中国平脐蠕孢属和弯孢属真菌分子系统学研究

发布时间：2017-07-21 00:02

  本文关键词：中国平脐蠕孢属和弯孢属真菌分子系统学研究

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【摘要】：平脐蠕孢属(Bipolaris Shoemaker)和弯孢属(Curvularia Boedijn)真菌能造成多种禾本科植物的病害,是重要的植物病原菌。近几年,此两属真菌分子系统学研究取得了较大进展,对一些种的模式菌株进行多基因系统发育分析,将平脐蠕孢属的多个种组合到弯孢属,并对平脐蠕孢属进行了系统的整理。本研究以实验室采集分离获得和中国农业微生物菌种保藏中心(ACCC)保藏的此两属真菌菌株为研究材料,包含平脐蠕孢属255株和弯孢属188株真菌。通过对此两属真菌的rDNA ITS序列测定和分析,选取代表性菌株进行了甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GPDH)和延伸因子(EF-1α)基因的序列测定,分别构建了单基因的系统发育树和多基因组合的系统发育树。研究表明,251株平脐蠕孢属真菌属于Bipolaris bicolor、B.coffeana、B.cookei、B.heveae、B.heliconiae、B.maydis、B.oryzae、B.peregianensis、B.pluriseptata、B.secalis、B.setariae、B.sorokiniana、B.victoriae、B.yamadae、B.zeae和B.zeicola这16个已知种。其中B.coffeana、B.heliconiae、B.pluriseptata和B.secalis这4个种为中国新记录种。通过构建单基因的系统发育树和多基因组合的系统发育树,ACCC 38217、ACCC 38219、ACCC 38221和ACCC 38224这4株菌在一个稳定的独立分支上,并且与已发表平脐蠕孢属种的分支相距较远。通过形态观察发现,它们与已发表种存在较大差异,将其作为疑似新种。对平脐蠕孢属的每个种选择代表性菌株进行一致培养条件下的形态学观察和描述,产孢的种类与已报道的形态特征描述相一致。本研究中平脐蠕孢属真菌种的分子系统学研究结果支持了形态学种。同时发现平脐蠕孢属多数种的寄主为禾本科的多种植物;麦根腐平脐蠕孢B.sorokiniana的寄主范围包含禾本科、茄科、豆科、菊科、亚麻科、蔷薇科、锦葵科、大麻科、榆科和木兰科等10个科的多种寄主。通过分析188株弯孢属真菌的rDNA ITS序列,我们选取了36株弯孢属菌株也进行了多基因序列分析。结果表明它们分别属于弯孢属19个已知种,包括Curvularia akaiiensis、C.alcornii、C.bannonii、C.geniculata、C.gladioli、C.hawaiiensis、C.heteropogonicola、C.homomorpha、C.inaequalis、C.intermedia、C.lunata、C.nicotiae、C.nodulosa、C.papendorfii、C.robusta、C.spicifera、C.trifolii、C.tuberculata和C.verruculosa。其中C.akaiiensis和C.alcornii为中国新记录种。通过构建单基因的系统发育树和多基因组合的系统发育树,我们发现其中有三个独立分支未能与参照菌株聚类到一起。菌株ACCC 36558和ACCC 36653聚类到一个独立分支上;菌株ACCC38398、ACCC 38411、ACCC 38423、ACCC 38427、ACCC 38413、ACCC 38482和ACCC 36353聚类到一起;ACCC 36570、ACCC36685、ACCC 38337、ACCC 38399和ACCC 38318聚类到一起;将其定为弯孢属的3个疑似新种。本研究采用分子系统学的方法对我国平脐蠕孢属和弯孢属真菌菌株进行研究,研究结果有助于了解我国此两属真菌资源的种类和多样性,为此类群真菌资源的进一步研究和利用提供了基础。
【关键词】：植物病原真菌 平脐蠕孢属 弯孢属 分子系统学
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S432.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 英文缩略表11-12
• 第一章 引言12-22
• 1.1 平脐蠕孢属和弯孢属真菌经济重要性12-13
• 1.2 平脐蠕孢属和弯孢属真菌的研究历史13-14
• 1.3 平脐蠕孢属和弯孢属真菌种的情况14-15
• 1.4 真菌分子系统学研究15-18
• 1.4.1 分子系统学研究的原理与技术15-16
• 1.4.2 分子系统学在现代真菌分类中的应用16-17
• 1.4.3 平脐蠕孢属和弯孢属真菌的分子系统学研究17-18
• 1.5 国内研究现状18-21
• 1.6 本研究的目的和意义21-22
• 第二章 材料与方法22-30
• 2.1 实验材料22
• 2.1.1 实验器材22
