玉米茎基腐病菌侵染时期研究及品种抗病性鉴定

论文摘要

为了研究玉米茎基腐病病原菌的侵染时期,用感病品种浚单20和洛玉2号对玉米茎基腐病菌禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)和轮枝样镰刀菌(Fusarium verticillium)的侵染进行田间试验研究,采用常规组织分离以及分子检测的方法对这两种病原菌的分离频率和检测频率进行了分析。试验结果表明:禾谷镰刀菌和轮枝样镰刀菌在七叶期就已经侵染玉米根部,随着玉米的生长分离频率和检测频率越来越高;茎基部直到拔节期才分离和检测到禾谷镰刀菌和轮枝样镰刀菌,由此可以推出禾谷镰刀菌和轮枝样镰刀菌是从玉米根部逐渐侵染到玉米茎基部,且随着玉米的生长分离频率和检测频率越来越高。用浚单20进行盆栽接种禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum),并采用常规组织分离以及分子检测的方法对病菌的分离频率和检测频率进行分析,结果表明:当用玉米茎基腐病菌禾谷镰刀菌对玉米接种时,三叶期就可以在玉米根部分离检测到病原菌,而茎基部直到授粉期才分离和检测到病原菌。由此表明病原菌禾谷镰刀菌可能在三叶期就侵染根部,并逐步向上扩展,授粉期侵入茎基部,此结果与禾谷镰刀菌从玉米根部侵入的结论一致。根部分离到的禾谷镰刀菌的频率一直明显高于茎基部,可得知禾谷镰刀菌可能以根部侵染为主,并由根部逐步向上扩展。通过对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)特异性引物Fg16F/Fg16R和轮枝样镰刀菌(Fusarium verticillium)特异性引物Fu4/Fu5的灵敏度检测,可以得出Fg16F/Fg16R的检测灵敏度约为0.33ng/μl,Fu4/Fu5的检测灵敏度约为0.57ng/μl。采用盆栽接种法测定了玉米不同品种对禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)与腐霉菌(Pythium sp.)的苗期抗性,明确了6个品种对这两种菌具有兼抗性,包括金荣99、洛玉4号、强盛1号、秦单5号、郑单22和郑单2201。采用田间病圃法测定了生产上大面积推广和新近选育的玉米品种对茎基腐病的抗性,结果表明:在鉴定的55个品种中超玉1号、金豫6号、金豫8号、晋玉216、洛单248、农大108、强盛1号、群英8号等29个品种对玉米茎基腐病表现较好抗性,占52.7%。由此得出,当前的主要生产推广或即将推广的品种,都存在较高比率的抗病品种,完全能够针对不同地区的玉米茎基腐病发生状况,合理选择使用抗病品种。综上所述,禾谷镰刀菌在三叶期就能侵染根部,授粉期侵入茎基部;玉米根系时的侵染速度在七叶期和拔节期时比较慢,直到抽雄期时才逐步增长;且禾谷镰刀菌可能以根部侵染为主。轮枝样镰刀菌在七叶期之前可以侵染玉米根部,拔节期侵染到茎基部。在玉米根部禾谷镰刀菌是优势菌株,而茎基部轮枝样镰刀菌是优势菌株。郑单2201、金荣99、强盛1号在田间病圃和盆栽接种鉴定中都表现出良好的抗病性,可以在病区推广应用。本研究结果对于玉米茎基腐病的早期诊断和防治工作提供了理论指导和品种基础。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 玉米茎基腐病的发生、分布及危害
• 1.2 玉米茎基腐病症状及病原
• 1.2.1 玉米茎基腐病症状
• 1.2.2 玉米茎基腐病病原
• 1.3 玉米茎基腐病菌侵染规律研究进展
• 1.3.1 病原菌的侵染部位
• 1.3.2 病原菌的侵染时期
• 1.3.3 病原菌的侵染速度
