河南省小麦纹枯病菌致病力分化及遗传多样性研究

论文摘要

从河南省周口、安阳、南阳、新乡、焦作、驻马店、鹤壁、许昌、濮阳、洛阳、商丘、信阳、漯河等13个地区30个县（市）分别采集具有典型症状的小麦纹枯病样本,经组织分离、保存,共得到小麦纹枯病菌157株。细胞核染色结果表明,所分离菌株均为双核丝核菌。菌丝融合测定及rDNA-ITS测序结果表明,156株纹枯病菌为AG-D融合群,1株为AG-BO融合群。温室测定113株小麦纹枯病菌菌株在陕229、豫麦49、冀5385等3个小麦品种上的致病力,结果表明:河南省小麦纹枯病菌菌株间致病力存在显著性差异,分为强、中、弱三种致病力类型,分别占58.40%、35.40%和6.19%。河南省不同地区间小麦纹枯病菌致病力存在一定差异,以鹤壁、周口、漯河等地区菌株致病力最强,信阳地区菌株致病力最弱。河南省同一地区不同小麦纹枯病菌菌株之间致病力存在显著差异。小麦纹枯病菌对3个小麦品种的致病力存在显著性差异,其中对陕229致病力最强,对冀5385致病力最弱。选取部分具有代表性及与标准菌株不完全融合的29株小麦纹枯病菌,进行rDNA-ITS扩增,测序结果表明小麦纹枯病菌ITS1区长度为212bp,5.8S区长度为153bp,ITS2区长度为234bp。对小麦纹枯病菌ITS1-5.8S- ITS2序列比对结果表明,小麦纹枯病菌5.8S区高度保守,而ITS1和ITS2区序列变异性较大。通过UPGMA聚类结果表明,小麦纹枯病菌不同菌丝融合群ITS1-5.8S- ITS2序列差异较大,而同一菌丝融合群菌株间差异性较小。在优化ISSR反应体系的基础上,从52条ISSR引物中筛选出7条多态性好的引物,对河南省13个地区119株小麦纹枯病菌进行ISSR-PCR扩增。利用popgene1.32软件处理扩增数据,得到各地理群内基因多样度Hs平均值为0.1513,种群基因分化系数Gst平均值为0.3046,基因流Nm为1.1416。结果表明,河南省13个小麦纹枯病菌地理群内存在一定的基因多样性,地理群间存在着一定的遗传分化,地理群间还存在着较大的基因流动。利用NTSYSpc2.10e软件对扩增结果进行聚类、分析后发现,水稻纹枯病菌菌株与小麦纹枯病菌菌株在相似系数为0.52时分成两大组,说明水稻纹枯病菌和小麦纹枯病菌的差异性较大。小麦纹枯病菌菌株在相似系数为0.67时分成三大组,其中一组为AG-BO融合群的HZZ-5菌株,另两组为AG-D融合群,说明小麦纹枯病菌不同融合群菌株间也存在一定的差异性。小麦纹枯病菌菌株在相似系数为0.82时,南阳地区菌株聚集为一组,而其它地区小麦纹枯病菌菌株的分布比较分散,说明南阳地区小麦纹枯病菌是一个比较孤立的群体,而河南省其它地区小麦纹枯病菌菌株间的基因交流比较频繁。

论文目录

• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 小麦纹枯病的概况
• 1.1.1 小麦纹枯病的发生及危害
• 1.1.2 小麦纹枯病的病原
• 1.1.3 小麦纹枯病菌致病力分化研究
• 1.2 核糖体基因转录间隔区 ITS
• 1.3 常用分子标记方法及应用
• 1.3.1 限制性片段长度多态性
• 1.3.2 随机扩增多态性 DNA
• 1.3.3 限制性扩增片段长度多态性
• 1.3.4 简单重复序列
• 1.3.5 简单重复序列区间
• 1.4 研究目的及意义
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 标准菌株及小麦品种
• 3.1.2 供试菌株
• 3.1.3 实验试剂
• 3.1.3.1 购买试剂
• 3.1.3.2 配制试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 小麦纹枯病菌的分离、鉴定及保存
• 3.2.2 小麦纹枯病菌菌丝细胞核数目的观察
• 3.2.3 小麦纹枯病菌菌丝融合群鉴定
• 3.2.4 小麦纹枯病菌生长速度测定
• 3.2.5 小麦纹枯病菌致病力测定
• 3.2.6 小麦纹枯病菌菌丝的收集
• 3.2.7 小麦纹枯病菌DNA 的提取及纯化
• 3.2.8 小麦纹枯病菌rDNA-ITS 序列的扩增、测序和比对
• 3.2.9 ISSR 引物的筛选及退火温度的确定
• 3.2.10 ISSR-PCR 反应
• 3.2.11 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 小麦纹枯病菌的鉴定及菌丝细胞核数目的观察结果
• 4.2 小麦纹枯病菌菌丝融合结果
• 4.3 河南省小麦纹枯病菌生长速度测定相关统计
• 4.4 小麦纹枯病菌致病力测定结果
• 4.4.1 河南省不同地区小麦纹枯病菌致病力差异分析
• 4.4 2 河南省同一地区不同菌株小麦纹枯病菌致病力差异分析
• 4.4.3 河南省小麦纹枯病菌致病力测定结果及相关统计
• 4.5 河南省小麦纹枯病菌菌株生长速度与致病力之间的关系
• 4.6 河南省小麦纹枯病菌rDNA-ITS 分析
• 4.7 小麦纹枯病菌ISSR 分析
• 4.7.1 小麦纹枯病菌DNA 检测
• 4.7.2 ISSR 引物的筛选及退火温度的确定结果
• 4.7.3 ISSR 引物随机扩增产物的检测
• 4.7.4 河南省小麦纹枯病菌遗传变异和遗传分化
• 4.7.5 河南省小麦纹枯病菌遗传多样性聚类分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 河南省小麦纹枯病菌的群体组成研究
• 5.2 河南省小麦纹枯病菌致病力分化研究
• 5.3 河南省小麦纹枯病菌遗传多样性研究
• 参考文献
• ABSTRACT
• 附录