新疆新源县小麦和异果小檗条锈菌的遗传相关性研究

发布时间：2020-03-30 15:35

【摘要】：小檗是小麦条锈的转主寄主之一,并在我国小麦条锈病致病性变异产生新菌系和小麦条锈病的发生过程中起作用,条锈菌在主要寄主小麦上形成夏孢子、冬孢子和担孢子,完成无性繁殖,冬孢子在转主寄主小檗上产生锈孢子和性孢子,完成有性繁殖。据记载,新疆维吾尔自治区地处我国西部,是我国小麦条锈菌的越夏和越冬场所。新疆新源县地处西北边陲,四面环山,可形成一个独立的生态区,异果小檗和小麦均有锈病发生,具有条锈菌完整的生活史。但对于异果小檗的锈子器与当地小麦条锈是否具有菌源相关性仍缺乏相关研究和报导。本文针对小麦锈病多发区和异果小檗林众多的新疆新源县进行调查和采样,对寄主在异果小檗和小麦叶片上的6 00多个小麦条锈菌和小檗条锈菌使用S S R分子标记进行相关性研究。同时,使用相同方法,对2 0 1 7年的华中、华北和华南地区的小麦条锈菌进行遗传相关性分析。具体结果如下:1.新疆新源县异果小檗和小麦条锈菌的遗传相关性分析对源自新疆伊宁地区2种寄主的1 87个条锈菌样本进行遗传多样性相关性分析,使用P op pr软件进行数据分析,结果表明在新疆维吾尔自治区伊犁州新源县那拉提镇的异果小檗丛中,春小麦Mo r oc c o的条锈菌和异果小檗的条锈菌存在菌源交流。异果小檗是小麦Mo ro c c o条锈菌的转主寄主,结合发病时间,可推测条锈菌的侵染关系是异果小檗-春麦Mo ro cc o-大田春麦。同时,分析了新疆伊宁、甘肃、西藏林芝地区小麦条锈菌的菌源相关性。结果表明,西藏与其他两个条锈菌群体间存在明显差异。2.S S R分子标记分析新疆毗邻地区及条锈病多发区小麦条锈菌的遗传多样性利用S S R分子标记对小麦条锈菌进行群体遗传分析,研究结果表明西北、西南、华中3个区域共35 4个不同品种小麦条锈菌的遗传多样性均较丰富。在大区域的群体之间,小麦条锈菌的遗传多样性水平存在差异,群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,遗传变异主要存在于群体内部。四川、云南、贵州与鄂西北、江苏、华北菌源相关性相对西北部较高。甘肃及附近地区的小麦条锈菌为有性遗传群体。初步推测,20 17年华中地区的小麦条锈菌,主要由我国西南部地区传播过去。3.使用S S R分子标记分析四川稻城县桑堆镇小麦与大麦条锈的遗传多样性将小麦条锈菌,大麦条锈菌在温室进行转主寄主,再分为48个小群体进行SS R分析,结果显示在适宜的条件下,大麦和小麦之间能够相互进行条锈菌相互接种有一定的菌源交流。小麦种群内部的条锈菌遗传多样性较高。
【图文】：

图 1- 1 小 麦条 锈菌 生活 史[ 4 5 ]J in 等在实验室适宜的条件下，在小檗上人工接种小麦条锈担孢，，担孢子会继续萌发成熟产生性孢子和锈孢子，说明小檗属是小锈菌的转主寄主之一[ 3 ]。这一实验成果完整了小麦条锈菌的生活为小麦条锈菌的有性生殖过程提供了有力证据。那么小檗属对于小麦条锈病的流行及发生有何作用。Jin 等推测，小檗可能是小麦菌和小麦杆锈菌的共同转主寄主，能够在两种病害流行和致病性中起重要的作用[ 3 ]。由于有性过程发生在小檗上,因而小檗是小麦病菌源变异的主要来源，铲除小檗，减少初始菌源已经成为防治病的一项有力措施，并已经有 200 年历史。小麦条锈菌的防治是要铲除小檗。为寻找自然条件下关于小麦条锈菌的有性生殖理论[ 6 ] [ 7 ]，Zhao 等在中国范围内对小檗进行广泛采集，包括甘肃、、河北等地，发现在自然条件下，小麦条锈菌可侵染 18 种小檗，染率较低 ，将 3 种 小檗的 锈孢子进 行转接， 只有少 量在小麦 铭 9 上产生条锈菌夏孢子，其余均为杆锈[ 4 ]。Zhao 等（2016）在

西南科技大学硕士研究生学位论文 第 17 3）除了田间采样所得的锈菌样品，在室内种植异果小檗种Morocco，将新鲜的异果小檗叶片和小麦叶片作为阴果小檗育苗 ：将小檗种子放在装有 2%水琼脂培养基上4℃培养箱中， 2-3个月出芽 。将出芽的幼苗 放在装有 5的培养基中，并盖上湿润 纱布保湿，放置在 ±20℃的培-10d。 长出子叶后，转移到土壤中，仍在培养箱中培养3-5片叶。然后放在温室内± 18 ℃光照培养。验使用的主要仪器包括：冷冻研磨仪、电热恒温水浴锅合器、高速低温离心机（Eppendorf）、移液器、DYY WSE- 5200 凝 胶 成 像 分 析 仪 、 PC R 扩 增 仪 （ B io- R因分析仪，低温冷冻干燥仪等。用的实验试剂和耗材包括(见附录表 2)
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S435.121.42

【参考文献】

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本文编号：2607728