• 1.3.4 病原菌的侵染方式
• 1.4 玉米茎基腐病品种抗性鉴定研究进展
• 1.4.1 玉米茎基腐病抗性鉴定的方法
• 1.4.2 影响玉米品种对茎基腐病抗性遗传规律的研究
• 1.4.3 影响玉米品种对茎基腐病抗性环境因素的研究
• 1.4.4 玉米品种对玉米茎基腐病产生抗性的原因
• 1.5 分子检测技术在真菌病原检测及病害鉴别中的应用
• 1.6 分子检测技术在镰刀菌研究中的应用
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验材料
• 3.1.1 培养基
• 3.1.2 试验菌株
• 3.1.3 玉米品种
• 3.1.4 有关试验试剂
• 3.1.4.1 试剂配制
• 3.1.4.2 引物序列及来源
• 3.1.4.3 抗生素
• 3.1.5 主要药品及仪器
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 茎基腐病菌侵染盆栽接种试验
• 3.2.1.1 种植与接种
• 3.2.1.2 样品采集
• 3.2.1.3 病原菌组织分离
• 3.2.2 玉米茎基腐病菌侵染田间试验
• 3.2.2.1 田间试验设计
• 3.2.2.2 样品采集
• 3.2.2.3 病原菌组织分离
• 3.2.3 玉米茎基腐病菌分子检测方法
• 3.2.3.1 样品制备
• 3.2.3.2 DNA 提取程序
• 3.2.3.3 PCR 扩增体系
• 3.2.3.4 电泳检测及拍照
• 3.2.3.5 PCR 产物纯化
• 3.2.3.6 质粒的连接
• 3.2.3.7 感受态细胞的制备（CaCl2 法）
• 3.2.3.8 连接载体的转化
• 3.2.3.9 序列测定与分析
• 3.2.4 病原菌分子检测灵敏度
• 3.2.5 玉米品种对茎基腐病盆栽抗性鉴定研究
• 3.2.5.1 菌种扩繁
• 3.2.5.2 鉴定方法
• 3.2.5.3 苗期调查病情分级标准及抗性评价标准
• 3.2.6 玉米品种对茎基腐病田间抗性鉴定
• 3.2.6.1 田间种植
• 3.2.6.2 调查与抗性评价
• 4 结果与分析
• 4.1 玉米茎基腐病菌分子检测灵敏度
• 4.1.1 病菌DNA 提取纯度和浓度测定
• 4.1.2 禾谷镰刀菌特异性引物扩增灵敏度检测
• 4.1.3 轮枝样镰刀菌特异性引物扩增灵敏度检测
• 4.2 玉米茎基腐病菌田间侵染时期研究
• 4.2.1 玉米不同生育期病原菌组织分离
• 4.2.2 玉米不同生育期病原菌分子检测
• 4.2.2.1 七叶期茎基腐病菌侵染分子检测结果
• 4.2.2.2 拔节期茎基腐病菌侵染分子检测结果
• 4.2.2.3 抽雄期茎基腐病菌侵染分子检测结果
• 4.2.2.4 乳熟期茎基腐病菌侵染分子检测结果
• 4.2.2.5 不同生育期玉米茎基腐病菌侵染分子检测结果综合分析
• 4.3 玉米茎基腐病菌侵染盆栽试验
• 4.3.1 人工接种病原菌侵染的组织分离结果
• 4.3.2 人工接种病原菌侵染的分子检测结果
• 4.3.3 玉米蜡熟期人工接种盆栽实验发病调查结果
• 4.4 对分离病菌禾谷镰刀菌与轮枝样镰刀菌的测序结果
• 4.4.1 禾谷镰刀菌的测序结果
• 4.4.2 轮枝样镰刀菌的测序结果
• 4.5 不同玉米品种抗茎基腐病鉴定结果
• 4.5.1 不同玉米品种盆栽接种鉴定结果
• 4.5.2 不同玉米品种抗茎基腐病田间病圃鉴定结果
• 5 结论与讨论
• 5.1 关于玉米茎基腐病菌的侵染时期
• 5.2 关于玉米茎基腐病菌的不同检测方法
• 5.3 不同玉米品种抗茎基腐病鉴定结果
• 参考文献
• ABSTRACT