安徽小麦白粉病菌生物学特性及不同生态区病菌的毒性分析

论文摘要

小麦白粉病是由布氏白粉菌小麦专化型（Blumeria graminis f.sp. tritici）引起的世界性小麦病害。近年来,由于各种因素的影响,小麦白粉病已成为全国小麦生产中发病面积大,危害损失重的常发性病害。选育抗病品种被认为是目前防治小麦病害最为经济、安全和有效的途径。因此,研究小麦白粉菌生物学特性及不同生态区小麦白粉病菌的毒力结构具有重要意义,在实践上对于菌种的保存,筛选和鉴定抗病资源有着十分重要的指导作用。本文以安徽省10个生态区的小麦白粉病菌（B.graminis f.sp. tritici）为研究对象,分别从保绿剂的筛选、小麦白粉菌保存、温度对小麦白粉病菌潜育期、产孢量及病斑的影响、小麦白粉病苗期鉴定和离体叶段抗性鉴定结果的比较、安徽省不同生态区小麦白粉病菌毒力的测定和安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR多态性7个方面进行了系统研究,主要研究结果如下1.保绿剂的筛选本试验通过二因素最优设计,筛选出3种常用保绿剂（苯并咪唑、6-BA和2,4-D）的最佳用量。以各自最佳用量进行比较,结果表明：6℃条件下（白粉病菌保存温度）,苯并咪唑效果最好,浓度为1.2×10-4g/ml时,保绿的时间长达37d。6-BA次之,浓度为1.4×10-5g/ml时,保绿的时间为25d。2,4-D较差,浓度为5×10-5g/ml时,保绿的时间仅有17d。在18℃条件下（白粉病菌侵染温度）,也是苯并咪唑效果最好,浓度为1.2x10-4g/ml时,保绿的时间长达14d。6-BA次之,浓度为1.5×10-3g/ml时,保绿的时间为13d。2,4-D较差,保绿的时间仅有10d。2.小麦白粉菌的菌种保存试验结果表明,在最适温度4-6℃时,给予一定的光照,试管苗上的白粉病菌可保存30-40d左右；在离体培养基上,一般可保存15-20d左右。3.温度对小麦白粉病菌潜育期、产孢量及显症的影响温度试验结果显示：温度为10℃时,显症时间最长；20℃时,显症时间最短：当温度超过25℃时,显症时间逐渐延长,甚至几乎不显症。当温度趋于15℃和20℃之间时,产孢量最多,随着温度的升高产孢量逐渐降低。低于15℃时,虽然产孢,但速度缓慢；在10℃-25℃的范围内,随着温度的升高,小麦白粉病菌的孢子堆逐渐增大。25℃时,孢子堆面积达最大值。4.小麦白粉病苗期抗性鉴定和离体叶段抗性鉴定结果一致性的比较从两种鉴定方法的结果可以看出,小麦品种鉴定抗性级别相同的占鉴定总数的53%；鉴定级别相差一级的占44%；鉴定级别相差二级的仅占2.2%。可以看出室内离体叶段鉴定与苗期鉴定结果基本一致。此外,离体鉴定与苗期鉴定相比,具有受环境条件影响小、简便快捷等优点。5.安徽省不同生态区小麦白粉病菌的毒性分析本试验对安徽省10个不同生态区的小麦白粉菌菌株的毒性频率进行了检测。结果表明：安徽省小麦白粉病菌的毒性基因V2+6、V5（Mli）、V12、V13、V16、V18、V21和V35的毒性较低（<30%）,而V2、V8、V4+8、V1、V3a、V3b、V3d、V3c、V3d、V3E、V4a、V4b、V5、V6、V6、V7、V17、V19、V1+2+9、V23、V25和V34的毒性较高（>50%）。由此可以说明,P2、P8、P4+8、P1、P3a、P3b、P3d、P3c、P3d、P3E、P4a、P4b、P5、P6、P6、P7、P17、P19、P1+2+9、P23、P25和P34抗性基因已基本丧失抗性,不能单独使用；而P2+6、P5（Mli）、P12、P13、P16、P18、P21和P35抗性基因表现的抗性较强,在安徽省小麦育种中,作为白粉病的有效抗性基因仍然可以利用。从毒力范围的角度分析：砀山、涡阳、合肥等生态区的小麦白粉菌具有较宽的毒谱,而阜阳、颍上等生态区的小麦白粉菌毒谱相对较窄。但10个地方的小麦白粉菌毒性频率基本一致,差异不大。6.安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR的多态性分析为揭示安徽省小麦白粉菌群体遗传结构、起源及进化关系,采用简单重复序列（intersimple sequence repeats, ISSR）对安徽省10个生态区和3个外省菌株的小麦白粉菌菌系进行了群体遗传多样性分析。从50个随机引物中筛选出8个多态性高、清晰度好的引物,对13个地方的菌株进行多态性分析。8个引物共扩增出85条条带,其中多态性条带42条,占49%。采用NTsys-2.10软件进行UPGMA聚类分析,结果表明,各菌株遗传距离分布在0.47-0.83之间。不同来源的各菌株间以不同的相似系数聚于不同的类群,说明13个生态区的小麦白粉菌存在-定的差异。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 文献综述
