东北地区致病疫霉致病型分布及遗传多样性研究

论文摘要

由致病疫霉（Phytophthora infestans （Mont.） de Bary）引起的马铃薯晚疫病是马铃薯生产中的一种毁灭性病害。及时准确地掌握致病疫霉主要致病型的分布以及遗传变异规律,可为制定针对晚疫病乃至其它马铃薯病害的综合防控措施、促进马铃薯产业化的可持续发展提供决策依据。在本实验室的前期工作中,已初步明确了2008年和2009年度采自东北三省和河北省部分致病疫霉菌株的致病型及其分布,建立了适合于本实验室的SSR分子标记反应体系,明确了上述地区致病疫霉主要致病型的SSR基因型类型。本文是在上述研究工作基础上,继续大量采集东北三省及河北省马铃薯产区的致病疫霉菌株,明确其致病型类型和分布,进一步完善SSR反应体系、并明确不同地区之间致病疫霉菌株的SSR基因型类型和分布。主要研究结果如下:1.选取了116个2009年采自黑龙江省、吉林省、辽宁省和河北省的马铃薯晚疫病病样,经过分离纯化最终得到77株致病疫霉,平均分离成功率为66.4%;2010年由于干旱仅采集4株病样。2.对77株致病疫霉进行致病型鉴定,共鉴定出了14个致病型,其中发生最为普遍的是1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11,发生频率为41.56%,在所采集的四个地区均有分布;其次是1.2.3.4.5.6.7.9.10.11,发生频率为22.08%,分布在河北省和辽宁省。3.可以完全克服全部单显性抗性基因的菌株占所测菌株的40%以上,抗性基因R5、R6、R11和R7分别能被90.9%、93.5%、93.5%和94.8%的测试菌株所克服。4.利用SSR引物Pi4G和Pi4B共鉴定出了10个SSR基因型,其中F-01为主导基因型,占所测菌株的50.65%;F-07、I-01和M-01为出现的新基因型。5.应用4对SSR引物对致病疫霉进行鉴定,共鉴定出32种不同SSR基因型,其中IV、V和X所占比例较高,分别占所测菌株比例的11.7%、9.1%和10.4%;其它基因型的菌株都比较分散,没有菌株特别集中的基因型出现。6.基因型的聚类分析表明北方四省的菌株聚类与其地理来源无相关性。7.用POPGENE32软件对致病疫霉群体遗传多样性进行分析,结果表明群体遗传多样性较高,导致SSR基因型组成种类多、日益复杂化,但整体的遗传变异水平较低,且在四个省份群体间的遗传差异都较小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 马铃薯致病疫霉及感染症状
• 1.2 致病疫霉群体表现型结构的研究
• 1.3 致病疫霉群体基因型结构的研究
• 1.3.1 线粒体DNA（mtDNA）单倍型分析
• 1.3.2 同工酶技术
• 1.3.3 RFLP、RAPD 和AFLP 标记
• 1.3.4 SSR 分子标记
• 1.4 本研究的目的及意义
• 第2章 东北地区致病疫霉致病型的组成及分布
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 鉴别寄主
• 2.1.2 供试培养基
• 2.1.3 供试试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 马铃薯致病疫霉的采集、分离、纯化及保存
• 2.2.2 鉴别寄主的培育
• 2.2.3 供试菌株孢子悬浮液的制备
• 2.2.4 人工接种鉴定方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 马铃薯致病疫霉样品的采集
• 2.3.2 致病疫霉的分离和纯化
• 2.3.3 致病疫霉的保存
• 2.3.4 致病型鉴定及其组成分析
• 2.4 讨论
• 2.4.1 致病疫霉的采集、分离与保存方法
• 2.4.2 致病疫霉的致病型组成
• 第3章 东北地区致病疫霉遗传多样性研究
• 3.1 试验材料及仪器
• 3.1.1 供试致病疫霉菌株
• 3.1.2 供试培养基
• 3.1.3 供试试剂
• 3.1.4 主要仪器
• 3.1.5 SSR 引物
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 菌丝体的制备
• 3.2.2 致病疫霉基因组DNA 的提取
• 3.2.3 基因组DNA 的浓度与纯度的检测
• 3.2.4 利用SSR 反应体系对致病疫霉基因组DNA 进行扩增
• 3.2.5 PCR 产物的检测
• 3.2.6 利用引物Pi4B 和Pi4G 划分SSR 基因型及其聚类分析
• 3.2.7 利用4 对引物划分致病疫霉的基因型及其聚类分析
• 3.2.8 致病疫霉群体遗传多样性的分析
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 致病疫霉基因组DNA 的提取
• 3.3.2 基因组DNA 的浓度与纯度的检测
• 3.3.3 PCR 产物的检测
• 3.3.4 利用引物Pi4B和Pi4G 划分SSR 基因型及其聚类分析
• 3.3.5 利用4 对引物划分致病疫霉的基因型及其聚类分析
• 3.3.6 致病疫霉群体遗传多样性的分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 致病疫霉群体遗传多样
• 3.4.2 致病疫霉群体遗传多样性与致病型和地理来源的相关性
• 3.4.3 SSR 扩增中出现的特殊带型
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的科研成果