• 2.1.2 培养基22
• 2.2 菌株来源22-27
• 2.2.1 病斑样品采集和分离22
• 2.2.2 保藏于中国农业微生物菌种保藏中心（ACCC）的菌株22-27
• 2.3 试验方法27-30
• 2.3.1 病斑样品采集27
• 2.3.2 真菌分离纯化27
• 2.3.3 形态学研究27-28
• 2.3.4 DNA提取28
• 2.3.5 PCR扩增及DNA序列测定28-29
• 2.3.6 序列比对及系统发育分析29-30
• 第三章 结果与分析30-74
• 3.1 平脐蠕孢属的系统发育分析30-37
• 3.1.1 基于单基因片断的系统发育分析30-33
• 3.1.2 基于多基因的系统发育分析33-35
• 3.1.3 基于不同基因构建系统发育树用于平脐蠕孢属各种的区分35
• 3.1.4 平脐蠕孢属的形态特征及中国平脐蠕孢属种的检索表35-37
• 3.2 中国平脐蠕孢属17个种的特征37-61
• 3.2.1 Bipolaris bicolor (Mitra) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 884. 195937-38
• 3.2.2 Bipolaris coffeana Sivan., Trans. Brit. Mycol. Soc. 84: 404. 198538-39
• 3.2.3 Bipolaris cookei (Sacc.) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37:884. 195939-40
• 3.2.4 Bipolaris heliconiae Alcorn, Austral. Syst. Bot. 9: 814. 199640
• 3.2.5 Bipolaris heveae (Petch) Arx, Nova Hedwigia, Beih. 87: 288. 198740-41
• 3.2.6 Bipolaris maydis (Nisikado & Miyake) Shoemaker, Canad. J. Bot. 33: 882. 195941-42
• 3.2.7 Bipolaris oryzae (Breda de Haan) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 883. 195942-44
• 3.2.8 Bipolaris peregianensis Alcorn, Mycotaxon 15: 9. 198244-46
• 3.2.9 Bipolaris pluriseptata (Khetarpal, R. Nath & S.P. Lal) Alcorn,Mycotaxon 41: 329. 199146
• 3.2.10 Bipolaris secalis Sisterna Pl. Pathol. 38: 98. 198946-47
• 3.2.11 Bipolaris setariae (Sawada) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 884. 195947-49
• 3.2.12 Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 884. 195949-53
• 3.2.13 Bipolaris victoriae (F. Meehan & H.C. Murphy) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 882. 195953-54
• 3.2.14 Bipolaris yamadae (Y. Nisik) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 884. 195954-56
• 3.2.15 Bipolaris zeae Sivan., Trans. Brit. Mycol. Soc. 84: 418. 198556-59
• 3.2.16 Bipolaris zeicola (G.L. Stout) Shoemaker, Canad. J. Bot. 37: 885. 195959-61
• 3.2.17 Bipolaris sp.161
• 3.3 弯孢属真菌研究61-74
• 3.3.1 弯孢属真菌单基因片段的系统发育分析61-64
• 3.3.2 弯孢属真菌多基因系统发育分析64-65
• 3.3.3 弯孢属真菌种类及代表性菌株信息65-74
• 第四章 讨论74-77
• 4.1 我国平脐蠕孢属菌株的研究74
• 4.2 平脐蠕孢属真菌系统发育分析74-75
• 4.3 我国弯孢属菌株的研究75
• 4.4 弯孢属菌株系统发育分析75-77
• 第五章 全文结论77-78
• 参考文献78-84
• 致谢84-85
• 作者简历85

【参考文献】

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本文编号：570537