• 1.1 小麦白粉菌的概述
• 1.1.1 小麦白粉病菌的特性及分类地位
• 1.1.2 分布与寄主
• 1.2 小麦白粉病菌的专化性
• 1.3 小麦白粉病发病原因
• 1.3.1 适宜的湿度和温度
• 1.3.2 耕作方式不当
• 1.3.3 防治方法不当
• 1.3.4 长期使用单一品种,品种抗性降低
• 1.4 国内外研究动态
• 1.4.1 病原
• 1.4.2 致病机理
• 1.4.3 小麦抗白粉病基因种类的研究进展
• 1.4.4 小麦抗白粉病基因在育种上应用的研究进展
• 2 引言
• 2.1 选题的目的及意义
• 2.2 研究内容与目的
• 3 材料与方法
• 3.1 安徽省不同地区小麦白粉病菌的分离纯化
• 3.1.1 供试菌株的采集
• 3.1.2 无菌试管苗的制备
• 3.1.3 单孢子堆的分离
• 3.1.4 离体培养基的制备
• 3.2 保绿剂的筛选
• 3.2.1 供试小麦品种
• 3.2.2 供试药剂
• 3.2.3 衬垫物
• 3.2.4 对不同保绿剂的筛选
• 3.2.5 统计方法
• 3.3 小麦白粉病菌的保存方法
• 3.3.1 无菌试管苗的保存
• 3.3.2 离体叶段的保存
• 3.4 温度对小麦白粉病菌的潜育期、产孢量及显症量的影响
• 3.4.1 供试菌株和供试小麦品种
• 3.4.2 供试菌株接种菌的制备
• 3.4.3 供试小麦品种的播种
• 3.4.4 离体培养基的制作
• 3.4.5 接种方法
• 3.4.6 不同温度下显症天数的观察
• 3.4.7 不同温度下产孢量的测定
• 3.4.8 不同温度下的孢子堆数量和病斑面积的测量
• 3.5 小麦白粉病菌苗期鉴定和离体叶段抗性鉴定方法结果一致性的比较
• 3.5.1 供试菌株
• 3.5.2 供试品种
• 3.5.3 苗期播种方法
• 3.5.4 苗期接种方法
• 3.5.5 离体叶段的接种及鉴定
• 3.6 安徽省不同生态区小麦白粉病菌毒性鉴定
• 3.6.1 供试材料
• 3.6.2 小麦白粉病菌单孢堆的采集及纯化
• 3.6.3 菌株的保存
• 3.6.4 小麦白粉病的毒性鉴定方法
• 3.7 安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR扩增
• 3.7.1 材料的采集
• 3.7.2 供试小麦
• 3.7.3 供试菌株
• 3.7.4 无菌苗的制备
• 3.7.5 离体培养基的制备
• 3.7.6 小麦白粉菌孢子的收集体
• 3.7.7 小麦白粉病菌DNA提取
• 3.7.8 引物来源
• 3.7.9 主要仪器
• 3.7.10 主要试剂
• 3.7.11 小麦白粉病菌ISSR多态性分析
• 3.7.12 数据统计与分析
• 4 结果与分析
• 4.1 保绿剂的筛选
• 4.1.1 苯并咪唑对小麦叶段保绿效果的影响
• 4.1.2 6-BA对小麦叶段保绿效果的影响
• 4.1.3 2.4-D对小麦叶段保绿效果的影响
• 4.2 温度对小麦白粉病菌的潜育期、产孢量及显症量的影响
• 4.3 小麦白粉病苗期田间鉴定和离体叶段抗性鉴定方法结果的比较
• 4.4 安徽省不同生态区小麦白粉病菌毒性分析
• 4.4.1 安徽省小麦白粉病菌毒性频率
• 4.4.2 安徽省不同地区小麦白粉病菌毒性频率
• 4.5 安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR多态性分析
• 5 讨论
• 5.1 保绿剂的筛选
• 5.2 温度对小麦白粉病菌的潜育期、产孢量及显症量的影响
• 5.3 不同品种的小麦苗期和离体叶段白粉病抗性鉴定结果一致性的比较
• 5.4 安徽省小麦白粉病菌毒性分析
• 5.5 安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR多态性分析
• 6 结论
• 6.1 保绿剂的筛选
• 6.2 温度对小麦白粉病菌的潜育期、产孢量及显症量的影响
• 6.3 不同品种的小麦苗期和离体叶段白粉病抗性鉴定结果一致性的比较
• 6.4 安徽省不同生态区小麦白粉病菌毒性分析
• 6.5 安徽省不同生态区小麦白粉病菌ISSR多态性分析
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 附：攻读硕士学位期间已发表学术论文