论文题目: 禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）致病力鉴定、毒素检测及其分子生物学研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 武爱波
导师: 廖玉才
关键词: 禾谷镰刀菌,致病力,接种,扩增片段长度多态性,脱氧雪腐镰刀菌烯醇,雪腐镰刀菌烯醇,聚合酶链式反应,小麦
文献来源: 华中农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 由镰刀菌引起的赤霉病是危害多种粮食作物的一种重要病害,广泛分布于世界温暖潮湿地区。赤霉病不仅造成产量损失,而且产生的真菌毒素严重威胁人畜健康。在我国,禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schwabe)是小麦赤霉病的主要致病菌种,其有性阶段为玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)。因此,全面分析来自我国不同地区的小麦禾谷镰刀菌的致病力及产毒类型,将为深入分析病菌致病机理,揭示禾谷镰刀菌—小麦互作机制,建立毒素分析和食品安全检测新方法提供资料。本研究以364个中国禾谷镰刀菌菌株、39个国外禾谷镰刀菌菌株为材料,主要研究内容和结果如下: 1.选择地理来源不同的58个禾谷镰刀菌菌株,连续两年在田间花期接种3个抗赤霉病性不同的小麦品种,鉴定其致病力。结果表明,供试菌株在不同品种中的致病力均表现出极显著差异,说明禾谷镰刀菌菌株的致病力受其自身的遗传物质控制;而同一菌株的致病力在高感品种和高抗品种中的高度相关性,表明这两类小麦品种更适合在田间花期接种鉴定禾谷镰刀菌的致病力。 2.选用强、中、弱致病力的3个禾谷镰刀菌菌株,接种6个小麦品种的胚芽鞘,探索用禾谷镰刀菌接种小麦胚芽鞘的方法和条件。用蘸有分生孢子的滤纸片接种剪去芽尖的胚芽鞘,七天后调查褐色病斑长度,用禾谷镰刀菌特异引物进行PCR检测证实接种病菌确已侵入幼芽。进一步用同样一套58个禾谷镰刀菌菌株,接种高感小麦品种安农8455胚芽鞘,不同菌株形成的病斑长度差异极显著,胚芽鞘接种结果与花期接种结果之间呈极显著相关性。这些结果说明小麦胚芽鞘接种是一种快速、简便、可靠的禾谷镰刀菌致病力鉴定方法。 3.通过系统比较6种不同接种结果,筛选了10个代表性中国禾谷镰刀菌菌株,并用于国外禾谷镰刀菌菌株的致病力鉴定和小麦品种抗赤霉病性鉴定。这些菌株将适用于致病力相关分子水平研究,其各种参数指标可以作为中国禾谷镰刀菌群体分析的依据。 4.在室内胚芽鞘接种试验中,花期抗病的品种表现比感病的品种更为感病,说明小麦抗赤霉病性中可能存在成株期抗性机制。 5.用HPLC法,分析检测了禾谷镰刀菌在体外培养及病麦粒中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素,结果表明,毒素DON的检测谱峰峰形清晰明显,无干扰,保留时间为9.5分钟左右,这说明该HPLC法可准确检测液体和固体样品中的DON毒素。
论文目录:
缩略词表
摘要
Abstract
1 文献综述
1．1 禾谷镰刀菌特征与类型
1．2 禾谷镰刀菌致病力鉴定
1．3 禾谷镰刀菌遗传与分子生物学研究
1．4 禾谷镰刀菌毒素
1．4．1 禾谷镰刀菌毒素类型与形成条件
1．4．2 禾谷镰刀菌毒素的分离与检测
1．4．2．1 生物测定法
1．4．2．2 化学和免疫化学测定法
1．4．3 禾谷镰刀菌毒素脱毒方法
1．4．4 禾谷镰刀菌毒素与病菌致病力的相关性
1．4．5 禾谷镰刀菌毒素分子生物学研究
1．5 禾谷镰刀菌-小麦互作
1．5．1 抗赤霉病种质筛选与鉴定
1．5．2 赤霉病新抗源的开拓与利用
1．5．3 抗赤霉病性遗传分析
1．5．4 抗赤霉病育种
2 研究目的
3 材料与方法
3．1 材料
3．1．1 禾谷镰刀菌菌株
3．1．2 小麦品种
3．1．3 培养基
3．2 方法
3．2．1 禾谷镰刀菌的分离与纯化
3．2．2 SCAR分子标记鉴定
3．2．3 分生孢子悬浮液的制备和保存
3．2．4 田间花期接种
3．2．4．1 接种方法
3．2．4．2 田间致病力测定方法
3．2．5 室内离体水培单花注射接种
3．2．5．1 麦穗采集与接种
3．2．5．2 病情调查与分析
