 3 % , a n d 1 . 3 % f r e

22、q u e n c yi n t h e s e s a m p l e s , r e s p e c t i v e l y . O f 1 4 8 i s o l a t e s , f r e q u e n c i e s o f t h e m o r p h o l o g i c s p e c i e s a t 4 2 . 6 % , 2 4 . 3 % ,1 0 . 0 % , 1 0

23、 . 8 % , 6 . 8 % , 2 . 0 % , 0 . 7 % , 1 . 4 % , 0 . 7 % , a n d 0 . 7 % , r e s p e c t i v e l y . T h e s e r e s u l t s s h o w e d t h a t m a i np o p u l a t i o n s w e r e C l u n a t a , C p a

24、l l e s c e n s , C l u n a t a v a r . a e r i a , C c l a v a t a a n d C o v o i d e a . O f t h e m C l u n a t aw a s p r e v a l e n t p o p u l a t i o n . T h e r e m a i n i n g 5 s p e c i e s ,

25、 C i n a e q u a l i s , C . s e n e g a l e n s i s , C c y m b o p o g o n i s ,C u r v u l a r i a s p , a n d C u r v u l a r i a s p 2 , c o u l d b e i s o l a t e d o c c a s i o n a l l y i n a f e w

26、 o f s a m p l e s .P a t h o g e n i c i t y o f 8 3 C u r v u l a r i a i s o l a t e s i n c l u d i n g 7 6 i s o l a t e s f r o m c o r n a n d 7 i s o l a t e s f r o m o t h e r h o s t sw e r e

27、t e s t e d i n s e e d l i n g a n d a d u l t s t a g e o f c o r n s . A m o n g t h e s e s p e c i e s b a s e d o n m o r p h o l o g y , C . l u n a t a ,C . p a l l e s c e n s , Cl u n a t a v a

28、r . a e r i a , C . c l a v a t a a n d C . o v o i d e a c o u l d c a u s e t h e t y p i c a l C u r v u l a r i a l e a f s p o ts y m p t o m t h a t l e s i o n s a r e g r a y i s h s p o t s u

29、p t o I m m i n d i a m e t e r a p p e a r i n t h e c e n t e r s a n d s t r a w - c o l o r e d o rc h l o r o t i c h a l o s m a y s u r r o u n d t h e l e s i o n s . S o t h e y w e r e d e m

30、 o n s t r a t e d a s p a t h o g e n s w h e r e a s C . l u n a t a w a sb y f a r t h e m o s t p r e v a l e n t s p e c i e s . O n t h e b a s i s o f p a r g o g e n i c i t y t e s t , t h e p

31、 a t h o g e n s w e r e d i v i d e d i n t o f o u rp a t h o t y p e s , s t r o n g p a t h o t y p e , m i d d l e p a t h o t y p e , w e a k p a t h o t y p e a n d n o n - p a r g o g e n i c p a t h

32、 o t y p e . M o s ti s o l a t e s w e r e p l a c e d t o e i t h e r s t r o n g p a t h o t y p e o r m i d d l e p a t h o t y p e . T h e r e m a i n i n g 5 s p e c i e s c o u l d n o tc a u s e

33、t h e t y p i c a l l e s i o n s a n d w e r e n o t c o n s i d e r e d a s p a t h o g e n s i n t h i s s t u d y .E i g h t y C u r v u l a r i a i s o l a t e s ( o f t h e m 2 f r o m o t h e r

34、h o s t ) , i n c l u d i n g C . l u n a t a , C . l u n a t a v a r . a e r i a ,C p a l l e s c e n s , C o v o i d e a , C c l a v a t a a n d C u r v u l a r i a s p , w e r e s e l e c t e d t o c h

35、 a r a c t e r i z e g e n e t i c d i v e r s i t y b yr a n d o m a m p l i f i e d p o l y m o r p h i c D N A ( R A P D ) w i t h 8 a r b i t r a r i l y p r i m e r s . T h e r e w a s e x t e n s i v

36、e g e n e t i cd i v e r s i t y w i t h i n t h e s e i s o l a t e s . A t s i m i l a r l e v e l o f 0 . 6 1 , a l l i s o l a t e s c l u s t e r e d i n t o f o u r d i s t i n c t g r o u p s , 8