3．2．6 室内胚芽鞘接种
3．2．6．1 种子处理和发芽
3．2．6．2 胚芽鞘接种
3．2．6．3 病症及鉴定
3．2．6．4 胚芽鞘接种后的 PCR验证
3．2．6．4．1 菌丝 DNA提取
3．2．6．4．2 植物 DNA提取
3．2．6．4．3 PCR反应
3．2．7 菌株致病力类型划分与数据统计分析
3．2．8 禾谷镰刀菌毒素检测
3．2．8．1 HPLC检测
3．2．8．1．1 麦粒毒素检测
3．2．8．1．2 培养基毒素检测
3．2．8．1．3 HPLC检测参数
3．2．8．2 分子检测
3．2．8．2．1 菌株收集及菌丝 DNA抽提
3．2．8．2．2 籽粒收集及 DNA抽提
3．2．8．2．3 引物设计
3．2．8．2．4 特异性 PCR检测
3．2．8．2．5 PCR产物序列测定
3．2．9 禾谷镰刀菌有性杂交与分析
3．2．9．1 有性世代培养方法
3．2．9．2 子代分离群体的构建
3．2．9．3 扩增片段长度多态性(AFLP)
3．2．9．3．1 子代菌株菌丝 DNA抽提
3．2．9．3．2 AFLP检测
3．2．9．3 2．1 DNA消化/连接
3．2．9．3．2．2 AFLP引物设计
3．2．9．3．2．3 非选择性预扩增
3．2．9．3．2．4 EcoRI引物的标记
3．2．9．3．2．5 选择性扩增
3．2．9．3．2．6 电泳检测
3．2．9．3．2．7 放射自显影
3．2．9．3．2．8 AFLP谱带聚类分析
4 结果与分析
4．1 禾谷镰刀菌的形态和分子鉴定
4．2 中国禾谷镰刀菌致病力鉴定
4．3 中国和国外禾谷镰刀菌致病力比较
4．4 小麦胚芽鞘接种鉴定禾谷镰刀菌致病力
4．4．1 小麦抗赤霉病性中的成株期抗性
4．4．2 小麦品种安农8455胚芽鞘接种鉴定不同菌株致病力
4．4．3 胚芽鞘与花期接种鉴定病菌致病力的比较
4．5 中、欧不同小麦鉴别寄主花期接种分析
4．6 禾谷镰刀菌毒素检测与鉴定
4．6．1 HPLC法检测毒素 DON
4．6．2 PCR检测禾谷镰刀菌毒素 DON和NIV
4．6．3 我国禾谷镰刀菌产生毒素的类型与分布
4．6．4 PCR检测小麦和玉米籽粒中的赤霉菌毒索 DON和NIV
4．7 中国禾谷镰刀菌代表性菌株的特点与分析
4．8 禾谷镰刀菌杂交子代分析
5 讨论
5．1 禾谷镰刀菌的形态和分子鉴定
5．2 禾谷镰刀菌致病力鉴定
5．3 一套中国禾谷镰刀菌菌株特点与应用
5．4 小麦抗赤霉病性中的成株期抗性
5．5 禾谷镰刀菌毒素检测
5．6 禾谷镰刀菌有性杂交与分析
6 参考文献
致谢
附录I 攻读博士学位期间发表文章、专利申请和会议论文摘要
发布时间: 2005-12-05
参考文献
- [1].禾谷镰刀菌组蛋白乙酰转移酶（HATs）和泛素化相关基因FgUbx5的功能研究[D]. 孔祥久.中国农业科学院2018
- [2].禾谷镰刀菌产毒性与致病力的相关性及毒素化学型的分子鉴定[D]. 王建华.华中农业大学2010
- [3].转录因子FgTeb及微管末端结合蛋白FgEB1调控禾谷镰刀菌药剂敏感性机制研究[D]. 刘尊勇.浙江大学2017
- [4].中国不同生态地区禾谷镰刀菌种群分化及遗传多样性分析[D]. 纪莉景.河北农业大学2007
- [5].玉米抗禾谷镰刀菌的转录组分析[D]. 刘永杰.中国农业大学2016
- [6].禾谷镰刀菌中SR蛋白FgSrp1和FgSrp2的功能研究[D]. 张艺美.西北农林科技大学2017
- [7].光周期蛋白Frq和自噬蛋白在稻瘟菌及禾谷镰刀菌中的功能分析[D]. 张强.西北农林科技大学2017
- [8].禾谷镰刀菌KIN1激酶的隔膜孔定位及功能[D]. 罗永平.西北农林科技大学2014
- [9].禾谷镰刀菌候选G蛋白偶联受体基因和AMD1基因的功能研究[D]. 曹淑琳.西北农林科技大学2017
- [10].禾谷镰刀菌MAT交配型位点基因在有性生殖和致病性中的不同功能研究[D]. 郑倩.西北农林科技大学2015
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- [6].小麦赤霉病抗性遗传分析及分子标记的开发[D]. 余桂红.上海交通大学2008
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